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  • 并联电流表
    2020-11-20 11:57:58

    在电学的学习中,串、并联电路中的电流与电压规律以及欧姆定律是我们解电路的理论基础,所以串、并联电路的电流与电压规律的重要性不言而喻。但往往有一些同学将这些结论记的岔三落四,更别提应用了。所以每年学习至此,耕语君总会用最通俗的方式帮助大家理解和记忆这些规律,并列举出一些相应的习题来巩固这些规律,并加深对这些规律的理解,为以后的电路解析奠定坚实的基础。

    第一篇:串联电路中的电流与电压规律:串联等流分压

    如图1所示,电流从电源的正极出发,经过开关和用电器流回到电源的负极。因为在串联电路中,电流只有这一条路径,那么我们就可以通俗的理解为流过用电器L1和用电器L2的是同一股电流。换句话来说,我们可以说是串联电路中所有用电器公用同一股电流,加上串联电路中所有用电器共同分担电源电压,我们可以简单的将串联电路的电流和电压规律概括为"串联等流分压"。

    例1.如图所示,连入电路中的灯泡L1、L2、L3,各自允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1>I2>I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是(A)

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    A.I3 B.I2

    C.I1 D.I1+I2+I3

    解析:根据串联电路中等流分压的规律,通过三个用电器的电流应该是相等的。所以如果电路中的电流超过I3,将会把用电器L3烧坏。因此,电路中允许通过的最大电流是I3,所以答案选A

    例2.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5 V,电压表V2的示数为9 V,若电源电压为12 V,则L2两端电压是(A)

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    A.4.5 V

    B.5.5 V

    C.3 V

    D.2 V

    解析:根据串联电路中等流分压的规律,三个用电器的电压之和应该等于电源电压。如果分别用U1、U2、U3表示三个用电器L1、 L2 、L3的电压。则U1+U2=7.5V①,U1+U2 +U3=16.5V ②,U2+U3=9V③。 ①+②—③得:U2=4.5V。

    第二篇:并联电路中的电流与电压规律:并联等压分流

    如图2所示,在并联电路中,各支路电压相等,且等于电源电压。那么我们就可以通俗的理解为并联电路中的各支路公用同一个电压。加之并联电路中干路电流等于各支路电流之和,我们可以仿照上面的方式简单的将并联电路的电流和电压规律概括为"并联等压分流"。

    例3.如图所示电路中,电源电压保持不变,当变阻器滑片P向右移动时,电压表的示数将 ,电流表的示数将 。

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    解析:从电路图中我们可以看出用电器L1和滑动变阻器并联,根据并联电路中"等压分流"的规律可知,无论滑动变阻器的滑片移到哪个位置,L1两端的电压始终与滑动变阻器两端的电压相等,且等于电源电压,所以电压表的示数不变。又因为用电器L1的电阻不变,所以通过用电器L1的电流也不变。通过这道题,我们也得到了一种新的启示:当滑动变阻器与其他用电器并联时,无论怎样移动滑片,其他用电器的电压及电流均不受影响,也就是说,当滑动变阻器与其他用电器并联时,滑动变阻器不能对其他用电器发挥调节作用。

    最后,我们可以把串联电路中的规律和并联电路的规律对比着去记忆:在串联电路中,各用电器公用同一股电流,所以在串联电路中有"等流分压"的规律;相反,在并联电路中,各用电器公用同一个电压,所以在并联电路中有"等压分流"的规律。

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    如何从本质上理解电压表测量谁的电压?

    关于中学阶段,电压表测量谁的电压是一个难点,如何正确理解和认识。

    首先,我们知道电压表测量谁的电压就会与谁并联, 现在我们回头看看何为并联。

    什么是并联?

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    上图当中,有两个重要的点,分流点和汇合点

    在分流点和汇合点之间有两个线路,红色支路和蓝色支路,这两个支路是并联关系。

    蓝色支路只有一个灯泡L1,红色支路只有一个灯泡L2,所以L1 与 L2是并联的关系

    如果是这样的图呢?

