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17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
1.欧姆定律
数学表达式
一、复习
I =
U
R
R=
U
I
U= IR
(1)串联电路中各处的电流是相等的;
I总=I1=I2=…=In
(2)串联电路中的总电压等于各用电器两端电压之和。 U总=U1+U2+…+Un
(3)在串联电路中:R总=R1+R2+…+Rn
2.串联电路中的电流、电压、电阻规律:
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
I1
I总
I2
R2
R1
U
(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
I总=I1+I2+…+In
(2)并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压。 U总=U1=U2=…=Un
(3)在并联电路中:1/R总=1/R1+1/R2+…+1/Rn
3.并联电路中的电流、电压、电阻规律:
例1、如图所示的电路中,电源电压为3V,开关闭合后,电流表和电压表的读数分别是0.10A和2.0V,则(1)通过R2的电流?(2)R2两端的电压是?(3)R1的电阻是?
二、利用欧姆定律解决问题
例题分析
串联
I总 = I1 = I2
U总 = U1+U2
R总= R1+ R2
解:(1)∵ R1和R2是串联
∴ I总 = I1 = I2 =0.1A
(2) U2 =U总 - U1 =3V-2V = 1V
(3)R1= = =20Ω
答:(1)0.1A
(2)1V
(3) 20Ω
例2:如图所示,R2=20 Ω,电流表的示数为0.6 A,电压表的示数为12 V。求(1)R1的阻值;(2)并联电路总电流I 总(3)并联电路总电阻R总。
解析: (1)∵ R1和R2并联
∴ U总 = U 1=U2= 12V
R1= = = 20 Ω
(2)I2 = = = 0.6 A
I总=I1+I2=0.6A+0.6A=1.2A
(3)R总= = =10Ω
R总= = =10Ω
并联
I总= I1 + I2
U总=U1=U2
R总 R1 R2
答:(1)20Ω
(2)1.2A
(3)10Ω
例3 如图所示,R1 =20 Ω,滑动变阻器R2最大阻值为80 Ω,电路接在电压为6 V电路中,当滑片P由最左端滑到最右端时,电压表示数由6 V变化为1.2 V,则(1)当滑片P在最左端时,电路中的电流是多少?(2)电流表示数变化范围是多少?(3)当滑片P在最右端时串联电路的电阻多大?
V
R1
R2
S
P
解:(1)滑片P在最左端 电路中只有R1
U1 = U总 = 6 V
I= = =0.3A
U=6 V
R1=20 Ω
I
串联
I总 = I1 = I2
U总 = U1+U2
R总= R1+ R2
(2)当滑片P滑到最右端
I1= = =0.06A
(3)R总= = =100Ω
A
答:(1)0.3A
(2)0.3 A~0.06 A
(3)100 Ω
4,如图2,电阻R1为10欧姆,电源两端电压为6伏。开关闭合后,
求(1)当滑动变阻器接入电阻R2为50欧姆时,通过电阻R1的电流I1;
(2)当滑动变阻器的接入电阻R3为20欧姆时,通过R1的电流I2
解 (1)根据串联电路电流和电压规律可得 U=IR1+IR2=I(R1+R2)即
(2)与(1 )分析相同,可得
由上面的例题可以看出,在串联电路中,如果有一个电阻阻值变小,电流I变大,根据欧姆定律可知,此时,其它电阻分得的电压变大,回路总电阻也变小了。
(2)如图3,电阻R1为10欧姆,电源两端电压为12伏。开关闭合后,
求(1)当滑动变阻器接入电阻R2为40欧姆时,通过电阻R1的电流I1和电路总电流I;(2)当滑动变阻器的接入电阻R3为20欧姆时,通过R1的电流I2和电路总电流I。
知识讲解
解 (1)根据并联电路电压特点及欧姆定律得
通过电阻R2的电流
所以总电流
(2)同理可求得
通过R3的电流
所以总电流
如图所示,把10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联起来。闭合开关S后,电流表的示数为0.2A。求:(1)电源电压;(2)通过电阻R1的电流。
课堂练习
串并联电路中电流、电阻、电压的特点。
(1)串联电路:
电流:I=I1=I2
电阻:R总=R1=R2
电压:U总=U1+U2
(2)并联电路:
干路电流:I=I1+I2
电阻:1/R总=1/R1+1/R2
电压:U总=U1=U2
小结
1.某电路两端的电压为12V,接入一个电阻后,电路 中电流为0.6A,该电阻的阻值为___Ω,若保持电压不变,要使电路中电流减小到0.4A,应__联一
个阻值为___Ω的电阻.
2.电阻器R1的阻值是4欧,R2的阻值是8欧,并联接入电源电压为4伏的电路中 ,则总电流是___ 安过R2 的电流是___安。若想得到3安的总电流,那么将R2 换成一只__欧的电阻与R 1并联接入此电路.
20
串
10
当堂训练
0.5
1.5
2
3.将3欧和6欧的两个电阻串联起来,接在4.5伏的电源上,则通过两电阻的电流分别为 ___安和___安,两
电阻上的电压分别为___伏和__伏.
4.电阻R1与R2的阻值之比为R1∶R2=3∶4,若将它们并联后接入电路中 ,通过的电流之比为____;若将
其串联在电路中,两电阻的电压之比为_____.
5.在图下图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合
开关S后,灯L1、L2发光.一
段时间后,其中一盏灯突然
熄灭,而电流表、电压表的
示数都不变,则产生这一现
象的原因 可能是( )
0.5
0.5
1.5
3
4:3
3:4
C