薈注意:理解公式I?U时,应该注意以下几点 R1?R2
蒆①若串联电路中又多个电阻,则通过其中某个电阻的电流或串联电路的电流可用下面的公式来计算:
I?U
R1?R2?R3?...?Rn
薅②串联电路中的一个电阻增大时,电路中电流会减小;某个电阻减小时,电路中的电流会增大。
膃③当串联电路中某个电阻改变而导致电路中的电流发生改变时,其他电阻两端的电压也会改变。
薈2、串联电路中的电阻关系
如图所示,两个串联的电阻R1、R2,当两端电压为U时,通过的电流为I,R1、R2两端的电压分别为U1、U2。根据串联电路中电流规律可知通过R1、R2的电流相等,均为I0与R1、R2两个电阻串联后等效的电阻—串联电路的总电阻为R,当其两端电压为U时,所通过的电流就是通过R1、R2的电流I。 袇
芆由欧姆定律得知U1=IR1,U2=IR2,U=IR。
袁由U=U1+U2,可得IR=IR1+IR2,即R=R1+R2。
蚈结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
芇点拨:
(1)如果用一个电阻R代替两个串联电阻R1、R2接入电路后,电路的状态不变,即R两端的电压和通过它的电流都与原来的相同,R就叫做这两个串联电阻R1、R2的等效电阻,或者叫做总电阻。并联电路中的并联电阻和它的总电阻也存在某种“等效替代”的关系。
(2)对于多个电阻R1、R2、R3、...、Rn串联,则串联电路的总电阻R=R1+R2+...+Rn。
(3)若n个阻值相同的电阻(设每个电阻的阻值都为R0)串联,则由串联电路的电阻特点可得R=nR0。 (4)影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积,在材料、横截面积一定的情况下,长度越长,
电阻越大。两导体串联后,相当于增加了导体的长度,所以串联后的总电阻大于任何一个串联导体的电阻。
3、串联电路中电阻的分压作用
如图所示,R1和R2串联,根据欧姆定律得I1?U1U,I2?2,R1R2因为
I1=I2,所以
U1U2UR,即1?1,可见串联电路中各电阻分得的电压与电阻的阻值成正比,电阻越大,分得?R1R2U2R2的电压越大。
应用:若电路中总电压大于用电器正常工作时的电压,可在电路中串联一个电阻分得多余的电压以保护用电器。
二、欧姆定律在并联电路中的应用 1、并联电路中总电流的计算 如图所示,定值电阻R1和滑动变阻器R2并联,根据并联电路的电压特R1和滑动变阻器R2两端的电压均等于电源两端的电压U,由欧姆定律得通阻R1的电流I1?UR1点,电阻过定值电电流等于
;通过滑动变阻器R2的电流I2?U,并联电路的总R2各并联支路中的电流之和,所以总电流I?I1?I2?UU。 ?R1R2注意:理解公式I?I1?I2?UU时,应该注意以下几点: ?R1R2①若并联电路中有多个电阻并联,则并联电路的总电流I?I1?I2?...In?UUU ??...?R1R2Rn②当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流会变化,干路电流也会变化,但其他支路的电流和电压都不变;家庭电路中,各用电器采用并联形式连接到电源上,就是利用了并联电路的这一特点。
2、并联电路中的电阻关系
如图所示,设电阻R1、R2并联后接入电路,并联电路两端的电压为U,通过R1、R2的电流(支路电流)分别为I1、I2,而干路中的电流为I。与R1、R2两个电阻并联后等效的电阻—并联电路的总电阻为R,当其两端电压为U时,所通过的电流就是通过R1、R2的总电流(干路电流)I。
UUU,I1?,I2?。
R2RR1由欧姆定律可知:I?
由于I?I1?I2,所以
UUU111,即?。 ???RR1R2RR1R2结论:并联电路总电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和。 点拨:
(1)n个电阻并联,有
1111。 ???...?RR1R2Rn(2)当两个电阻并联时,由111RR可知,并联电路的总电阻R?12。 ??RR1R2R1?R2(3)n个相等的电阻R0并联,总电阻R?1R0。 n(4)电阻并联相当于增大了电阻的横截面积,所以并联后的总电阻小于每个并联电阻。 3、并联电路中电阻的分流作用 如图所示,R1和R2并联,根据欧姆定律得:I1?U1U,I2?2,因为并R1R2联电
路中各支路两端的电压相等,即U1=U2,所以I1R1?I2R2,即的电阻成反比,电阻越小,支路的电流越大。 I1R2,可见并联电路中各支路中的电流与支路?I2R1应用:若电路中总电流大于用电器正常工作时的电流,可在电路中并联一个电阻分去多余的电流以保护用电器。
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