并联电阻范例6篇

并联电阻

并联电阻范文1

因为并联分流与电阻的电压相等,并且根据公式I1R1=I2R2可以得出电流与电阻成反比。电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数。

电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

(来源:文章屋网 )

并联电阻范文2

Geng Fanna

(Institute of Electrical Engineering,Shaanxi Polytechnic Institute,Xianyang 712000,China)

摘要: 《电工基础》直流部分教学中,针对无源二端网络中的混联电路可将若干个串、并联电阻等效变换,化简成一个等效电阻,使问题简化。

Abstract: In dc part teaching of "the electrician foundation", aiming at the mix league circuit of the passive two ends network, several series and parallel resistance can be equivalently transformed and simplified into one equivalent resistance, which make the problem simple.

关键词: 无源二端网络 等电位 等效电阻

Key words: passive two-end network;equipotential;equivalent resistance

中图分类号:TM7 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)20-0036-01

0引言

《电工基础》直流部分教学中,无源二端网络有三种构成方式:电阻串联、并联和混联。若干电阻的串联和并联结合的连接方式称为混联,可利用电阻件串、并联的关系最终等效为一个电阻。对初学者而言,前两种方式对应的等效电阻求解简单,但在稍复杂的混联电路中如何判断那些电阻是串联,那些电阻是并联,并不是非常容易,高职院校中大多数的同学无法直接观察出来,对此,笔者根据多年的教学实践总结出一种绘制等效电路图的方法,此方法在教学过程中切实可行,便于学生理解和应用。

1等效网络

如果一个电路只通过两个端钮与外部相联,这样的电路称为二端网络。对于一个内部不含独立源的电阻性二端网络来说,即无源二端网络,总有一个电阻与之等效。[1]“等效网络”是指由一组元件组成的网络端口的伏安关系,和另一网络对应的端口的伏安关系完全相同。尽管这两个网络内部可具有完全不同的结构,但对任一外电路而言,它们具有完全相同的影响。[2]如图1中的I=I1,U=U1,则称A与A1是两个对外电路等效的网络。

2等效电阻

2.1 串联等效电阻如果电路中有两个或多个电阻一个接一个地顺序相联,而且中间无任何分支,这样的联接方式就称为电阻的串联,如图2所示。

根据KVL得U=U1+U2=(R1+R2)I=RI

式中R=R1+R2,称为串联电路的等效电阻。

同理,当有n个电阻串联时,其等效电阻为R=R1+R2+R3+…+Rn

2.2 并联等效电阻如果电路中有两个或多个电阻联接于同一对节点之间,这种联接方式就称为电阻的并联,如图3所示。

根据KCL得I=I1+I2=■+■=■+■U=■U

式中■=■+■(或R=■),R称为并联电路的等效电阻。

同理,当有n个电阻并联时,其等效电阻的计算公式为

■=■+■+…+■

2.3 混联等效电阻①如图4所示的简单混联电路,学生可通过观察的方法判断电阻间的联接方式,显然两个4Ω的电阻先并联,再和8Ω的电阻串联,最后与10Ω的电阻并联,可得等效电阻为5Ω。如果学生观察不出,可将原图改为串、并联结构明显、利于分析的等效电路。绘制时用字母标注电路中的每一个联接点,这一步是绘制等效电路图的基础。方法如下:假设电流从a端子流入,流过某一电阻,会在该电阻上产生一定的电压,即电阻两端电位不同,需分别用不同的字母来标注,如两点之间用无阻的理想导线联接,即为等电位,用同一字母进行标注。按照此方法一直标注到流出端b端子。然后按顺序将各字母沿水平方向排列,将流入端a,流出端b置于始终两端。对照原电路仔细检查电阻元件数目是否正确,以确保正确地绘制等效电路。等效电路如图5所示,各电阻之间的联接关系一目了然,可快速准确计算出原电路中的总电阻。

②如图6所示的稍复杂的混联电路,也可采用上述方法画出等效电路,如图7所示,得出等效电阻为1.5Ω。

3结束语

为使学生深刻理解绘制等效电路图简化混联电路,教师应加大学生的课堂练习,达到能分析化简和计算无源二端网络等效电阻的教学目的。

参考文献:

并联电阻范文3

串联电路(以两个电阻为例):I=I1=I2,U=U1+U2,R=R1+R2,U1∶U2=R1∶R2

欧姆定律:I= U R

电功率:P=UI= U2 R=I2R.

