电路串并联及欧姆定律计算
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电流与电路分析欧姆定律和电阻的串并联电流与电路分析:欧姆定律和电阻的串并联一、引言电流与电路是电学领域中的基本概念,对于了解和分析电路的性质和特点具有重要意义。
本文将重点介绍欧姆定律和电阻的串并联两个方面,探讨其在电路分析中的应用。
二、欧姆定律欧姆定律是电学中最基本的定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
欧姆定律的数学表达式为:U = IR,其中U代表电压(单位为伏特),I代表电流(单位为安培),R代表电阻(单位为欧姆)。
欧姆定律告诉我们,在一个电路中,电流的大小和流动方向与电压和电阻有密切关系。
当电阻一定时,电压和电流成正比,即电压越大,电流越大;当电压一定时,电流和电阻成反比,即电阻越大,电流越小。
欧姆定律的应用非常广泛,例如在家庭用电中,我们可以通过欧姆定律计算电路中的电流大小,进而确定电器的使用安全。
此外,在电子设备设计和维修中,欧姆定律也是必不可少的基础知识。
三、电阻的串联和并联在电路中,电阻可以通过串联和并联的方式进行连接。
接下来我们将详细介绍这两种连接方式。
1. 串联电阻串联电阻是指将多个电阻依次连接在电路中的方式。
在串联电阻中,电流会依次通过每个电阻,因此总电流等于各个电阻上的电流之和。
而串联电阻的总电阻等于各个电阻的电阻值之和。
2. 并联电阻并联电阻是指将多个电阻同时连接在电路中的方式。
在并联电阻中,每个电阻上的电压相同,因此总电压等于各个电阻上的电压。
而并联电阻的总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数。
串联电阻和并联电阻的应用十分广泛。
例如,在电路设计中,我们可以通过串联和并联的组合方式来调整电阻的阻值,以实现特定电路功能;在家庭中,串联电阻可用于灯泡的连接,而并联电阻可用于多个电器的并行供电。
四、实例分析在本节中,我们通过一个实例来进一步理解电流与电路分析中的欧姆定律和电阻的串并联。
假设我们有一个简单的电路,包含三个串联的电阻,分别为R1、R2和R3。
已知电压为V,我们需要计算电路中的电流。
我们来探讨串并联电路中电流、电压和电阻的规律公式。
在电路中,串联电路指多个电器依次连接在一条路上,而并联电路指多个电器并排连接在电源的两端。
这两种电路中电流、电压和电阻的规律公式有着明显的区别,接下来我们将分别进行探讨。
1. 串联电路中的规律公式:在串联电路中,电流沿着唯一一条路径流动,因此多个电器的电流大小相等。
根据欧姆定律,串联电路中的总电阻等于各个电器电阻的总和,即R总 = R1 + R2 + ... + Rn。
而总电压等于各个电器电压之和,即U总 = U1 + U2 + ... + Un。
根据欧姆定律,电流I总等于总电压U总除以总电阻R总,即I总 =U总 / R总。
串联电路中电流、电压和电阻的规律公式为:I总 = U总 / (R1 + R2+ ... + Rn)。
2. 并联电路中的规律公式:在并联电路中,电压相同,而电流则分流经过各个电器,因此多个电器的电压大小相等。
根据欧姆定律,并联电路中的总电导等于各个电器电导的总和的倒数,即G总 = G1 + G2 + ... + Gn。
而总电流等于各个电器电流之和,即I总 = I1 + I2 + ... + In。
根据欧姆定律,总电导G总等于总电流I总除以总电压U总,即G总= I总 / U总。
并联电路中电流、电压和电阻的规律公式为:I总 = U总 * (G1 + G2 + ... + Gn)。
从上面的分析可以看出,串联电路和并联电路中电流、电压和电阻的规律公式有着明显的区别。
在实际应用中,我们可以根据具体情况选择合适的电路连接方式来满足需求。
对于工程师和电子爱好者来说,深入理解电路中电流、电压和电阻的规律公式对于设计和维护电路至关重要。
总结回顾一下,串并联电路中的电流、电压和电阻的规律公式分别为:串联电路:I总 = U总 / (R1 + R2 + ... + Rn);并联电路:I总 = U总 * (G1 + G2 + ... + Gn)。
