电阻的串联并联及其应用课件

1、 2.32.3电阻的串联、并联及其应用电阻的串联、并联及其应用一、认识电路一、认识电路1.1.什么是的串联什么是的串联? ?把几个导体元件依次把几个导体元件依次首尾相连首尾相连的方式的方式把几个元件的并列地连在一起的方式把几个元件的并列地连在一起的方式2.2.什么是电路的并联什么是电路的并联? ?I = I1 = I2 = I3=.= In 串联电路各处的电流相同串联电路各处的电流相同2.2.并联电路并联电路: : 并联电路的总电流等于各支路的电流之和并联电路的总电流等于各支路的电流之和二、电流特点二、电流特点I1I2I31.1.串联电路串联电路: :I = I1 + I2 + I3+.+ I

2、nI1I2I3IIU=U1+U2+U3+.+ Un结论结论: :串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和三、电压特点三、电压特点231.1.串联电路串联电路: :比较电压关系比较电压关系U=U1=U2=U3=.=Un 结论：并联电路的总电压与各支路的电压相等结论：并联电路的总电压与各支路的电压相等2.2.并联电路并联电路: :0比较电压关系比较电压关系U UU1U2U3U1U2U3串联电路的总电阻（等效电阻串联电路的总电阻（等效电阻R）等于各部分）等于各部分电路电阻之和电路电阻之和四、电阻特点四、电阻特点1.1.串联电路串联电路: :12UUU12U

3、UUIII1212UUUIII12RRR讨论：多个电阻串联呢？讨论：多个电阻串联呢？12nRRRRR1R2UU1U2I2.2.并联电路并联电路: :UR2R1II1I212III12IIIUUU1212IIIUUU12111RRR讨论：多个电阻并联呢？讨论：多个电阻并联呢？121111nRRRR并联电路的总电阻（等效电阻并联电路的总电阻（等效电阻R）的倒数等于各支路）的倒数等于各支路电阻的倒数之和电阻的倒数之和讨论：讨论：n n个相同电阻个相同电阻(R(R1 1) ) 并联，其总电阻并联，其总电阻R=R=？R R1 1和和R R2 2并联后并联后R=R=？( (若若R R1 1R R2 2，R

4、=R=？) )即当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近即当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻小电阻2121RRRRRR2n1RR 12111RRR即并联的电阻个数越多（等同于横截面积增大），即并联的电阻个数越多（等同于横截面积增大），其等效电阻越小其等效电阻越小不同阻值的电阻不同阻值的电阻串联串联，总电阻与其中最大电阻，总电阻与其中最大电阻有何关系？有何关系？ 不同阻值的电阻不同阻值的电阻并联并联，总电阻与其中最小电，总电阻与其中最小电阻有何关系？阻有何关系？ axmRR总minRR总并联电路中并联电路中,某一电阻增大某一电阻增大,总电阻如何变？总电阻如何变？混联电路中混联电路

5、中,某一电阻增大某一电阻增大,总电阻如何变？总电阻如何变？增大增大增大增大若若并联并联的的支路增多支路增多时，总电阻将时，总电阻将减小小结：小结：1.1.串联电路串联电路: :12nRRRR2.2.并联电路并联电路: :121111nRRRR讨论：讨论：R R1 1和和R R2 2并联后并联后R=R=？n n个相同电阻个相同电阻(R(R1 1) )串联或并联，其总电阻串联或并联，其总电阻R=R=？不同阻值的电阻串联，总电阻与其中最大电阻有何关系？不同阻值的电阻串联，总电阻与其中最大电阻有何关系？ 三个电阻并联呢？三个电阻并联呢？不同阻值的电阻并联，总电阻与其中最小电阻有何关系？不同阻值的电阻并

6、联，总电阻与其中最小电阻有何关系？ ( (若若R R1 1远大于远大于R R2 2，R=R=？) )并联电路中并联电路中, ,某一电阻增大某一电阻增大, ,总电阻如何变？总电阻如何变？并联电路中并联电路中, ,支路增多支路增多, ,总电阻如何变？总电阻如何变？如图所示电路,当ab两端接入100V电压时,cd两端为20V,当cd两端接入100V电压时,ab两端电压为50V,则R1:R2:R3为( )A.4:2:1 B.2:1:1C.3:2:1 D.以上都不对R1R1R2R3R3abcdR2R3R3abcdR1R1R2abcd100V20V40V40V100V50V25V25V当堂练习当堂练习如图