此外还有:W=I2Rt,W1∶W2=R1∶R2,

P1∶P2=R1∶R2.

并联电路(以两个电阻为例):U=U1=U2,I =I1+I2,

1 R = 1 R1+ 1 R2,

I1∶I2=R2∶R1.

W1∶W2=R2∶R1,

P1∶P2=R2∶R1.

在一般情况下,在进行电路分析与计算时,只要题目中出现“串联”等关键词语时首先联想到“电流相等”,抓住通过各段导体的电流相等这一条件,是解题的关键;题目中出现“并联”等关键词语时首先联想到“电压相等”,抓住各并联电路电压相等这一条件,是解题的一条捷径.请看几则中考实例.

例1 (2013年四川省巴中市)

把n个阻值相等的定值电阻串联时,总阻值为R1;如果把它们并联时,总阻值为R2.则R1∶R2等于( )

(A) n2 (B) n (C) 1/n (D)1 n2

解析 :设每一个电阻的阻值为R,n个阻值相同的电阻串联,总电阻R1=nR;

n个阻值相同的电阻并联,总电阻R2= R n;

R1∶R2=nR∶ R n=n2

∶1.

故选(A).

例2 (2013年辽宁省沈阳市)

如图1所示,已知电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω,当开关闭合后,下列说法正确的是( )

(A) 通过R1与R2的电流之比为2∶1

(B) R1与R2的总电阻为15 Ω

(C) R1与R2两端的电压之比为1∶1

(D) R1与R2消耗的电功率之比为1∶1

解析 :由电路图可知,两电阻串联,串联电路中各处的电流相等,则通过R1与R2的电流之比为1∶1,故(A)不正确.

串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

则R1与R2的总电阻R=R1+R2=10 Ω+5 Ω=15 Ω,故(B)正确.

由I=U/R得,R1与R2两端的电压之比:

U1 U2=

IR1 IR2=

R1 R2=

10 Ω 5 Ω=2∶1,故(C)不正确.

由P=I2R得,R1与R2消耗的电功率之比:

P1 P2=

I2R1

I2R2=

R1 R2= 10 Ω 5 Ω=2∶1,故(D)不正确.

故选(D).

点评 :本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是公式及其变形式的灵活应用.

例3 (2013年四川省雅安市)

如图2所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,开关S闭合后,滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )

(A) 电流表示数变大,电压表与电流表示数之比变大

(B) 电流表示数变小,电压表与电流表示数之比不变

(C) 电流表示数变大,电压表与电流表示数之比不变

(D) 电压表示数变大,电压表与电流表示数之比变大

解析 :由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片向右移动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,据I=U/R知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;据U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小;据R1=U1/I可知,电压表与电流表示数之比不变.故答案选(B).

点评 :本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,确定出滑片移动时电路的变化,并把电压表、电流表示数的变化转化为定值电阻阻值是解本题关键.

例4 (2013年福建省福州市)

如图3所示电路,电源电压保持不变.只闭合开关S,电流表的示数为0.2 A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3A.那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是()

(A) 2∶3 (B) 3∶2 (C) 5∶2

(D) 1∶2

解析 :只闭合开关S,电流表的示数为0.2 A,电路中只有

R1

工作,I1=0.2 A;

当再闭合开关S1,电阻R1、R2并联在电源两端,电流表测干路电流,通过R1的电流不变,电流表的示数变化了0.3 A,通过R2的电流就等于电流表的变化量,即I2=0.3 A;

由并联电路中的分流特点得:

I1/I2=R2/R1=0.2 A/0.3 A=2/3,

根据P=I2R可知:

P1/P2=R2/R1=2/3.

故正确答案选(A).

例5 (2013年广东省茂名市)

电能表是测量 的工具.如图4所示是探究电流热效应跟什么因素有关的实验装置,电阻丝R1的阻值是电阻丝R2的阻值的两倍,接通电源后,R1、R2产生热量之比为;若将两瓶的电阻丝并联后接入同一电路中,R1、R2产生热量之比为.

解析 :(1)电能表是测量电路消耗电能多少的工具.

(2)两个电阻串联时,两个电阻的电流相同,通电时间相同,根据Q=I2Rt得,电流产生热量跟电阻成正比,所以接通电源后,R1、R2产生热量之比等于电阻之比,即2∶1.

(3)两个电阻并联时,两个电阻的电压相同,通电时间相同,根据Q=

U2 R t得,电流产生热量跟电阻成反比,所以接通电源后,R1、R2产生热量之比等于电阻倒数比,即1∶2.

