串并联电路电压表、电流表

串并联电路、电压表、电流表

【学习目标】

1．掌握串、并联电路的特点，并能熟练地识别电路中元件之间的连接关系，能够运用串并联的规律理解计算电表的改装。

2．识别电路中各元件的连接关系，画出简明的等效电路图，以及电流表、电压表、电容等对电路的影响。

【要点梳理】

要点一、串联电路的特点和性质 1．基本特点

（1）在串联电路中，各处的电流相等，即

123n I I I I I =====L ．

（2）串联电路的总电压等于各部分电压之和，即 123n U U U U U =++++L .

（3）串联电路的等效总电阻为各电阻值之和，即 123n R R R R R =++++L ．

2．性质

（1）串联电路的电压分配关系：各个电阻两端

的电压跟它们的阻值成正比，即 或

123123=U :U :U R :R :R . 其中：

1

11232

2123

3

3123

=++=++=

++R U U ,

R R R R U U ,R R R R U U.

R R R

（2）串联电路的功率分配关系：各个电阻消耗的功

率跟它们的阻值成正比，即

或：

123123=P :P :P R :R :R

要点诠释：

n 个相同的电阻R 串联后的总电阻

=R nR 总.

串联电路的总电阻大于其中任一部分电路电阻。 串联电路的每个电阻R 都分担了一部分电压，串联电路的这种作用叫作分压作用，起分压作用的电阻叫作分压电阻。

要点二、并联电路的特点和性质 1．基本特点

（1）并联电路中各支路的电压相等，即

123n U U U U U =====L ．

（2）并联电路的总电流等于各支路电流之和，即 123n I I I I I =++++L ．

（3）并联电路的等效总电阻R 与各支路的电阻

123,n R R R R L 、、的关系是：

12311111

n

R R R R R =++++L ．

2．性质

（1）并联电路的电流分配关系：各支路电流跟

它们的电阻成反比，即

112233n n I R I R I R I R U =====L . 或：

123123

111=

I :I :I ::R R R . （2）并联电路的功率分配关系：各支路电阻消耗的

功率跟它们的电阻成反比，即

2

112233n n

P R P R P R P R U =====L . 或：

123123

111=

P :P :P ::R R R . 要点诠释：

n 个相等的电阻R 并联后的总电阻=

R R n

总． 并联电路的总电阻小于其中最小的电阻。 两个电阻并联时的总电阻12

12

R R R R R =

+，当其中任一个增大或

减小时，总电阻也随之增大或减小。特别提醒：三个电阻并联总电阻的计算公式是

123

122313

=

R R R R R R R R R R ++，

而不是

123

123

=

R R R R R R R ++.

④多个电阻并联时，其中任一个电阻增大或减小，总

电阻也随之增大或减小。

⑤在电路中多并联一个电阻R ，电流就多了一条通

路，可以分去干路中的一部分电流，并联电阻的这种作用叫作分流作用，起分流作用的电阻叫作分流电阻。

要点三、电路的简化原则及方法

（1）原则：无电流的支路除去；电势相等的各点合并；理想导线任意长短；理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路；电压稳定时电容器可认为断路。 （2）方法：

电流分支法：先将各结点用字母标上，判定各支路元件的电流方向（若无电流可假设在总电路两端加上电压后判定），按电流流向，自左到右将各元件结点、分支逐一画出，加工整理即可。

以图a （）的等效电路为例：把V 视为断路，得图b （）。设电势A

高于电势B ，可这样选择独立支路，电流从15A R E R B →→→→，

电流从23A R C R D B →→→→→（两条独立支路），得图c （），

再将4R 接在D E 、间，将V 接在A D 、间，得图d （）。

等势点排列法：标出节点字母，判断出各节点电势的高低（电路无电压时可先假设加上电压），将各节点按电势高低自左向右排列，再将各节点间的支路画出，然后加工整理即可。

以图甲的等效电路为例。把A视为短路，得图乙。设A的电势高，B的电势低，从A点开始，与A点等势的点没有，由此向右到C点，E点与C点等势可连在一起，如图丙。再向右到D F

、，B 点与D F

、点等势也可以连在一起，最后的A串联在C E

、间，得等效电路为图丁。

要点诠释：必要时，两种方法常常结合使用。

要点四、电流表和电压表内阻对电路的影响

1.对理想的电流表，0

A

R=，在电路中视为短路，其读数就是

通过电流表的电流；对理想的电压表，

V

R=∞，在电路中视为开路，其读数就是接线柱两端的电势差（电压）。

2.当内阻的影响不能忽略时，电流表视为一阻值较小的电阻，其读数就是流过这个电阻的电流；电压表视为一阻值较大的电阻，其读数就是这个电阻两端的电压值。要点五、电表的工作原理及量程扩大

1．灵敏电流计的构造、工作原理及参数

（1）主要部分：永久磁铁和可转动的线圈。

（2）工作原理：通电后，线圈在磁场力的作用下偏转，带动指针，指针的偏角与通过指针的电流成正比。

常用的电压表由灵敏电流计改装而成的。常用的灵敏电流计的主要部件是一块磁铁和一个可转动的线圈。线圈是由很细的导线绕成的，灵敏电流计测得就是通过线圈的电流。这个线圈的电阻

g

R就是灵敏电流计的电阻，一般为几百或几千欧。线圈中能通过的最大

电流

g

I为灵敏电流计的满偏电流。

g

I的值一般为几十微安到几毫安。

（3）表头的三个主要参数

内阻

g

R：小量程电流表G电阻。

满偏电流

g

I：小量程电流表G指针偏转到最大刻度时的电流。

满偏电压

g

U：小量程电流表G通过满偏电流时它两端的电压，

由欧姆定律可知：

g g g

U I R

=．

要点诠释：

g

I、

g

U一般比较小，电流表很容易烧坏。

在表头G的两端加上满偏电压

g

U时，通过表头G的电流为满

偏电流

g

I，此时，指针指在最大刻度处。

灵敏电流计的电阻

g

R一般用半偏法测出：R为电位器，R'用电阻箱。

2．将灵敏电流计改装成大量程的电压表

（1）原理：表头G的额定电压

g

U较小，如果用于测电压，其量程太小，要想量度较大的电压，可以给电流表串联一个电阻R，分担一部分电压，R称为分压电阻，如图所示。