个人观点:对于电路中的电流、电压和电阻规律,我认为深入理解和掌握这些规律公式,有助于我们更好地应用于实际工程中。
初中物理电学部分串联电路和并联电路的解析及计算电学是物理学的一个重要分支,主要研究电荷的性质、电场、电位、电流以及电路等内容。
在初中物理学习中,串联电路和并联电路是电学部分的重点内容,本文将对串联电路和并联电路进行解析和计算。
一、串联电路串联电路是指电路中的电器元件按照线性的方式排列,电流从一个元件流向另一个元件,形成一个闭合的回路。
在串联电路中,电源正极与负极依次连接各个元件,电流穿过每个元件后发生变化。
串联电路中的元件之间是以水平排列的,电流只有一条路径可以流通。
串联电路中,电流在各个元件中的数值相等,而电压则在各个元件之间相加。
这是串联电路的一个特点,也是处理串联电路问题的关键。
根据欧姆定律,电流I等于电压U与电阻R的比值,即I=U/R。
因此,在串联电路中,元件的电阻值相加即可得到整个电路的总电阻。
除了总电阻,串联电路中还需计算各个元件之间的电压分配。
根据电压分配定律,电源提供的电压会在各个元件上按照它们的电阻值比例分配。
例如,若一个串联电路中有两个电阻,电阻值分别为R1和R2,电源提供的电压为U,则根据电压分配定律有U1/U2=R1/R2。
根据这个比例,可以计算出各个元件上的电压。
二、并联电路并联电路是指电路中的电器元件按照平行的方式排列,电流在各个元件中分流,随后再汇合。
在并联电路中,电源的正负极连接各个元件的正负极,形成一个闭合的回路。
并联电路中的元件之间是以垂直排列的,电流可以多条路径流通。
并联电路中,电流在各个元件中分流,而电压则在各个元件之间相等。
这是并联电路的一个特点,也是处理并联电路问题的关键。
根据欧姆定律,电流I等于电压U与电阻R的比值,即I=U/R。
因此,在并联电路中,元件的电阻值的倒数相加的倒数即可得到整个电路的总电阻。
除了总电阻,并联电路中还需计算各个元件的电流分配。
根据电流分配定律,总电流会在各个元件中按照它们的电阻值比例分配。
例如,若一个并联电路中有两个电阻,电阻值分别为R1和R2,电源提供的总电流为I,则根据电流分配定律有I1/I2=R2/R1。
串并联电路公式总结电路特点:一条路,一处断处处段。
开关作用:各处作用一样控制整个电路。
电流:各处电流相等 I = I1 = I2 I1:I2 =1:1电压:电源电压等于各用电器两端电压之和:U = U1 + U2电阻:总电阻等于各用电器电阻之和:R总= R1 + R2 若有n个阻值相同的电阻串联则:R总= n R电阻特点:串联电阻相当于增加了导体的长度,总电阻越串越大,大于任何一个用电器电阻;电功率:电路中总功率等于各用电器电功率之和 P总= P1 + P2电功:电路中总功等于各用电器消耗电功之和W总=W1 + W2电热:电路中总电热等于各用电器产生电热之和Q总=Q1 + Q2比例关系:串联电阻起分压作用,电阻越大分得的电压越高,R1:R2 = U1:U2 = P1:P2= W1:W2= Q1:Q2R串>R1>R2>R并并联电路电路特点:多条路,分干路和支路,各支路互不影响开关作用:干路开关控制整个电路,支路开关控制它所在的支路电流:干路电流等于各支路电流之和 I干=I1 + I2 电压:电源电压与各支路电压相等 U = U1 = U2 U1:U2 =1:1电阻:总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和 1 / R总=1 / R1 + 1 / R2若仅有两个电阻并联则:R总=R1R2 /若有n个阻值相同的电阻并联则:R总=R / n电阻特点:并联总电阻相当于增加了导体的横截面积,总电阻越并越小,小于任何一个分电阻电功率:电路中总功率等于各用电器电功率之和 P总= P1 + P2电功:电路中总功等于各用电器消耗电功之和 W总=W1 + W2电热:电路中总电热等于各用电器产生电热之和Q总=Q1 + Q2比例关系:并联电阻起分流作用,电阻越大分得电流越小,R2:R1 = I1:I2 = P1:P2= W1:W2= Q1:Q2 重要公式欧姆定律:导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
