LED电路的形式,及电阻的计算
LED电路的形式，及电阻的计算
LED光源应用的简介：
LED照明行业是一个新兴的行业，它以其独特的优点深受人们的青睐。如今在光电工程中，提高光效，节约能源和高可靠性已经成为人们共同追求的目的。我们在讨论和使用LED光源时，都会想到LED的寿命长、节约能源、亮度高等特点。也正是因为如此LED光源才倍受欢迎。LED光源虽有以上优点，却并不如人们所说的那么神奇。只有给其配上合适、高效的LED电源、合理的电路设计、完善的防静电措施、正确的安装工艺才能充分发挥和利用LED光源的以上优点。下面我就LED光源在工程应用中的一些常识做简单的介绍，供大家参考。
二、LED寿命的理解
LED的使用寿命，一般认为在理想状态下有10万小时。实际在使用过程中其光强会随使用时间的推移逐渐衰减，即电能转化为光能的效率逐渐降低。我们能真正使用的有效光强范围应在其衰减到初始光强的70%以上时，寿命是否可以定义为光效逐渐降低至70%的时间段。目前还没有明确的国家标准用来衡量。而且LED的使用寿命与其芯片的质量和封装技术、工艺直接相关，据某LED封装厂的试验数据有些芯片在20mA条件下连续点亮4000小时后其光亮度衰减已达50%。但是随着技术、工艺的提高，光衰时间越来越缓慢，即寿命也越长。
三、LED的节能及可靠性
LED是电流控制元件，通过流过的电流，直接将电能转变为光能，故也称光电转换器。因其不存在摩擦损耗和机械损耗，所以在节能方面比一般的光源的效率高，但是LED光源并不能像一般的普通光源一样可以直接使用电网电压，它必须配置一个电压转换装置，提供满足其额定的电压、电流，才能正常使用，即LED专用电源。但是各种不同的LED电源其性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的LED专用电源，才能真正体现LED光源高效特性。因为低效率的LED电源本身就需要消耗大量电能，在配合LED的使用过程中根本就体现不出LED的高效节能特性。而且LED电源也必须是高可靠性电源，才能使LED光源系统长寿命。
四、LED的基本特性及使用时的注意事项
1．光电特性：
LED在其电流极限参数范围内流过LED的电流越大，它的发光亮度越高。即LED的亮度与通过LED的电流成正比。但绿光和蓝光及白光在大电流情况下会出现饱和现象，不仅发光效率大幅降低，而且使用寿命也会缩短。
2．光学特性
LED按颜色分有红、橙、黄、绿、蓝、紫、白等多种颜色。按亮度分有普亮、高亮、超高亮等，同种芯片在不同的封装方式下，它的亮度也不相同。按人的视觉可分为可见光和不可见光。按发光颜色的多少可分为单色、双色、七彩等多种类型。色彩的纯度不同价格相差很大，现行的纯白色LED价格特贵。同时发光视角不同，光效亦不同，使用时特需注意。
3．常见的LED电性能参数
（1）LED正向电压
不同颜色的LED在额定的正向电流条件下，有着各自不同的正向压降值，红、黄色：1.8~2.5V 之间，绿色和蓝色：2.7~4.0V之间。对于同种颜色的LED，其正向压降和光强也不是完全一致的。如下表：
LED 型号：5 4HCA
发光颜色外观颜色波长λ D(nm) 正向电压VF 亮度Iv(mcd)
IF=20mA
Min. Max.
红色水透明620~645 1.8 2.2 500~10000
黄绿色水透明570~575 1.8 2.2 500~3000
黄色水透明585~595 1.8 2.2 500~10000
蓝色水透明455~475 3.0 3.4 500~10000
绿色水透明515~535 3.0 3.4 2000~20000
蓝绿色水透明490~515 3.0 3.4 2000~20000
白色水透明3.0 3.4 3000~25000
在同一电路中应该尽量使用在额定电流条件下正向压降值相同、光强范围小的LED。只有这样才能保证LED的发光效果一致。其具体的电性参数可依各封装厂每包装提供的产品分光参数标签值。（有些公司每批分选都不一致）
（2）LED的额定工作电流
LED的额定电流各不相同，普通的LED电流一般为20mA，大功率的LED电流一般为40 mA 或350 mA不等。具体要按各封装厂提供的电流参数值。
一般LED在反向电压：VR=5V的条件下，反向电流：IR≤10μA。
（3）LED的功率
LED功率的大小也各不相同，有70mW、100mW、1W、2W、3W、5W等，
所以必须根据所选择的LED，设计合理的使用电路和配置合适的LED数量，使其完全满足LED电源的额定值，如果设计的电路使每个LED分担电压或电流过高就会严重影响LED
的使用寿命甚至烧毁LED，如果分担的电压或电流过低则激发的LED光强不够，就不能充分发挥LED应有的效果，达不到我们所期望的目的。
4．温度特性
（1）LED的焊接温度应在250℃以下，焊接时间控制在3~5S之间。要注意避免LED温度过高从而使芯片受损。
（2）LED的亮度输出与温度成反比，温度不仅影响LED的亮度，也影响它的寿命。使用中尽量减少电路发热，并做一定的散热处理。
5．防静电特性
LED装配过程中必须加强防静电措施，因为操作过程和人体本身都会产生静电，对于双电极的LED最易被静电反向击穿，从而严重影响LED的使用寿命甚至使其完全报废。
如防静电环境不是非常完善，可以给LED使用者增加防静电腕带，设置良好的防静电接地系统，离子风机等设备。
五、LED连接电路的常见形式
1．串联：这种电路需要电源提供较高的电压。
V总=各LED的VF之和=VF1+VF2+VF 3+VF 4------+VF N
I总=单颗LED的IF值
2．并联：这种电路需要电源能提供较高的电流。
V总=单颗LED的VF 值
I总=各LED的IF之和=IF1+IF2+IF3+IF4------+IFN
3．串联/并联组合
a、在实际运用中，负载常采用通过串并联形成的LED阵列；
b、将LED连接成串联/并联组合的形式，可大幅减低因少数LED的VF不一致造成的影响；
c、阵列形式或LED个数变化，限流电阻也应相应变化。
d、串联/并联组合的形式会使输出电流随输入电压和环境温度等因素而发生的变化更加显著；
4．为了能有效控制电路中的电流，须在电路中配置适当的限流电阻。
R=（V输入电压-VLED总电压）/I（流过限流电阻的电流）
限流电阻的作用主要是控制LED的电流，使电压更平滑，并使各并联支路的亮度更均匀。限流电阻阻值大效果较好，但是限流电阻的取值也不能太大，否则会增加电能的损耗及元件温度升高。
六、电源的分类及特性
1、按驱动方式可分为两大类：
（1）恒流式：
a、恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压就低，负载阻值越大，输出电压也就越高；
b、恒流电路不怕负载短路，但严禁负载完全开路。
c、恒流驱动电路驱动LED是较为理想的，但相对而言价格较高。
d、应注意所使用最大承受电流及电压值，它限制了LED的使用数量；
（2）稳压式：
