串联电路 并联电路 电流、电压 规律 (要具体)
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我们用绳子作一个比喻吧:现在有两条绳子,当你想用比较长的绳子时就串联,串联越串总长度就越长,当你想有更结实一点的绳子时就把两个绳子并联,并联时越并就越粗。
把绳子换成导线(导线有电阻),导线越长电阻越大,导线越粗电阻越小。
每一个电阻都可以理解为一段有一定长度的电阻率比较大的导线,所以电阻的串并联的意思也差不多,当你想让总的电阻大一点时就串联,因为越串电阻(导体)就越长,越长电阻就越大。当你想让能通过的电流大一点时(电阻就小一点)就并联,因为越并联导线就越粗。
电流:电流的名词来源最初是作为电荷流动的意思,但是电流的真实意义并不仅仅是电荷的移动。
教科书上是这样说的:“电荷的定向移动就形成了电流,正电荷移动的方向规定为电流的正方向”。
这里我们注意一下这句话的表达特点,并没有说电荷的定向移动“就是”电流,而是说“形成”了电流。言外之意很明显,电流并不仅仅是电荷的定向移动的表现。我们在电容充电中就发现,电容两极板间是绝缘的,理想的电容中没有电荷的通过,但是两个极板之间却有电流通过。因此,连续变化的电压(电场强度乘距离)在电容中形成了电流,而电容极板的距离是固定的,因而形成电流的是连续变化的电场。同样我们知道变化的磁场又能形成电场,因而非线性变化的磁场也能形成电流。
但是电流的定量表达式依然采用电荷移动的意义来达即:I=q/t,即单位时间内通过的电荷量。
电压:电压就是电场与沿电场方向的距离的乘积,是形成电流的必要条件,但并不是充分条件。一段导线(一定有电阻)两端必须有电压才能有电荷定向移动的动力。
为了更好有理解电压,(这段有关电压的内容可以不看)我们可以与力学的知识进行对比:引力场是一种对质量产生作用力的场,与电场能对电荷产生作用力相对应。质量则刚好与电量相对应。而力的概都是相同的,因而F=mg与F=qE也对应起来。
力×距离就是功(或能),因此mgh是重力势能,qEL就是电功或电能。我们把电荷变成1,那就是单位电荷所具有的能量,那就是电压EL=U。同样我们如果把质量变成1,gh就是单位质量所具有的势能,我们可以起个名称叫重位差(因为高度是对参照点的高度差)。它表是单位质量在这个位置上所具有的势能量。对应的电压也一样,表示单位电量在该点所具有的电能,因而电压也称电位差。
电阻:电阻浅显的意思就是导体对电流的阻碍能力。而这种阻碍能力是需要用一种方法来定性定量,那就是如果想要有一定的电流,就必须在导体两端加上电压,我们把单位电流需要的电压称为导线的电阻。因此电阻的表达就是R=U/I。
电阻的并联:并联就是多了一个电流通道,显然是电流要相加。
R=U/(I1+I2),
R=U/(U/R1+U/R2)
R=R1R2/(R1+R2)
电阻的串联:串联的电阻就相当于导线的加长,电流的通道数没变。每段导线都要有一定的电压才能保持电流的变,总的电压就要相加。因此总电阻就变大了。
R=(U1+U2)/I
R=R1+R2
至于还有什么规律,上面有关电流、电压、电阻的解释中已经顺便提到了。
归纳起来的规律就是:
①、欧姆定律:I=U/R,写成R=U/I也可以。
②、串联公式:R=R1+R2
③、并联公式:R=R1R2/(R1+R2)
④、电功公式:W=qEL=qU。
⑤、功率公式:P=W/t=qEL/t=IU
电路中所有的其他公式都由上面这些基本公式推导而来,那些都是纯数学的等式变换问题了。
把绳子换成导线(导线有电阻),导线越长电阻越大,导线越粗电阻越小。
每一个电阻都可以理解为一段有一定长度的电阻率比较大的导线,所以电阻的串并联的意思也差不多,当你想让总的电阻大一点时就串联,因为越串电阻(导体)就越长,越长电阻就越大。当你想让能通过的电流大一点时(电阻就小一点)就并联,因为越并联导线就越粗。
