正確識(shí)別串并聯(lián)電路是學(xué)習(xí)電路連接和電路計(jì)算的基礎(chǔ),對于電路的識(shí)別要緊抓串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的基本特征,而不僅僅只是從形狀上去分析。
串并聯(lián)電路的特點(diǎn):
(1)串并聯(lián)電路電流的特點(diǎn): 串聯(lián)電路中,各處電流相等。I=I1=I2 并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路的電流之和。I=I1+I2
(2)串并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn): 串聯(lián)電路中,電路兩端的總電壓等于各部分用電器兩端電壓之和。U=U1+U2 并聯(lián)電路中,各支路兩端電壓相等,等于兩端的總電壓。U=U1=U2
?。?)串并聯(lián)電阻的特點(diǎn): 串聯(lián)電路中,等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2 若R1=R2=r 則 R=2r 并聯(lián)電路中,等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。1/R=1/R1+1/R2 若R1=R2=r 則R=r/2
?。?)串并聯(lián)電壓、電流與電阻的關(guān)系: 串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即阻值大的電阻,其兩端的電壓也大,阻值小的電阻,其兩端的電壓也小,這種關(guān)系稱為分壓關(guān)系。 U1/U2=R1/R2 并聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成反比,即阻值大的電阻,其兩端的電壓小,阻值小的電阻,其兩端的電壓大,這種關(guān)系稱為分流關(guān)系。 I1/I2=R2/R1
?。?)串并聯(lián)電路電功的特點(diǎn): 串聯(lián)電路中,消耗的總功等于各串聯(lián)用電器消耗的電功之和。W=W1+W2 并聯(lián)電路中,消耗的總功等于各并聯(lián)用電器消耗的電功之和。W=W1+W2
(6)串并聯(lián)電路電功與電阻的關(guān)系: 串聯(lián)電路中,電功的分配與電阻成正比。即阻值大消耗的電功多,阻值小的消耗的電功少。W1/W2=R1/R2 并聯(lián)電路中,電功的分配與電阻成反比。即阻值大消耗的電功少,阻值小的消耗的電功多。W1/W2=R2/R1
?。?)串并聯(lián)電路電功率的特點(diǎn): 串聯(lián)電路中,消耗的總功率等于各串用電器消耗的電功率之和。P=P1+P2 并聯(lián)電路中,消耗的總功率等于各并用電器消耗的電功率之和。P=P1+P2
?。?)串并聯(lián)電路電功率與電阻的關(guān)系: 串聯(lián)電路中,電功率的分配與電阻成正比。即阻值大消耗的電功率大,阻值小消耗的電功率小。P1/P2=R1/R2 并聯(lián)電路中,電功率的分配與電阻成反比。即阻值大消耗的電功率小,阻值小消耗的電功率大。P1/P2=R2/R1
?。?)串并聯(lián)電路電熱的特點(diǎn): 串聯(lián)電路中,電路中所產(chǎn)生的總熱量等于各串聯(lián)用電器產(chǎn)生的熱量的總和。即Q =Q1+Q2 并聯(lián)電路中,電路中所產(chǎn)生的總熱量等于各并聯(lián)用電器產(chǎn)生的熱量的總和。即Q =Q1+Q2
?。?0)串并聯(lián)電路電熱與電阻的關(guān)系: 串聯(lián)電路中,各用電器產(chǎn)生的電熱與電阻成正比。即Q1/Q2=R1/R2 并聯(lián)電路中,各用電器產(chǎn)生的電熱與其電阻成反比。即Q1/Q2=R2/R1
串并聯(lián)電路的識(shí)別方法:
1.使用定義法識(shí)別串并聯(lián)電路
若電路中的各元件是逐個(gè)順次連接起來的,則電路為串聯(lián)電路,若各元件“首首相接,尾尾相連”并列地連在電路兩點(diǎn)之間,則電路就是并聯(lián)電路。
2.使用電流流向法識(shí)別串并聯(lián)電路
從電源的正極(或負(fù)極)出發(fā),沿電流流向,分析電流通過的路徑。若只有一條路徑通過所有的用電器,則這個(gè)電路是串聯(lián)的(如圖l所示);若電流在某處分支,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(如圖2所示)。
電流流向法是電路分析中常用的一種方法。
例1.分析下圖所示電路中,開關(guān)閉合后,三盞燈的連接形式,并分析開關(guān)的作用。
分析:用“電流流向法”來判斷.在圖甲所示的電路中,從電源的正極出發(fā),電流依次通過了燈L1、L2和L3,電路中沒有出現(xiàn)“分叉”,見圖3的虛線所示,所以這三盞燈是串聯(lián)的.在串聯(lián)電路中,一個(gè)開關(guān)可以控制所有的用電器。
為識(shí)別圖乙所示電路的連接方式,可以先用虛線將電流通過的所有路徑在圖中畫出來,在圖中可看出,電流的流向是:
由此可看出燈L1、L2和L3分別在三條支路上,所以這三盞燈是并聯(lián)的。其中通過燈L1、L2的電流通過了開關(guān)S1,當(dāng)開關(guān)S1斷開時(shí),燈L1、L2中沒有電流通過,兩燈熄滅,因此開關(guān)S1控制L1、L2兩盞燈泡。開關(guān)S2在干路上,控制三盞燈。
在如圖所示電路中用“電流流向法”畫出了圖丙中的電流流向。見圖4的虛線所示,電流有三條通路,且每一流線上只有一個(gè)用電器,則此電路為并聯(lián)電路。開關(guān)S在干路上,控制三盞燈。
3.使用節(jié)點(diǎn)法識(shí)別串并聯(lián)電路
節(jié)點(diǎn)法:就是在識(shí)別電路的過程中,不論導(dǎo)線有多長,只要其間沒有電源、用電器等,導(dǎo)線兩端點(diǎn)均可以看成同一個(gè)點(diǎn),從而找出各用電器兩端的公共點(diǎn)。以圖丙為例,具體方法:先在圖中各接點(diǎn)處用字母表示出來,如圖5所示。
由“節(jié)點(diǎn)法”可知,導(dǎo)線的a端和c端看成一個(gè)點(diǎn),導(dǎo)線的b端和d端看成一個(gè)點(diǎn),這樣L1、L2和L3的一端重合為一個(gè)點(diǎn),另一端重合為另一個(gè)點(diǎn),由此可知,該電路有三條支路,并由“電流流向法”可知,電流分三條叉,因此這個(gè)電路是三盞電燈的并聯(lián),等效電路如下圖所示。
“節(jié)點(diǎn)法”主要用于不規(guī)范的復(fù)雜電路的識(shí)別,有一定的難度。識(shí)別電路也還有其他方法,但無論什么方法都需要同學(xué)們在加強(qiáng)練習(xí)的基礎(chǔ)上不斷總結(jié)識(shí)別電路的技巧。
對于電路中有三個(gè)用電器,而只有兩條電流路徑的情況,那么就會(huì)有一個(gè)用電器在干路上,或者有兩個(gè)用電器串聯(lián)在一條支路上,這個(gè)電路一定是混聯(lián)。這兩種情況分別如圖中甲、乙所示。
4. 使用拆除法識(shí)別串并聯(lián)電路
拆除法是識(shí)別較難電路的一種重要方法。它的原理就是串聯(lián)電路中各用電器互相影響,拆除任何一個(gè)用電器,其他用電器中就沒有電流了;而并聯(lián)電路中,各用電器獨(dú)立工作,互不影響,拆除任何一個(gè)或幾個(gè)用電器,都不會(huì)影響其他用電器。
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