串联和并联
从灯泡亮度看电流路径与电压分配的底层规律
按 空格/→ 演示下一步
全部页面点击任意一页,跳回舞台从这页播放
串联和并联
从灯泡亮度看电流路径与电压分配的底层规律
电路元件符号
上页我们说清了串联和并联,但要「画」出来讲给别人听,必须先有一套共同的画法——就像建筑师要先约定门、窗、墙怎么表示一样。
地图不画真山真水,用三角形代表山;电路图也不用实物照片,用约定符号
电路图的画法规则
从实物图到标准电路图,按这四步转换最稳。
电路图识读小测
两根规格相同的电阻,连在同一电源上。测得通过两电阻的电流相等,且每根电阻两端电压都等于电源电压。两电阻的连接方式是?
什么是串联
上页我们画出了电路图。现在想个场景:教室灯串成一排接总闸,一盏灯烧坏整排全灭——这就是串联最直观的「脾气」。电流只能走一条道,每个元件都得经过。
灯像元件首尾串接,一盏烧坏整排灭——电流沿唯一通道流过每个元件
串联电路的电流规律
四个位置沿串联电路排列,平行箭头表示同一时刻各点发生的事。
串联电路的电压规律
从电源出发,沿电流路径看电压如何分配与汇总,最后归结到能量守恒。
串联中开关的控制作用
拆解串联中开关控制全电路的机制,分四步看清原理。
开关位置对串联的影响
串联电路里开关放哪都一样?有同学以为开关得「守」在电源旁,其实位置根本不挑。
- 位置:紧挨电源正极
- 断开效果:所有用电器停止工作
- 电流路径:先经开关再到用电器
- 控制范围:整条串联电路
- 位置:靠近用电器或电源负极
- 断开效果:所有用电器停止工作
- 电流路径:先经用电器再到开关
- 控制范围:整条串联电路
什么是并联
用河流干支流比喻并联结构
干路与支路
识别并联电路中的主干道和分支
并联电路的电压规律
顺着箭头读:从支路共端点出发,理解支路电压为何必然相等。
并联电路的电流规律
承接上页电压规律,本图从左向右:电源→总电流→分流点→两支路→汇合点→公式。
干路开关的控制作用
从左侧干路开关出发,沿箭头看它闭合与断开时两条支路灯泡的状态。
支路开关的控制作用
看图:上半是并联电路结构,下半虚线展示断开支路开关后的影响
串联 vs 并联
结构、电流、电压、开关——四个维度一对照,混淆点全暴露。
- 元件首尾相连,仅一条电流路径
- 电流处处相等:I = I₁ = I₂
- 总电压等于各部分之和:U = U₁ + U₂
- 一处断开,整条电路全停
- 元件并列于两点间,多条独立支路
- 干路电流等于支路之和:I = I₁ + I₂
- 各支路两端电压相等:U = U₁ = U₂
- 干路开关控全局,支路开关控单支
串并联电路识别
前面分别讲了串联和并联的规律。但实际电路图常"长得奇怪"——元件东一个西一个,导线绕来绕去。靠形状判断不可靠。这套三步法:先找节点、再看归属、最后下结论,能判别任何复杂电路。
换乘站 = 节点;两条线共用两站 = 并联;首尾相接成一串 = 串联
综合应用测试
R₁=10Ω 和 R₂=20Ω 并联在 6V 电源两端,电流表 A₁ 测 R₁ 支路电流,A₂ 测干路电流。A₁、A₂ 读数依次为?
课后思考
带着问题继续琢磨