7、所示电路中, R1=20, R2=40, R3=60, R4=20, R5=40,则下列说法正确的是 ( )A.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=84VB.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=140VC.若UCD=104V,A、B端短路,则通过R1的电流为0.6AD.若UCD=104V,A、B端短路,则通过R3的电流为0.4AR1R4R3R2R5ABCDR1R4R3R2R5ABCD有四盏灯，接入如图的电路中, 1和2的电阻均为484,3和4的电阻均为1210, 把电路接通后,四盏灯的电流之比I1:I2:I3:I4= .L1UL2L3L4五、电流计五、电流计1.1.作用：测量电

8、路中的电流作用：测量电路中的电流2.2.原理：磁场对电流的作用原理：磁场对电流的作用3.3.连接：串接连接：串接4.4.内阻：电流计本身的电阻内阻：电流计本身的电阻6.6.量程：满偏电流（量程：满偏电流（I Ig g）、满偏电压（）、满偏电压（U Ug g）5.5.电路图符号：电路图符号：G G7.7.读数：读数： 也可读电压也可读电压8.8.测量实际电流、电压的困难测量实际电流、电压的困难0 01 12 23 3mAmA 电流表指针偏转到最大刻度时的电流电流表指针偏转到最大刻度时的电流I Ig g叫满偏电流叫满偏电流 表头表头G的电阻的电阻Rg叫做电流表的内阻。用叫做电流表的内阻。用Rg表示

9、表头线圈表示表头线圈的电阻一般为几百到几千欧的电阻一般为几百到几千欧 如果电流超过满偏电流，不但指针指不出示数，表头还可如果电流超过满偏电流，不但指针指不出示数，表头还可能被能被 每个电流表都有它的每个电流表都有它的Rg值和值和Ig值值Rg和和Ig是电流表的两个是电流表的两个重要参数重要参数表头表头G通过满偏电流时，加在它两端的电压通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫做满叫做满偏电压，根据欧姆定律可知：偏电压，根据欧姆定律可知：Ug = Ig Rg电流表的改装电流表的改装电流表能够测量的电流不超过毫安级，为了测量几电流表能够测量的电流不超过毫安级，为了测量几安培的电流，甚至更大的电流，可以采

10、用什么方法？安培的电流，甚至更大的电流，可以采用什么方法？这样，在测量大电流时，通过电流表这样，在测量大电流时，通过电流表G的电流也就不的电流也就不致超过满偏电流致超过满偏电流Ig，并联了分流电阻，则在表头刻度，并联了分流电阻，则在表头刻度盘上标出相应的电流值，不是表示通过电流表盘上标出相应的电流值，不是表示通过电流表G的电的电流，而是表示通过电流表流，而是表示通过电流表A的电流的电流电流表的改装电流表的改装电流表电流表G，内阻，内阻Rg=25，满偏电流，满偏电流Ig=3mA，要，要改装成量程为改装成量程为0.6A的电流表，应该如何改装？的电流表，应该如何改装？量程为量程为0.6A的电流表的含

11、义是什么？的电流表的含义是什么？此电流表此电流表(量程量程0.6A)的表头内阻为多少？的表头内阻为多少？电流表的改装电流表的改装电流表的改装电流表的改装o 1.把电流表把电流表G改装成电流表，需要给电流表并联一改装成电流表，需要给电流表并联一个阻值小的电阻个阻值小的电阻o 2.改装后的电流表量程越大，需要给电流表改装后的电流表量程越大，需要给电流表G并联并联的分流电阻的分流电阻R越小，改装后的电压表内阻就越小越小，改装后的电压表内阻就越小多量程的电流表如何改装？原理是什么？多量程的电流表如何改装？原理是什么？电流表的改装电流表的改装如图：由如图：由 (I-Ig) R= Ig RgR= Ig R

12、g(I-Ig) 若若I =n Ig n为放大倍数为放大倍数GIIgRgRI-Ig则则 R= Ig Rg(I-Ig) = Rg (n-1)gRn 1R 并即：即：电流表的改装电流表的改装1）若要将电流表）若要将电流表G改装成大量程电流表需要：改装成大量程电流表需要：并联一个电阻；分流并联一个电阻；分流2 2）若改装成一个量程为若改装成一个量程为I Ig g的的n n倍的电流表倍的电流表A A，需要，需要并联的电阻的阻值为并联的电阻的阻值为gRn1R并电流表的改装电流表的改装o 练习练习1. 若电流表的内阻若电流表的内阻Rg=1000 满偏电流满偏电流Ig=100A 怎样把它改装成量程怎样把它改装