a、当稳压电路中的各项参数确定以后，输出的电压是固定的，而输出的电流却随着负载的增减而变化；
b、稳压电路不怕负载开路，但严禁负载完全短路。
c、以稳压驱动电路驱动LED，每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均；
d、亮度会受整流而来的电压变化影响。
2、按电路结构方式分类
（1）电阻、电容降压方式：通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作用，通过LED 的瞬间电流极大，容易损坏芯片。易受电网电压波动的影响，电源效率低、可靠性低。（见图一）
（2）电阻降压方式：通过电阻降压，受电网电压变化的干扰较大，不容易做成稳压电源，降压电阻要消耗很大部分的能量，所以这种供电方式电源效率很低，而且系统的可靠也较低。（见图二）
（3）常规变压器降压方式：电源体积小、重量偏重、电源效率也很低、一般只有45%～60%，所以一般很少用，可靠性不高。
（4）电子变压器降压方式：电源效率较低，电压范围也不宽，一般180～240V，波纹干扰大。
（5）RCC降压方式开关电源：稳压范围比较宽、电源效率比较高，一般可以做到70%～80%，应用也较广。由于这种控制方式的振荡频率是不连续，开关频率不容易控制，负载电
压波纹系数也比较大，异常负载适应性差。
（6）PWM控制方式开关电源：主要由四部分组成，输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。PWM开关稳压的基本工作原理就是在输入电压、内部参数及外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件导通的脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流稳定（即相应稳压电源或恒流电源）。电源效率极高，一般可以做到80%～90%，输出电压、电流稳定。一般这种电路都有完善的保护措施，属高可靠性电源。
七、工程中的简易计算方法
1. 由已知电源功率计算LED的数量
(即取所得数据的整数) （7-1）
例：额定输出功率为10W电源，使用额定的正向电流20mA，耗散功率为70mW条件下可配置多少个LED？
依以上公式
(即取所得数据的整数)
2. 对于恒压驱动方式：由已知的输出电源电压计算每支路串联LED数量及并联支路数（1）计算每条支路的LED个数公式：(最大值)
（2）计算并联支路数公式:
注：VLED值依不同发光颜色各有不同，用稳压电源驱动LED时，为了控制电流，通常需要串联电阻器。
例：一个额定输出电压为DC 24V,功率为10W电源，使用额定正向电流20mA，耗散功率为70mW额定的正向电压为1.8V。可配置多少个LED呢？
依以上公式可以得出
(即取所得数据的整数)
即可以带10组支路，每支路14个LED串联构成的电路，共140个LED。
3. 对于恒流驱动方式：由已知的电源输出电流及LED的电流值计算出并联支路数及每支路数量
（1）计算并联的支路数公式：(最小值)
（2）计算支路串接LED个数:
注：其中n按（7-1）计算
例：一个额定输出电流为DC 0.35A，额定功率为10W电源，驱动耗散功率为70mW，正向电流为0.02A的LED，可怎样配置？
依以上公式可以得出
并联支数路：
(即取所得数据的整数)
每支路串接数：个数
即可以带17组，每组8个LED串接，共136个LED。
4. 线路损耗及线路压降的计算
P电线=I R V电线=IR
R电线=σ （备注：L为电线长度；S为电线横截面积；σ为电线电导率）也可以查电工手册。
例：用长度为10米（正、负极电线各5米），24AWG的铜芯电线，通过电流为2A，其损耗的功率及线路压降为多少?
查电工手册可知：R电线= 0.737W
V电线= 2×0.737 =1.474V
P电线= 2 ×0.737 = 2.948W
从以上计算可以看出，线路电流较大时，要注意选择合适的导线截面，否则线路损耗及线路压降是相当大的。
我们只有完全了解LED和LED电源的基本特性，才能正确设计和使用LED光源。
等效电阻的计算题(培优)
有关等效电阻的欧姆定律计算题 一、知识梳理： 1、串联、并联电路的电流、电压、电阻特点 注意：n 个相同的电阻R 1串联，总电阻R= n 个相同的电阻R 1并联，总电阻R= 2、欧姆定律（注意同体性、同时性、统一单位） U = I = R = 二、中考真题： 如图所示．电源电压U 保持不变，滑动变阻器R 2的最大 阻值为20Ω，灯泡L 的电阻是10Ω。当S 闭合，S 1断开，且滑片P 在b 端时，电流表示数为0.2A ：当S 、S 1都闭合，且滑片P 在b 端时，电流表的示数为0.8A ，则电源电压为_____V ，电阻R 1的阻值为_____Ω． 三、过关检测 1、 现在电阻R 1=30Ω，R 2=20Ω，（1）若将R 1，R 2串联，则总电阻是多少？（2）若将R 1、R 2并联，则总电 阻是又是多少？ 2、如图2所示电路，电源电压为50V ，电阻R 1=10Ω，R 2=15Ω，闭合开关后，求： 电路的总电阻R （2）电路中的电流I （3）R 1两端的电压U 1 3．如图3所示电路中，电源电压为6V ，R 1=8Ω，R 2=4Ω，闭合开关。求：（1总电阻（2）通过 R 1的电流 （3）电流表的示数（4）电压表的示数 4、如图4所示电路，R 1=3Ω，R 2=6Ω，电源电压为18V ，求：（1）R 1 、R 2并联后的 总电阻是多少？（2）电流表的示数是多少？ 5、如图5所示，R 1=30Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A ，电压表的示数为6V 求：（1）求R 1和R 2并联后的总电阻。（2）R 2的电阻 6、如图6所示，已知电流表的示数为0.3A ，电压表的示数是9V ，L 1的电阻R 1=20 Ω， 求：（1）L 1与L 2的总电阻R （2）L 2的电阻R 2 （3）L 2两端电压U 2 7. 在图7电路中，电阻R 1的阻值为10Ω．闭合开关S ，电流表A 的示数为0.6A ，电流表A1示数为0.3A ，求：(1)通过电阻R 1的电流．(2)电源电压． (3)电阻R 2的阻值． （4）R 1与R 2的总电阻。 8．如图8所示，已知电源电压U 为6V ，电阻R 1=5Ω， 电流表的示数为I=1.5A
分压电路设计经验
