高中數(shù)學(xué)熱學(xué),串聯(lián)與并聯(lián)電路系統(tǒng)講解,定義特征區(qū)別與辨識方式一、串聯(lián)與并聯(lián)——定義◆串聯(lián)電路:將電路元元件首尾依次聯(lián)接上去便產(chǎn)生了串聯(lián)電路。串聯(lián)電路只有一條通路,各個電路元元件之間相互影響,只要有一處非正常工作,則該電路就沒有導(dǎo)通,為斷路,用家電未能正常工作。諸如裝潢用的“滿天星”小彩燈便是串聯(lián)電路在日常生活中的應(yīng)用。◆并聯(lián)電路:將電路元元件并列聯(lián)接在電路的兩點間便組成了并聯(lián)電路。并聯(lián)電路有多條通路,各個環(huán)路間電路元元件不相互影響,可以獨立工作,當(dāng)某一支路未能正常工作時,其他大道仍可以正常工作,不受其影響。諸如家庭中的電燈、電吊扇、電冰柜、電視機等用家電都是并聯(lián)在電路中的。二、串聯(lián)與并聯(lián)——特點◆串聯(lián)電路:1.因為恒定電壓電路中各處電荷是穩(wěn)定的燈串聯(lián)和并聯(lián)區(qū)別,因而,單位時間內(nèi)通過串聯(lián)電路各部份的電荷量相等,也就是串聯(lián)電路電壓處處相等,即I總=I1=I2=……=In;2.串聯(lián)電路總電流等于各用家電電流之和,即U總=U1+U2+U3+……+Un;3.由電壓處處相等、總電流為各用家電電流之和、電阻R=U/I得:串聯(lián)電路等效內(nèi)阻等于各內(nèi)阻之和,即R總=R1+R2+R3+……+Rn;4.由電壓處處相等、總電流為各用家電電流之和、功率P=UI得:串聯(lián)電路總功率等于各功率之和,即P總=P1+P2+P3+……+Pn。
◆并聯(lián)電路:1.并聯(lián)電路支路電壓等于各大道電壓之和,即I總=I1+I2+……+In;2.并聯(lián)電路中各并聯(lián)元元件兩端電流相等,即U總=U1=U2=U3=……=Un;3.由各元元件兩端電流相等、干路電壓等于各大道電壓之和、電阻R=U/I得:并聯(lián)電路等效內(nèi)阻的倒數(shù)等于各內(nèi)阻的倒數(shù)和,即1/R總=1/R1+1/R2+1/R3+……+1/Rn;4.由各元元件兩端電流相等、干路電壓等于各大道電壓之和、功率P=UI得:并聯(lián)電路總功率等于各功率之和,即R總=P1+P2+P3+……+Pn。三、串聯(lián)和并聯(lián)——區(qū)別1.串聯(lián)電路只有一條路徑,并聯(lián)電路有多條路徑;2.串聯(lián)電路各用家電之間互相影響,并聯(lián)電路各用家電之間可以獨立工作;3.串聯(lián)電路中一個開關(guān)可以控制所有用家電,并聯(lián)電路需在支路大道上放置多個開關(guān)才可以實現(xiàn)對整個電路的控制;4.串聯(lián)電路中有I總=I1=I2=……=In,并聯(lián)電路中有I總=I1+I2+……+In;5.串聯(lián)電路中有U總=U1+U2+U3+……+Un,并聯(lián)電路中有U總=U1=U2=U3=……=Un;6.串聯(lián)電路中有R總=R1+R2+R3+……+Rn,并聯(lián)電路中有1/R總=1/R1+1/R2+1/R3+……+1/Rn。
四、識別串聯(lián)和并聯(lián)的方式◆定義法若電路中的各器件是挨個順次聯(lián)接上去的,則電路為串聯(lián)電路,若各器件“首總理接,尾尾相連”并列地連在電路兩點之間,則電路就是并聯(lián)電路。◆電流流向法從電源的負極(或正極)出發(fā),沿電壓流向,剖析電壓通過的路徑。若電壓在某處分支,又在另一處匯合,則分支處到匯合處之間的電路是并聯(lián)的(如左圖所示);若只有一條路徑通過所有的用家電,則這個電路是串聯(lián)的(如下圖所示)。◆節(jié)點法就是在辨識電路的過程中,不論導(dǎo)線有多長,只要其間沒有電源、用家電等,導(dǎo)線兩端點均可以看成同一個點,進而找出各用家電兩端的公共點。具體方式:先在圖中各節(jié)點處用字母表示下來,如左圖所示。由“節(jié)點法”可知,導(dǎo)線的a端和c端看成一個點,導(dǎo)線的b端和d端看成一個點,這樣L1、L2和L3的一端重合為一個點,另一端重合為另一個點,由此可知燈串聯(lián)和并聯(lián)區(qū)別,該電路有三條大道,并由“電流流向法”可知,電壓分三條叉,因而這個電路是三盞電燈的并聯(lián),等效電路如下圖所示。◆使用拆除法辨識串并聯(lián)電路拆除法是辨識較難電路的一種重要方式。它的原理就是串聯(lián)電路中各用家電相互影響,拆除任何一個用家電,其他用家電中就沒有電壓了;而并聯(lián)電路中,各用家電獨立工作,互不影響,拆除任何一個或幾個用家電,都不會影響其他用家電。
如圖所示,兩個燈泡通過燈管裝在一個木匣子上,A、B、C、D分別是聯(lián)接兩燈泡燈管的接線柱。E、F兩接線柱間接上電源后,兩燈泡發(fā)光。怎樣判別兩燈泡是串聯(lián)還是并聯(lián)?剖析:串聯(lián)電路只有一個電壓的路徑,只要一處斷掉,整個電路斷路,即其他用家電不能工作;并聯(lián)電路有兩個或兩個以上電壓的通路,其中一個環(huán)路斷掉,其他大道的用家電一直工作,即各用家電件互不影響。因而可用斷路法進行判定。所以,只要擰下一只燈泡,若另一只燈泡熄滅則兩燈串聯(lián),否則兩燈并聯(lián)。