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文档简介
任务五负载的连接方式一、负载的串联连接方式
在电路中,把几个电阻元件依次一个一个首尾连接起来,中间没有分支,在电源的作用下流过各电阻的是同一电流。这种连接方式叫做电阻的串联。图5-1-1(a)为三个电阻串联的电路。
图5-1-1电阻串联及其等效电路教室里有六支日光灯,它们通过开关与220V的电源相连接,通过开关的作用,日光灯发光或熄灭。在这里日光灯是负载,它们通过什么样的方式与电源相连接,这就是本任务中要介绍的负载的连接方式。串联连接与并联连接电阻串联电路有以下几个特点:1.串联电路中各电阻元件中流过的电流是相同的。2.串联电路的总电压等于各电阻元件两端电压的代数和。即:式中,。R称为串联电路的总电阻,也称为串联电路的等效电阻。3.串联电路的总电阻等于各电阻元件的电阻之和。电阻越串越大。图5-1-1电阻串联及其等效电路我们可以用图5-1-1(b)的电路等效(a)电路。所谓等效电路是指若有两个电路,尽管其内部结构不同,但对外电路来说,其电压与电流的关系是完全相同的,这样的两个电路我们就称为等效电路。由于所以即4.串联电路的总功率等于各电阻元件损耗功率之和。因为故同理5.串联电阻具有分压作用。
串联电阻的分压系数
【例5.1】图5-1-2所示电路是实际中常用的一种可调串联分压电路。RP是一个可变电阻,滑动端上部为RP1,下部为RP2。已知R1=R2=100Ω,RP=200Ω,Ui=12V,问Uo的可调范围为多大?图5-1-2例5.1电路1.并联电路中各电阻元件两端的电压是相同的。2.并联电路的总电流等于各电阻元件流过电流的代数和。即:并联电路的这一特点,也可以描述为:在任意时刻,流入节点电流的代数和等于流出节点电流的代数和,这一特点称为基尔霍夫电流定律。因为所以故3.并联电路等效总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。所以,电阻越并越小。由于所以即4.
并联电路的总功率等于各电阻元件损耗功率之和。又所以同理
5.
并联电阻具有分流作用。上边三个公式称为分流公式,由电阻构成的部分称为分流系数,要注意它们的特征。上边的公式还表明电阻并联分流与电阻值成反比,即电阻值越大,分得的电流越小。同理也可推导出电阻并联时,电阻值越大消耗功率越小。在实际电路中,我们经常遇到既有并联、也有串联的情况,电阻的串联和并联相结合的连接方式,称为电阻的混联方式。
【例5.2】在图5-2-2所示的电路中,已知U=36V,R1=2kΩ,R2=8kΩ,试在下列三种情况下,分别求出电压U2和电流I2、I3。
(1)R3=8kΩ
;
(2)R3=∞(即R3处断开);
(3)R3=0(即R3处短接)。
U图5-2-2例6.2的电路图二、负载的并联连接方式
在电路中,把几个电阻元件的首尾两端分别连接在两个节点上,在电源的作用下,它们两端的电压都相同,这种连接方式叫做电阻的并联。图5-2-1三个电阻元件的并联电路与它的等效电路。
电阻并联电路有以下几个特点:IR1R2R3I3I2I1+U-(a)并联电阻电路IR+U-(b)等效电路图5-2-1电阻并联及等效电路
【例5.3】图5-2-3所示电路为蓄电池供电或充电的电路模型,其中R为限流电阻。(1)试求端电压U;(2)此支路是供电支路还是用电支路?求出供电或用电的功率;(3)求蓄电池发出或吸收的功率;(4)求电阻所消耗的功率。
图5-2-3例6.3的电路图
※电阻串联电路的特点:
☆串联电路中各电阻元件中流过的电流是相同的
☆串联电路的总电压等于各电阻元件两端电压的代数和
☆串联电路的总电阻等于各电阻元件的电阻之和
☆串联电路的总功率等于各电阻元件损耗功率之和
☆串联电阻具有分压作用小结
※电阻并联电路的特点:
☆并联电路中各电阻元件两端的电压是相同
☆
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