1.电阻串联电路
把两个或多个电阻依次连接起来,组成中间无分支的电路,叫做电阻串联电路。如图2-30所示。
图2-30 电路图
电路特点:
(1)串联电路中电流处处相等,即:
(2)电路两端的总电压等于串联电阻上分电压之和,即:
(3)电路的总电阻等于各串联电阻之和,即:
分压公式:
在实际应用中,常利用电阻串联的方法,扩大电压表的量程。
实例展示
有一盏额定电压为U1=40V、额定电流为I=5A的电灯,应该怎样把它接入电压U=220V照明电路中?
解:将电灯(设电阻为R1)与一只分压电阻R2串联后,接入U=220V电源上,如图2-31所示。
解法一:分压电阻R2上的电压为:
U2 =U-U1=220-40=180 V,且U2 =R2I,则
解法二:利用两只电阻串联的分压公式:
即将电灯与一只36Ω分压电阻串联后,接入U=220V电源上即可。
图2-31 电路图
2.电阻并联电路
把两个或两个以上电阻接到电路中的两点之间,电阻两端承受同一个电压的电路叫做电阻并联电路。如图2-32所示。(www.daowen.com)
图2-32 电路图
电路特点
(1)电路中各个电阻两端的电压相同,即:
(2)电阻并联电路总电流等于各支路电流之和,即:
(3)并联电路的总阻值的倒数等于各并联电阻的倒数的和,即:
当两个电阻并联时,通过每个电阻的电流可以用分流公式计算,分流公式为:
在电阻并联电路中,电阻小的支路通过的电流大,电阻大的支路通过的电流小。
电阻并联电路在日常生活中应用十分广泛,例如:照明电路中的用电器通常都是并联供电的。只有将用电器并联使用,才能在断开、闭合某个用电器时,或者某个用电器出现断路故障时,保障其他用电器能够正常工作。
实例展示
如图2-33所示,电源供电电压U=220V,每根输电导线的电阻均为R1 =1Ω,电路中一共并联100盏额定电压220V、功率40W的电灯。假设电灯在工作(发光)时电阻值为常数。试求:(1)当只有 10盏电灯工作时,每盏电灯的电压 UL和功率PL;(2)当100盏电灯全部工作时,每盏电灯的电压UL和功率PL。
解:每盏电灯的电阻为R=U2/P =1210Ω,n盏电灯并联后的等效电阻为Rn =R/n。
根据分压公式,可得每盏电灯的电压:
功率:
(1)当只有10盏电灯工作时,即n=10,
则Rn =R/n =121Ω,因此:
(2)当100盏电灯全部工作时,即n=100,则Rn =R/n=12.1Ω,
图2-33 电路图
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