3.4串联分压和并联分流
- 格式:doc
- 大小:29.00 KB
- 文档页数:3
串联分压并联分流1. 引言在电路中,串联分压和并联分流是两种常见的电路连接方式。
它们在电子领域中广泛应用于信号处理、功率传输和电路设计等方面。
本文将详细介绍串联分压和并联分流的原理、应用和计算方法。
2. 串联分压2.1 原理串联分压是一种将电压按比例分配的方法,通过将多个电阻依次连接在一起,使得输入电压在各个电阻上按照一定比例进行分压。
2.2 应用串联分压常用于以下情况: - 模拟信号采样:在模拟信号采样过程中,为了保证输入信号不超过模数转换器(ADC)的工作范围,可以使用串联分压将信号降低到合适的范围。
- 电源稳压:当需要从一个较高的电源中获得一个较低的稳定电压时,可以使用串联分压来实现。
- 增益控制:在放大器设计中,可以使用串联分压来调整放大器的增益。
2.3 计算方法假设有n个电阻串联,电阻分别为R1、R2、…、Rn,输入电压为Vin。
根据欧姆定律,可以得到每个电阻上的电压为:V1 = Vin * (R1 / (R1 + R2 + … + Rn)) V2 = Vin * (R2 / (R1 + R2 + … + Rn)) … Vn = Vin * (Rn / (R1 + R2 + … + Rn))3. 并联分流3.1 原理并联分流是一种将电流按比例分配的方法,通过将多个电阻并联连接在一起,使得总输入电流在各个电阻上按照一定比例进行分流。
3.2 应用并联分流常用于以下情况: - 信号采样:在模拟信号采样过程中,为了避免对被测对象造成干扰,可以使用并联分流来降低对被测对象的负载。
- 传感器接口:在传感器接口设计中,为了满足传感器的输入要求和保护传感器本身,在传感器和控制系统之间常常使用并联分流。
3.3 计算方法假设有n个电阻并联,电阻分别为R1、R2、…、Rn,输入电流为Iin。
根据欧姆定律,可以得到总电阻为:1 / Rt = 1 / R1 + 1 / R2 + … + 1 / Rn根据并联电路的特性,可以得到每个电阻上的电流为:I1 = Iin * (Rt / R1) I2 = Iin * (Rt / R2) … In = Iin * (Rt / Rn)4. 总结串联分压和并联分流是电子领域中常见的电路连接方式。
串联分压、并联分流知识点总结及例题一、知识点整理(一)串联电路的特点:1. 电流:串联电路中各处电流都相等。
表达式: I=I1=I2=I32. 电压:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
表达式:U=U1+U2+U33. 电阻:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。
表达式: R=R1+R2+R3理解:把n段导体串联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都大,这相当于增加了导体的长度。
特例: n个相同的电阻R串联,则总电阻R=nR4.分压定律:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。
表达式: U1:U2=R1:R2(二)并联电路的特点:1. 电流:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。
表达式:I=I1+I2+I32. 电压:并联电路中各支路两端的电压都相等。
表达式: U=U1=U2=U33. 电阻:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
表达式:1/R=1/R1+1/R2+1/R3理解:把n段导体并联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都小,这相当于导体的横截面积增大。
特例:n个相同的电阻R,并联,则总电阻R=R/n求两个并联电阻R1,R2的总电阻4.分流定律:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。
表达式:I1:I2=R2:R1二、自我评价1,电阻R1、R2串联在电路中,已知R1:R2=3 :2,则通过两电阻的电流之比I1:I2= ,电阻两端的电压之比U1:U2= 。
2,R1=5Ω,R2=10Ω,串联后接到6V的电源上,则R1两端的电压U1为 R2两端的电压U2为 ,U1 : U2= 。
3.如图4所示,已知R1=6Ω, U:U2=4 : 1,则 U1: U2=_______,R2的阻值是Ω。
4,两个电阻R1,R2串联后接到电源甲上, R1,R2两端的电压之比是U1:U2=5:4;当它们并联后接到电源乙上,则通过它们的电流之比I1:I2等于。