电流:电流的名词来源最初是作为电荷流动的意思,但是电流的真实意义并不仅仅是电荷的移动。
教科书上是这样说的:“电荷的定向移动就形成了电流,正电荷移动的方向规定为电流的正方向”。
这里我们注意一下这句话的表达特点,并没有说电荷的定向移动“就是”电流,而是说“形成”了电流。言外之意很明显,电流并不仅仅是电荷的定向移动的表现。我们在电容充电中就发现,电容两极板间是绝缘的,理想的电容中没有电荷的通过,但是两个极板之间却有电流通过。因此,连续变化的电压(电场强度乘距离)在电容中形成了电流,而电容极板的距离是固定的,因而形成电流的是连续变化的电场。同样我们知道变化的磁场又能形成电场,因而非线性变化的磁场也能形成电流。
但是电流的定量表达式依然采用电荷移动的意义来达即:I=q/t,即单位时间内通过的电荷量。
电压:电压就是电场与沿电场方向的距离的乘积,是形成电流的必要条件,但并不是充分条件。一段导线(一定有电阻)两端必须有电压才能有电荷定向移动的动力。
为了更好有理解电压,(这段有关电压的内容可以不看)我们可以与力学的知识进行对比:引力场是一种对质量产生作用力的场,与电场能对电荷产生作用力相对应。质量则刚好与电量相对应。而力的概都是相同的,因而F=mg与F=qE也对应起来。
力×距离就是功(或能),因此mgh是重力势能,qEL就是电功或电能。我们把电荷变成1,那就是单位电荷所具有的能量,那就是电压EL=U。同样我们如果把质量变成1,gh就是单位质量所具有的势能,我们可以起个名称叫重位差(因为高度是对参照点的高度差)。它表是单位质量在这个位置上所具有的势能量。对应的电压也一样,表示单位电量在该点所具有的电能,因而电压也称电位差。
电阻:电阻浅显的意思就是导体对电流的阻碍能力。而这种阻碍能力是需要用一种方法来定性定量,那就是如果想要有一定的电流,就必须在导体两端加上电压,我们把单位电流需要的电压称为导线的电阻。因此电阻的表达就是R=U/I。
电阻的并联:并联就是多了一个电流通道,显然是电流要相加。
R=U/(I1+I2),
R=U/(U/R1+U/R2)
R=R1R2/(R1+R2)
电阻的串联:串联的电阻就相当于导线的加长,电流的通道数没变。每段导线都要有一定的电压才能保持电流的变,总的电压就要相加。因此总电阻就变大了。
R=(U1+U2)/I
R=R1+R2
至于还有什么规律,上面有关电流、电压、电阻的解释中已经顺便提到了。
归纳起来的规律就是:
①、欧姆定律:I=U/R,写成R=U/I也可以。
②、串联公式:R=R1+R2
③、并联公式:R=R1R2/(R1+R2)
④、电功公式:W=qEL=qU。
⑤、功率公式:P=W/t=qEL/t=IU
电路中所有的其他公式都由上面这些基本公式推导而来,那些都是纯数学的等式变换问题了。
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串联电路中:总电压等于各用电器电压之和,
总电阻等各分电阻之和,
各处 电流都相等
U1+U2=U电源 R1+R2=R总 I1=I2=I
并联电路中,干路电压与各支路电压相等,
总电阻的倒数等于各支路电阻倒数的和
干路电流等于各支路电流之和
U1=U2=U电源 1/R1+1/R2=1/R总 I1+I2=I 总
总电阻等各分电阻之和,
各处 电流都相等
U1+U2=U电源 R1+R2=R总 I1=I2=I
并联电路中,干路电压与各支路电压相等,
总电阻的倒数等于各支路电阻倒数的和
干路电流等于各支路电流之和
U1=U2=U电源 1/R1+1/R2=1/R总 I1+I2=I 总
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串联电路 电流相等,电压与串联电器的电阻成正比;并联电路电压相等,电流与并联电器电阻成反比。
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