内容正文:
7.电阻器的连接
《电工技术基础与技能》高教版·第3版
电工技术基础与技能
1
一
三
【电阻器的串联】
【电阻器的混联】
目录
CONTENTS
电工技术基础与技能
【电阻器的并联】
二
2
电工技术基础与技能
一、电阻器的串联
电流的特点 I = I1= I2
电压的特点:U= U1+U2
I
R2
U
A
S
U2
U1
R1
由欧姆定律可知:
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第三级
第四级
第五级
3
R=R1+R2
两电阻串联,总电阻等于两分电阻之和。
R1
R2
I
思考:三个电阻串联能用这个结论吗?
n个电阻串联呢?
R=R1+R2+R3
R=R1+R2+…+Rn
串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和
1.等效电阻:R R1 R2 ··· Rn
结论:
(1)若R1=R2=…=Rn=R0,则R=nR0;
(2)串联电路中的总电阻值大于各分电阻值;
(3)串联电阻越多,总电阻越大。
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2.电压分配规律:
R1
R2
I
U1
U2
U总
=
=
(1)串联分压:串联电路中各用电器两端电压之比等于各用电器电阻之比。
=
(2)串联电路中,其中一个电阻变大,则其两端的电压会变大。
特例:两只电阻 R1、R2串联时,等效电阻 R = R1 R2 , 则有分压公式
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电工技术基础与技能
3.功率分配:
R1
R2
I
(1)串联电路中各用电器功率之比等于各用电器电阻之比。
(2)串联电路中,其中一个电阻变大,则其对应的功率会变大。
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4.应用:改装电压表
电流表的电压量程为 Ug = RgIg 与分压电阻R串联后的总电压为Un 。即将电压量程扩大到 n = Un/Ug 利用两只电阻串联的分压公式,可得
A
μ
结论:将一只量程为 Ug,内阻为 Rg 的表头扩大到量程为 Un ,所需要的分压电阻 R = (n - 1) Rg,其中 n = (Un/Ug)称为电压扩大倍数。
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二、电阻器的并联
1.并联电路的等效电阻
R1
R2
I
I1
I2
n个相同的电阻并联
结论:①并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。②并联电路的等效电阻比其中任何一个电阻都小。
特例:两只电阻 R1、R2 并联时,
等效电阻
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I
I2
I1
U
R1
R2
由欧姆定律可得:
则变形得:
2.并联电流分流
(1)在并联电路中,电流的分配与其电阻成反比。I1R1=I2R2。
(2)在并联电路中,其中一个电阻变大,则通过的电流会变小。
特例:两只电阻 R1、R2 并联时,则有分流公式
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I
I2
I1
U
R1
R2
由功率公式可得:
则变形得:
3.并联功率分配
(1)在并联电路中,功率的分配与其电阻成反比,P1R1=P2R2
(2)在并联电路中,其中一个电阻变大,则消耗的功率会变小。
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4.应用:改装电流表
有一只微安表,满偏电流为Ig 、内阻为 Rg, 要改装成量程为In的电流表。设 n =In/Ig(电流量程扩大倍数),根据分流公式可得
结论:将一只量程为 Ig,内阻为 Rg 的表头扩大到量程为 In ,所需要的分流电阻R =Rg /(n 1),其中 n = (In/Ig)称为电流扩大倍数。
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三、电阻器的混联
在实际电路中,既有电阻的串联,又有电阻的并联,称为电阻的混联。
混联电路进行等效变换的两种方法:
①利用电流的流向及电流的分、合,画出等效电路图;
②利用电路中各等电位点分析电路,画出等效电路图。
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①利用电流的流向及电流的分、合,画出等效电路图
【例1】如图所示,已知 R1 = R2 = 8 Ω, R3 = R4 = 6 Ω ,R5 = R6 = 4 Ω ,R7 = R8 = 24 Ω ,R9 = 16 Ω ,电压 U = 224 V。
试求:(1) 电路总的等效电阻 RAB 与总电流 ;
(2) 电阻 R9 两端的电压 U9 与通过它的电流 I9。
解:(1) R5、R6、R9 三者串联后,再与 R8 并联,E、F 两端等效电阻REF (R5 R6 R9)∥R8 12
REF、R3、R4 三电阻串联后,再与 R7 并联,C、D 两端等效电阻 RCD (R3 REF R4)∥R7 12
总的等效电阻 RAB R1 RCD R2 28
总电流 I U /RAB (224/28) A 8 A
(2)利用分压关系求各部分电压:UCD = RCD I = 96 V,
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【例2】如图所示,已知 R 10 ,电源电动势 E = 6 V,内阻 r 0.5 ,试求电路中的总电流 I。
解:首先整理清楚电路中电阻串、并联关系,并画出等效电路,如图所示。
四只电阻并联的等效电阻为 Re R/4 2.5
根据全电路欧姆定律,电路中的总电流为
②利用电路中各等电位点分析电路,画出等效电路图
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课堂练习
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的 示数是3 V,当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为4.5 V,则灯泡L1和L2两 端的电压分别是( )
A. 3V和5.5V B. 3V和1.5V
C. 1.5V和4.5V D. 1.5V和3V
B
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课堂练习
2.在如图所示的电路中,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动时, 电压表、电流表的示数的变化情况是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.电压表的示数变大,电流表的示数变大
C.电压表的示数不变,电流表的示数不变
D.电压表的示数不变,电流表的示数变小
D
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课堂练习
3.如图所示电路中,分别求出图中A、B 两点间等效电阻。
解:上方两个电阻并联,下方两个电阻并联,所以电路相当于两对并联电阻串联再与干路上的6Ω串联。等效电路如图所示。可以通过电势差判断,中间菱形左右两个顶点电势相同,因为通过空导线连了起来。求出等效电阻:
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