    8562ad0c087e41d6a3d17cf20bc6f206.png

    能否说L1与L2是并联的? 不可以!!

    重要的说好三遍,红色支路与蓝色支路是并联关系。

    那么应该怎么说呢?

    L1与L3串联,然后与L2并联

    说到这里,相信大家都知道,支路之间并联是什么意思了。

    那么请看下图

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    当大家看到这个图的时候,肯定有人会说,电压表相当于断路,怎么会分流?

    事实上,确实有电流流过电压表,不过呢,非常非常小,小到你难以想象的地步,即便这么小的电流,也可以让电压表发生偏转,(如果没有电流通过电压表,电压表怎么会偏转呢)

    因为,流过电压表的电流很小,我们一般忽略不计,尤其是初中阶段,所以,我们分析电流流向的时候,不流经电压表,认为电压表相当于断路。

    但是,,,,

    当我们判断电压表与谁并联的时候,我们可以认为在分流点 分流了

    这个时候,你会发现,红色支路与蓝色支路是并联关系,而红色支路上只有一个电压表,蓝色支路上只有一个灯泡L1,所以说电压表与灯泡L1并联,测量的是灯泡L1两端电压

    相信这个时候大家有能看懂一些了,那么我们继续,,

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    分流以后,红色支路与蓝色支路并联,蓝色支路有两个灯泡L1和L2,红色支路有电压表,所以,电压表与L1和L2并联,测量的是L1和L2两端的电压

    上面的很简单,下面我们看一个稍微复杂的,(循序渐进)

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    如果只考虑电流流向,电压表是断路,此时电流从正极出发流经L1 L2 回到负极 ,是一个串联电路。

    如果考虑电压表测量谁的电压,我们就分流,在分流点和汇合点有两个支路,则这两个支路是并联,所以,电压表测量灯泡L2两端的电压

    再看下面的图

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    这样的图,相信大家经常见到,下面我们看看是怎么判断的

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    通过上面的分析 ,我相信大家对这种本质方法的掌握已经差不多到了

    下面我们再次分析以下:

    如果只考虑电流流向,电压表相当于断路,电流从正极出发,流经L1,L2,回到负极,灯泡L1与L2串联

    如果考虑电压表测量谁的电压,那么就要分流,让我们看一下电压表跟谁并联,通过上图很明显,在分流点和汇合点之间有两个支路,红色支路只有灯泡L2,蓝色支路只有电压表,所以电压表与灯泡L2并联,电压表测量灯泡L2两端的电压。

    下面的图

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    相信大家都可以搞定了吧

    以上都是串联电路,下面我们看看并联电路中如何判断电压表测量哪个小灯泡的电压

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    上图当中,在分流点和汇合点之间有三条路,我们认为这三个元件是并列连接的,所以我们说灯泡L1与灯泡2与电压表并联。

    所以电压表测量的是L1两端的电压,也是L2两端的电压,同时也是电源电压。

    如果遇到这样的电路图

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    这时,电压表测量的是电源电压


    今天先简单的介绍到这里,以后会更新复杂电路图,如何判断电压表测量哪个用电器。

    展开全文
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    记得第一次接触串联并联式在初中时候,刚开始还是不怎么了解,于是乎学习段时间后才明白,串联电路和并联电路是大家都学习过的内容,我们对此都很熟悉。锂电老兵和大家普及一下关于电池串联和并联的区别。非常感谢关注锂电老兵马工,普通视角分享锂电故事。

    锂电池并联的目的是为了增加容量,因此,锂电池并联充电也与单节锂电池相比具有不同的设计特点,主要体现在充电电流设计与并联电池的一致性上。

    并联锂电池的特点是:电压不变,电池容量相加,内阻减小,可供电时间延长。并联充电的核心内容是并联电流的大小及其作用。根据并联理论,干路电流等于各支路电流之和,因此,已经组合为电池组的n节并联锂电池要达到与单节电池相同的充电效率,充电电流应为n个锂电池电流之和,在欧姆定律:I=U/R的公式下,这个设计是合理的。但是,并联后的电池内阻也会起变化,按照并联内阻公式,两个并联锂电池的总内阻等于两个电池内阻乘积与其内阻相加之和的比值,并联电阻会随着并联电池数量的增加而递减。所以,锂电池并联充电的效率可以在电流小于n个并联锂电池电流之和的基础上实现。