5.如图12—7所示,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、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲:I乙为。
第 4节 串联分压和并联分流课堂互动三点剖析一、混联电路1.若混联电路中一个电阻变大时,则混联电路的总电阻变大.反之,若混联电路中一个电阻变 小时,则混联电路的总电阻变小.2.若混联电路中一个滑动变阻器接在两个支路中,滑动触头移动时引起总阻值变化比较复杂, 可能是先变大后变小,也可能是一直变大或一直变小.如图 3-4-1当滑片 P 从左端滑到右端的过程中,A 、B 间的电阻一直变小;当滑片 P 从右端滑 到左端的过程中,A 、B 间的电阻一直变大.如图 3-4-2两支路的阻值之和保持不变的情况下, 当两支路的阻值相差最多时,A 、B 间的阻值最小,当两支路阻值相差最少时,A 、B 间的阻值 最大.图 3-4-1 图 3-4-23.电路简化技巧①在电路中连接电阻的导线其电阻一般看作为零,因此其长度可以任意伸长或缩短,形状可任 意改变,若题目中明确给出导线具有电阻(如很长的输电导线),则应在等效电路图中画出等 效电阻.②电路中的电压表和电流表是用来指示电路的影响,应把电表的电阻当作电路的一部分,画在 等效电路中,若题目不要求考虑电表对电路的影响,即把电压表和电流表看作是理想的(R V →∝, R A =0),即画等效电路时,电压表两端视作断路,电流表两端可视作短路,可直接用导线代 替.③电路中含有电容器的电路,在直流电路中,当电路达稳定状态时,可看作电容断路,则可将 电容器及所含支路一同去掉.【例 1】 如图 3-4-3所示,R 1=2 Ω,R 2=3 Ω,滑动变阻器最大值 R 3=5 Ω,则当滑动触头 从 a 滑到 b 的过程中,安培表示数变化情况如何?图 3-4-3解 析:由电路的组成可知,R 1和 R 3的上半部分串联,R 2和 R 3的下半部分串联,然后再并联.只 要求出 P 由 a 向 b 滑动过程中电阻的变化,就可求得电流的变化.设 P 、a 间电阻为 R a ,则混联 电路的电阻为 R =(R )( R R ) (2)(8R a RRR13aaa2(RR ) (RRR )101a23a)上式中分子里两个因式之和为定值,则当 2+R a =8-R a ,R a =3 Ω 时,R max =2.5 Ω,I min =U R max=2.51AU当R a=0时,R=1.6 Ω,I1= =3.94 ARU当R a=5 Ω时,R=2.1 Ω,I2= =3 AR故当滑动触头P从a端滑动到b端的过程中,安培表示数变化:从3.94 A减小到2.52 A再增大到3 A.答案:从3.94 A减小到2.52 A再增大到3 A二、电流表的改装1.电压表的改装电流计的电压量程U g=I g R g.当改装成量程为U的电压表时,应串联一个电阻R,如图3-4-4所示.图3-4-4电压扩大量程倍数n=U/U g由串联电路的特点:U=I g R g+I g R解得:URU UR= R R( 1)R(n1)Rgg gI I R Ug g g g电压表的内阻R V=R g+R,即R V等于R g与R串联时的总电阻.2.电流表的改装图3-4-5电流计的电流量程I g,当改装成量程为I的电流表时,应并联一个电阻R,如图3-4-5所示. 电流扩大量程倍数n=I/I g由并联电路的特点I g R g=(I-I g)R解得:R= I R1g RgI I n 1gg电流表的内阻R A等于R g与R并联时的总电阻.3.对电流表的改装应注意的问题(1)电压表的量程是指通过表头的电流达到I g时加在电压表两端的总电压U;电流表的量程是指通过表头的电流达到满偏I g时,通过表头和分流电阻的电流之和.(2)由串联分压原理可知,串联的分压电阻越大,电压表的量程越大;由并联分流原理可知,并联的分流电阻越小,电流表的量程越大.(3)实际的电压表内阻不是“∞”,电流表内阻不是零,它们接入电路进行测量时必然对原来的电路有影响,这是今后我们要注意的,为了研究问题的方便,有时不考虑电表内阻对电路的影响,认为电压表的内阻是无限大,电流表的内阻为零,叫做理想电表,是理想化模型. 【例2】有一个电流表G,内阻R g=10Ω,满偏电流I g=3 m A.要把它改装为量程为0~3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?解析:电流表G两端的满偏电压是2U g =I g R g =0.003×10 V=0.03 V电阻 R 分担的电压为 U R =(3-0.03) V=2.97 V根据部分电路欧姆定律可求得分压电阻U IR R =g2.97 0.03Ω=990 Ω 电压表的内阻等于 R g 和 R 串联电阻之和 R V =R +R g =1 000 Ω. 