并串联电阻计算公式



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1、串、并联电路中的等效电阻串、并联电路中的等效电阻学习目标要求:1知道串、并联电路中电流、电压特点。2理解串、并联电路的等效电阻。3会计算简单串、并联电路中的电流、电压和电阻。4理解欧姆定律在串、并联电路中的应用。5会运用串、并联电路知识分析解决简单的串、并联电路问题。中考常考内容:1串、并联电路的特点。2串联电路的分压作用,并联电路的分流作用。3串、并联电路的计算。知识要点:1串联电路的特点(1)串联电路电流的特点:由于在串联电路中,电流只有一条路径,因此,各处的电流均相等,即;因此,在对串联电路的分析和计算中,抓住通过各段导体的电流相等这个条件,在不同导体间架起一座桥梁,是解题的一条捷径。(
2、2)由于各处的电流都相等,根据公式,可以得到,在串联电路中,电阻大的导体,它两端的电压也大,电压的分配与导体的电阻成正比,因此,导体串联具有分压作用。串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和,即。(3)导体串联,相当于增加了导体的长度,因此,串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻,总电阻等于各串联导体电阻之和,即。如果用个阻值均为的导体串联,则总电阻。2并联电路的特点(1)并联电路电压的特点:由于在并联电路中,各支路两端分别相接且又分别接入电路中相同的两点之间,所以各支路两端的电压都相等,即。因此,在电路的分析和计算中,抓住各并联导体两端的电压相同这个条件,在不同导体间架起一座桥梁,是解
3、题的一条捷径。(2)由于各支路两端的电压都相等,根据公式,可得到,在并联电路中,电阻大的导体,通过它的电流小,电流的分配与导体的电阻成反比,因此,导体并联具有分流作用。并联电路的总电流等于各支路的电流之和,即。(3)导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因此,并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻,总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和,即。如果用个阻值均为的导体并联,则总电阻。(4)并联电路各支路互不影响,即当一条支路中的电阻发生改变时,只会导致本支路中的电流发生改变,而对其他支路中的各物理量均无影响(因为其他支路两端的电压和电阻均未改变),但是干路中的电流会随可变支路中电流的增大而增
4、大,随着可变支路中电流的减小而减小,而且增大和减小的数值相同。3总电阻和等效电阻电路中任何一部分的几个电阻,总可以由一个电阻来代替,而不影响这一部分两端电路原来的电压和电路中这部分的电流强度。这一个电阻就叫做这几个电阻的总电阻。也可以说,将这一个电阻代替原来的几个电阻后,整个电路的效果与原来几个电阻的效果相同,所以这一个电阻叫做这个电阻的等效电阻。4并联电路一条支路的电阻变大,总电阻将变大根据并联电路的电阻特点得到。当增大时,变小,也变小,而变大,也就是变大。典型例题:例1如图1所示电路,电源电压为20伏特且保持不变,已知:电阻;当开关闭合,断开时,电阻和两端的电压为和;当开关闭合,断开时,电
5、阻、两端的电压分别为、,已知:,。求:(1)当开关闭合,断开时,电阻两端的电压为多少伏特;(2)电阻与之比。解析:该题分为两种状态,第一次电路,当开关闭合,断开时,电阻和串联,设此时电路中的电流为,电阻两端的电压当开关断开,闭合时,电压、串联,此时电路中的电流设为,电阻两端的电压为将式和式相比,便可以求出两次电路的电流之比,因为已知:,即,约去得。又已知,式与式相比:,得这样就把题目中的第二问求出,电阻。下面只要将电阻和的关系找出,或电阻和的关系找出,就可以根据第二次电路的电阻关系分压,继而可以求出电阻两端的电压。利用两次电路的电流比和电源电压不变的关系列出两个方程。已知:,第一次电路,当开关