并联电阻范文4

在完成《电阻的串并联》教学之后,笔者根据课前征集的学生提出的问题(注:新课程要注意联系学生的实际,征集问题有助于培养学生提出问题的能力。)和设计图(注:电路设计有助于培养学生的创新精神和综合运用知识的能力。),组织了一堂探讨电阻箱内电阻器的连接情况的专题课。

1 讨论

(1)不同档位上的电阻器是串联还是并联?(注:将一个复杂的问题分解为几个比较简单的问题,可使复杂的问题更加具体、明确且容易处理。)

(2)讨论同一档位上的电阻器是串联还是并联后,引导学生画×1档上的电阻器的连接图。(注:渗透从简单到复杂的研究方法,即先研究简单的问题,然后再逐步过渡到复杂的问题。具体地讲,先画×1档只能提供2~3个阻值的电阻器的电路图。)

(3)针对绝大部分同学认为同一档位上的电阻器只能是并联而启发学生对照滑动变阻器的结构和变阻的原理,想一想同一档位上的电阻器串联行不行?将环绕在瓷筒上的电阻线视为由许许多多一环环的小电阻串联而成的大电阻。这样,通过移动滑片改变电阻线连入电路中的长度来改变连入电路中的电阻就相当于通过改变接入电路中的小电阻的个数来改变接入电路中的电阻。这种做法旨在培养学生思维的灵活性和掌握渗透类比的研究方法。

(4)在部分学生设计出×1档内的电阻器的串联图后组织学生讨论串并联的优缺点。

(5)学生阅读《中学百科全书》物理卷 P112电阻箱一节,讨论刷形开关的工作原理以及电阻器的连接方式的好处。这种做法旨在培养学生的看图能力并掌握渗透技术创新的方法。

(6)书中电阻箱内一共有多少个电阻器?能否在不减小电阻值的变化范围的前提下减少电阻器的个数呢?引导学生讨论如图1所示的插头式电阻箱的原理,并思考其功能与如图2所示的电阻箱的×1档的功能是否相同及优缺点。

(7)若分别用阻值为8Ω、4Ω、2Ω和1Ω的4个电阻取代图1中从左到右的4个电阻,则图示电阻箱的阻值的变化范围为多少?阻值能否从0 逐一增大到15Ω呢?引导学生回顾二进制,写出几个数字的二进制表达式,并与上图对应起来。启发学生对照十进制刷形开关式电阻箱的面板图画出二进制刷形开关式电阻箱的面板图,并进而设计出二进制电阻箱。(注:注意培养学生综合运用知识的能力与创新思维,注意引导学生领会感受数学在科学技术创新中的作用。)

并联电阻范文5

关键词:串并联 动态 电路 快捷

DOI:

10.16657/ki.issn1673-9132.2016.04.156

在中学物理的电学习题中,经常会遇到这样一类问题:电源电压不变,由于可变电阻阻值变化,或者说某个开关闭合或断开引起阻值变化,然后让你判断电路的电流、各电阻两端的电压以及电功率怎样变化。学生对这样的问题感到非常棘手,其实这是有规律可循的。大部分物理教师都会用常规思考方式告诉学生解题思路,我称之为基本思路,也是考查学生对电路的深刻认识,这是非常好的。一般解题过程大致是这样的:首先弄清电路的串并联关系,然后根据电压、电阻、电流间的变化关系,在寻找变量的同时,要注意哪些是不变的物理量,便可以顺利解决问题。因为电阻、电流和电压是彼此关联的,要想处理好这类问题,主要解决好以下几个环节:局部电阻的变化整个电路的电阻的变化总电流的变化局部定值电阻电压的变化局部电流的变化。我们现在可以拿一道题为例子:

[案例一] 滑动变阻器阻值的变化问题

[A][S][R1][R2] [V]

图1

在如图1所示的电路中,R1是定值电阻,电源电压U保持不变,当滑动变阻器滑片向右移动时,电压表、电流表的示数如何变化?