I = U / R U = I R R = U / I电功率:电功率表示电流做功快慢的物理量;P = W / t = U I = I2 R = U2 /R P实= P额U实> U额,P实> P额用电器超负荷工作,不正常; U实< U额,P实< P额用电器不能正常工作灯泡的亮暗于灯泡的实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮;2 2 电功:W = U I t = P t =IRt = Ut/R = U Q电热:电流通过导体所产生的热,与通过导体电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比; W = Q =I2 Rt = U I t = P t = U2 t/R = U Q 串并联电路规律小结例1、如图所示、电源电压U=3v,R1=10Ω,U1=1v,求:其他六个量。
欧姆定律–串并联计算知识巩固欧姆定律部分涉及的范围题,简单归类为如下三个类型:1.两表示数反对应的;2.两表示数正对应的;3.给范围求其他物理量的。
类型1.两表示数反对应的。
这类题的特点是:伏特表测的是滑动变阻器的电压,当电流表示数取到最大值时,滑动变阻器接入阻值最小,电压表示数最小,当电压表示数最大时,滑动变阻器接入阻值最大,电压表示数最小。
1、如图,电源电压U=,电阻R0=6欧,变阻器R1的最大阻值为20欧,电流表量程为0~,电压表量程为0~3V。
为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )~20欧 ~20欧~10欧 ~10欧1.先看串并联:这是一个串联电路——R1和R2串联;2.再看表测谁:电流表测串联电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;3.分析电路:顺序是:从电阻到电流到电压,电压是先定值,后可变:假设滑片P往右移,则滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻R总变大,电源电压U一定,电路中的电流I=-就变小,说明R1两端的电压U1=IR1就变小,所以R2两端电压U2=U-U1就变大,电压表示数变大,当电压表示数最大时,滑动变阻器阻值达到最大;可见电压表量程限定了滑动变阻器接入阻值的最大值;反之,当滑片往左移时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的总电阻R总变小,电源电压U一定,电路中的电流I=-就变大,电流表示数变大,当电流表示数最大时,滑动变阻器阻值达到最小,(即滑动变阻器阻值再小,电流表就烧坏了),可见是电流表的量程限定了滑动变阻器接入阻值的最小值。
所以解题时只需分别取两表示数的最大值,解出当时滑动变阻器接入的阻值,再把解出的最大值和滑动变阻器的最大阻值进行比较,如果解出的最大值超过了滑动变阻器的最大阻值,那最大值就取滑动变阻器的最大值。
否则,就取解出的两个阻值为极值。
类型2.两表示数正对应的。
这类题的特点是:电压表测的是定值电阻两端的电压,电压表和电流表示数要变大都变大,要变小都变小,所以两表量程限定的都是滑动变阻器接入阻值的最小值,此时需取解出的两个阻值中较大的,才不至于把另一块表烧坏。
A. SI 和S2B. S2 和S3C. SI 和S3D. S25・由一个电源.两个小灯泡、一个开关和几根导线连接成一个电路。
当断开开关时,两个灯泡都不发光;闭合开关,两个灯泡都发光,则下面说法中正确的是()A.两灯泡一定是串联连接:B.两灯泡一楚是并联连接:C.以上两种情况都有可能。
二.填空题2、图2所示的电路图中:⑴灯泡EL1和EL2是_______ 联。
(2)___________________ 闭合开关,灯泡EL1 ,灯泡EL2 (选填“发光S“不发光”)。