前些天有人问我如何实现精密的分压,他认为电阻分压不够精密.其实分压的目的就是为了符合AD转换的输入围,但其实有时候不但输入围超出AD量程,甚至会是一个负电压,这个时候需要将电压平移.反正今天双 休有空,我就说说自己的做法,疏漏之处敬请谅解 现今大多数的AD芯片都采用单电源+5V、+3.3V甚至更低的+1.8V供电，其差模输入围一般是±Vref(差分输入)、0~ +Vref,部分允许使用外部基准的芯片允许0~ VDD的输入围，但是无论如何无法对一个负的输入电压进行A to D的转换(也许有一些双电源的AD芯片可以，但我是个新手没仔细研究过)。如果要对一个过零的正负信号进行AD转换就必须进行电平的平移。理论上如图1所示的差分放大器就可以完成电平平移的效果，差分放大器的增益等于1，因此Vout = Vin + 5.000。 Vin = -5 ~ +5V,因此经过平移后Vout = 0 ~ 10V，再经过电阻R18、R19二分压到符合AD系统输入围的电压。 但是图1所示的电路并不理想。第一，放大电路的输入阻抗约等于R16 + R17 = 20K,低的输入阻抗要求信号源必须是低阻具有衡压输出特性的信号源，否则将造成很大的误差；第二，R8 R9 R16 R17的匹配程度将直接影响增益精度；第三，R18 R19的二分压也将带来2%的最大误差，如果并非二分压那么R18≠R19,由于消耗的功率不一样导致R18温度与R19不相等，温漂将使得分压误差加大；第四，任何接入的电路将等效
成一个负载，即使AD系统只吸收很低的电流，等效阻抗很大，也将进一步加大分压的误差。 对于第一个问题，可以在差分放大前加入一级电压跟随器作为缓冲，利用运放的高输入阻抗减少对信号源的影响，并且运放的低输出阻抗衡压输出的特性可以很好的满足差分放大级的“特殊”要求。对于第二和第三个问题，使用0.1%低温漂的精密电阻器可以大为改善。对于第四个问题，再运放负载能力允许的情况下使用阻值更小的电阻器可以将影响降低，但是应当注意的是-----使用阻值更小的电阻器将会使消耗功率增加，而消耗功率的增加又使得温度上升，温漂问题加重。经过改进的电路如图2所示： 当然，你还可以使用单片集成差分放大器去替换后端的用精密运放和精密电阻器构建的差分放大电路，例如单位增益的AMP03。其高共模抑制比(CMRR)：100 dB(典型值) 、低非线性度：0.001%(最大值) 、低失真：0.001%(典型值) 、总增益误差0.0080% 的性能是绝对优胜于分立器件构建的差分放大电路的。然而成本是否增加很多我就不知道了，我不是采购不知道价格，哈哈。
并串联电阻计算公式
串、并联电路中的等效电阻 串、并联电路中的等效电阻 学习目标要求： 1．知道串、并联电路中电流、电压特点。 2．理解串、并联电路的等效电阻。 3．会计算简单串、并联电路中的电流、电压和电阻。 4．理解欧姆定律在串、并联电路中的应用。 5．会运用串、并联电路知识分析解决简单的串、并联电路问题。 中考常考内容： 1．串、并联电路的特点。 2．串联电路的分压作用，并联电路的分流作用。 3．串、并联电路的计算。 知识要点： 1．串联电路的特点 （1）串联电路电流的特点：由于在串联电路中，电流只有 一条路径，因此，各处的电流均相等，即；因此，在对串联电路的分析和计算中，抓住通过各段导体的电流相等这个条件，在不同导体间架起一座桥梁，是解题的一条捷径。
（2）由于各处的电流都相等，根据公式，可以得到 ，在串联电路中，电阻大的导体，它两端的电压也大，电压的分配与导体的电阻成正比，因此，导体串联具有分压作用。串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，即 。 （3）导体串联，相当于增加了导体的长度，因此，串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻，总电阻等于各串联导 体电阻之和，即。如果用个阻值均为的 导体串联，则总电阻。 2．并联电路的特点 （1）并联电路电压的特点：由于在并联电路中，各支路两端分别相接且又分别接入电路中相同的两点之间，所以各支路两 端的电压都相等，即。因此，在电路的分析和计算中，抓住各并联导体两端的电压相同这个条件，在不同导体间架起一座桥梁，是解题的一条捷径。 （2）由于各支路两端的电压都相等，根据公式，可得 到，在并联电路中，电阻大的导体，通过它的电流小，电流的分配与导体的电阻成反比，因此，导体并联具有分流作用。并联电路的总电流等于各支路的电流之和，即 。
串联和并联电路图计算题
串联和并联电路图计算题(一)： 基础知识: 1、串联电路： （1）、串联电路的电流特点：I=I 1=I 2（串联电路中各处电流相等） （2）、串联电路的电压特点：U=U 1+U 2（串联电路中总电压等于各部分电压之和） （3）、串联电路的电阻特点：R=R 1+R 2（串联电路中总电阻等于各个电阻之和） （4）、串联电阻具有分压作用：2 121U U R R =（串联电路中电压之比等于电阻之比） （5）、欧姆定律公式： R U I = 111R U I = 222R U I = 2、并联电路： （1）、并联电路的电流特点：I=I 1+I 2（并联电路中总电流等于各支路电流之和） （2）、并联电路的电压特点：U=U 1=U 2（并联电路中总电压等于并联电两端电压） （3）、并联电路的电阻特点：21R 1R 1R 1+=（并联电路中总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和） （4）、并联电阻具有分流作用：222 1I I R R =（并联电路中电流之比等于电阻之比的倒数） （5）、欧姆定律公式：R U I = 111R U I = 222R U I = 3、串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大，原因是相当于增大了导体的长度。 4、并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小，原因是相当于增大了导体的横截面积。 例题分析： 例1. 有一只电灯，电阻是10Ω，正常工作时它两端的电压是5V ，现有一个电压为8V 的电源，要想把灯接在这个电源上且正常发光，应如何连接一个多大的电阻？ 解题：根据题意画出电路图如图： 电阻R 和灯泡L 串联； 灯泡正常工作时电路中的电流：0.5A 105V R U I I L L L R =Ω== = 电阻R 两端的电压：U R =U ﹣U L =8V ﹣5V=3V ， 电阻R 的阻值：Ω=== 60.5A 3V I U R R R 例2．（2011?重庆）从2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于右图所示．电源电压恒为9V ，传感器电阻R 2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R 2的电阻为80
电阻分压电路及原理
分压电路工作原理解析 分压电路在电子电路中很常见，应用广泛，掌握分压的工作原理及分压电路的变形电路，对分析许多电子电路有着举足轻重的影响。 电阻分压电路是各种分压电路中最基本的电路，如上图所示是用电阻构成的分压电路，Rl和R2是分压电路中的两只电阻。 分析分压电路的关键点有两个： （1）找出输入端。需要分析输入信号电压从哪里输入到分压电路上，具体的输入电流回路如何。电路分析中确定输入信号电流回路的方法是这样：从信号电压的输入端出发，沿至少两个元器件（不一定非要是电阻器）到达地线。 （2）找出输出端，即输出电压取自于电路的哪个端点。
