串并联电路的特点与识别串并联电路的四种方法
正确识别串并联电路是学习电路连接和电路计算的基础,对于电路的识别要紧抓串联电路与并联电路的基本特征,而不仅仅只是从形状上去分析。
串并联电路的特点:
(1)串并联电路电流的特点: 串联电路中,各处电流相等。I=I1=I2 并联电路中,干路电流等于各支路的电流之和。I=I1+I2
(2)串并联电路电压的特点: 串联电路中,电路两端的总电压等于各部分用电器两端电压之和。U=U1+U2 并联电路中,各支路两端电压相等,等于两端的总电压。U=U1=U2
(3)串并联电阻的特点: 串联电路中,等效电阻等于各串联电阻之和。R=R1+R2 若R1=R2=r 则 R=2r 并联电路中,等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。1/R=1/R1+1/R2 若R1=R2=r 则R=r/2
(4)串并联电压、电流与电阻的关系: 串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即阻值大的电阻,其两端的电压也大,阻值小的电阻,其两端的电压也小,这种关系称为分压关系。 U1/U2=R1/R2 并联电路中,电压的分配与电阻成反比,即阻值大的电阻,其两端的电压小,阻值小的电阻,其两端的电压大,这种关系称为分流关系。 I1/I2=R2/R1
(5)串并联电路电功的特点: 串联电路中,消耗的总功等于各串联用电器消耗的电功之和。W=W1+W2 并联电路中,消耗的总功等于各并联用电器消耗的电功之和。W=W1+W2
(6)串并联电路电功与电阻的关系: 串联电路中,电功的分配与电阻成正比。即阻值大消耗的电功多,阻值小的消耗的电功少。W1/W2=R1/R2 并联电路中,电功的分配与电阻成反比。即阻值大消耗的电功少,阻值小的消耗的电功多。W1/W2=R2/R1
(7)串并联电路电功率的特点: 串联电路中,消耗的总功率等于各串用电器消耗的电功率之和。P=P1+P2 并联电路中,消耗的总功率等于各并用电器消耗的电功率之和。P=P1+P2
(8)串并联电路电功率与电阻的关系: 串联电路中,电功率的分配与电阻成正比。即阻值大消耗的电功率大,阻值小消耗的电功率小。P1/P2=R1/R2 并联电路中,电功率的分配与电阻成反比。即阻值大消耗的电功率小,阻值小消耗的电功率大。P1/P2=R2/R1
(9)串并联电路电热的特点: 串联电路中,电路中所产生的总热量等于各串联用电器产生的热量的总和。即Q =Q1+Q2 并联电路中,电路中所产生的总热量等于各并联用电器产生的热量的总和。即Q =Q1+Q2
(10)串并联电路电热与电阻的关系: 串联电路中,各用电器产生的电热与电阻成正比。即Q1/Q2=R1/R2 并联电路中,各用电器产生的电热与其电阻成反比。即Q1/Q2=R2/R1
串并联电路的识别方法:
1.使用定义法识别串并联电路
若电路中的各元件是逐个顺次连接起来的,则电路为串联电路,若各元件"首首相接,尾尾相连"并列地连在电路两点之间,则电路就是并联电路。
2.使用电流流向法识别串并联电路
从电源的正极(或负极)出发,沿电流流向,分析电流通过的路径。若只有一条路径通过所有的用电器,则这个电路是串联的(如图l所示);若电流在某处分支,又在另一处汇合,则分支处到汇合处之间的电路是并联的(如图2所示)。
电流流向法是电路分析中常用的一种方法。
例1.分析下图所示电路中,开关闭合后,三盏灯的连接形式,并分析开关的作用。
分析:用"电流流向法"来判断.在图甲所示的电路中,从电源的正极出发,电流依次通过了灯L1、L2和L3,电路中没有出现"分叉",见图3的虚线所示,所以这三盏灯是串联的.在串联电路中,一个开关可以控制所有的用电器。
为识别图乙所示电路的连接方式,可以先用虚线将电流通过的所有路径在图中画出来,在图中可看出,电流的流向是:
由此可看出灯L1、L2和L3分别在三条支路上,所以这三盏灯是并联的。其中通过灯L1、L2的电流通过了开关S1,当开关S1断开时,灯L1、L2中没有电流通过,两灯熄灭,因此开关S1控制L1、L2两盏灯泡。开关S2在干路上,控制三盏灯。
在如图所示电路中用"电流流向法"画出了图丙中的电流流向。见图4的虚线所示,电流有三条通路,且每一流线上只有一个用电器,则此电路为并联电路。开关S在干路上,控制三盏灯。
3.使用节点法识别串并联电路
节点法:就是在识别电路的过程中,不论导线有多长,只要其间没有电源、用电器等,导线两端点均可以看成同一个点,从而找出各用电器两端的公共点。以图丙为例,具体方法:先在图中各接点处用字母表示出来,如图5所示。
由"节点法"可知,导线的a端和c端看成一个点,导线的b端和d端看成一个点,这样L1、L2和L3的一端重合为一个点
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