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电路篇:详尽学习电阻之串联电路的知识要点

2019-12-10 10:22 来源:互联网 编辑:Emma

无论是什么样复杂的电路,大致归纳为两种(一种是串联电路;另一种是并联电路)。所以掌握串联或者并联的关键点就可以拿下这部分,下面我们一起看看电阻之之串联电路的知识要点要掌握哪些?

电阻串联电路是各种串联电路的基础,所以必须深入掌握电阻串联电路的特性和工作原理。

图1-8所示是电阻串联电路,电路中只有电阻器,没有其他的元器件,所以称为纯电阻串联电路。

电路篇:详尽学习电阻之串联电路的知识要点

图1-8 电阻串联电路

电路中,电阻R1和R2的引脚头尾相连,这种连接方式称为串联,从而构成两个电阻的串联电路,+V是该电路中的直流工作电压。

串联电路中总电阻愈串愈大特性电阻器串联电路中,串联后的总电阻等于各参与串联电阻器的阻值之和,即总电阻R =R1+ R2+ R3+ …

由此可见,电阻串联后的总电阻会增大,即串联电阻越多,电路总的电阻就越大。

例如,一只10kΩ电阻与一只12kΩ电阻串联,其串联电路总的电阻等于10kΩ+ 12kΩ =22kΩ。图1-9 所示是电阻串联电路的等效电路示意图。

电路篇:详尽学习电阻之串联电路的知识要点

图1-9 电阻串联电路等效电路示意图

重要提示

利用电阻串联电路的阻值相加特性,可以进行故障检修中的应急处理。例如,需要一只3kΩ的电阻器,而手上没有这一阻值的电阻器,但有1kΩ和2kΩ的电阻器,将这两只电阻器串联后就能得到所需要的3kΩ电阻器。

电阻串联电路并不只是两只电阻串联,可以有更多的电阻串联起来。图1-10所示是3只电阻串联的电路,这时串联电路的总电阻等于3只电阻阻值之和。

电路篇:详尽学习电阻之串联电路的知识要点

图1-10 3 只电阻串联电路示意图

串联电路中电流处处相等特性图1-11所示是串联电路中电流处处相等特性示意图。串联电路中,流过电阻R1的电流是I1,流过电阻R2的电流是I2,串联电路中总的电流是I,流过各串联电阻的电流相等,且等于串联电路中的总电流,即I=I1=I2。

电路篇:详尽学习电阻之串联电路的知识要点

图1-11 串联电路中电流处处相等特性示意图

重要提示

如果电路中有3只或更多的电阻器串联,流过各电阻器的电流都是相等的,且也等于串联电路中的总电流。

当电源电压+V大小保持不变时,若串联电路中总的电阻在增大,则电路中总的电流将减小,流过串联电路中各电阻的电流也将减小。

电阻串联电路的这一电流特性揭示了这样的一个特性:串联电路中,各电阻器要么同时有电流流过,电路中有电流流动;要么都没有电流流过,电路中没有电流的流动。

电路篇:详尽学习电阻之串联电路的知识要点

图1-12 电阻串联电路中电流处处相等特性等效理解和记忆方法示意图

串联电路电流处处相等特性适合于各种元器件构成的串联电路。利用这一特性,在知道串联电路中流过一个元器件的电流特性后,就能知道串联电路中其他元器件中的电流特性。

重要提示

电阻器串联电路的这一电流特性对检查串联电路的故障非常有用,只要测得电路中的任何一只电阻器有电流流过,便可以知道这一电路工作是正常的;反之,只要测得电路中任何一只电阻器中没有电流流过,那说明这一电路中没有电流的流动。

前面解说了利用电路特性指导电路故障检修的思路,在电路故障检修中,就是像这样对形形色色的故障进行逻辑分析和检查的,如果不了解电路的工作原理和特性,检修工作就一定带有盲目性,甚至是错误的。

串联电路电压降特性根据欧姆定律可知,电阻上的电压等于该电阻的阻值与流过的电流之积,即U=IR。在串联电路中,各电阻器上的压降之和等于加到这一串联电路上的电源电压。

例如,由3只电阻构成的串联电路,这个串联电路接在直流电压为3V的电源上,3只电阻上的压降之和等于3V,如图1-13所示。

电路篇:详尽学习电阻之串联电路的知识要点

图1-13 示意图

抓住串联电路分析中的主要矛盾在电路分析中,要抓住电路中的主要矛盾,它是电路工作的关键,特别是电路中有许多元器件时,如果能准确、及时地抓住电路中主要元器件的作用,无疑可以提高电路分析的速度和质量,这一点很重要。

在串联电路中,当其中某个电阻器的阻值远小于其他电阻器的阻值时,该电阻器的作用在电路分析中可以忽略不计。

为了便于理解这一点,可以将该电阻器视为短路,即可以看成该电阻器两根引脚之间被一根电阻为0Ω的导线接通,这样,串联电路中就只有电阻值大的那只电阻器存在。

在电阻串联电路的分析过程中,要抓住阻值大的电阻,它是串联电路中的主要矛盾,因为电阻值大的电阻器其电压降也大。如图1-14所示,因为在串联电路中,流过各电阻的电流相等,这样阻值大的电阻上的压降大。

电路篇:详尽学习电阻之串联电路的知识要点

图1-14 示意图

重要提示

纯电阻串联电路比较简单,在掌握了上述电阻串联电路的主要特性后,可以方便地进行电路的分析。电路分析中主要了解下列几点。

(1)电路分析中要分清是不是串联电路,只有在串联电路中,流过电路中每一只电阻的电流大小才一样,如果电路中有其他支路,那么就不是串联电路,这一点要搞清楚。

(2)如果串联电路中的电阻多于两只,串联电路的特性不变。

(3)上述分析中没有说明流过串联电路中电阻器的电流是直流电流还是交流电流,因为无论是流过直流电流还是交流电流,电阻器都有相同的电路作用。

(4)上面介绍的是纯电阻器串联电路,这是其他各种串联电路的基础,实用电路中会出现其他元器件构成的串联电路,如电容器的串联电路、电阻器和电容器的串联电路等,这些串联电路都可以用纯电阻器串联电路进行等效,以理解它们的工作原理,所以纯电阻器串联电路是所有串联电路的基本电路。

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