13、成量程为为10mA的电流表？的电流表？解：解：R= Ig Rg(I-Ig) =0.11000 9.9=10.1或或 R= Rg (n-1)=1000 99=10.1电压表能够测量的电压也是有限的，为电压表能够测量的电压也是有限的，为了测量更大的电压可以采用什么方法？了测量更大的电压可以采用什么方法？电压表的改装电压表的改装电压表的改装电压表的改装 电压表电压表V刻度盘上的电压值不表示加在电流表刻度盘上的电压值不表示加在电流表G上的电压，上的电压，而是表示加在电压表上的电压。而是表示加在电压表上的电压。 串联电阻串联电阻R的作用是分担一部分电压，作这种用途的电阻叫的作用是分担一部分电压，作这种用

14、途的电阻叫分压电阻。分压电阻。一电流表一电流表G，内阻，内阻Rg=100，满偏电，满偏电流流Ig=3mA，把它改装成，把它改装成3V的电压表，需串联一的电压表，需串联一个多大的电阻？个多大的电阻？量程为量程为3V的电压表的含义是什么？的电压表的含义是什么？该电压表的内阻多大该电压表的内阻多大? 电压表的内阻电压表的内阻RV等于表头内阻等于表头内阻Rg和分压电和分压电阻阻R串联时的总电阻。即：串联时的总电阻。即：RV=R+Rg=1000电压表的改装电压表的改装电压表的改装电压表的改装o1.把电流表改装成电压表，需要给电流表串联一个把电流表改装成电压表，需要给电流表串联一个阻值大的电阻阻值大的电阻

15、o2.改装后的电压表量程越大，需要给电流表改装后的电压表量程越大，需要给电流表G串联串联的分压电阻越大，改装后的电压表内阻越大。的分压电阻越大，改装后的电压表内阻越大。由：电压表的改装电压表的改装RUURUggg令：令：U=nUg 则有则有ggggRnRUUUR) 1( GUUgU-UgRgR电压表的改装电压表的改装2 2）若改装成一个量程为若改装成一个量程为U Ug g的的n n倍的电压表倍的电压表V V，需要，需要串联电阻的阻值为串联电阻的阻值为1gRnR串联一个电阻；分压串联一个电阻；分压1）若要将电流表）若要将电流表G改装成电压表需要：改装成电压表需要：电压表的改装电压表的改装o 练习

16、练习1. 若电流表的内阻若电流表的内阻Rg=1000 满满偏电流偏电流Ig=100A 怎样把它改装成量程为怎样把它改装成量程为U=3V的电压表？的电压表？解：解：Ug=IgRg=0.1V n=U/Ug=30 R=(n-1)Rg=29000 =29 ko 练习练习2.有一个电流表有一个电流表G，内阻，内阻Rg=10，满，满偏电流偏电流Ig=3mA。要把它改装为量程为。要把它改装为量程为03V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？的电压表内阻多大？电压表的改装电压表的改装32.979903 10XVRA1000R 内1.1.若要将电流表若要将电流表G

17、 G改装成一个量程为改装成一个量程为U Ug g的的n n倍的电压表倍的电压表V V，需要串联电阻的阻值为，需要串联电阻的阻值为2.2.若要将电流表若要将电流表G G改装成一个量程为改装成一个量程为I Ig g的的n n倍的电流表倍的电流表A A，需要并联的电阻的阻值，需要并联的电阻的阻值为为小小 结结gRnR) 1( 1nRRg分压式和限流式电路的选取分压式和限流式电路的选取 EsPRxRABEsPRxRABEsRABPRxEsRABPRxEsRABPRx1.限流式 EsRABPRxEERRRxx 限流式电路的优点:电路结构较为简单.电能损耗较小.待测电阻Rx的电压可调范围限流式电路的缺点:

18、电压不能从零开始调节,调节范围较小.2.分压式 E0分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大.2.电能损耗较大，电路结构较为复杂EsPRxRAB待测电阻Rx的电压可调范围限流和分压电路的选取原则限流和分压电路的选取原则 EsPRxRABEsRABPRx分压式：分压式：1、要求用电器的电压从零开始连续变化或要求电压变化范围较大、要求用电器的电压从零开始连续变化或要求电压变化范围较大2、若采用限流式，电路中电流超过电表的量程或待测电阻允许通过的、若采用限流式，电路中电流超过电表的量程或待测电阻允许通过的最大电流。最大电流。3、变阻器的总电阻远小于待测电阻、变阻器的总电阻