分压电路输出的信号电压要送到下一级电路中，理论上分压电路的下一级电路输入瑞是分压电路的输出端，但是识图中用这种方法的可操作性差，因为有时分析出下一级电路的输入端比较困难，所以可以采用更为简便的方法进行分析：找出分压电路中的所有元器件，从地线向上端分析，发现某元器件与分压电路之外的其他电路相连时，这一连接点是分压电路的输出端，这一点的电压就是分压电路的输出电压。 电阻分压电路分析 1．电阻分压电路组成 图2-43所示是典型的电阻分压电路，LM324N电路由Rl和R2两只电阻构成。电路中有电压输入端和电压输出端。 由此电路特征可以在众多电路中分辨出分压电路。 输入电压酣加在电阻Rl和R2上，输出电压Uo取自串联电路中下面一只电阻R2，这种形式的电路称为分压电路。 2．电阻分压电路的工作原理
分析分压电路的关键点有两个：一是分析输入电压回路及找出输入端；二是找出电压输出端。 图2-44是电阻分压电路输入回路示意图。输入电压加到电阻Rl和R2上，它产生的电流流过Rl和R2。 3．找出分压电路的输出端 分压电路输出的信号电压要送到下一级电路中，理论上分压电路的下一级电路其输入端是分压电路的输出端（前级电路的输出端就是后级电路的输入端）。图2-45是前级电路输出端与后级电路输入端关系示意图。但是，识图中用这种方法的可操作性差，因为有时分析出下一级电路的输入端比较困难。 更为简便的方法如下：
大学物理实验报告 制流电路、分压电路和电学实验基础知识
大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识 姓名：_______柳天一__________ 学号：______2012011201 _______ 实验组号：____3______________ 班级：______计科1204_________ 日期：______2013.3.23__________
实验报告 【实验名称】 制流电路、分压电路和电学实验基础知识 【实验目的】 1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。 2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。 3、学习连接电路的一般方法，学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。 【实验原理】 制流电路的特性： 制流电路如图3所示，图中E 为直流（或交流）电源；R 1为滑线变阻器，A 为电流表；R 2为负载（本实验采用电阻）；K 为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端（如A 端）串联在电路中，作为一个可变电阻，移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ，从而改变整个电路的电流I 。 （a ） （b ） 1.分压电路的特性： 分压电路如图4所示，图中E 为直流（或交流）电源，滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接，负载R 2接滑动端C 和固定端A （或B ）上，当滑动头C 由A 端滑至B 端，负载上电压由0变至E ，调节的范围与变阻器的阻值无关。 （a ） （b ） 2.制流电路与分压电路的选择： 图3 制流电路 图4 分压电路
(1) 调节范围 分压电路的电压调节范围大，可从E →0；而制流电路电压调节范围小，只能从 E E R R R →?+1 22。 (2) 细调程度 当2/21R R ≤时，在整个调节范围内调节基本均匀，但制流电路可调范围小；负载上的电压值小，能调得较精细，而电压值大时调节变得很粗。 (3) 功率损耗 使用同一变阻器，分压电路消耗电能比制流电路要大。基于两电路的差别，当负载电阻较大，调节范围较宽时选分压电路；反之，当负载电阻较小，功耗较大，调节范围不太大的情况下则选用制流电路。若一级电路不能达到细调要求，则可采用二级制流（或二段分压）的方法以满足细调要求。 【实验器材】 万用电表（指针式、数字式各一块），低压电源（直流型、交流型各一台），滑线变阻器，电阻箱，导线。 3.滑线变阻器： 滑动变阻器是根据接入电路的金属丝长短来改 变阻值大小，来达到控制电流的。 滑动片左右滑动即是在改变接入电路的金属丝 长短。 因为已知金属材料的电阻丝，其阻值跟电阻丝的 长度，横截面积，还有材质有关系。长度越长，阻值 越大；截面积越大，阻值越小，阻值与该种材料的阻 值系数成正比。 滑动电阻器结构图[1] 注意事项： 注意：要选择合适的滑动变阻器，每个变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时要根据需要进行选择，不能使通过滑动变阻器的电流超过它允许通过电流的最大值，否则会烧坏变阻器。使用前应该将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大。接法：不管是有几个接线柱的滑动变阻器，在连入电路时，可采用“一上一下”的连接方法。“一上” 指上面金属棒两端的任一接线柱连入电路，“一下”指把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。 滑动变阻器连入电路中的电阻值大小的判断，可采用“近小远大”的判断方法。即如果滑动变阻器的滑片在移动过程中逐渐接“近”连入电路的下接线柱，则变阻器连入电路的阻值将逐渐减“小”，灯泡就越亮，反之，若滑片移动过程中逐渐“远”离连入电路的下接线柱，则连入电路的阻值将逐渐增“大”，灯泡就越暗。 滑动变阻器在电路中的作用是：（1）保护电路，即连接好电路，电键闭合前，应调节滑动变阻器的滑片P ，使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。（2）通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流，从而改变与之串联的导体（用电器）两端的电压。在连接滑动变阻器时，要求：一上一下，各用一个接线柱；实际连接应根据要求选择下面的接线柱。 4.电阻箱：
上海中考电路计算替换电阻问题的解题技巧.docx
