分压电路和分流电路分压电路分流电路
串联分压 并联分流
串联分压并联分流1. 引言在电路中,串联分压和并联分流是两种常见的电路连接方式。
它们在电子领域中广泛应用于信号处理、功率传输和电路设计等方面。
本文将详细介绍串联分压和并联分流的原理、应用和计算方法。
2. 串联分压2.1 原理串联分压是一种将电压按比例分配的方法,通过将多个电阻依次连接在一起,使得输入电压在各个电阻上按照一定比例进行分压。
2.2 应用串联分压常用于以下情况: - 模拟信号采样:在模拟信号采样过程中,为了保证输入信号不超过模数转换器(ADC)的工作范围,可以使用串联分压将信号降低到合适的范围。
- 电源稳压:当需要从一个较高的电源中获得一个较低的稳定电压时,可以使用串联分压来实现。
- 增益控制:在放大器设计中,可以使用串联分压来调整放大器的增益。
2.3 计算方法假设有n个电阻串联,电阻分别为R1、R2、…、Rn,输入电压为Vin。
根据欧姆定律,可以得到每个电阻上的电压为:V1 = Vin * (R1 / (R1 + R2 + … + Rn)) V2 = Vin * (R2 / (R1 + R2 + … + Rn)) … Vn = Vin * (Rn / (R1 + R2 + … + Rn))3. 并联分流3.1 原理并联分流是一种将电流按比例分配的方法,通过将多个电阻并联连接在一起,使得总输入电流在各个电阻上按照一定比例进行分流。
3.2 应用并联分流常用于以下情况: - 信号采样:在模拟信号采样过程中,为了避免对被测对象造成干扰,可以使用并联分流来降低对被测对象的负载。
- 传感器接口:在传感器接口设计中,为了满足传感器的输入要求和保护传感器本身,在传感器和控制系统之间常常使用并联分流。
3.3 计算方法假设有n个电阻并联,电阻分别为R1、R2、…、Rn,输入电流为Iin。
根据欧姆定律,可以得到总电阻为:1 / Rt = 1 / R1 + 1 / R2 + … + 1 / Rn根据并联电路的特性,可以得到每个电阻上的电流为:I1 = Iin * (Rt / R1) I2 = Iin * (Rt / R2) … In = Iin * (Rt / Rn)4. 总结串联分压和并联分流是电子领域中常见的电路连接方式。
实训报告1《分压、分流电路》
广州大学 设备 专业学生实训报告 NO 1科目 电工电子技术 班级 12设备报告人: 44曾胜强 同组学生 37.25.53.46日期 2013年 6月 18 日实验要求:1、 按图(a )接线,用分压公式计算1R2R3 R U U U 、、及电流I 再通12V 直流电测试,比较计算值与测试值。
2、 按图(b )接线,用分流公式计算12 3I I I 、、,再通12VI 1I 21231210 =4.7K ==12VR R K R E E == (c)1132I直流电源测试,比较计算值与测试值。
3、 按图(C )计算电压ab U 及支路电流3I ,再按图(C)接线后通电源,并测试ab U 、3I ,与计算值比较。
4、 写出实验报告。
分析测试值与计算值误差原因。
一、实验步骤1、按图(a )接线,用分压公式计算1R2R3R U U U 、、及电流I 再通12V 直流电测试,比较计算值与测试值。
( R1=R2=10K R3=4.7K E1=E2=12V )(a) (b)解:已知电路电压U=12V,由串联电路分压作用得:1R U =2R U =U/1R =12V *101010 4.7++=4.86V1132I3R U =U/3R =12V*4.71010 4.7++=2.28VI=U /(1R +2R +3R )=12V/(10K+10K+4.7K)所以:通过实验,该电路中各电阻的计算电压与测量电阻的实际值如下表格所示,根据表格,可知道电路中个测量实际值与理论计算值是存在误差的。
误差分析:通过实验可以知道,就(a )实验来说,各电阻的电压实际计算值与测量值存在明显的误差,1R U 误差为0.05V ,2R U 的误差为0.V ,3R U 的误差为0.02V , 电流I 的误差为0.02mA ,理论上实际测量值与计算值应该是相等的,但是,存在外在的因素使得其不相等,例如:电压表的精确度不够准确,总电压调节不能精确到12V ;再者总电流,同样的道理,这些种种原因都可能导致测量不准确。
串联分压、并联分流知识点总结及例题
串联分压、并联分流知识点总结及例题一、知识点整理(一)串联电路的特点:1. 电流:串联电路中各处电流都相等。
表达式: I=I1=I2=I32. 电压:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
