电阻的串并联-PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电路,电阻的串、并联,第八章,1,一、串、并联电路的特点,1.,串联电路的特点,(1),各处的电流,，即：,(2),电路两端电压等于,即：,相等,各电压之和,I,1,=,I,2,=,I,n,U,=,U,1,+,U,2,+,U,n,2,(3),电路的总电阻等于各,，即：,(4),分压原理：电压分配与电阻成,，,即：,(5),串联电路功率与电阻成,，即：,电阻之和,正比,正比,R,总,=,R,1,+,R,2,+,R,n,3,2.,并联电路的特点,(1),各支路电压,，即：,.,(2),电路中的总电流等于各,，即3),电路的总电阻的倒数等于,，,即：,.,相等,U,1,=,U,2,=,U,n,电流之和,I,=,I,1,+,I,2,+,I,n,各电阻倒数之和,4,(4),分流原理：电流分配和电阻成,，即：,.,(5),并联电路的功率与电阻成,，即：,.,反比,反比,I,1,R,1,=,I,2,R,2,=,I,n,R,n,=,U,P,1,R,1,=,P,2,R,2,=,P,n,R,n,=,U,2,5,3.,有关串、并联电路的几个推论,(1),串联电路的总电阻,于其中任一部分电路的电阻,.,电路中任意一个电阻变大时，串联的总电阻变,.,(2),并联电路的总电阻小于其中任意一个电阻,.,任意一个电阻变大时，并联的总电阻变,.,大,大,大,6,(3),串联电路电流相等，具有分压作用；并联电路电压相等，具有分流作用,.,(4),无论是串联还是并联，其总功率都等于各个用电器的功率之和，即,P,总,=,P,1,+,P,2,+,P,n,.,7,二、分压器,1.,原理：利用串联电路的,原理,.,图,8-2-1,2.,关系：如图,8-2-1,所示，若滑动变阻器的总电阻为,R,0,，两固定端输入的电压为,U,0,，滑片,P,和固定端,Q,间的电阻为,R,，则空载时,PQ,间,输出的电压,U,=,.,（空载即,P,、,Q,间断路）,分压,8,大家学习辛苦了，还是要坚持,继续保持安静,9,3.,若将滑片,P向上移动，则输出的电压,U,将,；输出的电压,U,的变化范围是,.,若在,PQ,间接上一个负载电阻，则输出的电压相比于空载时,；负载电阻越大，输出的电压越,.,增大,0,U,0,小,接近空载时的电压,10,三、简单的电路分析,1.,首先将电路等效成由几部分组成的串联电路，按串联电路的特点将电压、功率分配到各部分,.,2.,再对具有支路的某一部分按并联电路的特点，将电流、功率分配到各支路,.,3.,在分析电路中物理量变化时，应先分析电阻值不变的那部分电路，再由串、并联电路的特点分析电阻值变化的那部分电路,.,11,串、并联电路的分析与计算,两个用电器的额定电压都是,6,V,，额定电流分别是,01,A,和,0.3,A,.,(1),把这两个用电器并联后接在电压为,8V,的电路中，要使它们正常工作，应附加多大电阻,?,怎样连接,?,此电阻的功率是多少,?,(2),如果把它们串联后接在,12,V,的电路上，要使它们正常工作应该怎样做,?,12,(1),两个用电器的额定电压都是,6V,，并联后接入,6V,的电路上就能正常工作；而今电路的电压是,8V,，大于,6V,，故应串联一个分压电阻,Rx,，使其分担,2V,的电压，这个附加电阻通过的电流，应等于通过两用电器的电流之和，电路连接情况如图,(a),所示,.,I,=0.1A+0.3A=0.4A,，,R,x,=,=,=5,P,x,=,=0.8W13,14,(2),由于两个用电器的额定电流不同，所以不能把它们简单的串联在电路上，如果把它们串联后联入,12V,电路中，且使通过,R,2,的电流为,I,2,=0.3A(,这时,R,2,两端的电压等于,6V),，通过,R,1,的电流为,I,1,=0.1A(,这时,R,1,两端的电压也等于,6V),，就必须在,R,1,两端并联一个分流电阻,R,x,，使其分去,I,2,-,I,1,=0.2A,的电流，如图,(b),所示，要使两个电器都能正常工作，,R,x,的阻值,和功率应分别为,Rx,=30,P,x,=(,I,2,-,I,1,),U,1,=0.26W=1.2W.,15,用电器正常工作的条件：,(1),用电器两端的实际电压等于其额定电压,.,(2),用电器中的实际电流等于其额定电流,.,(3),用电器的实际电功率等于其额定功率,.,由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必同时满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件，灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程,.,16,变式训练,1,：如图,8-2-2,所示的电路中，输入电压,U,AB,=200V,，可变电阻的总阻值,R,0,=150,，允许通过的电流为,4A,，求：,(1),当输出端,a,、,b,开路时,U,ab,的值；,(2),当输出端接入,R,=40,的负载时，,U,ab,的可能变化范围,.,图,8-2-2,17,18,19,等效法处理混联电路,如图,8-2-3,所示的电路进行等效变换,(,S,未接通,).,图,8-2-3,20,假设电流从,A,流入，,R,1,是干路，第,1,支路从,C,经过,R,3,到,B,，第,2,支路从,C,经,R,2,到,B,，第,3,支路从,C,经,R,4,和,R,5,到,B,.,这,3,条支路并联再与,R,1,串联，变换成如下图所示的电路,.,21,在变换过程中，我们可用切断电路的方法认识串并联关系：若切断,R,1,，整个电路不通，说明它在干路上；若切断,R,4,，则,R,5,随之不通，而其他电路仍是通的，说明,R,4,和,R,5,是串联，而,R,2,、,R,3,是并联的,.,22,变式训练,2,：如图,824,所示，电路中所有电阻的阻值都相同，则在电键,S,断开与闭合时,AB,间电阻之比为,(),A,41 