电阻替换问题的解题技巧 1.串联电路中的更换定值电阻问题的解法 对电学中串联电路的更换定值电阻的问题，一直是个难点，很多同学总是理不清各个量之间的关系，现就这个问题，提供一种有效的解题思路，供大家复习参考。 标准电路图 第一步：确定各个电表的量程。 电流表：一般根据题干中滑动变阻器的参数就可以确定。器 R2 上标有‘ 50Ω 2A’字样”，则我们应该选择0~0.6A 的量程等。 电压表：通常根据电源电压可以确定。比如“电源电压为则我们应该选择0~3V 的量程等。比如“滑动变阻6 伏且不变”， 注：若根据电源电压无法确定，则现放下，由后续步骤确定。 第二部：电路中电流I 的范围。 以更换的阻值，确定电路中电流的范围（无需考虑电路正常工作/ 安全性问题），即 Imin ≤I ≤Imax 若电流表的量程在以上I 的范围内，说明所替换的电阻是可以的，即可以使电流表示数达到最大或满偏；若不在以上范围内，说明所替换的电阻是不可以的。 Imin= U/ （ R1+R2）R1由所替换的电阻带入计算，R2 是滑动变阻器接入的最大阻值。 Imax = U/R1R1由所替换的电阻带入计算。 第三步：电路中滑动变阻器的电压U2 的范围。 当第二步无法确定哪个替换电阻合适时，就要在此步骤确定了；同时电压表量程无法确定的，也可以在此步骤确定了。 U2min≤U2≤U2max 若第一步已经确定电压表的量程的，则看此量程是否在以上电压范围内， 若在，说明替换的电阻是可以的，即可以使电压表示数达到最大或满偏；若不在以上范围内，说明所替换的电阻是不可以的。
若第一步没有确定电压表的量程，则看哪个量程（ 0~3V， 0~15V）在以上范围内，哪个在就选择哪个替换电阻。 U2min= U – U1max = U–I满偏R1R1由所替换的电阻带入计算。 U2max= U/ （R1+R2）× R2R1由所替换的电阻带入计算，R2 是滑动变阻器接入的最大阻值。 注意：U2min 不是滑动变阻器全部不接入时的电压0V，因为此时是要考虑电流表安全问题的。 第四步：更换电阻后，电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围。 基本上，经过以上三步，电表的量程、合适的替换电阻都可以确定下来了。 当计算更换以后的滑动变阻器的阻值范围问题时，必须要考虑安全性问题了。 2.定值电阻 R0替换问题的解题技巧分析 特点：串联电路且电压表是并在变阻器两端。 如果电压表直接并在定值电阻两端的话，题目就相对容易解答。 要分别满偏，必定同时满偏，且定值电阻阻止只能为 5 欧（ 3V、0.6A ）、25 欧（ 15V、0.6A ）、1欧（ 3V、 3A）、 5 欧（ 15V、 3A），后两种情况不太可能出现，考虑到变阻器一般限流都在 3A 之内的。 例1 在图 8 所示的电路中，电源电压为18 伏且不变，电阻R1 的阻值为30 欧，滑动变阻器R2上标有“ 50Ω2A”字样。闭合电键S，电流表的示数为安。求： （1）电阻 R1 两端的电压。 （2）电阻 R1 消耗的电功率 P1。 （3）有三个定值电阻，分别为A（ 40 欧）、B（ 20 欧）、 C（ 10 欧），请从中选择一个来替换 电阻 R1，并选择合适的电表量程。要求：在移动变阻器滑片P 的过程中，不更换电表量程， 两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。 ①请选择电表使用的量程：电流表量程____安，电压表量程____伏。
第二章_简单电阻电路分析.
习题 2-1 求题 2-1图所示电路的等效电阻。 Ω 题 2-1图 解在图 2-1电路中 , 电阻 R 4 和 R 5 并联后与 R 3串联 , 其这部分电路的等效电阻R ’ 为 45345412 ' 69412 R R R R R R ?=+ =+=Ω++ 这个等效电阻R ’ 又和原电路中的 R 2 并联后, 再与 R 1 串联 , 所以图 2. 1 -5所示电路 等效电阻 R 为 212' 918 511' 918 R R R R R R ?=+=+=Ω++ 2-2 电阻分压电路如题 2-2图所示。若输入电压in u =10V , 11k ΩR =,现希望输出电压 out u =7.5V , 求 2R 。
u in 题 2-2图 解 out u = 2in in 1 12 2 1 1R u u R R R R =++ 由此解出 in out 12out 10V 7.5V 17.5V 3 u u R R u --=== 所以2133k ΩR R == 2-3 求题 2-3图中的 ab R 。 (a
(b a 题 2-3图 解将图 2-3(a 改画成图 2-3(b ,发现 5个电阻构成了一个平衡电桥。很容易算出 62 422 ab R = +=Ω。 2-4 在题 2-4图所示的电流表中,已知磁电系测量机构的满偏电流为 100A u ,线圈电阻 2k Ωm R =,若该电流表的量限为 10mA ,求分流电阻 n R 。 题 2-4图 解 n m m n R I I R R = + 由此可以解出 n R 如下:
6336 10010A 2101010A 10010A m m n m I R R I I ---???==-?-?Ω =20.202Ω 2-5 电路如题 2-5图所示。已知 U S =200V,其电源的输出功率 P =400W 。求 R x =? 50 Ω 题 2-5图 解因为电源的输出功率 P 等于这个电路的等效电阻 R 所消耗的功率,所以 则 22 s 200100400 U R P ===Ω 参看图 2-5-1, 可知等效电阻 R 为 50 (50 100
初中物理串联电路基本计算非常实用
初中物理串联电路基本计算 1 ．在图1所示的电路中,电源电压为6伏且不变,电阻R 1的阻值为20欧.闭合电键S ,电流表 的示数为0.1安.求: ① 电压表的示数. ② 电阻R 2的阻值. 2 ．在图2所示的电路中,电源电压为10伏且保持不变,电阻R 1的阻值为30欧.闭合电键S 后, 电路中的电流为0.2安.求:①电阻R 1两端的电压.②电阻R 2的阻值. 3 ．如图3电路中,电源电压保持36伏不变,电阻R 1为48欧,当电键K 闭合时,电流表示数为0.5 安,求: (1)电阻R 1两端电压; (2)电阻R 2的阻值. 4 ．如图4所示,电源电压为12V ,R 1=10Ω,开关S 闭合后,电压表的示数为4V ,求: (1)R 1的电压; (2)通过R 1的电流; (3)R 2的阻值. R S R 图2 图1 图3 图4
5．在图5所示电路中,电源电压为6伏,电阻R 1的阻值为l0欧,闭合电键后,通过R 1的电流为 0.2安.求: (1)电压表的示数; (2)电阻R 2两端的电压和R 2的阻值; (3)通电10分钟,通过 R 1的电荷量. 6．如图6所示的电路中,电阻R 2的阻值为10欧,闭合电键K ,电流表、电压表的示数分别为0.3 安和1.5伏.求: (1)电阻R 1的阻值. (2)电源电压. (3) 通电1分钟,通过电阻R 2的电荷量. 7．如图7(a )所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R 2上标有 “50Ω 2Α”字样,当滑片在b 端时,电流为0.2安,电压表示数为2伏, 求:①电源电压; ②移动滑片,当滑片在某位置时,电压表的示数如图7(b )所示,求R 2 连入电路的电阻. 图6 A K R 2 R 1 V V R 1 R 2 S a b 图7 (a) V 0 1 2 3 15 0 图7 (b)
习题六简单非线性电阻电路分析.