表达式:U=U1+U2+U33. 电阻:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。
表达式: R=R1+R2+R3理解:把n段导体串联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都大,这相当于增加了导体的长度。
特例: n个相同的电阻R串联,则总电阻R=nR4.分压定律:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。
表达式: U1:U2=R1:R2(二)并联电路的特点:1. 电流:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。
表达式:I=I1+I2+I32. 电压:并联电路中各支路两端的电压都相等。
表达式: U=U1=U2=U33. 电阻:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
表达式:1/R=1/R1+1/R2+1/R3理解:把n段导体并联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都小,这相当于导体的横截面积增大。
特例:n个相同的电阻R,并联,则总电阻R=R/n求两个并联电阻R1,R2的总电阻4.分流定律:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。
表达式:I1:I2=R2:R1二、自我评价1,电阻R1、R2串联在电路中,已知R1:R2=3 :2,则通过两电阻的电流之比I1:I2= ,电阻两端的电压之比U1:U2= 。
2,R1=5Ω,R2=10Ω,串联后接到6V的电源上,则R1两端的电压U1为 R2两端的电压U2为 ,U1 : U2= 。
3.如图4所示,已知R1=6Ω, U:U2=4 : 1,则 U1: U2=_______,R2的阻值是Ω。
4,两个电阻R1,R2串联后接到电源甲上, R1,R2两端的电压之比是U1:U2=5:4;当它们并联后接到电源乙上,则通过它们的电流之比I1:I2等于。
5.如图12—7所示,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲: U乙=3: 2,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲:I乙为。
1-7 分压电路和分流
② 表示电路中连接在一起的公共连接点,这些点可就 近和金属机壳相连,而连接在一起。所以,在电路中也常习 惯称为 “ 接地 ”。 +15V R1 R2 R3
-15V
R3 R1 + 15V
- -
R2
R4
R4
15V +
(0V) 这里必须指出:符号 与 有着本质的区别
接地,必须和大地相接!
“虚地”,仅表示相连在一起的公共连接点,而并 非和大地相接!
(1)开关接于位置1时,电路可改画成 R3 Rg R2 Ig R1
-
Rg Ig R I1= 1mA +
-
R=R1+R2+R3
I1= 1mA +
R Ig I1 R Rg R I g 100106 1103 R 111.11 3 6 I1 I g 110 10010
应用举例:
等同于
解:滑动端a位于b端时,αR = R,则 α= 1,Ua=15V; 滑动端a位于c端时,αR = 0, 则 α= 0,Ua= -15V; 滑动端a位于电阻 R的两端点之间时,由KVL得
U bc 15 15 0 U a U ad R I 15 30 15 U bc 30 V 0 1 I U bc R 30 R 15V U a 15V
ik Gk u
Gk
G
k 1
n
i
k
应用举例(P.56)例1- 17 已知表头内阻 Rg= 1kΩ,满度 电流 Ig = 100μA ,要求构成能测 量1mA、10mA、100mA的电流表, 求分流电阻的数值。 分析: ① Ig 是电流I1(或I2、I3) 的分流电流。
串并联电路2(分压原理与分流原理)
电流分配
并联电路的总电流等于 各支路电流之和。
相互独立
在并联电路中,一个电器 元件的故障不会影响到其
他支路的正常工作。
串并联电路符号表示
串联电路符号表示
在电路图中,串联电路用一条连续的直线表示,各电器元 件依次连接在这条直线上。
并联电路符号表示
在电路图中,并联电路用多条分支线表示,各电器元件分 别连接在这些分支线上,且分支线的两端连接在一起。
功率按电阻比例分配,电流相同,电压降与电阻成正比。
并联电路
功率按电阻反比例分配,电压相同,电流与电阻成反比。
串并联混合电路
功率分配需综合考虑串联和并联部分的影响,遵循基尔霍夫定律。
Байду номын сангаас
能量转换在串并联电路中表现
串联电路