答案:990 Ω 1 000 Ω三、伏安法测电阻和滑动变阻器的使用 1.伏安法测电阻U I(1)原理:根据 R =,用电压表测出电阻 R 两端的电压 U ,用电流表测出通过电阻 R 的电流 I ,就可以求出电阻 R 的阻值.(2)伏安法测电阻的两种接法:如图 3-4-6(a )所示,电流表接在电压表两接线柱外侧,通常 叫外接法.如图 3-4-6(b )所示,电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫内接法.图 3-4-6(3)伏安法测电阻的误差分析采用外接法测量电阻,电压表的示数为 R 两端的电压真实值,电流表的示数大于通过 R 的电流U I(由于电压表内阻 R V 分流),故由 R =算出的测量值小于真实值,R 测<R 真. 测量值实际上是被测电阻和电压表内阻的并联电阻,不难看出 R V 比 R 大得越多,R V 的分流越 小,测量误差越小,因此,外接法适宜测量小电阻.采用内接法测量电阻,电流表的示数是通过 R 的电流真实值,电压表的示数大于 R 两端的电压U I(由于电流表的内阻 R A 分压),故由 R =算出的测量值大于真实值,R 测>R 真. 测量值实际上是被测电阻和电流表内阻的串联电阻,不难看出 R A 比 R 小得越多,R A 的分压越 小,测量误差越小.因此,内接法适宜测量大电阻. (4)内、外接法的选择一般地说,当 R R A 时选用内接法,当 R R V 时,选用外接法.在测量电阻的阻值时,选择电流表内接法或外接法十分重要,应仔细认真地加以确定. 若已知待测电阻的大约值 R x 、电流表的内阻 R A 和电压表的内阻 R V ,则当RR 时,即只 Rx Vx >RRAxR A R 时,R x 可认为是大电阻,选用电流表内接法.当VRR 时,即 RxVx <R A R V 时,RxRRAx可认为是小电阻,选用电流表外接法. 2.滑动变阻器的限流和分压 (1)限流电路的工作原理3图 3-4-7如图 3-4-7所示为一限流电路,其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流,移动滑动变 阻器的滑动片 P 可以改变连入电路中的阻值,从而控制负载 R 中的电流大小,图中滑动触头 P 滑至 B 端时,连入电路中的电阻值是滑动变阻器的最大值,此时电流最小,因此,在闭合电键 S 之前,应使 P 移至 B 端.采用限流式电路,负载电阻 R 的电流 I = R U R,当 R 0减小时,I 增大,I 的调节范围为RUR 0 max~ U R ,R 两端的电压调节范围为R RUR 0 max ~U ,当 R 0max >R 时,调节范围较大. (2)分压电路的工作原理图 3-4-8如图 3-4-8所示为一分压电路,其中滑动变阻器的作用是用来调节负载 R 上的电压,由电路分 析可知,连接方式为 A P 间的电阻与 R 并联,然后与 P B 间的电阻串联.因此当滑动触头由 A 向 B 移动时,加在 R 上的电压逐渐增大,因此,在闭合电键 S 之前,应使 P 移至 A 端,此时 R 上 的电压为零.采用分压式电路,负载电阻 R 的电压范围为 0~U ,显然,比限流式调节范围大. (3)两种连接方法的选择①负载电阻的阻值 R x 远大于变阻器总电阻 R ,须用分压式电路.②要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,须用分压式电路.③负载电阻的阻值 R x 小于变阻器的总电阻 R 或相差不多,且电压电流变化不要求从零调起, 可采用限流法.④两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流接法总功耗较小.⑤特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及允许通过的最大电流来反复推敲,若用限流接 法,负载的额定电流小于用限流接法所能达到的最小电流;或所用电流表和电压表的量程小于 用限流接法所能达到的最小电流和分到的电压时,采用分压接法.【例3】 如图3-4-9所示,电压表和电流表的读数分别为10 V 和0.1 A ,电压表内阻为500 Ω, 那么待测电阻 R 的测量值比真实值_______,测量值为_______,真实值为_______.图 3-4-9解 析:因为电压表和 R 并联,则电压表读数 U ′等于 R 的真实电压 U ,而电流表的读数 I ′为 RU与电压表的总电流,所以 I ′大于通过 R 的真实电流,所以 R 的测量值 R ′=小于真实值 R =I4UI U I.R 的测量值R ′= = 10 0.1 U I Ω=100 Ω,R 的真实值R =I U U R V V10 10 0.1 500 Ω=125 Ω. 