了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路是學好電路的基礎。 本文將系統(tǒng)講解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的知識:
1.串并聯(lián)——定義
◆串聯(lián)電路:
通過將電路元件首尾相連來創(chuàng)建串聯(lián)電路。 串聯(lián)電路只有一條通路,各電路元件相互影響。 只要其中一個不正常工作,電路就不會接通,屬于開路,家電就不能正常工作。 比如裝飾用的“星空”小燈籠,就是串聯(lián)電路在日常生活中的應用。
◆并聯(lián)電路:
在電路的兩點之間并聯(lián)連接電路元件形成并聯(lián)電路。 并聯(lián)電路中有多條通路,各回路之間的電路元件互不影響,可以獨立工作。 當一個分支不能正常工作時,其他路徑仍然可以正常工作而不受其影響。 家里的電燈、電動吊扇、冰箱、電視機等家用電器在電路中都是并聯(lián)的。
二、串并聯(lián)——特性
◆串聯(lián)電路:
1、由于恒壓電路各部分的電荷是穩(wěn)定的,因此,單位時間內(nèi)通過串聯(lián)電路各部分的電荷量相等,即串聯(lián)電路各處電壓相等,即即,=I1=I2=...=In ;
2、串聯(lián)電路的總電流等于家用電器電流的總和,即=U1+U2+U3+...+Un;
3、由電壓處處相等,總電流為所有家用電器電流之和,電阻R=U/I,串聯(lián)電路的等效內(nèi)阻等于內(nèi)阻,即R total=R1+R2+R3+...+Rn;
4、由電壓處處相等,總電流為所有家用電器電流之和,功率P=UI,串聯(lián)電路總功率等于各功率之和,即即,P總計=P1+P2+P3+...+Pn。
◆并聯(lián)電路:
1、并聯(lián)電路的支路電壓等于主路電壓之和,即=I1+I2+...+In;
2、并聯(lián)電路中各并聯(lián)元件兩端電流相等,即=U1=U2=U3=...=Un;
3、由各元件兩端電流相等,主路電壓等于主路電壓之和,電阻R=U/I,等效的倒數(shù)并聯(lián)電路的內(nèi)阻等于各內(nèi)阻的倒數(shù)之和,即1/R總=1/R1+1/R2+1/R3+...+1/Rn;
4、各元件兩端電流相等,主電路電壓等于各路電壓之和,功率P=UI:并聯(lián)電路總功率等于總和每個冪的,即 =P1+P2+P3+...+Pn 。
三、串并聯(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)電路中的家電相互影響,并聯(lián)電路中的家電可以獨立工作;
3、串聯(lián)電路中一個開關可以控制所有的家用電器,并聯(lián)電路需要在支路上放置多個開關來實現(xiàn)對整個電路的控制;
4、串聯(lián)電路中有總I=I1=I2=...=In,并聯(lián)電路中有I總=I1+I2+...+In;
5、在串聯(lián)電路中有U總=U1+U2+U3+...+Un,在并聯(lián)電路中有U總=U1=U2=U3=...=Un;
6、串聯(lián)電路中總R=R1+R2+R3+...+Rn,并聯(lián)電路中1/R總=1/R1+1/R2+1/R3+...+1/Rn .
4、辨別串并聯(lián)方式
◆定義方法
如果電路中的器件一一連接,則該電路為串聯(lián)電路。 如果器件并聯(lián)連接在電路的兩點之間,則該電路為并聯(lián)電路。
◆電流法
從電源的負極(或正極)開始,順著電壓流向,分析電壓通過的路徑。 如果電壓在一處分支并在另一處匯合,則分支與匯合之間的電路為并聯(lián)(如左圖所示); 如果只有一條路徑通過所有家用電器,則電路串聯(lián)(如下圖所示)。
◆節(jié)點法
即在識別電路的過程中串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別公式,無論電線多長,只要沒有電源、家用電器等,都可以將電線的兩端視為同一點,然后可以找到每個家用電器兩端的公共點。
具體方法:首先用字母表示圖中的每個節(jié)點,如左圖所示。
從“節(jié)點法”可以看出,將導線的a端和c端看成一個點,將導線的b端和d端看成一個點,這樣一來L1、L2、L3的一端重合為一點,另一端重合為另一點。由此可見,該電路有3條通路,從“電流流向法”來看,電壓分為三個叉路,所以該電路為三只燈并聯(lián),等效電路如下圖所示。
◆通過拆解識別串并聯(lián)電路
拆解法是識別難點電路的重要方法。 其原理是串聯(lián)電路中的家電相互影響,去掉任何一個家電,其他家電就沒有電壓; 而在并聯(lián)電路中,家電獨立工作,互不影響,任意一臺或幾臺家電被拆掉。 家電不會影響其他家電。
如圖所示,兩個燈泡通過燈管安裝在木箱上串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別公式,A、B、C、D分別為連接兩個燈泡燈管的接線柱。 E、F兩個端子直接接上電源后,兩個燈泡就會發(fā)光。 如何判斷兩個燈泡是串聯(lián)還是并聯(lián)?
分析:串聯(lián)電路只有一個電壓通路,只要一個部分壞了,整個電路就壞了,即其他家用電器不能工作; 并聯(lián)電路有兩條或多條電壓通路,其中一條回路斷路,另一條通路斷路。 家電一直工作,即各家電互不影響。 因此,可以用開路法來判斷。
因此,只要擰開一個燈泡,如果另一個燈泡熄滅,則兩燈串聯(lián),否則兩燈并聯(lián)。
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