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初级钳工课程:串联电路中电阻、电压、电流的大小及互相关系

更新时间:2023-11-09 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

电路串联和并联是最基本的电路联接形式,无论是修理钳工的执业证考点中还是在马达工程学中电压在串联和并联中的关系,并联电路和串联电路都是重要的考点,须要认真学习。odR物理好资源网(原物理ok网)

哪些是串联电路odR物理好资源网(原物理ok网)

串联顾名思义就是一串串的链接在一起;我们看上图中有两个以上的阻值,就是一个接着一个成串的链接在一起,组成一个没有分支的电路,这些链接形式的电路就是串联电路;当串联的是阻值时,就是串联阻值。这个阻值可以是纯粹的阻值,也可以是任何有电阻的元元件(如负载甚至导线本身)。odR物理好资源网(原物理ok网)

串联阻值及电压和电流的大小odR物理好资源网(原物理ok网)

串联电路电压:因为串联电路没有分支,所以电路中电流是相同的(就好比水流一样,水量都从一个线路流出时流量都是相同的,但有时侯水可以堆积,并且电荷在电路中不能堆积,也不能在流动中自行消失。)。即,不论是阻值大的地方,还是内阻小的地方,电压大小是相等的。odR物理好资源网(原物理ok网)

串联电路电流:由于串联电路各段电压是相同的,这样,依照欧姆定理便可获知:在阻值大的那段电路上承受的电流变大,内阻小的那段电路上承受的电流变小。也就是说,各段电路的电流对应的阻值成正比列分配;我们借助欧姆定理剖析后面的串联电路图便可获知:odR物理好资源网(原物理ok网)

由于:U1=IR1;U2=IR2;U3=IR3odR物理好资源网(原物理ok网)

所以:U1:U2:U3=R1:R2:R3odR物理好资源网(原物理ok网)

串联电路电功率:由于串联电路各段电压相同,因而,各段功率也与对应的内阻成反比分配,这一点我们可以通过变换的电功率估算公式验证:odR物理好资源网(原物理ok网)

串联电压和并联电压的特点_电压在串联和并联中的关系_串联电压和并联电压规律odR物理好资源网(原物理ok网)

由于:P1=I2R1;P2=I2R2;P3=I2R3odR物理好资源网(原物理ok网)

所以:P1:P2:P3=R1:R2:R3odR物理好资源网(原物理ok网)

串联电路的总电流等于各段电流之和:若总电流是已知数,则分电流由下式可得:odR物理好资源网(原物理ok网)

U1=R1÷(R1+R2+R3)×UodR物理好资源网(原物理ok网)

U2=R2÷(R1+R2+R3)×UodR物理好资源网(原物理ok网)

U3=R3÷(R1+R2+R3)×UodR物理好资源网(原物理ok网)

前面的公式称为分压公式。当然也就是算出阻值的比列之后乘总电流就得出分电流了。odR物理好资源网(原物理ok网)

串联电路的总内阻等于各段内阻之和:由于,串联内阻越多,电流通过时遇见的阻力也就越大。似乎降低了厚度似的。下边我们仍然使用变换的欧姆定理来验证:odR物理好资源网(原物理ok网)

由于:U=U1+U2+U3odR物理好资源网(原物理ok网)

所以:IR=IR1+IR2+IR3odR物理好资源网(原物理ok网)

同时相加的I可以消除,则得:R=R1+R2+R3odR物理好资源网(原物理ok网)

当R1=R2=R3=Ro时,R=3Ro,这么类推:n个相同电阻的阻值串联,其总内阻等于n倍的分内阻,各内阻上的电流为1/n倍总电流。借助内阻串联可以起到限流、分压作用。odR物理好资源网(原物理ok网)

串联电路估算题odR物理好资源网(原物理ok网)

直流马达的串联内阻电路估算题odR物理好资源网(原物理ok网)

如下图所示的一台直流电动机串联电路图,定子的内阻Ro很小电压在串联和并联中的关系,启动时电压非常大,会毁坏马达,为了限制这个启动电压,启动时在转子上先串联上一个限流内阻。假如电源电流U=220V,马达的电阻Ro=1Ω,额定电压为10A;odR物理好资源网(原物理ok网)

试估算不加启动内阻(串联内阻R)时的启动电压;为了使启动电压不超过额定电压的2倍,应加多大的串联限流内阻?odR物理好资源网(原物理ok网)

解:不串联启动内阻时启动电压直接用电流乘以定子内阻即可;odR物理好资源网(原物理ok网)

欧姆定理:I=U/R;代入本题中:I=U/r0=22/1=220AodR物理好资源网(原物理ok网)

使启动电压限制在额定电压的两倍,即20A的范围内,应当加多大的启动内阻R(串联限流内阻),此时我们按照“串联电路的总内阻等于各段内阻之和”来估算:odR物理好资源网(原物理ok网)

欧姆定理:I=U/R;代入本题中:I=U÷(R+ro)odR物理好资源网(原物理ok网)

估算内阻:R=(U-Iro)÷I=(220-20×1)÷20=10ΩodR物理好资源网(原物理ok网)

也可以先算出20A时所须要的内阻220÷20=11Ω,再除以现有的阻值Ro=1Ω的电阻即可。odR物理好资源网(原物理ok网)

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