01
能量转换主要体现在电阻发热上,总能量等于各电阻消耗的能
量之和。
并联电路
02
能量转换同样以电阻发热为主,但各支路独立消耗能量,互不
分流公式表明在并联电路中,电流按电阻 的反比例分配。电阻越大,通过的电流越 小;反之,电阻越小,通过的电流越大。
推导过程
根据欧姆定律U=IR和并联电路电压相 等的特性,可以得出I1R1=I2R2,进 而推导出分流公式。
分流原理在并联电路中应用
并联电路分析
利用分流原理可以方便地 分析并联电路中的电流分 配情况。
手机充电器
手机充电器中的限流电阻就是利 用了分压原理,通过调整限流电 阻的阻值,控制充电电流的大小,
从而保护手机电池。
电子温度计
电子温度计中的热敏电阻利用了分 压原理,将温度变化转换为电压信 号的变化,进而实现温度的测量。
汽车点火系统
电路分压分流公式
电路分压分流公式在我们学习电学的奇妙世界里,电路分压分流公式就像是打开电学大门的一把重要钥匙。
我记得有一次,我在给学生们讲解电路分压分流公式的时候,有个学生瞪着大眼睛,一脸困惑地问我:“老师,这公式到底有啥用啊?感觉好复杂!”我笑了笑,决定用一个有趣的例子来解释。
咱们先来说说分压公式。
分压公式就是:U1 = R1×U÷(R1 + R2),这里的 U1 是电阻 R1 两端的电压,U 是总电压。
想象一下,有一条电路,就像一条长长的道路,电阻 R1 和 R2 就像是道路上的两个关卡。
总电压 U 就像是一辆装满了货物的大卡车,要通过这两个关卡。
关卡R1 分得的货物(电压)多少,就得用这个公式来算。
再说说分流公式:I1 = R2×I÷(R1 + R2),其中 I1 是通过电阻 R1的电流,I 是总电流。
这就好比有两条岔路,总电流 I 就像是一群要选择道路的人,电阻 R1 和 R2 决定了每条岔路上走的人的多少。
比如说,咱们假设有一个电路,总电压是 12V,电阻 R1 是2Ω,R2 是4Ω。
那用分压公式算一下,电阻 R1 两端的电压 U1 就是 2×12÷(2+ 4) = 4V 。
再用分流公式算,通过电阻 R1 的电流 I1 就是 4×I÷(2 + 4)。
回到最开始那个学生的问题,这公式到底有啥用?其实用处可大啦!假如你要设计一个小台灯的电路,你得知道灯泡两端的电压和通过它的电流,才能选对合适的灯泡,这时候分压分流公式就能派上用场。
在实际生活中,电路分压分流公式也无处不在。
就像我们家里的各种电器,它们能正常工作,都离不开对电路的合理设计和这些公式的运用。
在学习这些公式的时候,大家可别被它们看似复杂的外表吓到。
多做几道练习题,多结合实际的电路去理解,你会发现,其实它们就像我们熟悉的小伙伴一样,亲切又好用。
总之,电路分压分流公式虽然看起来有点难,但只要我们用心去学,多思考,多练习,就能掌握它们,让它们为我们服务,帮助我们更好地理解和设计电路,探索电学世界的奥秘!。
电流的分流与电压的分压规律
电流的分流与电压的分压规律电流的分流与电压的分压是电路中重要的基本规律,它们在电子学和电路设计中起着至关重要的作用。
根据这两个规律,我们可以更好地理解电路中的电流和电压分布情况,并应用于实际电路设计与分析中。
一、电流的分流规律电流的分流指的是在串联电路中,电流根据电阻大小分流的规律。
根据欧姆定律,我们知道电流I与电阻R成反比关系,即I=U/R,其中I为电流,U为电压,R为电阻。
假设在串联电路中有两个电阻,分别为R1和R2,总电压为U,则根据欧姆定律可以得出下列公式:I1 = U / R1 (1)I2 = U / R2 (2)I = I1 + I2 (3)公式(1)和(2)表示每个电阻上的电流大小,公式(3)表示总电流等于两个电阻上的电流之和。
由此可见,在串联电路中,电流根据电阻的大小进行分流,电流较大的部分通过电阻较小的部分,电流较小的部分通过电阻较大的部分。
这个规律的应用广泛,比如在家庭用电中,我们通过电线和不同负载的电器连接,电流会根据电器的功率和电阻大小进行分流。
二、电压的分压规律电压的分压指的是在并联电路中,电压根据电阻大小分压的规律。
根据欧姆定律,我们知道电压U与电阻R成正比关系,即U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻。
假设在并联电路中有两个电阻,分别为R1和R2,总电流为I,则根据欧姆定律可以得出下列公式:U1 = I × R1 (4)U2 = I × R2 (5)U = U1 + U2 (6)公式(4)和(5)表示每个电阻上的电压大小,公式(6)表示总电压等于两个电阻上的电压之和。
由此可见,在并联电路中,电压在各个分支上按照电阻的比例进行分压,电压较大的部分分到电阻较小的部分,电压较小的部分分到电阻较大的部分。