6、闭合,断开时,电路中电流第二次电路,当开关断开,闭合时,电路中电流:将式和式相比:,整理得:。对于第二次电路:,所以,因为电源电压伏特,所以电阻两端电压。答:(1)当闭合开关,断开时,电阻两端的电压;(2)电阻和的比为。例2有一个看不清楚的电阻(大约几欧姆),为了测出它的阻值,设计了如图所示电路,电源电压不变。已知电路中定值电阻的阻值为12欧姆,滑动变阻器的最大阻值是10欧姆。当开关闭合,断开,滑动变阻器的滑片在端时,电路中电流表的示数为0.5安培。当开关和都闭合,滑动变阻器的滑片在变阻器的端时,电路中电流表的示数为2安培。求:电路中定值电阻的阻值是多少欧姆。解析:此题可以根据两种状态列方程,
7、利用电源电压不变解方程组。当开关闭合,断开,滑动变阻器的滑片在变阻器端时,滑动变阻器和电阻串联,此时电路中电流表的示数设为,列出方程:当开关和都闭合,滑动变阻器的滑片位于变阻器的端时,电阻和并联,此时干路中电流表的示数设为,又可以列出一个方程:式等于式,又已知:,代入数据得,整理得,解得,(舍去)。答:因为题目中已给出大约是几欧的,所以20欧姆舍去,为6欧姆。例3如图3所示电路,电源电压保持不变,调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值为为5欧姆时,电路中电压表的示数为10伏特,设此时电路中的电流为。然后再调节滑动变阻器的滑片,使变阻器连入电路的阻值为15欧姆时,电压表示数为5伏,此时
8、设电路中的电流强度为。求:(1)两次电路的电流强度之比;(2)电源电压是多少伏特。(3)定值电阻的阻值是多少欧姆?解析:此题分为两次电路,第一次电路设电压表的示数为,则,第二次电路,设电压表示数为,将式和式相比:,约去电阻得,利用电源电压相等的关系列方程,可以求出电阻的电阻值。第一次电路的电流:,第二次电路的电流:将式与式相比,代入数据得,解得在第一次电路中,因为,电阻比为:,所以电阻两端的电压与变阻器两端的电压比,又,故此,电源电压。答:(1)两次电路的电流比;(2)电阻的阻值为5欧姆;(3)电源电压为20伏特。例4如图4所示电路,电源电压不变,已知电阻的阻值为30欧姆,当滑动变阻器的滑片位
9、于变阻器的中点时,电路中电压表的示数为7.2伏特。当滑动变阻器连入电路的电阻时,电路中电压表的示数为。当滑动变阻器的滑片位于变阻器的端时,电路中电压表的示数为。已知。求:(1)滑动变阻器的最大阻值;(2)电源电压。解析:该题分为三种状态,也就是三个电路,当滑动变阻器的滑片位于处时,此时它两端的电压为,设此时电路中的电流为,则当滑动变阻器的滑片位于变阻器的端时,此时它两端的电压为,设此时电路中的电流为,则已知:,将式和式相比得:约去,得。然后利用电源电压不变的关系列方程,便可以求出滑动变阻器的最大阻值。当滑动变阻器的滑片位于变阻器处时,电路中的电流当滑动变阻器的滑片位于变阻器的端时,电路中的电流
10、将式与式相比得:,解得,。当滑动变阻器的滑片位于变阻器的中点时,电路中电压表的示数,滑动变阻器的阻值此时为,即,设此时电阻两端的电压为,利用串联电路正比分压公式,可以求出电阻两端的电压,继而可以求出电源电压。,解得:,电源电压。答:(1)滑动变阻器的最大阻值为90欧姆;(2)电源电压为12伏特。测试选择题1如图1所示电路,电源电压保持不变,当开关断开与闭合时,电路中电流表的示数比是13,则可知电阻和的阻值之比是()A、13B、12C、21D、312如图2所示电路,电源电压保持不变。定值电阻的阻值为4欧姆,定值电阻的阻值为20欧姆,电路中电压表和电压表的示数分别为5伏特和9伏特,则电阻是()A、
11、4欧姆B、8欧姆C、12欧姆D、16欧姆3如图3所示电路,电源电压保持不变。当开关闭合后,电路中电压表的示数为4伏特,电压表的示数为6伏特;电路中电流表的示数为1安培,且当电阻与对换位置后,电压表、电压表、电流表三表的示数均不发生改变,则()A、通过三个电阻、的电流之和是1安培B、电阻=1欧姆C、电源电压为10伏特D、电阻两端的电压4伏特4如图4所示电路,电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片在变阻器端,且只闭合开关时,电路中电压表、的示数比为1:1。当开关和都闭合时,电路中电流表、的示数之比为2:1。若将滑动变阻器的滑片固定在变阻器中央时,则以下说法中错误的是()A、只闭合开关时,电压表、的示