习题六 简单非线性电阻电路分析 6-1 如题图6-1所示电路中，其中二极管和稳压二极管均采用理想特性，试分别画出其端口的DP 图。 题图6-1 6-2 设一混频器所用的非线性电阻特性为 2210u a u a a i ++= 当其两端电压）（）（t w A t w A u 2211cos cos +=时，求）。（t i 6-3 试画出下列电阻元件的u -i 特性，并指出3的单调性、压控的还是流控的？ （1）u e i -=； （2）2 i u =； （3）3 01 .01.0u u i +-=。 6-4 试写出题图6-4所示分段线性非线性电阻的u -i 特性表达式。 题图6-4 6-5 如题图6-5（a ）所示电路为一逻辑电路，其中二极管的特性如题图6-5（b ）所示。当U 1 = 2 V ，U 2 = 3 V ，U 3 = 5 V 时，试求工作点u 。
题图6-5 6-6 如题图6-6所示电路含有理想二极管，试判断二极管是否导通？ 6-7 设有一非线性电阻的特性为u u i 343 -=，它是压控的还是流控的？若）（wt u cos =，求该电阻上的电流i 。 6-8 如题图6-8所示为自动控制系统常用的开关电路，K 1和K 2为继电器，导通工作电流为0.5 mA 。D 1和D 2为理想二极管。试问在图示状态下，继电器是否导通工作？ 题图6-6 题图6-8 6-9 如题图6-9所示为非线性网络，试求工作点u 和i 。 题图6-9 6-10 如题图6-10所示网络，其中N 的A 矩阵为 A =?? ????Ω5.1s 05.055.2
02分电阻电路的分析方法-(1)
电阻电路的分析方法 一、是非题 1.图示三个网络a、b端的等效电阻相等。 2.当星形联接的三个电阻等效变换为三角形联接时，其三个引出端的电流和两两引出端的电压是不改变的。 3.对外电路来说，与理想电压源并联的任何二端元件都可代之以开路。 4.如二端网络的伏安特性为U=205I，则图示支路与之等效。 5.两个电压值都为U S的直流电压源，同极性端并联时，可等效为一个电压源，其电压值仍为U S。 6.左下图示电路中，如100V电压源供出100W功率，则元件A吸收功率20W。 7.对右上图示电路，如果改变电阻R1，使电流I1变小，则I2必增大。
8.图示电路中，节点1的节点方程为 9.实际电源的两种模型，当其相互等效时，意味着两种模型中的电压源和电流源对外提供的功率相同。 10.两个二端网络分别与20电阻连接时，若电流均为5A，电压均为100V，则这两个网络相互等效。 答案部分 1.答案(+) 2.答案(+) 3.答案(+) 4.答案(+) 5.答案(+) 6.答案() 7.答案()8.答案()9.答案()10.答案()
二、单项选择题 2.在左下图示电路中，当开关S由闭合变为断开时，灯泡将 (A)变亮(B)变暗(C)熄灭 3.右上图示电路中电流I为 (A)趋于无限(B)12A(C)6A(D)9A 4.当标明“100，4W”和“100，25W”的两个电阻串联时，允许所加的最大电压是(A)40V (B)70V (C)140V 5.电路如左下图所示，已知电压源电压U S=230V，阻R S=1。为使输出电压为220V、功率为100W的灯泡正常发光，则应并联 (A)22盏灯 (B)11盏灯 (C)33盏灯 6.对右上图示电路，节点1的节点方程为 (A)6U1U2=6 (B)6U1=6 (C)5U1=6 (D)6U12U2=2
第二章_简单电阻电路分析
习题 2-1 求题2-1图所示电路的等效电阻。 U I +_ R 1R 2R 3R 4R 518 Ω 5Ω 6Ω 12 Ω 4Ω 题2-1图 解 在图2-1电路中, 电阻R 4 和R 5 并联后与R 3串联, 其这部分电路的等效电阻 R ’为 45345412 '69412 R R R R R R ?=+ =+=Ω++ 这个等效电阻R ’ 又和原电路中的R 2 并联后，再与R 1 串联,所以图2. 1 -5所示电路 等效电阻R 为 212'918 511'918 R R R R R R ?=+=+=Ω++ 2-2 电阻分压电路如题2-2图所示。若输入电压in u =10V ，11k ΩR =，现希望输出电压 out u =7.5V ,求2R 。 R 1 R 2 u in +_ _ + u out 题2-2图 解 out u = 2in in 1 12 2 1 1R u u R R R R =++ 由此解出 in out 12out 10V 7.5V 17.5V 3 u u R R u --=== 所以 2133k ΩR R ==
2-3 求题2-3图中的ab R 。 6 Ω2 Ω2 Ω6Ω 6Ω a b （a ） （b ） a 6Ω 2Ω 6Ω6Ω 2 Ω b 题2-3图 解 将图2-3（a ）改画成图2-3（b ），发现5个电阻构成了一个平衡电桥。很容易算出 62 422 ab R = +=Ω。 2-4 在题2-4图所示的电流表中，已知磁电系测量机构的满偏电流为100A u ，线圈电阻 2k Ωm R =，若该电流表的量限为10mA ，求分流电阻n R 。 R n I m R m 题2-4图 解 n m m n R I I R R = + 由此可以解出n R 如下： 6336 10010A 2101010A 10010A m m n m I R R I I ---???==-?-?Ω =20.202Ω 2-5 电路如题2-5图所示。已知U S =200V ，其电源的输出功率P =400W 。求R x =？
限流电路和分压电路
图3 限流电路和分压电路 1. 限流和分压接法的比较 （1）限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没 有电流流过。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端的 电压调节范围：U ≥U 用≥UR 用/（R 0+R 用），电流调节范围：U /R 用≥I 用 ≥U /（R 0+R 用 ）。即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小。要使 限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R 0。另外，使用该电 路时，在接通电前，R 0 应调到最大。 （2）分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R 用并联后再与滑动变阻器的右边串联。注意滑动变阻器的两端都有电流流 过，且不相同。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端 的电压调节范围为U ≥U 用≥0，即电压可调到零，电压调节范围大。电 流调节范围为E /R 用≥I 用≥0。 使用分压电路，在当R 0 实验四电阻串联，并联及混联的测试 一、实验目的 1.加深理解电阻串联，并联及混联电路的特点。 2.