19、远小于待测电阻限流式：限流式：1、当待测电阻小于滑动变阻器电阻或差不多时，用限流式调控能力较强。、当待测电阻小于滑动变阻器电阻或差不多时，用限流式调控能力较强。2、若不存在以上问题，用分压式与限流式差不多时，用限流式，能耗小，、若不存在以上问题，用分压式与限流式差不多时，用限流式，能耗小，电路连接简单。电路连接简单。EsPRxRABEsRABPRxEsPRxRABEsRABPRx若其他条件都满足，此时有两个滑动变阻器可供选择，应选择阻值小的，若其他条件都满足，此时有两个滑动变阻器可供选择，应选择阻值小的，这样调节的电流电压变化比较均匀。这样调节的电流电压变化比较均匀。EsPRxRABEsRAB

20、PRx电流表的内接法与外接法电流表的内接法与外接法AVRAVR外接法外接法内接法内接法误差分析误差分析：VVAARUUIIIR测VVAARUUIIIR测R测=RRUIR真外接法：外接法：内接法：内接法：测量值偏小，适于测测量值偏小，适于测R测测远小于远小于Rv测量值偏大，适于测测量值偏大，适于测R测测远大于远大于RA1、定量选择：、定量选择：若已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值，则有：若已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值，则有：xARRVxRR当当, 选用内接法；选用内接法； 当当xARRVxRR, 选用外接法；选用外接法； 当当xARRVxRR=, 均可均可. AVRAVRAVR

21、AVR试触法：试触法：若不知道电阻值，可借助试触法来确定用哪种接法若不知道电阻值，可借助试触法来确定用哪种接法AVRxab1、若电流表示数变化比较明显，说明电压表分流作用强，待测电阻是大电阻，、若电流表示数变化比较明显，说明电压表分流作用强，待测电阻是大电阻，应采用内接法。应采用内接法。2、若电压表示数变化比较明显，说明电流表分压作用强，待测电阻是小、若电压表示数变化比较明显，说明电流表分压作用强，待测电阻是小电阻，应采用外接法。电阻，应采用外接法。R1R2R3R4VAC( (一）电路简化的原则一）电路简化的原则四、复杂电路的简化四、复杂电路的简化（1）无电流的支路可以去除；）无电流的支路可以

22、去除；（2）等电势的各点可以合并；）等电势的各点可以合并；（3）理想导线可以任意长短；）理想导线可以任意长短；（4）理想电压表可认为断路，）理想电压表可认为断路， 理想电流表可认为短路；理想电流表可认为短路；（5）电压稳定时电容器可认为断路。）电压稳定时电容器可认为断路。(二二)电路简化的方法电路简化的方法（1）等势点排列法：）等势点排列法：先将各结点用字母标出；先将各结点用字母标出； 判定各结点电势的高低（若原电路未加电压，可判定各结点电势的高低（若原电路未加电压，可先假设先假设 加上电压）；加上电压）； 将各结点按电势高低自左到右排列，再将各结点将各结点按电势高低自左到右排列，再将各结点间

23、的支路画出；间的支路画出； 画出的等效电路图。画出的等效电路图。ABR2R3VCR4DAR1ABR2R3VCR4DAR1（2）等势点排列法：）等势点排列法：DBCAR2R3R4R1DBCAAVR2R3R4R1 已知已知R1=R2=R3=R4=R,计算计算A、B间的总电阻。间的总电阻。R R4 4R R3 3R R2 2R R1 1A AB BC CD DE EF F答案：答案：RAB=4R/3R1R2R3R4AB.+ _ CDEF2.分支法(切断法)(1)先将各结点用字母标出先将各结点用字母标出顺着电流方向逐级分析,如果没有接入电源或电流方向不明可假设电流方向.(2)每一支路的导体是串联关系.按电流流向，自左到右将各元件、结点、分按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出；支逐一画出；(3)用切断电路的方法帮助判断,当切断某部分电路,其它电路同时也被断路的与它是串联关系;其它电路是通路的是并联关系.ABKR1R3R2R4R5CFEDKE(F)AB(E F)R1R3R2R4R5CD在变换过程中,我们用切断电路的方法认识串并联的关系:若切断R1,则整个电路不通,说明R1在干路上;若切断R4,则R5随之不通而其它电路仍是通路,说明R4、R5是串联而与R2、R3是并联关系.练