3・如图1所示,要使灯L1与L2串联,应该闭合开关_______ ,断开开关______ :如果要使灯L1与L2并联,则应该闭合开关_______ ,断开开关 ______ :如果三只开关全闭合,电路发生______ o三.作图题有电路图连接实物图Bi 电路串并联及欧姆定律计算1>电路串并联的判断及常考类型A、常见判断方法:泄义法.电流流向法(推荐)、节点法、断开法、经验法类型题:一.选择题1・分析图所示的实()A、L1、L2是串联C、L1 L2、L3 是串联物连接电路,下列说法中B、L1、L3是串联D、L1、L2、L3 是并联2. 有三只相同的灯泡组成的电路,如果其中一只灯泡突然熄火,那么下而说法中正确的是(A. 如果电路是串联电路,另外两只灯泡一圧正常发光;B. 如果电路是并联电路,另外两只灯泡一泄也熄火:C. 如果电路是串联电路,另外两只灯泡一定也熄火。
3•图3中,闭合开关SA后,两电灯不是并联的电路图是[ ]©34.如右图所示, 则必须接通开关,属于两灯并联的电路是图2由实物图画电路图/Ls L«$2Lz电路设计仁用线条代替导线,将图20中的电器元件连成电路,并 在右边画出电路图。
要求:⑴开关心只控制电灯L1,开关K2只控制电灯L2: (2)共用一个电池组®202、将图13-3-14中的实物按要求连成电路。
电路串并联及欧姆定律计算1、电路串并联的判断及常考类型题A、常见判断方法:定义法、电流流向法(推荐)、节点法、断开法、经验法类型题:一.选择题1.分析图所示的实物连接电路,下列说法中正确的是()A、L1、L2是串联B、L1、L3是串联C、L1、L2 、L3是串联D、L1、L2 、L3是并联2.有三只相同的灯泡组成的电路,如果其中一只灯泡突然熄灭,那么下面说法中正确的是()A.如果电路是串联电路,另外两只灯泡一定正常发光;B.如果电路是并联电路,另外两只灯泡一定也熄灭;C.如果电路是串联电路,另外两只灯泡一定也熄灭。
3.图3中,闭合开关SA后,两电灯不是并联的电路图是[ ]4.如右图所示,要使灯A和B并联,则必须接通开关( )A.Sl和S2 B.S2和S3 C.Sl和S3 D.S25.由一个电源、两个小灯泡、一个开关和几根导线连接成一个电路。
当断开开关时,两个灯泡都不发光;闭合开关,两个灯泡都发光,则下面说法中正确的是()A.两灯泡一定是串联连接;B.两灯泡一定是并联连接;C.以上两种情况都有可能。
二.填空题1.如图所示的电路中,属于两灯串联的电路是_______,属于两灯并联的电路是。
2、图2所示的电路图中:(1)灯泡EL1和EL2是______联。
(2)闭合开关,灯泡EL1______,灯泡EL2______(选填“发光”、“不发光”)。
( 3)灯泡EL1的灯丝断了,闭合开关,灯泡EL2______(选填“发光”、“不发光”)。
3.如图1所示,要使灯L1与L2串联,应该闭合开关______,断开开关______;如果要使灯L1与L2并联,则应该闭合开关______,断开开关______;如果三只开关全闭合,电路发生______。
三、作图题有电路图连接实物图由实物图画电路图电路设计1、用线条代替导线,将图20中的电器元件连成电路,并在右边画出电路图。
要求:(1)开关K1只控制电灯L1,开关K2只控制电灯L2;(2)共用一个电池组2、将图13-3-14中的实物按要求连成电路。
(1)L1、L2、L3三盏灯并联;(2)S1控制L1、L2;(3)S2控制整个电路。
2、串并联电路中电流的特点:并联分流 串联电路: I=I 1=I 2 并联电路:I=I 1+I 21、如图5所示电路,当开关S 闭合,甲乙两表是电压表时,示数 之比U 甲 : U 乙=3:2,当开关S 断开,甲乙两表是电流表时,两表 示数之比I 甲:I 乙为:A 、2:1B 、3:1C 、2:3D 、1:32、如图6所示,已知R 2=2R 1 ,电源电压U=10V 且不变,当闭合 开关S ,并调节滑片P 使它位于R 3的A 处,这时流过R 3的电流 为I A ;后断开开关S ,并调节滑片P 使它位于R 3的B 处,这时 流过R 3的电流I B ,电压表示数3V ,若两次电流I A :I B =2:1。
