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电阻的串联

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于串联电阻电路,其重要特点是等效电阻等于串联电路中各个串联电阻阻值之和,总电压等于各电阻上电压之和,各电阻上流过的电流相等。即这就是两个电阻串联时的电压分配关系,串联电路中电阻上分得的电压与其电阻阻值成正比。式和式也称为分压公式。图1 2 2所示电路中,R1=300Ω ,串联一个内阻值R2=100Ω 、测量范围为0~5 V的电压表,试计算电压表正常工作时,此电路两端可以加载的电压范围。

若干个电阻依次首尾相接、中间没有分支的连接方式,称为电阻的串联,如图1 − 2 − 1(a)所示。

图1 − 2 − 1 串联电阻的等效简化

(a)串联电阻;(b)等效电阻

1. 串联电路的化简

在串联电阻电路中,我们可以用等效变换的方法将串联的电阻等效为一个电阻。

对于串联电阻电路,其重要特点是等效电阻等于串联电路中各个串联电阻阻值之和,总电压等于各电阻上电压之和,各电阻上流过的电流相等。即

U=U1+U2   (1 − 2 − 1)

R=R1+R2   (1 − 2 − 2)

2. 串联电阻的分压作用

将两个电阻串联在一起时,流过每个电阻上的电流都是一样的。由欧姆定律知:

电阻R1和R2上的电压分别是:

这就是两个电阻串联时的电压分配关系,串联电路中电阻上分得的电压与其电阻阻值成正比。式(1 − 2 − 5)和式(1 − 2 − 6)也称为分压公式。

【例1 − 2 − 1】图1 − 2 − 2所示电路中,R1=300Ω ,串联一个内阻值R2=100Ω 、测量范围为0~5 V的电压表,试计算电压表正常工作时,此电路两端可以加载的电压范围。

图1 − 2 − 2 例1 − 2 − 1的图

解:电压表两端电压值变化范围为0~5 V,当电压表显示为0时,则:

U V=0V

此时电路中没有电流流过,

当电压表显示5 V时,UV=5V,UV即为R2上的分压,由分压公式得:

可见,电路两端电压Ux可在0~20 V的范围内变化。

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