2.1.1 电阻连接方式之一——串联
皮皮:什么是串联?
王老师:若干个电阻首尾依次相连,串成一串的形式,使电流只有一条通路的连接方式叫做电阻的串联,如图2.1所示。
图2.1 电阻的串联
实际当中某些串联电路并不像图2.1所示的那样容易识别,图2.2所示也是串联电路。
图2.2 几种串联电路
阳阳:串联电路有什么特点?
王老师:电阻串联电路的特点(假定有n个电阻串联)如下,以图2.2(c)为例。
(1)电路中各处的电流都相等
I1=I2=…=In=I
(2)电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和。
U=U1+U2+…+Un
(3)电路的总电阻(等效电阻)等于各个电阻之和。
R=R1+R2+…+Rn
当n个相同的电阻R0串联时,则R=nR0。
(4)电路中功率的分配与各个电阻的阻值成正比。
王老师(重点):电阻串联时,总电阻大于任意一个分电阻,且串联越多,总电阻越大;阻值越大的电阻,其消耗的功率越大。
王老师总结:
在电阻串联电路中,总电流与支路电流相同;电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和;电路的总电阻(等效电阻)等于各个电阻之和;电路中功率的分配与各个电阻的阻值成正比。
实例点拨2.1 一串联电路如图2.3所示,各参数如图中所标,计算电路的总电阻、总电流、各电阻上的压降及消耗功率。
图2.3 实例点拨2.1
解:(1)R=R1+R2+R3=10+20+30=60kΩ
(2)
(3)U1=IR1=1×10-3A×10×103=10V
U2=IR2=1×10-3A×20×103=20V
U3=IR3=1×10-3A×30×103=30V
(4)P1=IU1=1×10-3×10=1×10-2w=10mW
P2=IU2=1×10-3×20=2×10-2w=20mW
P3=IU3=1×10-3×30=3×10-2w=30mW