答案:小 100 Ω 125 Ω各个击破类题演练 1如图 3-4-10所示,电路两端的电压 U 保持不变,电阻 R 1、R 2、R 3消耗的功率一样大,则电阻 之比 R 1∶R 2∶R 3是( )图 3-4-10 A.1∶1∶1 B.4∶1∶1C.1∶4∶4D.1∶2∶2解析:因 P 1=P 2=P 3又 R 2与 R 3并联,故 R 2=R 3,I 2=I 3=I 1∶I 2∶I 3=2∶1∶1根据 P = I 2R12 I 1,即得 R 1∶R 2∶R 3= 1 2 I 1: 1 2 I 2: 12 I3=1∶4∶4.答案:C变式提升 1将两个灯泡 A (220 W )和 B (220 W )串联后接在电路 PQ 段,如图 3-4-11所示. 为使灯泡安全使用,在 PQ 段所加电压的最大值为多少?图 3-4-11解析:由灯泡的功率 P = U 2 R,因为 P A >P B ,所以 R A <R B .串联后,B 灯电压将高于 A 灯电压,当 B 灯实际电压等于额定电压时,PQ 段所加电压达到最大值,而此时 A 灯实际电压低于额定 电压.两灯电阻:R A =2 U额P额2202 100Ω R B = 2 U额 P额2202 25Ω5所以R A=RB4,串联后I A=I B UA所以RB U RBB因为U B=220 V时,PQ段电压达到最大值,此时U A= RRAB·U B=55 V所以PQ段最大电压U=U A+U B=55 V+220 V=275 V.答案:275 V类题演练2有一个电流表G,内阻R g=25 Ω,满偏电流I g=3 mA.要把它改装为量程为0~0.6 A的电流表,需并联一个多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?解析:通过分流电阻的电流I R=I-I g=0.597 A根据欧姆定律可求得分流电阻UIg R=R I R=0.126 Ωg gIR电流表的内阻R A等于R和R g的并联电阻1 11RA R Rg代入数据得R A= RRgRRg=0.125 Ω.答案:0.126 Ω0.125 Ω变式提升2有一只量程为1mA的小量程电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2 Ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1 A的电流表.若要把这个小量程的电流表改装成一个量程为10 V的电压表,则应在小量程的电流表上串接一个_______Ω的电阻.将这个电压表接在某段电路上,指针偏转40格,这段电路两端的电压是_______V.解析:将小量程的电流表并联一分流电阻,可改装成一大量程电流表;将小量程的电流表改装成电压表,则需串联一分压电阻.电压、电流表的刻度都是均匀的.设改装成电流表的量程为I,则I=I g+ I Rg,代入数据得Rgg=10 ΩR当改装成10 V的电压表时需串联的电阻为R,则U=I g(R g+R),得R=9 990 Ω40 4当指针偏转40格,即I g时,表明这段电阻两端电压为U′=U=8 V.50 5答案:9 9908类题演练3如图3-4-12所示电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,已知电流表的内阻R A 为0.2 Ω.那么待测电阻R x的测量值比真实值_______,真实值为_______.6图3-4-12解析:因为电流表和R x串联,其读数I等于通过R x的电流I R,电压表并联在电流表和R x的两U U=RR 端,故电压表读数U大于R x两端的实际电压UR,所以R x的测量值:R测=I IR 真,R x的真实值:R真= U U IR 10 0.10.2R A Ω=99.8 Ω.I I0.1答案:大99.8 Ω类题演练4用伏安法测未知电阻R x时,若不知R x的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器如图3-4-13所示接好,只空出电压表的一个接头K,然后将K分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则()图3-4-13A.若电流表示数有显著变化,K应按aB.若电流表示数有显著变化,K应按bC.若电压表示数有显著变化,K应按aD.若电压表示数有显著变化,K应按b解析:若电压表的示数变化较大,说明待测电阻R可以与R A相比拟,待测电阻是小电阻,若电流表的示数变化较大,说明待测电阻只可以与R V相比拟,待测电阻是大电阻.