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    锂电池并联要注意电池的一致性问题,因为,一致性差的并联锂电池会在充电过程中出现充不进电或者过充现象,从而破坏电池结构,影响整组电池的寿命。因此,选用并联电池时应避免将不同品牌、不同容量和不同新旧程度的锂电池混用。对电池一致性的内在要求是:锂电池电芯电压差≤5mV,内阻差≤3mΩ,容量差≤20mA。

    事实上,锂电池并联后会有一个充电保护芯片对锂电池进行充电保护,锂电池生产厂家在制作并联锂电池时已经充分考虑了锂电池并联后的变化特点,也是按照上述要求进行电流设计和电芯选择的,所以,使用者需要按照并联锂电池的说明按部就班地进行充电,避免不正确的充电对电池可能造成的损害。

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    串并联电池接线图

    电池串联电压等于所串电池电压总合,提高电压。灯泡串联,一个开关可控制所有串联在一条线路上的灯泡,电池串联起来使用能提高输出电压,灯泡串联起来有什么特点:每个灯泡的电压之和就是电路的总电压

    电池串联后,电压相加,各电流相等,这样提高了电压;电池并联,电压不变(前提是电压相一致的电池才可并联,否则电压高的会对电压低得充电,若相差太大可能还会有危险),电流等于各电池的相加,这样常常可以认为是增大了电池容量,并可以提供更大电流。

    电池串联和并联的区别:

    电池串联:

    是指电池首尾相联。即第一节电池的正极接第二节电池的负极,第二节电池的正极接第三节电池的负极依次类推;

    串联电压等于电池电压之和,电流等于流过每个电池的电流;

    电池组当中的一节损坏会造成整个电池组不能使用或是电压降低;

    串联可以提升总电压。

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    串并联接线图

    电池并联:

    是指电池首首相联、尾尾相联。即所有电池的正极相联接,所有电池的负极相联接。

    并联电压等于单个电池电压,电流等于电池电流之和。

    电池组的续航能力虽然增强了,但短路电流造成的破坏更加严重;

    并联可以提高总电流。

    1、电池并联时,电压处处相等,即Ua=Ub=Uc=Uo;电流是各个蓄电池电流之和,即Io=Ia+Ib+Ic。(参见图一蓄电池的并联电路)

    电池并联适合电压不变,电流需要增大的场合。

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    串并联实物

    2、电池串联时,电流处处相等,即Io=Ia=Ib=Ic;电压是各个蓄电池电压之和,即Uo=Ua+Ub+Uc。(参见图二蓄电池的串联电路)

    电池串联使用适合电流不变,电压需要增高的场合。

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    电池串联

    无论是串联还是并联,蓄电池组的输出功率都增加。

    并联:几个电池,正和正,负和负并排连在一起,电压不变,容量增加,相对应电流也增加。串联:几个电池头尾串在一起也就是正和负,第一节的负接第二节的正,以此类推。电压增加,容量不变。也就是说串联起来的话,电动势为两节电池电动势之和,如果并联起来的话,那他们提供给用电器的电压就在只有一节电池的电动势那么大。

    串联时,电压为两电池电压的和。并联时,电压与这两个电池的电压相等。

    1、串联,是电流不变,电压相加;并联,是电压不变,电流相加

    2、虽然电压没变两个12v蓄电池串联是为了获得更高的电压以适应用电器,在100w以上的就要10A的电流,比如设计值是12v输入的逆变器,这对于开关和导线的要求极高,所以降低电流是主要原因,就要二个并联,但允许的正常放电电流却增大一倍了,如果用24v时电流只有5A了。因此很多地方就采用高电压的电器(比如电动车)就是这道理。但也有些电器本来就是12v的。当它们的功率(电流)较大时,电动机,为提高电瓶的工作时间或单个电瓶的电流不足以驱动,蓄电池才12v,而有些用电器的功率比较大。