掌握串联电阻分压和并联电阻分流的电路知识。 二、实验内容 1.电阻串联电路的测量 电阻串联电路图： U S=6V 等效电阻：R=R1+R2+R3= 156欧姆 I= U S/ R=38.46mA U R1= I×R1= 1.96V U R2= I×R2= 2.89V U R3= I×R3= 1.15V 也可用分压公式法算各电压（略） 电阻并联电路图： 4.电阻并联电路理论值计算： U S=6V 等效电阻：1/ R =1/ R1+1/ R2+1/ R3 求得：R=1/（1/ R1+1/ R2+1/ R3）=158.906欧姆因为：U S= U1 =U2 =U3=6 V 故：I= U S/ R= 37.75mA I 1= U1/ R1= 6mA I 2= U2/ R2= 11.76mA I 3= U3/ R3= 20mA 而I 2..3= I 2+ I 3=31.76 mA 也可用分流公式法算各电流（略） 电阻混联电路图： 表三： 6.电阻混联电路理论值计算： U S=6V 电路中并联部分等效电阻：R并=1/(1/ R2+1/( R3 +R4) +1/( R5 +R6)) 电路等效总电阻：R= R1+R并=125.1欧姆 用分压公式有： U R1= ( R1/（R1+R并）)×U S= 3.571V U R2= (R并/（R1+R并）)×U S=2.429 V I 1= U R1/ R1= 47.9mA I 2= U R2/ R2= 16mA I 4= U R2/（R3+R4）=16 mA I 5= U R2/（R5+R6）= 16mA I 3= I 4 +I 5= 32mA 也可用分流公式法算电流（略）。 RLC串联谐振频率及其计算公式 串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大. 1. 谐振定义：电路中L、C 两组件之能量相等，当能量由电路中某一电抗组件释 出时，且另一电抗组件必吸收相同之能量，即此两电抗组件间会产生一能量脉动。 2. 电路欲产生谐振，必须具备有电感器L及电容器C 两组件。 3. 谐振时其所对应之频率为谐振频率(resonance)，或称共振频率，以f r表示之。 4. 串联谐振电路之条件如图1所示：当Q=Q ? I2X L = I2 X C也就是 X L =X C 时，为R-L-C 串联电路产生谐振之条件。 图1 串联谐振电路图 5. 串联谐振电路之特性： (1) 电路阻抗最小且为纯电阻。即Z =R+jX L?jX C=R (2) 电路电流为最大。即 (3) 电路功率因子为1。即 (4) 电路平均功率最大。即P=I2R (5) 电路总虚功率为零。即Q L=Q C?Q T=Q L?Q C=0 6. 串联谐振电路之频率： (1) 公式： (2) R - L -C 串联电路欲产生谐振时，可调整电源频率f 、电感器L 或电容器C 使其达到谐振频率f r ，而与电阻R完全无关。 7. 串联谐振电路之质量因子： (1) 定义：电感器或电容器在谐振时产生的电抗功率与电阻器消耗的平均功率 之比，称为谐振时之品质因子。 (2) 公式： (3) 品质因子Q值愈大表示电路对谐振时之响应愈佳。一般Q值在10～100 之间。 8. 串联谐振电路阻抗与频率之关系如图(2)所示： (1) 电阻R 与频率无关，系一常数，故为一横线。 (2) 电感抗X L=2 π fL ，与频率成正比，故为一斜线。 (3) 电容抗与频率成反比，故为一曲线。 (4) 阻抗Z = R+ j(X L ?X C) 当f = f r时，Z = R 为最小值，电路为电阻性。 当f ＞f r时，X L＞X C，电路为电感性。 当f ＜fr 时，X L＜X C，电路为电容性。 当f = 0 或f = ∞ 时, Z = ∞ ，电路为开路。 (5) 若将电源频率f 由小增大，则电路阻抗Z 的变化为先减后增。 电流电阻电压计算公式 1、串联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2串联） ①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） ②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） ③电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 2、并联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2并联） ①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和） ②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压） ③电阻：（总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和）或。 如果n个阻值相同的电阻并联，则有R总=R 注意：并联电路的总电阻比任何一个支路电阻都小。 电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。 5、利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W、U、I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量。 6、计算电功还可用以下公式：W=I2Rt；W=Pt；W=UQ（Q是电量）； 【电学部分】 1电流强度：I＝Q电量/t 2电阻：R=ρL/S 3欧姆定律：I＝U/R 4焦耳定律： ⑴Q＝I2Rt普适公式) ⑵Q＝UIt＝Pt＝UQ电量＝U2t/R(纯电阻公式) 5串联电路： ⑴I＝I1＝I2 ⑵U＝U1＋U2 ⑶R＝R1＋R2 ⑷U1/U2＝R1/R2(分压公式) ⑸P1/P2＝R1/R2 6并联电路： ⑴I＝I1＋I2 ⑵U＝U1＝U2 ⑶1/R＝1/R1＋1/R2[R＝R1R2/(R1＋R2)] ⑷I1/I2＝R2/R1(分流公式) ⑸P1/P2＝R2/R1 7定值电阻： ⑴I1/I2＝U1/U2 ⑵P1/P2＝I12/I22 ⑶P1/P2＝U12/U22 １、通常情况下（满足安全），由于限流电路的能耗小，结构连接简单，所以优先考虑限流接法 ２、有以下３种情况就必须采用分压接法 （１）、要使某部分电路的电压或电流从０开始调节，只有分压电路才能满足 （２）、如果实验所提供的电压表，电流表的量程或电阻元件允许最大的电流较小，采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流（压）都会超过电流表的量程或电阻元件允许的最大电流（压），为保持电表和电阻元件免受损害，必须采用分压法；（３）、伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值，采用限流接法即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（压）变化也很小，不利于多次测量平均值或用图象处理数据，为了在变阻器阻值远小于待测电阻的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（压），应选择变阻器分压的接法 ３、分压电路 电阻器在分压电路中的作用 分压电路实际上是电阻的串联电路，如图1所示。