答案:BC变式提升3用伏安法测量一个定值电阻的阻值,所需器材及规格如下:(1)待测电阻R x(约100 Ω);(2)直流毫安表(量程0~10 mA,内阻50 Ω);(3)直流电压表(量程0~3 V,内阻5 kΩ);(4)直流电源(输出电压4 V,内阻不计);(5)滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,允许最大电流1 A);(6)开关一个,导线若干条.试根据器材的规格和实验要求,画出合理的电路图.解析:(1)待测电阻与电表内阻的比值分别为:R RxAR2, 50,VRx因为RxRA R V Rx即电流表的分压作用不能忽略,而电压表的分流作用可以不计,所以应采用电流表外接电路.7(2)如图所示,当滑动变阻器作限流器作用时,电路中的最小电流为I min=RE R A Rx=0.024 A >10 mA毫安表将被烧坏.当作分压器使用时,电路的最小电阻和通过变阻器的最大电流分别为 R min = (R R )RxAR RRAx=14 ΩI max =ERmin=0.29 A <1 A 可见,变阻器可以安全工作.这时,毫安表中的电流,可以通过控制分压器的输出电压,在 0~10 mA 内进行调节. 所以,在连接实验电路时,不仅电流表应外接,而且必须将滑动变阻器作分压器作用. 类题演练 5如图 3-4-14所示,用伏安法测电阻 R x ,电路电压恒定;当 K 接 a 时,电压表示数为 10 V ,电 流表示数为 0.2 A ;当 K 接 b 时,电压表示数为 12 V ,电流表示数为 0.18 A ,那么当 K 接_______ 时,测 R x 较为准确,此时 R x 的测量值为_______Ω.图 3-4-14解析:当 K 由 a 接 b 后,电压表示数变化更显著,K 接 a 测量较准确. 答案:a 508。
串联分压和并联分流串联分压和并联分流[基础知识]1.串联电路的基本特点和性质(1)基本特点①在串联电路中,各处的电流相等,即I=I1=I2=…=In。
②串联电路的总电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2+…+Un。
(2)性质①串联电路的等效总电阻为各电阻值R1、R2、…Rn之和,即R=R1+R2+…+Rn。
②串联电路的电压分配关系是:各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比,即。
③串联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比,即。
2.并联电路的基本特点和性质(1)基本特点①并联电路中各支路的电压相等,即U=U1=U2=…=Un。
②并联电路的总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+In。
(2)性质①并联电路的等效总电阻R与各支路的电阻R1、R2、…、Rn的关系是:②并联电路的电流分配关系是:。
③并联电路的功率分配关系是:。
3.电表的改装(1)电流计("表头")的参数有:Ig、Ug、Rg,其中Ig叫满偏电流,Ug叫满偏电压,它们间的关系为:Ug=IgRg。
(2)小量程的电流表改装成电压表需要串联一个阻值较大的电阻。
如图所示,如果Ig、Rg、R已知,那么改装后的电压表量程为U=Ig(R+Rg)。
(3)小量程的电流表改装成大量程的电流表需要并联一个阻值较小的电阻,如图所示,如果Ig、Rg、R已知,那么改装后的电流表的量程为。
如果用改装后的电流表来测量某电路中的电流I,此时这只改装后的电流表的读数应该是流经AC(或BD)中的电流,但流过"表头"的电流实际上是流经CD中的电流。
[方法点拨]1.解答混联电路问题的指导思想(1)混联电路,大都可以简化为串联电路或并联电路。
(2)要充分利用"等效"思想。
例1.如图所示,R1=4Ω,R2=R3=2Ω,R4=4Ω,R5=6Ω,求AB间的等效电阻。
解析:R2,R3串联,如果等效为一个电阻R23,则R23=R2+R3=4Ω,此时电路如图(a)所示。
串联电路和并联电路2.小量程电流计Ⓖ(表头)的三个参数3.电压表的改装(2)改装的方法:给电流计串联一个较大的电阻,分担一个较大的电压U R,如图所示。
2.电流表的改装(1)改装原因:电流计的满偏电流I g很小,不能直接用来测大电流。
(2)改装方法:给电流计并联一个较小的电阻,分担较大的电流I R,如图所示。
[思考判断](1)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻。
(√)(2)两个电阻并联时,其中一个电阻增大则总电阻变小。
(×)(3)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后,分流电阻和电流表两端的电压相等。