    两个6V的电瓶串联是12V,两个12V的电瓶只有并联电压才是12V,所谓的并联就是正极连接正极,负极连接负极。

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    两个12v蓄电池串联是为了获得更高的电压以适应用电器,蓄电池才12v,而有些用电器的功率比较大,在100w以上的就要10A的电流,这对于开关和导线的要求极高,如果用24v时电流只有5A了,所以降低电流是主要原因,因此很多地方就采用高电压的电器(比如电动车)就是这道理.但也有些电器本来就是12v的,比如设计值是12v输入的逆变器,电动机...当它们的功率(电流)较大时,为提高电瓶的工作时间或单个电瓶的电流不足以驱动,就要二个并联,虽然电压没变,但允许的正常放电电流却增大一倍了。

    电池并联适合电压不变,电流需要增大的场合。电池串联使用适合电流不变,电压需要增高的场合。无论是串联还是并联,电池组的输出功率都增加。我们只需要按产品的需要来选择即可。

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  • 如果所需要的是更高的容量和更大的电流,那就应该把电池并联起来。另外还有一些电池组,把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来,总电压达到14.4V;然后,再把...
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    把电池串联和并联起来使用,这听起来好象很简单,但是,遵循一些简单的规则,就可以避免不必要的问题。

    在电池组中是把多个电池串联起来,得到所需要的工作电压。如果所需要的是更高的容量和更大的电流,那就应该把电池并联起来。另外还有一些电池组,把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来,总电压达到14.4V;然后,再把两组串联在一起的电池并联起来,这样,电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到4000毫安时。这种接法称作“四串两并”,它的意思是:把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。

    在手表、备份用的存储器和蜂窝电话里一般使用一节电池。一节镍基电池的标称电压是1.2V,碱性电池是1.5V,氧化银电池是1.6V,铅酸性电池是2V,锂电池是3V,而锂离子电池的标称电压则是3.6V。使用锂离子聚合物和其他类型的锂电池,它的额定电压一般为3.7V。如果要想得到像11.1V这种不常见的电压,就得把三节这种电池串联在一起。随着现代微电子技术的发展,我们已经可以用一节3.6V的锂离子电池,为蜂窝电话和低功耗的便携通讯产品供电。在上世纪六十年代,在照度计中广泛使用的汞电池,出于环境保护方面的考虑,如今已经完全退出市场。

    镍基电池的标称电压为1.2V或1.25V。它们之间,除了市场偏好之外,没有任何差别。大部分的商用电池,每节电池的电压为1.2V;工业电池、航空电池和军用电池,每节电池的电压仍是1.25V。

    串联

    需要高电量的便携设备,一般是由两节或更多节电池串联起来的电池组供电。如果使用高电压的电池,导体和开关的尺寸可以做得很小。中等价位的工业电动工具一般使用电压为12V至19.2V的电池供电;而高级电动工具使用电压为24V至36V的电池,以获得更大的电力。汽车工业最终把启动器的点火电池电压从12V(实际上是14V)提高到36V,甚至是42V。这些电池组是由18节串联起来铅酸性电池组成。在早期的混合型汽车中,用来供电的电池组,电压为148V。比较新的车型所使用的电池组,电压高达450V至500V,大部分是镍基化学电池。一个电压为480V的镍金属氢电池组是由400节镍金属氢电池串联而成。有一些混合型汽车也用铅酸性电池做过试验。