这个规律的应用也非常广泛,比如在电子设备中,我们通过并联连接不同的电路模块,根据不同电路模块的工作电压和电阻来实现电压分配。
三、电流的分流和电压的分压的应用电流的分流和电压的分压规律在电子学和电路设计中有着广泛的应用。
电阻串联分压并联分流的规律
电阻串联分压并联分流的规律一、电阻串联分压的规律电阻串联是指将多个电阻器按照一定顺序连接在一起,使它们的两端依次相连,形成一个电路。
在这个电路中,电流依次通过每个电阻器,而且每个电阻器上的电压也不相同。
这时,我们可以利用分压定理来计算每个电阻器上的电压。
1. 分压定理分压定理是指在串联电路中,每个电阻器上的电压与其本身所占总阻值的比例相等。
具体来说,如果有n个串联的电阻器R1、R2……Rn,则第i个电阻器上的电压Vi与总电源电压V之比为:Vi/V = Ri/(R1+R2+……+Rn)其中i=1,2,3……n。
2. 应用实例例如,在下图所示的串联电路中,有三个不同大小的电阻器连接在一起,并接入一个5V直流稳压源。
假设它们的阻值分别为10Ω、20Ω和30Ω,则可以根据分压定理计算出它们各自所占的比例:V1/V = R1/(R1+R2+R3) = 10/(10+20+30) = 0.1667V2/V = R2/(R1+R2+R3) = 20/(10+20+30) = 0.3333V3/V = R3/(R1+R2+R3) = 30/(10+20+30) = 0.5000因此,可以得出它们各自的电压值:V1 = V × 0.1667 = 5 × 0.1667 ≈ 0.8333VV2 = V × 0.3333 = 5 × 0.3333 ≈ 1.6667VV3 = V × 0.5000 = 5 × 0.5000 ≈ 2.5000V二、电阻并联分流的规律电阻并联是指将多个电阻器同时连接在一起,使它们的两端均相连,形成一个电路。
在这个电路中,电流会分别通过每个电阻器,而且每个电阻器上的电压相同。
这时,我们可以利用分流定理来计算每个电阻器上的电流。
1. 分流定理分流定理是指在并联电路中,每个电阻器所占总电流的比例与其本身的导体截面积成反比。
具体来说,如果有n个并联的电阻器R1、R2……Rn,则第i个电阻器所占总电流I之比为:Ii/I = Ai/(A1+A2+……+An)其中i=1,2,3……n,Ai表示第i个电阻器的导体截面积。
分压电路和分流电路
练习题1 求图示电路中的电压u1和u2 。 练习题2 求图示电路中的电流i1和i2 。 练习题3 求图示电路中的电流i2,iS和电压u 。
二、电阻分流电路 图 2-7表示一个电流源向两个并联电阻供电的电路,下
面对这个电阻并联电路进行分析,得出一些有用的公式。
图 2-7
对图 2-7所示分流电路列出KVL方程
列出KCL方程
列出VCR方程 将电阻元件的欧姆定律代入KCL方程,得到电压u的计
算公式
将它代入电阻元件的欧姆定律,得到计算电阻电流的 分流公式
例2-3 电路如图2-8所示,计算各支路电流。
图2-8
解: 根据两个电阻并联分流公式得到3和6电阻中的电流 根据两个电阻并联分流公式得到12和6电阻中的电流
图2-8
根据结点a的KCL方程计算出短路线中的电流i5
也可以根据结点b的KCL方程计算出短路线中的电流i5
读者应该注意到,短路线中的电流i5=1A与总电流 i=3A是不相同的。
例2-1 电路如图2-3所示,求R=0,4,12,∞时的电压Uab。
图2-3
解: 利用电阻串联分压公式可以求得电压Uac和Ubc
将电阻R之值代入上式,求得电压Ubc后,再用KVL求得 Uab,计算结果如下所示:
R
0
4
12
∞
Uac
6V
6V
6V
6V
Ubc
8V
6V
4V
0V
Uab =Uac-Ubc
-2 V
1
0.889
0.75
0.64
0.556
0
根据以上数据可以画出电压、电流和功率随负载电阻变化
的曲线,如图2-6所示。
由此可见:
电阻的分压与电流分流
电阻的分压与电流分流电阻是电路中常见的元件之一,它的作用是阻碍电流通过。
在电路中,电阻的两个重要特性是分压和电流分流。
本文将详细讨论电阻的分压和电流分流原理及其应用。
一、电阻的分压原理电阻的分压是指当多个电阻串联连接时,电压按照一定比例分配给各个电阻元件。
根据欧姆定律,电路中的总电流等于各个电阻上的电压之和,所以电压分压的比例与电阻的比例有关。
假设有两个串联的电阻元件R1和R2,它们分别连接在电源上,并且R1的电阻值大于R2。
根据欧姆定律可知,电流I在R1和R2上的电压分别为U1和U2,可分别表示为:U1 = I * R1U2 = I * R2又因为电压的分压比例与电阻的比例相等,所以可以得到:U1/U2 = R1/R2由此可见,当电阻值不同的电阻元件串联连接时,电压将按照各个电阻的比例进行分压。
