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串聯電路講解:串聯電阻、電壓、電流的大小及相互關係

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2018-12-23

電路的串聯和並聯是最基本的電路連接方式,無論是維修電工的執業(ye) 證考點中還是在電機工程學中,並聯電路和串聯電路都是重要的考點,需要認真學習(xi) 。

什麽是串聯電路

串聯電路圖

串聯顧名思義(yi) 就是一串串的鏈接在一起;我們(men) 看上圖中有兩(liang) 個(ge) 以上的電阻,就是一個(ge) 接著一個(ge) 成串的鏈接在一起,組成一個(ge) 沒有分支的電路,這種鏈接方式的電路就是串聯電路;當串聯的是電阻時,就是串聯電阻。這個(ge) 電阻可以是純粹的電阻,也可以是任何有阻值的元器件(如負載甚至導線本身)。

串聯電阻及電流和電壓的大小

串聯電阻

串聯電路電流:由於(yu) 串聯電路沒有分支,所以電路中電流是相同的(就好比水流一樣,水量都從(cong) 一個(ge) 線路流出時流量都是相同的,但有時候水可以堆積,但是電荷在電路中不能堆積,也不能在流動中自行消失。)。即,不論是電阻大的地方,還是電阻小的地方,電流大小是相等的。

串聯電路電壓:因為(wei) 串聯電路各段電流是相同的,這樣,根據歐姆定律便可得知:在電阻大的那段電路上承受的電壓變大,電阻小的那段電路上承受的電壓變小。也就是說,各段電路的電壓對應的電阻成正比例分配;我們(men) 利用歐姆定律分析前麵的串聯電路圖便可得知:

因為(wei) :U1=IR1;U2=IR2;U3=IR3
所以:U1:U2:U3=R1:R2:R3

串聯電路電功率:因為(wei) 串聯電路各段電流相同,因此,各段功率也與(yu) 對應的電阻成正比分配,這一點我們(men) 可以通過變換的電功率計算公式驗證:

因為(wei) :P1=I2R1;P2=I2R2;P3=I2R3
所以:P1:P2:P3=R1:R2:R3

串聯電路的總電壓等於(yu) 各段電壓之和:若總電壓是已知數,則分電壓由下式可得:

U1=R1÷(R1+R2+R3)×U
U2=R2÷(R1+R2+R3)×U
U3=R3÷(R1+R2+R3)×U

上麵的公式稱為(wei) 分壓公式。其實也就是算出電阻的比例然後乘總電壓就得出分電壓了。

串聯電路的總電阻等於(yu) 各段電阻之和:因為(wei) ,串聯電阻越多,電流通過時遇到的阻力也就越大。好像增加了長度似的。下麵我們(men) 依然使用變換的歐姆定律來驗證:

因為(wei) :U=U1+U2+U3
所以:IR=IR1+IR2+IR3
同時相乘的I可以去除,則得:R=R1+R2+R3

當R1=R2=R3=Ro時,R=3Ro,如此類推:n個(ge) 相同阻值的電阻串聯,其總電阻等於(yu) n倍的分電阻,各電阻上的電壓為(wei) 1/n倍總電壓。利用電阻串聯可以起到限流、分壓作用。

串聯電路計算題 串聯電路計算題

直流電機的串聯電阻電路計算題

如右圖所示的一台直流電動機串聯電路圖,繞組的電阻Ro很小,啟動時電流特別大,會(hui) 損壞電機,為(wei) 了限製這個(ge) 啟動電流,啟動時在定子上先串聯上一個(ge) 限流電阻。如果電源電壓U=220V,電機的內(nei) 阻Ro=1Ω,額定電流為(wei) 10A;

試計算不加啟動電阻(串聯電阻R)時的啟動電流;為(wei) 了使啟動電流不超過額定電流的2倍,應加多大的串聯限流電阻?

:不串聯啟動電阻時啟動電流直接用電壓除以繞組電阻即可;

歐姆定律:I=U/R;代入本題中:I=U/r0=22/1=220A

使啟動電流限製在額定電流的兩(liang) 倍,即20A的範圍內(nei) ,應該加多大的啟動電阻R(串聯限流電阻),此時我們(men) 根據“串聯電路的總電阻等於(yu) 各段電阻之和”來計算:

歐姆定律:I=U/R;代入本題中:I=U÷(R+ro)
計算電阻:R=(U-Iro)÷I=(220-20×1)÷20=10Ω

也可以先算出20A時所需要的電阻220÷20=11Ω,再減去現有的電阻Ro=1Ω的阻值即可。

Tags:串聯電路,串聯電阻,串聯電壓,串聯電流  
責任編輯:admin
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