分析:滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻R2变大,由于R1是定值电阻,所以串联电路的总电阻R串=R1+R2变大,串联电路的电流I=U/R串,因U恒定不变,R串变大,所以I变小,电流表示数就变小。定值电阻两端的电压U1=IR1,因为I变小,而R1不变,所以U1变小,电压表示数变小。即分析思路流程如下(表示增大,表示减小):

R2R串(U不变)IU1(R1不变)

思考:若要判断滑动变阻器两端电压U2,能否根据U2=IR2来判断U2的变化?回答显然是否定的,因为I和R2都是变化的,而此时的问题切入点应是R1的阻值不变,再根据U2=U-U1,因U恒定不变,U1减小,则U2增大分析思路流程如下:

R2R串I(R1不变)U1U2(U不变)

这样的过程可能看起来不是太麻烦,一般学生都能理解,如果再有更复杂的电路类似同样的问题那会怎样呢?如果电路的电表个数都增多了,分析用基本思路是可行的,但如果是选择题,那我们就应该认真思考一下这种题花费的时间问题。在前些年的高考题中常有电路题作为物理选择题的压轴题,其实学生不是不会,而是时间,大部分时间思考电路。我曾经试过估测了一下一个思路清晰、反应敏捷的学生做这样的压轴题,大约需要3-5分钟,有人说时间很快啊,但是如果用更快的方法几十秒解决岂不是更好?

下面我介绍一个方法来解答这样的动态电路问题,我起名字叫“串并联法”。在这首先向大家介绍一下什么叫串联?什么叫并联?我给它赋予不同于课本的概念理解,首先电路我们只看部分支路,以电流为准,如果电流流经一个用电器,又流经另一个用电器,那么我们就叫这两个用电器串联。(书本上串联电路电流相等)而这里电流不一定相等,这是一种中学阶段新的定义。反过来,如果电流流经一个用电器,而不流经另一个用电器那么我们就叫这两个用电器并联。结论是:与动态电阻是串联的用电器产生的变化与电阻相反,与其并联的用电器变化相同。(这种变化指数值上大小变化)为了验证一下我们拿案例一起来看下:判断两个表的变化一个是电压表,一个是电流表,那根据我们的串并联定义判断出电压表与电流表都与滑动变阻器是串联关系(流过滑动变阻器的电流都流过了两个电表),所以,当滑动变阻器向右滑动,阻值增大那两个电表的示数都应该减小。很快就得出正确结果。可以比较两种方法不难看出“串并联法”简单有效,节省了不少时间。对于更复杂的电路用起来也是一目了然。我们用案例二来看一下:

[案例二] 如图2所示电路,当滑片向右滑动时,各表的示数如何变化?

[R2] [A2] [V] [R1] [A1] [A3][S][R3]

图2

用基本思路分析:此电路是混联电路,R1和R2并联再与R3串联,电流表A1,A2,A3分别测通过R1、R2和干路的电流,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器的阻值增大,并联电路的等效电阻没有变化,当滑片向右滑时,R3变小,则R总变小,总电流变大,这时的切入点是R并不变,U并变大,因而I1和I2变大,又由于U不变,U3变小。分析思路的流程如下:

R2R串I串(R并不变)[R1不变

U并

R2不变][

][I1

U3

I2]

如果我们用串并联法,不难看出流过滑动变阻器的电流都要流过三个电流表而不通过电压表,所以三个电流表的示数变化与变阻器大小变化相反,而电压表变化与变阻器变化相同,滑片向右,变阻器阻值变小,所有电流表都增大而电压表减小,与基本思路分析结果完全一致。

这种“串并联法”有效快速地解决了学生棘手的动态电路问题,大大节省了做类似题的时间。更值得肯定的是这种方法还有别的应用,只要变化一下思想,把动态电路问题,不仅仅是判断电表这样简单的,还有解其他类型问题也不为一个好的思路。

[案例三] 动态问题变型

如图3所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时,试分析灯泡明暗变化。

[L2] [P] [R][L3][L1][R0] [8]

图3

这里面没有电表,而是分析灯泡随变阻器的变化,但我们仍可以把电表根据需要放入电路中帮助解题。对于这个问题的判断,我们完全用电流表代替3个灯泡,这样我们可以来看一下,如果滑片向右滑动,变阻器阻值在增大,那么根据我们的结论,看灯泡L1和L3与滑动变阻器是串联,L2与滑动变阻并联,则L1、L3上的电流变小,L2上的电流变大,所以L1、L3变暗,L2变亮,这是一个简单的变型,不过这样用起来也挺方便,下面我们来看另一个应用。

[案例四] 电路故障问题分析

如图4所示的电路,当闭合开关时,灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小。试根据上述现象判断,发生的故障可能是( )。

A.R1断路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4短路

[L1] [A] [L2] [R2][R1][R3]

图4

这个问题分析起来就比较麻烦,可我们仍用“串并联”来分析,当R1断开相当于滑动变阻阻值增大,可以认为无穷大,再看其他灯泡L1与R1并联,L2与R1串联,电流表A与R1串联所以L1变亮,L2变暗,电流表A减小,问题就自然解决了。

并联电阻范文6

知识目标

1.巩固串联电路的电流和电压特点.