二、电流的分流原理电流分流是指当多个电阻并联连接时,电流按照一定比例分配给各个电阻元件。
在并联连接的电路中,总电压相等,所以电流分流的比例与电阻的比例有关。
假设有两个并联的电阻元件R1和R2,它们共同连接在电源上,电阻R1的电阻值大于R2。
根据欧姆定律可知,电压U在R1和R2上的电流分别为I1和I2,可分别表示为:I1 = U / R1I2 = U / R2又因为电流的分流比例与电阻的比例相等,所以可以得到:I1/I2 = R2/R1由此可见,当电阻值不同的电阻元件并联连接时,电流将按照各个电阻的比例进行分流。
三、电阻的分压与电流分流的应用电阻的分压与电流分流在电路设计和实际应用中起着重要的作用。
1. 分压器:电阻的分压原理常用于电路中的分压器设计。
分压器可以用来将电源的电压分压为所需的电压信号,广泛应用于测量、传感器电路以及各种电子设备中。
2. 电流限制与保护:电流分流原理常用于电路中的电流限制与保护。
通过将电路中的电阻调整为合适的数值,可以限制电流在安全范围内,从而保护电子元件和电路。
3. 微调电阻:在某些电路中,需要对电路中的电压或电流进行微调。
实训报告1《分压、分流电路》
广州大学 设备 专业学生实训报告 NO 1科目 电工电子技术 班级 12设备报告人: 44曾胜强 同组学生 37.25.53.46日期 2013年 6月 18 日实验要求:1、 按图(a )接线,用分压公式计算1R2R3 R U U U 、、及电流I 再通12V 直流电测试,比较计算值与测试值。
2、 按图(b )接线,用分流公式计算12 3I I I 、、,再通12VI 1I 21231210 =4.7K ==12VR R K R E E ==1132I直流电源测试,比较计算值与测试值。
3、 按图(C )计算电压ab U 及支路电流3I ,再按图(C)接线后通电源,并测试ab U 、3I ,与计算值比较。
4、 写出实验报告。
分析测试值与计算值误差原因。
一、实验步骤1、按图(a )接线,用分压公式计算1R2R3 R U U U 、、及电流I 再通12V 直流电测试,比较计算值与测试值。
( R1=R2=10K R3=4.7K E1=E2=12V )(a) (b)解:已知电路电压U=12V,由串联电路分压作用得:1R U =2R U =U/1R =12V *101010 4.7++=4.86V1132I3R U =U/3R =12V*4.71010 4.7++=2.28V I=U /(1R +2R +3R )=12V/(10K+10K+4.7K)所以:通过实验,该电路中各电阻的计算电压与测量电阻的实际值如下表格所示,根据表格,可知道电路中个测量实际值与理论计算值是存在误差的。
误差分析:通过实验可以知道,就(a )实验来说,各电阻的电压实际计算值与测量值存在明显的误差,1R U 误差为0.05V ,2R U 的误差为0.V ,3R U 的误差为0.02V , 电流I 的误差为0.02mA ,理论上实际测量值与计算值应该是相等的,但是,存在外在的因素使得其不相等,例如:电压表的精确度不够准确,总电压调节不能精确到12V ;再者总电流,同样的道理,这些种种原因都可能导致测量不准确。
电路中的电流分流定律与电压分压定律
电路中的电流分流定律与电压分压定律电流分流定律(Kirchhoff定律之一)和电压分压定律(Kirchhoff定律之二)是电路分析中最基本的两个定律。
它们帮助我们理解电路中电流和电压的分布情况,从而更好地设计和优化电路。
电流分流定律告诉我们,在一个并联的电路中,电流按照电阻的大小进行分配。
假设有一个并联电路,其中有两个不同阻值的电阻R1和R2,并且它们处于并联关系。
根据电流分流定律,我们可以得知两个电阻上的电流比例等于它们的阻值比例。
具体来说,如果R1的阻值是R2的两倍,那么R2上的电流将是R1上电流的两倍。
这是因为在并联电路中,电流总是沿着所有路径尽量平均地分配。
电流分流定律在设计电路时非常重要,因为我们可以通过选择适当的电阻值来控制电路中的电流分布,从而达到我们想要的效果。
与电流分流定律相对应的是电压分压定律。
电压分压定律告诉我们,在一个串联的电路中,电压按照电阻的大小进行分配。
假设有一个串联电路,其中有两个不同阻值的电阻R1和R2,并且它们处于串联关系。
根据电压分压定律,我们可以得知电阻上的电压比例等于它们的阻值比例。
具体来说,如果R1的阻值是R2的两倍,那么R1上的电压将是R2上电压的两倍。
这是因为在串联电路中,总电压等于各个电阻上的电压之和。
电压分压定律在选择和设计电路中的元件时非常有用,因为我们可以通过调整电阻的阻值来得到所需的电压。
电流分流定律和电压分压定律是电路分析的基本工具,可以帮助我们更好地理解电路中的电流和电压的分布。