B,11,C,56 D,65,图,824,23,解析：,S,断开时等效电路如图甲所示；,S,闭合时等效电路如图乙所示,答案：,B,24,电路故障的分析,如图,8-2-4,所示的电路中，,1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,6,为连接点的标号,.,在开关闭合后，发现小灯泡不亮,.,现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡以及,3,根导线和各连接点,.,图,8-2-5,25,(1),为了检测小灯泡以及,3,根导线，在连接点,1,、,2,已接好的情况下，应当选用多用电表的,挡,.,在连接点,1,、,2,同时断开的情况下，应当选用多用电表的,挡,.,(2),在开关闭合情况下，若测得,5,、,6,两点间的电压接近电源的电动势，则表明,可能有故障,.,(1),在,1,、,2,两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压挡,在,1,、,2,同时断开的情况下,应选用欧姆挡,.,(2),表明开关或,5,、,6,两点可能有故障,.,26,在电源接触良好的情况下，一般用电压表检测电路故障,.,断路故障分析：用电压表逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则与电压表并联的电路有断点，所接部分以外电路是连通的；电压表没有读数说明所接部分以外电路是断开的,.,27,短路故障的分析：用电压表和电源并联，若有示数，说明电路未全部发生短路，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该电路被短路；若电压表示数不为零，则该电路不被短路或不完全被短路,.,当电源断开时，电压表、电流表就都没有作用了，就要用多用电表的欧姆挡来逐一检测每一部分的电阻，若欧姆表读数无穷大，则说明该部分断路,.,28,变式训练,3,：如图,8-2-6,所示为一电路板的示意图，,a,、,b,、,c,、,d,为接线柱，,a,、,d,与,200V,的交流电源连接，,ab,间、,bc,间、,cd,间分别连接一个电阻,.,现发现电路中没有电流，为检查电路故障,.,用一交流电压表分别测得,b,、,d,两点间以及,a,、,c,两点间的电压均为,200V.,由此可知,(),图,8-2-6,29,A.,ab,间电路通，,cd,间电路不通,B.,ab,间电路不通，,bc,间电路通,C.,ab,间电路通，,bc,间电路不通,D.,bc,间电路通，,cd,间电路不通,解析：电路中没有电流即,I=0,，有两层含义：,(1),任何一个电阻两端都没有电压；,(2),如果电路中仅有一处断路，则该处两端的电压和电源电压相等又因,b,、,d,两点间以及,a,、,c,两点间的电压均和电源电压相等，则说明断点一定在,b,、,d,两点间以及,a,、,c,两点间，即,bc,间电路不通所以,C,正确,30,含电容电路的分析与计算,如图,8-2-7,所示的电路中，电源电动势,E,=6.0V,，其内阻可忽略不计,.,电阻的阻值分别为,R,1,=2.4,k,、,R,2,=4.8,k,，电容器的电容,C,=4.7,F,.,闭合开关,S,，待电流稳定后，用电压表测,R,1,两端的电压，其稳定值为,1.50V.,31,(1),该电压表的内阻为多大？,(2),由于电压表的接入，电容器带的电荷量变化了多少？,图,8-2-7,32,由于电压表与,R,1,并联后的阻值小于,R,1,阻值，根据串联电路的特点，与之串联的,R,2,分压增大，同其并联的电容器带电荷量增加,.,(1),设电压表的内阻为,R,V,，测得,R,1,两端的电压为,U,1R,1,与,R,V,并联后的总电阻为,R,，,则有,由串联电路的规律：,联立,，得,R,V,=,代入数据，得,R,V,=4.8,k,33,(2),电压表接入前，电容器上的电压,U,C,等于电阻,R,2,上的电压，,R,1,两端的电压为,U,R,1,，则,.,又,E,=,U,C,+,U,R,1,，所以,接入电压表后，电容器上的电压为,U,C,=,E,-,U,1,由于电压表的接入，电容器带电荷量增加了,Q,=,C,(,U,C,-,U,C,),由以上各式解得,Q,=,C,代入数据，可得,Q,=2.3510,-6,C.,34,(1),这里的电压表视为能显示电压数值的固定电阻；,(2),电容器的极板间电压等于与之并联部分电路的电压值,.,35,图,828,36,37,38,39,