求:(1)先后两次电压表示数之比(2)R A 与R B 之比3、.R 1=3R 2,并联接在电路中,若干路电流为2安,则通过R 1的电流I 1= 安,通过R2的电流I2= 安。
4、.R 1、R 2两电阻并联在电路中,干路总电流是通过R 1的电流的4倍,若R 1=30欧,则R 2= 欧。
5、如1图,R 1=4R 2,S 1断开,S 2闭合,电流表示数为I ,S 1、S 2同时闭合,电流表示数为I ,,则I :I ,= 。
6、如2图所示电路,S 断开与闭合时,电流表示数之比是1:3,若R 2=20欧,则R 1= 欧。
7、如3图所示电路,已知三个电流表示数之比 A 1 : A 2 : A 3 为4:3:1,若R 1=10欧,则R 2= 欧,R 3= 欧。
甲乙R RS图5R PRVR A BSU图61 2 33、串并联电路中电压的特点:串联分压 串联电路: U=U 1+U 2 并联电路:U=U 1=U 2 类型题题型一、电压表测谁的电压例1、如图3所示,当开关闭合时,用电压表能测出灯L 1两端的电压的是( )选D 。
2、在图6-2-5所示的电路中,电压表V1的示数为6 V ,V2的示数为7 V 。
若电源电压为10 V ,则灯L1两端电压为( )V V V V 3 V 。
题型二、串并联电路中电压的特点及应用例1、如图13-2-2所示,当S 闭合后,电压表V 1的示数为7V ,电压表V 2的示数为8V ,若电源电压为12V ,则L 2两端的电压为( )A .4VB .3VC .5VD .8V例2、有三只小灯泡正常工作的电压都是 V .若要将这三只小灯泡都接到电压为3 V 的电源上且都能正常发光.则正确的说法是( )A .三灯串联B .三灯并联C .两灯串联后再与第三灯并联D .以上三种方法都错例3、如图2-2-21所示电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S ,两电流表读数为I 甲:I 乙 = 2:3,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S ,则两电压表的读数U 甲︰U 乙= 。
图13-2-2图6-2-54、如图6-2-3所示,电源电压恒定,当开关S 1闭合、S 2断开时,电压表的示数为3 V ;当S 1断开、S 2闭合时,电压表的示数为 V ,则灯L 1两端的电压为________ V ,灯L 2两端电压为________ V 。
5、在图6-2-5所示的电路中,电压表V 1的示数为6 V ,V 2的示数为7 V 。
若电源电压为10 V ,则灯L 1两端电压为( )能否求出电阻之间的比值V V V V6.如图6-2-13所示,L 1、L 2及A 、B 两点间的电压分别为U 1、U 2和U AB ,它们之间的关系为_________。
若已知U AB =6 V ,U 1= V ,则U 2=_________。
题型三、检查和排除电路故障例1、如图6-2-6是一位同学研究串联电路电流、电压特点的电路图.当闭合开关时,L 1亮,L 2不亮;A 和V 均有示数,故障的原因可能是( ) A .L 1短路B .L 2短路C .L 1断路D .L 2断路例2、如图6-14所示的电路,闭合开关S 后,电灯L 1、L 2都不发光,且两电表的指针都不动.现将两电灯的位置对调,再次闭合开关时,发现两只灯泡仍不亮,电流表的指针仍不动,但电压表的指针却有了明显的偏转,该电路的故障可能是( )A.电流表内部接线断了B. 灯L 1灯丝断了C. 灯L 2灯丝断了D.电流表和两个电灯都坏了例3、在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S 后,电路正常工作。