在实际应用中,我们可以利用这些定律来计算电路中各个元件上的电压和电流,以便设计和优化电路。
需要注意的是,以上定律适用于直流电路和恒定电流的情况。
在交流电路和变化电流的情况下,这些定律仍然成立,但需要使用复数形式的电流和电压来进行计算。
总而言之,电流分流定律和电压分压定律是电路分析中基础而重要的定律。
它们帮助我们理解电路中电流和电压的分布情况,并可以应用于电路设计和优化中。
§17分压电路和分流电路
§1.7分压电路和分流电路1.7.1 分压电路在继续介绍另一种电路元件以前,我们先来研究在实际工作中很有用的分压电路与分流电路。
在电子电路中常需多种不同数值及极性的直流工作电压,对信号电压的大小也常需加以控制(如录音机、电视机的音量控制),运用分压电路可解决这类问题。
1. 两个串联电阻构成的分压电路在下图所示电路中,两个串联电阻的总电压为 u ,流过同一电流 i ,显然,每个电阻的电压只是总电压的一部分。
串联电阻电路具备对总电压的分压作用,作这一用途时又常称为分压电路。
uu 1u 2R 1R 2i分压关系可推导如下: 由KVL 及欧姆定律得i R i R u u u 2121+=+=则21+=R R ui 从而可得)b 1(+=)a 1(+=21222111uR R R u uR R R u以上两式表明:串联电阻中的任一电阻的电压等于总电压乘以该电阻对总电阻的比值。
显然,电阻值大的分配到的电压也高。
2. n 个电阻串联构成的分压电路若有, n 个电阻串联,不难得出第 k 个电阻的电压为)2(=1=u R R u n j jkk这是分压公式的一般形式。
3. 电子电路中电路的习惯画法在电子电路中常把金属机壳作为导体而把一些应联接在一起的元件分别就近与机壳相联,例如下图(a)中电源的负极与 1R 的一端本应相联,在实际设备中可分别与机壳相联而毋需再另用导线,图中“┻”系接机壳的图形符号。
机壳往往也称为“地”(ground),虽然它并不与大地相联接。
U sR 1R 2U ac(a)U s R 1R 2u a(b)在对电子电路进行电压测量时,为方便计,常把电压表的“—”端接机壳而以“+”端依次接触电路中各个节点,测得各节点与机壳间的电压。
因此,机壳又称为电路的参考节点,各节点至参考节点间的电压降则定义为该点的节点电压(node voltage)。
例如图(a)中,a 点的节点电压实际上即为a 点至参考点c 的电压降 ac u ,可记为 na u ,下标中的n 意为节点。
电阻分压与电流分流的原理
电阻分压与电流分流的原理电阻分压和电流分流是电路中常见的两种基本电路现象。
它们在电子领域中有着广泛的应用,对于电路的设计和分析具有重要的意义。
本文将从理论原理和实际应用两个方面来介绍电阻分压和电流分流的原理。
一、电阻分压的原理在串联电路中,由于电阻的存在,电流会按照一定的比例分布在各个电阻上,这就是电阻分压的原理。
根据欧姆定律,电阻两端的电压与电流成正比关系。
假设有两个电阻R1和R2串联,电压源为V,根据欧姆定律我们可以得到如下的公式:V = I * (R1 + R2)其中V为总电压,I为总电流。
根据串联电路的特性,总电流I流经两个电阻时会分为I1和I2,它们之间的关系可以表示为:I = I1 + I2根据欧姆定律又可以得到两个电阻两端的电压:V1 = I1 * R1V2 = I2 * R2将上面两个公式代入总电压的公式中可以得到:V = V1 + V2= I1 * R1 + I2 * R2= I * R1 + I * R2= I * (R1 + R2)由此可见,根据电阻的阻值比例,电流会分配在电阻上,形成电阻分压的现象。
这种原理在电子电路中经常被应用于电压调节、信号采集等方面。
二、电流分流的原理在并联电路中,当电流通过一个节点时,它会分为各个支路上的电流之和,这就是电流分流的原理。
根据基尔霍夫定律,电路中任意一个节点的电流代数和为零。
假设有两个并联的电阻R1和R2,并且通过它们的电流分别为I1和I2,根据基尔霍夫定律我们可以得到如下的公式:I = I1 + I2根据欧姆定律可以得到两个电阻上的电压:V1 = I1 * R1V2 = I2 * R2根据欧姆定律还可以得到总电压与总电流的关系:V = I * (R1 || R2)其中"||"表示并联。
将上面两个公式代入总电流的公式中,可以得到:I = V1 / R1 + V2 / R2= I1 * R1 / R1 + I2 * R2 / R2= I1 + I2由此可见,根据电阻的阻值比例,电流会按比例分流在各个支路上,形成电流分流的现象。
电压分压与电流分流定律
电压分压与电流分流定律电压分压与电流分流定律的原理和应用范围广泛,是电路理论的基础。
电压分压定律是指在串联电路中,电压按照电阻大小的比例进行分配的规律。