    42 V的汽车用电池价格昂贵,而且,比起12V电池,它在开关上会产生更多的电弧。使用高电压电池组所带来的另一个问题,就是有可能遇到电池组里的某一节电池失效的情况。这就像一个链条,串联在一起的电池越多,出现这种情况的几率就越高。只要一节电池有问题,它的电压就会降低。到最后,一节“断开”的电池可能会中断电流的输送。而要更换“坏”电池也绝非易事,因为新老电池是互不匹配的。一般说来,新电池的容量要比老电池的高得多。

    我们来看一个电池组的实例,第三节电池仅产生0.6V的电压,而不是正常的1.2V(图1)。随着工作电压的下降,它比正常电池组更快地达到放电结束的临界点,同时,它的使用时间也急剧缩短。一旦设备因电压过低而切断电源,其余三节仍然完好的电池就不能把所存储的电量送出来了。这时,第三节电池还呈现很大的内阻,如果此时还带有负载,那么,将会导致整个电池链的输出电压将大幅度下降。在一组串行电池中,一节性能差的电池,就像是一个堵住水管的塞子,会产生巨大的阻力,阻止电流流过去。第三节电池也会短路,这将使终端的电压降低至3.6V,或者,使电池组链路断开并切断电流。一个电池组的性能是取决于电池组里最差的那块电池的性能。

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    并联

    为了得到更多的电量,可以把两个或者更多个电池并联起来。除了把电池并联起来,另一个办法是使用尺寸更大的电池。由于受到可以选用的电池的限制,这个办法并不适用于所有情况。此外,大尺寸的电池也不适合做成专用电池所需要的外形规格。大部分的化学电池都可以并联使用,而锂离子电池最适合并联使用。由四节电池并联而成的电池组,电压保持为1.2V,而电流和运行时间则增大到四倍。

    与电池串联相比,在电池并联电路中,高阻抗或“开路”电池的影响较小,但是,并联电池组会减少负载能力,并缩短运行时间。这就好比一个发动机只启动了三个汽缸。电路短路所造成的破坏会更大,这是因为,在短路时,出现故障的电池会迅速地耗尽其他电池里的电量,并引起火灾(图2)。

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    串并联

    使用串并联这种连接方法时,在设计上很灵活,可以用标准的电池尺寸达到所需要的额定电压和电流(图3)。应当注意:总功率不会因为电池的不同连接方法而改变。功率等于电压乘电流。

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    对锂离子电池而言,串并联的连接方法很常见。最常用的一种电池组是18650(直径为18mm,长度为650mm)。它带有保护电路,能够监视串联在一起的每一节电池,因此,它的最大实际电压为14.4 V。这个保护电路也可以用于监视并联在一起的每一节电池的状态。

    家用电池

    前面所谈到的电池串联和并联的连接方法,针对的是可充电电池组,这些电池组里的电池都是永久性地焊接在一起的。除了把几个电池装进安装电池的电池室、串联起来之外,上面讲的那些规则也适用于家用电池。在把几个电池串联起来使用时,必须遵照下面的基本要求:

    ● 保持电池的连接点的洁净。把四节电池串联起来使用时,共有八个连接点(电池到电池室的连接点,电池室到下一节电池的连接点)。每个连接点都存在一定的电阻,如果增加连接点,有可能会影响整个电池组的性能。

    ● 不要混用电池。当电池的电量不足时,更换所有的电池。在串联使用时,要用同一种类型的电池。

    ● 不要对不可充电型电池进行充电。对不可充电池进行充电时,会产生氢,有可能会引起爆炸。

    ● 要注意电池的极性。如果有一节电池的极性装反了,就会减少整串电池的电压,而不是增加电压。

    ● 把已经完全放完电的电池从暂停使用的设备中取出。旧电池比较容易出现泄漏和腐蚀的情况。碱性电池相对于碳锌电池而言,问题不那么严重。

    ● 不要把电池都放在一个盒子里,这样可能会出现短路。电池短路会导致发热,并引发火灾。请把废弃的电池放在小塑料袋里,与外界绝缘。

    ● 类似于碱性电池的原电池组可以扔进普通的垃圾桶内。但是最好是把用过了的电池送去再生循环处理。

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空空如也

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并联电流表