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第三节串联、并联电路及其应用讲述
第三节 电阻的串联、并联及其应用
I
R1
R2
R3
R3
R2
R1
U总
连接
性质
教学表达式
物理意义
串联
并联
电流关系
电压关系
电阻关系
功率关系
电流关系
电压关系
电阻关系
功率关系
电压分配规律
电流分配规律
I总=I1=I2=I3
U总=U1=U2=U3
U总=U1+U2+U3
I总R总=I1R1=I2R2=I3R3
R总=R1+R2+R3
P总=P1+P2+P3
P总=P1+P2+P3
1/R总=1/R1+1/R2+1/R3
U总/R总=U1/R1=U2/R2=U3/R3
I总=I1+I2+I3
总电流与各电阻的电流相等
总电压与各支路的电压相等
总电压等于各电阻的电压之和
总电阻等于各电阻的电阻之和
电阻越大,分得的电压越大
总功率等于各电阻的功率之和
总电流等于各支路的电流之和
总电阻的倒数等于各支路的电阻倒数之和
总功率等于各电阻的功率之和
电阻越大,分得的电流越小
串联分压
并联分流
一.电阻的串联与并联
I
R总=R1+R2+R3
串联电路的电阻:
1.电阻越串越大,电阻串联相当于加长导体的长度,所又电阻会增大。
2.串联时的总电阻大于其中任意一电阻。
3.n个相同的电阻串联,总电阻R串=nR
并联电路的电阻:
1.电阻越并越小,电阻的并联相当于增大了导体的横截面积,所又电阻会变小。并联的支路条数越多,总电阻越小。
2.并联电路时的总电阻小于其中任意一电阻。
4.并联电路支路的条数一定时,某一条支路的电阻增大,则总电阻增大,某一条支路的电阻减小,总电阻减小。
3.n个相同的电阻并联,总电阻R并=R/n
串联电路或并联电路中,任何电阻增大(减小),总电阻也增大(减小)
关于总电阻的几个常用结论:
R1
R2
R3
混联电路
ABCD
B
ACD
二.电压表和电流表的改装
二.电压表和电流表的改装
表头
二.电压表和电流表的改装
1.电流表G(表头)的电阻Rg称为内阻
2.指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流
3.电流表通过满偏电流时加在它两端的电压Ug叫做满偏电压
4.它们之间的关系为:Ug=IgRg
5.对于给定的表头,Ug、Ig、Rg 不变
电流表与电压表的原理一样
二.电压表和电流表的改装
一个表头的内阻是40 Ω,满偏电流为150mA,要把它改装成量程是30V的电压表,需要怎么做?求出新表的内阻并完成对表表盘的修改.
解:
表头的满偏电压
=0.15 × 40V
Ug=IgRg
=6V
Ig
分压电阻
R=
=160 Ω
新表的内阻:
R表=40 Ω+160 Ω=200 Ω
改表盘又前,显示的是表头两端的电压,改表盘后,显示的是总的电压.
二.电压表和电流表的改装
小结:
(1)把电流(压)表改装成大量程的电压表,
需要 ________一个 ____电阻
(2) 改装后电压表的量程越大,需要串联的电阻也越大,改装后的内阻也越大.
由 得
令U=nUg ,则有
Ug
U-Ug
U
串联
大
(3) 若量程扩大n倍,即U=nUg,
需要串联的电阻的阻值为:
R
二.电压表和电流表的改装
解:
Ig
二.电压表和电流表的改装
Ig
0.03V
解:
二.电压表和电流表的改装
一个表头的内阻是40 Ω,满偏电流为150mA,要把它改装成量程是6A的电流表,需要怎么做?求出新表的内阻并完成对表表盘的修改.
I-Ig
解:
表头的满偏电压
Ug=IgRg
=0.15 ×40V=6V
分流电阻
R=
=1.03Ω
新表的内阻:
R表=
=1Ω
改表盘又前,显示的是流过表头的电流,改表盘后,显示的是总的电流.
二.电压表和电流表的改装
小结:
(1)把电流(压)表改装成大量程的电流表,
需要 ________一个 ____电阻
(2) 改装后电流表的量程越大,需要并联的电阻越小,改装后的内阻也越小.
并联
小
(3) 若量程扩大n倍,即:I=nI g ,
需要并联的电阻的阻值为:
Ug
Ig
I-Ig
I
令I=nIg,则有:
R
二.电压表和电流表的改装
R=
=10.1Ω
解:
三.伏安法测电阻的两种电路
三.伏安法测电阻的两种电路
问题1:如何测出一个未知电阻的阻值?
原理:
用电压表测出它的电压U,用电流表测出它的电流I,再由R=U/I即可求出它的电阻.
I-Ig
Ug
Ig
I
问题2:如何设计电路?
I-Ig
Ug
Ig
I
R
R=?
R=?
内接法
外接法
两种电路有何区别?有何优缺点?
三.伏安法测电阻的两种电路
都有误差,如何才能尽量减小相对误差?它们各适合测量什么样的电阻呢?
电压表的示数:
UV=UR
电流表的示数:
IA=IR+IV
IR
偏小
适于测小电阻
电压表的示数:
IA=IR
电流表的示数:
UV=U
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