简单来说,串联电路中的电压分布与电阻之间的比例有关。
根据欧姆定律,电流在串联电路中保持恒定,而电阻阻碍电流流动。
因此,较大的电阻会消耗更多的电压,从而使较小的电阻所消耗的电压降低。
举个例子来说明,假设有一个串联电路,其中有两个电阻R1和R2,电源为V。
按照电压分压定律,电阻R1所消耗的电压VR1等于电流乘以电阻R1,即VR1=IR1。
同理,电阻R2所消耗的电压VR2等于电流乘以电阻R2,即VR2=IR2。
根据欧姆定律,电流I在串联电路中保持不变,所以VR1/VR2=R1/R2。
这表明在串联电路中,电压按照电阻大小的比例进行分配。
电流分流定律是指在并联电路中,电流按照电阻大小的比例进行分配的规律。
简而言之,电流在并联电路中分布与电阻的倒数成正比。
根据欧姆定律,电压在并联电路中保持恒定,而电阻会改变电流流动的路径。
因此,较大的电阻会引起较小的电流,从而使较小的电阻所引起的电流增大。
举个例子来说明,假设有一个并联电路,其中有两个电阻R1和R2,电源为V。
按照电流分流定律,电阻R1上的电流IR1等于电压除以电阻R1,即IR1=V/R1。
同理,电阻R2上的电流IR2等于电压除以电阻R2,即IR2=V/R2。
根据欧姆定律,电压V在并联电路中保持不变,所以IR1/IR2=R2/R1。
这表明在并联电路中,电流按照电阻大小的比例进行分配。
电压分压和电流分流定律在电路分析和设计中具有重要作用。
它们允许我们预测和计算特定电路中的电压和电流分布,从而可以优化电路的布局和设计。
这些定律也为电子设备的正常运行提供了保证,因为它们可以帮助我们在电路中选择合适的电阻值,以满足设备对电流和电压的要求。
在电路实验教学中,电压分压和电流分流定律通常是学习的基础。
通过观察和测量串联和并联电路中的电压和电流的变化,学生们可以深入理解这些定律的原理和应用。
伏安法测电阻的四项选择(精品)
“伏安法测电阻的”四项选择(甘肃兰州第五十一中学 边刚 730000)用伏安法测电阻,是高中电学实验的一个重点内容。
由于要涉及到电路和电学器件的选择,综合考虑多方面的因素,所以学生在解决这类问题时,往往感到无从下手。
从连续几年的高考试题看,对于伏安法测电阻实验的考核,已定位于一个较高的水平要求,并且在今后的高考中,仍将是一个热点。
伏安法测电阻实验中,涉及到四方面的选择:限流电路和分压电路的选择;滑线变阻器的选择;电流表内接法和外接法的选择;电压表、电流表量程的选择;本文拟对此四方面给予讨论。
一、 限流电路和分压电路的选择(一)限流电路通常,当用电器(或待测电阻)的电阻值小于滑线变阻器的全阻值时(Rf <R),常选择此电路。
1、采用限流电路的目的..在于通过R对电路中的电流强度起调节控制作用。
2、只有Imin (Imin =rR R E f ++)小于(1)用电器的额定电流(2)电路中所接电流表的量程时,才能采用限流电路。
3、R为Rf 的几倍,要根据电流强度需要调节的范围大小确定。
通常取5~2=fR R 4、当用电器电阻Rf >R时,限流电路起不到限流作用。
因为此时的总电阻主要由R f 决定,R 的变化并不能引起电路总电阻大的变化,当然也不能引起干路电流大的变化。
因而起不到限流作用。
产生的结果可能有两个:(1)可能烧毁用电器(2)通过用电器的电流的强度的可调范围很小。
(电压或电流的可调范围,是选择电路时要重点考虑的一个因素,因为在实验当中,我们总是希望得到多组U 、I 值,通过求平均值来减小实验误差)5、在已确定选择限流电路的前提下,对于多个能满足R >R f 的滑线变阻器,又应.选择..其中相对较小....的滑线变阻器,因为滑线变阻器的全阻值越小,在滑动触头移动同样的长度时,其阻值变化越小,可起到微调作用,以提高测量精度。
(二)分压电路分压电路能使用电器获得的电压U f 在大范围内变化。
采用分压电路的目的..也在于通过调节滑线变阻器触头P 的位置,向Rf 提供大范围的连续变化的电压(0 ~ E )1、在使用分压电路时,应使滑线变阻器的全阻值相对远小于用电器电阻(R<Rf )(注意此时的电路结构是R f 与R Pa 的并联再与R Pb 的串联)这样R f 与R Pa 的并联电阻近似等于R Pa (并联电阻小于任一支路的电阻,且接近于电阻较小的那一支路的电阻),则U f ≈E Ra R P ,当电源电压恒定时,U f 近似与R Pa 成正比。
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压源的电压按给定时间函数uS(t)变化,其电流由uS(t)和 外电路共同确定。
6.电流源的特性曲线是u-i平面上平行于u轴的水平线。电 流源的电流按给定时间函数iS(t)变化,其电压由iS(t)和 外电路共同确定。