(√)三、核心探究核心要点1 对串、并联电路的理解[要点归纳]1.串联电路、并联电路总电阻的比较串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总不同点n个相同电阻R串联,总电阻R总=nRn个相同电阻R并联,总电阻R总=RnR总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻相同点多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小2.电路化简的原则(1)无电流的支路化简时可去除。
(2)等电势的各点化简时可合并。
(3)理想导线可任意长短。
(4)理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路。
(5)电压稳定时电容器可认为断路。
[试题案例][例1](多选)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。
另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计,则()A.当CD端短路时,AB之间的等效电阻是40 ΩB.当AB端短路时,CD之间的等效电阻是40 ΩC.当AB两端接通测试电源时,CD两端的电压为80 VD.当CD两端接通测试电源时,AB两端的电压为80 V思路点拨①“短路”时相当于用导线相连。
测“电压”时,相当于“断路”。
②画出等效电路图,灵活应用串、并联特点。
解析当CD端短路时,等效电路如图甲所示,R123=R1+R2R3R2+R3=40 Ω,选项A正确;同理可得选项B错误;当AB两端接通测试电源时,等效电路如图乙所示,根据欧姆定律得I=ER1+R3=10010+40A =2 A,所以U CD=IR3=80 V,故选项C正确;同理可得选项D错误。
简述电路负载串联分压和并联分流的含义下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
本文下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Downloaded tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The documents can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!电路负载的串联分压和并联分流概述。
串联分压与并联分流引言在电路中,串联分压和并联分流是两种常用的电路连接方式。
它们在电子设备的设计和电路分析中具有重要的意义。
串联分压串联分压是一种电路连接方式,通过将电阻串联连接来实现电压的分压。
在串联分压电路中,电压依次经过每个串联的电阻,从而形成电压的分压效应。
串联连接的电阻值越大,电压在各个电阻之间的差值也越大。
串联分压的原理在串联分压电路中,电流在电阻之间是连续的,根据欧姆定律,电流通过每个电阻时,电压也会按照一定比例分割。
假设有两个电阻R1和R2串联连接,电源电压为V,根据串联电路的总电阻公式,我们可以得到总电阻Rt为: Rt = R1 + R2 根据欧姆定律,电流I为: I = V / Rt根据电流分配定律,可以得到R1上的电压V1为: V1 = I * R1 = V * (R1 / Rt)同样地,可以得到R2上的电压V2为: V2 = I * R2 = V * (R2 / Rt)所以,串联分压电路中不同电阻的电压按照其电阻比例进行分配。
串联分压的应用串联分压广泛应用于电压测量、电路控制和信号传输等领域。
例如,在电路中,我们常常使用分压器来将高电压降低至合适的范围进行测量。
分压器由多个电阻串联连接构成,通过调整电阻值,可以实现对电压的精确分压。
并联分流并联分流是一种电路连接方式,通过将电阻并联连接来实现电流的分流。
在并联分流电路中,电流在并联的电阻中分流,从而形成电流的分流效应。
并联连接的电阻值越小,电流分配到每个并联电阻的比例也越大。
并联分流的原理假设有两个电阻R1和R2并联连接,电源电压为V。
根据并联电路的总电流公式,可以得到总电流I为: I = V / (R1 + R2)根据欧姆定律,R1上的电流I1为: I1 = V / R1R2上的电流I2为: I2 = V / R2所以,并联分流电路中不同电阻上的电流分配按照其电阻值的倒数比例进行分配。
并联分流的应用并联分流在电流测量、电路保护和信号处理等领域有着广泛的应用。
3.4串联分压和并联分流
一、教学目标
(一)知识与技能
1.进一步学习电路的串联和并联,理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系,并能运用其解决有关问题。