它有以下几个特点： ①通过各电阻的电流是同一电流，即各电阻中的电流相等I=I1=I2=I3; ②总电压等于各电阻上的电压降之和，即V=V1+V2+V3; ③总电阻等于各电阻之和，即R=R1+R2+R3。 在实践中可利用电阻串联电路来进行分压以改变输出电压，如收音机和扩音机的音量调节电路、半导体管工作点的偏置电路及降压电路等． 图1电阻的串联电路 研究滑动变阻器的限流电路和分压电路 滑动变阻器在电路中可以作限流器用，也可以作分压器用，应当如何选用这两种不同的形式呢？这首先是由电路中的需要来决定的，例如，有时需要负载电压有较大幅度的变化，有时需要能够做到细微的调节。哪一种电路能满足这些要求，这就需要我们研究两种电路的输出特性。 实验前取滑动变阻器（20Ω／0．5A）、直流电流表、直流电压表、直流电源（6伏）、电阻箱（0－9999Ω）、开关、直尺各1个备用。 分压电路及其应用 湖南彭友山 在《恒定电流》一章中，经常用到分流和分压电路，特别是利用串联电路的分压作用，可以将滑动变阻器接成分压器来调节用电器两端的电压。这种电路在实际中用得较多，学生对于该问题常常出错。本文就该问题进行一些探讨。 1.分压电路的分析 如图1所示，滑动变阻器两端接在电源的正负极上，固定端和滑动端P分别跟用电器的 两端连接，这样就组成分压器。在空载时， 第四节电阻的串联和并联 【教学目标】 知识与技能： 1、通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。 2、会利用串联、并联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题 过程与方法： 1．通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程。 2．通过实验探究，使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。 情感态度与价值观： 1、通过实验探究,使学生保持对科学的求知欲,培养学生实事求是的科学态度。 2、通过实验探究和理论推导，培养学生理论与实践相结合的思想。 【教学重点】 串联和并联电路总电阻的计算公式及运用公式进行简单的计算。 【教学难点】 用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。 【教学准备】 分组实验器材（每组学生电源1个、相同阻值的电阻6只、电流表1只、开关一只、导线若干）。 【教学方法】实验法、探究法、理论推导法、启导式教学法。 【教学过程】 （第一课时） 电阻的串联 一、复习提问，导入新课 1、串联电路中电流有什么特点？I_____I1_____I2 2、串联电路中电压有什么特点？U____U1_____U2 那么，在串联电路中，电阻又有什么特点呢？ 二、达标导学 （一）电阻的串联 1、实验探究 [提出问题]： 电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？ [猜想与假设]： 教师充分收集学生的种种猜想与假设。 问：你们的猜想是否正确呢？ [进行实验与收集证据] （一）电阻的串联 （1）将一个定值电阻R接在如图所示的A、B之间，闭合开关、观察电流表的示数。 （2）将两个同样的定值电阻R串联起来，接在如图所示的A、B之间，闭合开关、观察电流表的示数。 （3）在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R，合上开关前先预计一下电流表的示数会发生什么变化，再合上开关。看看自己的预测是否正确。（教师引导学生了解“等效替代”法） [分析论证] （学生结合实验现象，充分交流讨论，得出结论：） 串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大 （通过以上实验探究，让学生经历从猜想与假设到实验验证的过程，培养学生实事求是的科学态度和同学之间的协作意识） [思考]这个结论还能不能用前面所学过的知识来解释呢？（引导学生复习决定电阻大小的因素，然后分析，将电阻串联，相当于是增加了导体的长度，所以串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大） （二）电阻的并联 实验3 制流电路与分压电路 【实验目的】 1．了解基本仪器的性能和使用方法； 2．掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点，学习检查电路故障的一般方法； 3．熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。 【实验仪器】 毫安计，伏特计，万用电表，直流电源，滑线变阻器，电阻箱，开关，导线。 【实验原理】 电路可以千变万化，但一个电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分。测量电路是先根据实验要求而确定好的，例如要校准某一电压表，需选一标准的电压表和它并联，这就是测量线路，它可等效于一个负载，这个负载可能是容性的、感性的或简单的电阻，以Z R 表示其负载。根据测量的要求，负载的电流值I 和电压值U 在一定的范围内变化，这就要求有一个合适的电源。控制电路的任务就是控制负载的电流和电压，使其数值和范围达到预定的要求。常用的是制流电路或分压电路。控制元件主要使用滑线变阻器或电阻箱。 1. 制流电路 电路如图3-1所示，图中E 为直流电源；0R 为滑线变阻器；A 为电流表；Z R 为负载； K 为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端(如A 端)串联在电路中，作为一个可变电阻，移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻AC R ，从而改变整个电路的电流I 。 E K A C B A R Z R 图3-1 制流电路图 (1)调节范围 由： AC Z R R E I += (3-1) 当C 滑至A 点0=AC R ，Z R E I = max ，负载处E U =max ； 当C 滑至B 点0R R AC =，0min R R E I Z += ， Z Z R R R E U 0 min += 。电路基础实验——实验四 电阻串联,并联及混联的测试
RLC串联谐振频率及其计算公式
电流_电阻_电压_计算公式
分压电路
《电阻的串联和并联》教案
直流电路与分压电路