7.对于具有b条支路和n个结点的连通电路,有(n-1)个线 性无关的 KCL方程,(b-n+1)个线性无关的KVL方程和 b个支路特性方程。
n
ik 0
k 1
3.基尔霍夫电压定律(KVL)陈述为:对于任何集总参数电
路,在任一时刻,沿任一回路或闭合结点序列的各段电
压的代数和等于零。其数学表达式为
n
uk 0
k 1
4.一般来说,二端电阻由代数方程f(u,i)=0来表征。线性
电阻满足欧姆定律(u=Ri),其特性曲线是u-i平面上通过
u (R1 R2 )i
i u R1 R2
u1
R1 R1 R2
u
u2
R2 R1 R2
u
i (G1 G2 )u
u i G1 G2
i1
G1 G1 G2
i
i2
G2 G1 G2
i
分压公式
uk
Rk
n
u
பைடு நூலகம்
Rk
k 1
分流公式
ik
Gk
n
i
Gk
k 1
0.6
最后得到 R1=0.6,R2=6-0.6=5.4。
摘要
1.实际电路的几何尺寸远小于电路工作信号的波长时,可 用电路元件连接而成的集总参数电路(模型)来模拟。基 尔霍夫定律适用于任何集总参数电路。
2.基尔霍夫电流定律(KCL)陈述为:对于任何集总参数电 路,在任一时刻,流出任一结点或封闭面的全部支路电 流的代数和等于零。其数学表达式为
分压电路
KCL: KVL: VCR:
i=i1=i2
u=u1+u2
u1=R1i1 u2=R2i2 u=uS
分流电路
KVL: KCL: VCR:
u=u1=u2
i=i1+i2
i1=G1u1 i2=G2u2
i=iS
这两个电路的2b方程存在着一种对偶关系:
1. 拓扑对偶
如果将某个电路KCL方程中电流换成电压,就得到另 一电路的 KVL方程;将某个电路KVL方程中电压换成电流, 就得到另一电路的 KCL方程。这种电路结构上的相似关系 称为拓扑对偶。
例l-13 某MF-30型万用电表测量直流电流的电原理图如 下图 (a)所示,它用波段开关来改变电流的量程。 今发现线绕电阻器R1和R2损坏。问应换上多大数值 的电阻器,该万用电表才能恢复正常工作?
解: 电表工作在50mA量程时的电路模型如图(b)所示。
其中: Ra=R1+R2 以及 Rb=Rg+R5+R4+R3=2k+5.4k+540+54=7994。
7994
6
电表工作在500 mA量程时的电路模型如图(c)所示,其 中Ra=R1以及Ra+Rb= R1+ R2+ R3+ R4+ R5+ Rg=8 000。用 分流公式
Ig
Ra Ra Rb
I
R1 500 mA 8000
37.5μA
求得
R1
8000 500mA
37.5μA
8.任何集总参数电路的电压、电流都要受KCL、KVL和 VCR方程的约束。直接反映这些约束关系的2b方程是 最基本的电路方程,它们是分析电路的基本依据。
9.由电阻和电压源构成的电路,可以用b个支路电流作为 变量,列出b个支路电流法方程,它通常由(n-1)个结点 的 KCL方程和(b-n+1)个网孔的KVL方程构成。
Va
Ucd
12V
1k
24V 12V 10V
1k 10k 1k
当电位器滑动端移到最上端时,a点的电位为
Va
U bd
12V
10k 1k 24V 12V 1k 10k 1k
10V
当电位器滑动端由下向上逐渐移动时,a点的电位将从
-10V到+10V间连续变化。
2. 元件对偶
将某个电路VCR方程中的u换成i, i换成u,R换成G,G 换成R等,就得到另一电路元件的VCR方程。这种元件 VCR方程的相似关系,称为元件对偶。
3. 对偶电路 若两个电路既是拓扑对偶又是元件对偶,则称它们是 对偶电路。上图(a)和图(b)就是对偶电路。
对偶电路的电路方程是对偶的,由此导出的各种公式和结果 也是对偶的。例如对图(a)和(b)电路可导出以下对偶公式
10.两个电阻串联时的分压公式和两个电阻并联时的分流 公式为
uk
Rk
n
u
Rk
k 1
ik
Gk
n
i
Gk
k 1
当电表指针满偏转的电流 Ig=37.5A时,万用电表的电 流 I=50mA。
对图(b)所示电路,用两个电阻并联时的分流公式
Ia
I
Ig
Rb Ra Rb
I
求得
Ra
R1
R2
I
Ig Ig
Rb
代入数值
R1
R2
37.510 6 50 10 3 37.510 6
当两个电阻并联时,常常用电阻参数表示的分流公式:
i1
R2 R1+R2
i
i2
R1 R1+R2
i
注意:当电流i1或i2的参考方向改变时,上面两个公式中 应该增加一个负号。
例1-12 图(a)所示电路为双电源直流分压电路。 试求电位器滑动端移动时,a点电位Va的变化范围。
解:将两个电位用两个电压源 替代,得到图(b)所示电路。 当电位器滑动端移到最下 端时,a点的电位为