过了一会儿,灯L 熄灭,两个图6-2-3图6-2-13AVL 1L 2S 图6-14电表中只有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是 A .可能是灯L 断路 B .可能是电阻R 断路 C .一定是灯L 短路 D .一定是电阻R 短路题型四、判断电路连接的正误例1、如图6-2-7所示的电路中,L 1和L 2是两只相同的灯泡.试问:(1)电压表所测的各是哪只灯泡的电压有没有接错若接错了,请指出并给予改正; (2)此实验研究的问题是什么题型五、开关的通断对电路的影响例1、在图6-2-9中,电源电压保持不变.当开关S 1断开、S 2闭合时,电压表示数为 V ;当开关S 1闭合、S 2断开,电压表示数为3 V ,则灯L 1和L 2两端的电压分别是( )A .3 V 和 VB . V 和 VC .3 V 和 VD . V 和3 V例2、某同学按图2—1所示的电路图连接电路后,将开关S 与1接通后,电压表的示数为3 V ;当他将开关S 与2接通时,电压表的示数为6 V 。
由以上测量结果该同学可以得出灯L 1两端的电压为_____;灯L 2两端的电压为_____;所用电源电压为_____。
2—1例3、某同学连接的电路如图2—2所示,他所用的电源是四节干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2 V ,则L 1两端的电压为_____;L 2两端的电压为_____。
题型六、电压细节考察例1、关于电压,下列说法正确的是( ) A.电路两端存在电压,电路中一定存在电流 B .只要电路中有电流,在电路两端就一定存在电压 C.电压的国际单位有伏特、千伏、毫伏、微伏等 D.经验证明高于36 V 的电压对人体是安全的 题型七、判断电表类型例1、如图6-2-6所示的电路中,要使L1和L2串联,甲、乙、丙三只电表应依次是( ) A.电流表、电流表、电压表 B .电压表、电流表、电压表 C.电压表、电流表、电流表 D.电流表、电压表、电流表例2、如图4所示,L 1、L 2是灯泡,且两灯均正常发光,“○“处可以连接电流表、电压表,测量电路中的电流、电压,以下说法中正确的是( )A .a 为电流表,b 为电压表,c 为电流表B .a 为电压表,b 为电压表,c 为电流表C .a 为电流表,b 为电流表,c 为电压表D .a 为电流表,b 为电流表,c 为电流表例3、如图6-13所示,电路中两只灯泡L 1和L 2均正常发光,则下面说法中正确的是 〔 〕A .甲是电流表,乙是电压表B .甲是电压表,乙是电流表C .甲、乙都是电流表D .甲、乙都是电压表例4、下图所示的电路中,电表a 、b 接法正确的是 A. a 、b 都是电流表 B. a 、b 都是电压表B. C. a 是电压表,b 是电流表 D. a 是电流表,b 是电压表C. 例5、几位同学连接的电路如图2—6所示,当他们闭合开关后,两个灯泡均正常发光,下面的几种说法中,你认为正确的是A.表1、2、3均是电压表B.表1、2、3均是电流表图6-13图2—2图6-2-6 图2—6C.表1、3是电流表,表2是电压表D.表1、3是电压表,表2是电流表 题型八、电压间的关系例1、如图6-2-12所示电路中,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,那么下列关系式正确的是( )=U1+U3,I1=I2 =U1=U3,I1=I2 +U2=U3,I1<I2 =U1+U3,I1>I2题型九、计算题例1.在图6-19所示的电路中,当S 1闭合,S 2、S 3断开时,电压表的示数为6 V,当S 1、S 3断开, S 2闭合时, 电压表的示数为3 V.求: (1)电源电压是多少(2)当S 1、S 3闭合, S 2断开时, 电压表的示数为多少题型十、电压表示数的变化例1、在图所示的电路中,当开关闭合后,滑动变阻器滑片P 向右移动时,对电表读数的变化,分析正确的是A .电流表A 、电压表V 1示数都减小,电压表V 2示数增大B .电流表A 、电压表V 1示数都变大,电压表V 2示数变小C .电流表A 的示数减小,两电压表示数不变D .三个电表的示数都不变题型十一、电表互换问题例1、在今年理化生实验技能测试中,实验室准备的器材有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测电阻及导线若干。