《并联电路的总电阻》电子教案(欧姆定律之四)
【内容简介】
并联电路的电阻:并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和;并联电路中各支路两端的电压都相等,那么,并联电路的总电阻(等效电阻)跟各支路的电阻有怎样的关系呢? 理论推导. 下图中,将电阻值分别为R1、R2的两个电阻器,并联后接入电路.设电阻并联后的总电阻(等效电阻)为R总,两端的电压为U,则,干路中的电流: I=U/R总=I1+I2 (1) 又通过每个电阻器的电流分别为: I1=U/R1 (2) I2=U/R2 (3) 把式(2)、(2)代入式(1)I=I1+I2中.考虑到U=U1=U2,化简后可得: 1/R总=1/R1+1/R2
实验法:按上图连接电路.我们选取R1=15Ω;R2=10Ω.根据用电压表、电流表测量电流、电压的一般方法,完成实验操作(具体见下图中的实验步聚和最终结果).
实验结果:由图调节滑动变阻器滑片,使并联电路R1、R2两端的电压U=3V,测得通过R1、R2的总电流I=0.5A,这样根据欧姆定律的变形公式R=U/I,算出1/R总=I/U=0.5/3=1/6. 根据已知条件R1=15Ω、R2=10Ω,它们的倒数之和1/R1+1/R2=1/15+1/10=(2+3)/30=1/6. 通过对上述实验结果的分析比较发现1/R总=1/R1+1/R2,这表明并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和. 结论:实验和理论推导都证明,并联电路的总电阻的倒数,等于各并联导体的电阻的倒数之和.
习题:下图中电流表A的示数为1.5A,电压表V的示数为2.4V,电流表A1的示数为1.2A.求导体R1和R2的电阻值.
解答:(1)由上图电路中的模拟电流情况可知,电流表A测量的是电路中的总电流、电流表A1测量的是通过R1中的分电流,由于: I=I1+I2,得通过R2的电流I2=I-I1=1.5-1.2=0.3A;又电压表测量的是电路的总电压,根据欧姆定律R1=U/I1=2.4/1.2=2 Ω;R2=U/I2=2.4/0.3=8 Ω.(2)由欧姆定律,电路总电阻R总=U/I=2.4/1.5=1.6 Ω;电阻R1=/I1=2.4/1.2=2 Ω.由并联电路总电阻和分电阻的关系: 1/R总=1/R1+1/R2 得1/R2=1/R总-1/R1=1/1.6-1/2=1/8 从而R21=8 Ω.
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