2.理解串联电路的等效电阻和计算公式.

3.会用公式进行简单计算.

能力目标

1.培养学生逻辑推理能力和研究问题的方法.

2.培养学生理论联系实际的能力.

情感目标

激发学生兴趣及严谨的科学态度,加强思想品德教育.

教学建议

教材分析

本节从解决两只5Ω的定值电阻如何得到一个10Ω的电阻入手引入课题,从实验得出结论.串联电路总电阻的计算公式是本节的重点,用等效的观点分析串联电路是本书的难点,协调好实验法和理论推导法的关系是本书教学的关键.

教法建议

本节拟采用猜想、实验和理论证明相结合的方式进行学习.

实验法和理论推导法并举,不仅可以使学生对串联电路的总电阻的认识更充分一些,而且能使学生对欧姆定律和伏安法测电阻的理解深刻一些.

由于实验法放在理论推导法之前,因此该实验就属于探索性实验,是伏安法测电阻的继续.对于理论推导法,应先明确两点:一是串联电路电流和电压的特点.二是对欧姆定律的应用范围要从一个导体扩展到几个导体(或某段电路)计算串联电路的电流、电压和电阻时,常出现一个“总”字,对“总”字不能单纯理解总和,而是“总代替”,即“等效”性,用等效观点处理问题常使电路变成简单电路.

教学设计方案

1.引入课题

复习巩固,要求学生思考,计算回答

如图所示,已知,电流表的示数为1A,那么

电流表的示数是多少?

电压表的示数是多少?

电压表的示数是多少?

电压表V的示数是多少?

通过这道题目,使学生回忆并答出串联电路中电流、电压的关系

(1)串联电路中各处的电流相等.

(2)串联电路两端的总电压等于各支路两端的电压之和.

在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路,几个导体串联以后总电阻是多少?与分电阻有什么关系?例如在修理某电子仪器时,需要一个10的电阻,但不巧手边没有这种规格的电阻,而只有一些5的电阻,那么可不可以把几个5的电阻合起来代替10的电阻呢?

电阻的串联知识可以帮助我们解决这个问题.

2.串联电阻实验

让学生确认待测串联的三个电阻的阻值,然后通过实验加以验证.指导学生实验.按图所示,连接电路,首先将电阻串联入电路,调节滑动变阻器使电压表的读数为一整数(如3V),电流表的读数为0.6A,根据伏安法测出.

然后分别用代替,分别测出.

将与串联起来接在电路的a、b两点之间,提示学生,把已串联的电阻与当作一个整体(一个电阻)闭合开关,调节滑动变阻器使电压示数为一整数(如3V)电流表此时读数为0.2A,根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果得出总电阻与、的关系.

再串入电阻,把已串联的电阻当作一个整体,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为一整数(如3V)电流表此时示数为0.1A,根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果,得出总电阻与的关系:.

3.应用欧姆定律推导串联电路的总电阻与分电阻的关系:

作图并从欧姆定律分别求得

在串联电路中

所以

这表明串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和.

4.运用公式进行简单计算

例一把的电阻与的电阻串联起来接在6V的电源上,求这串联

电路中的电流

让学生仔细读题,根据题意画出电路图并标出已知量的符号及数值,未知量的符号.

引导学生找出求电路中电流的三种方法

(1)(2)(3)

经比较得出第(3)种方法简便,找学生回答出串联电路的电阻计算

解题过程

已知V,求I

根据得

答这个串联电路中的电流为0.3A.

强调欧姆定律中的I、U、R必须对应同一段电路.

例二有一小灯泡,它正常发光时灯丝电阻为8.3,两端电压为2.5V.如果我们只有电压为6V的电源,要使灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?

让学生根据题意画出电路图,并标明已知量的符号及数值,未知量的符号.

引导学生分析得出

(1)这盏灯正常工作时两端电压只许是2.5V,而电源电压是6V,那么串联的电阻要分担的电压为

(2)的大小根据欧姆定律求出

(3)因为与串联,通过的电流与通过的电流相等.

(4)通过的电流根据求出.

解题过程

已知,求

解电阻两端电压为

电路中的电流为

相关精选