2.进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
(二)过程与方法
通过复习、归纳、小结把知识系统化。
(三)情感态度与价值观
通过学习,学会在学习中灵活变通和运用。
二、重点与难点:
重点:教学重点是串、并联电路的规律。
难点:难点是电表的改装。
三、教学过程:
(一)复习上课时内容
要点:欧姆定律、电阻概念、导体的伏安特性曲线。
(二)新课讲解-----第四节、串联分压和并联分流
1.串联分压和并联分流
先让学生回忆初中有关这方面(串、并联电路的规律)的问题,然后让学生自学,在此基础上,让学生将串联和并联加以对比,学生容易理解和记忆。
老师点拨:一是要从理论上认识串、并联电路的规律,二是过程分析的不同,引入电势来分析。
从而让学生体会到高中和初中的区别,也能让学生易于理解和接受。
学生自己先推导有关结论,老师最后归纳小结得出结论:(并适当拓展)
(1)串联电路
①电路中各处的电流强度相等。
I=I1=I2=I3=…
②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…
③串联电路的总电阻,等于各个电阻之和。
R=R1+R2+R3+…
④电压分配:U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R
⑤n个相同电池(E、r)串联:E n = nE r n = nr
(2)并联电路
①并联电路中各支路两端的电压相等。
U=U1=U2=U3=…
②电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。
I=I1+I2+I3+…
③并联电路总电阻的倒数,等于各个电阻的倒数之和。
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有:R=R1R2/(R1+R2)
④电流分配:I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R
⑤n个相同电池(E、r)并联:E n = E r n =r/n
再由学生讨论下列问题:
①几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一;
②若不同的电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻;
③若某一支路的电阻增大,则总电阻也随之增大;
④若并联的支路增多时,总电阻将减小;
⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。
另外应让学生明确:串联和并联的总电阻是串联和并联的等效电阻,电阻R的作用效果与R1、R2串联使用或并联使用时对电路的效果相同,如教材图2.4—3和2.4—4所示。
分析电路时要学会等效。
引导学生分析练习:1题
2.电压表和电流表 ----串、并联规律的应用
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成。
(1)表头G:
构造(从电路的角度看):表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律,与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。
原理:磁场对通电导线的作用P98(为后续知识做准备)
(2)描述表头的三个特征量(三个重要参数)④
①内阻Rg:表头的内阻。
②满偏电流Ig:电表指针偏转至最大角度时的电流(另介绍半偏电流)
③满偏电压Ug:电表指针偏转至最大角度时的电压,与满偏电流Ig的关系Ug=IgRg,因而若
已知电表的内阻Rg,则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值,即电流表也是电压表,本质上并无差别,只是刻度盘的刻度不同而已。
通过对P52的“思考与讨论”加深这方面的认识。
(3)表头的改装和扩程(综合运用串、并联电路的规律和欧姆定律)
关于电表的改装要抓住问题的症结所在,即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。
让学生讨论,推导出有关的公式:要测量较大的电压(或电流)怎么办?通过分析,学生能提出利用电阻来分压(或分流)。
然后提出:分压(或分流)电阻的阻值如何确定?
通过例1、2的分析、讲解使学生掌握计算分压电阻和分流电阻的方法---最后引导学生自己归纳总结得出一般公式。
(三)小结:对本节内容做简要小结
(四)巩固新课:1、复习课本内容
2、完成P65练习:作业4、5,练习2、3。