串联电路

物理学术语

几个电路元件沿着单一路径互相连接，每个节点最多只连接两个元件，此种连接方式称为串联。以串联方式连接的电路称为串联电路。

定义

两个小灯泡首尾相连，然后接进电路中，我们说这两个灯泡是串联（series connection）。

一种电路，电流依次通过每一个组成元件的电路.串联电路的基本特征是只有一条支路。

特点

开关在任何位置控制整个电路，即其作用与所在的位置无关。电流只有一条通路，经过一盏灯的电流一定经过另一盏灯。如果熄灭一盏灯，另一盏灯一定熄灭。

优点：在一个电路中，若想控制所有电路，即可使用串联的电路；

缺点：只要有某一处断开，整个电路就成为断路，即所相串联的电子元件不能正常工作；

区分：串联电路没有分叉（支路）。

电路规律

（1）流过每个电阻的电流相等，因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。

（2）总电压（串联电路=两端的电压）等于分电压（每个电阻两端的电压）之和，即U=U1+U2+……Un。这可由电压的定义直接得出。

（3）总电阻等于分电阻之和。把欧姆定律分别用于每个电阻可得U1=IR1,U2=IR2,……,Un=IRn代入U=U1+U2+……+Un并注意到每个电阻上的电流相等，得U=I(R1+R2+Rn)。此式说明，若用一个阻值为R=R1+R2+…+Rn的电阻元件代替原来n个电阻的串联电路，这个元件的电流将与原串联电路的电流相同。因此电阻R叫原串联电阻的等效电阻（或总电阻）。故总电阻等于分电阻之和。

（4）各电阻分得的电压与其阻值成正比，因为Ui=IRi。

（5）各电阻分得的功率与其阻值成正比，因Pi=I2Ri。

（6）并联电路电流有分叉。

应用

思考由两个同样电阻的电灯泡与一个9 V电池的连接方式，将导线从电池正极连接到电灯泡A的铜片，再从电灯泡A的灯头尖端连接到电灯泡B的铜片，再从电灯泡B的灯头尖端连接到电池负极，构成一个连续的闭合循环，则这些电灯泡与电池是以串联方式成串联电路。通过每一个电灯泡的电流都相等。每一个电灯泡的铜片与灯头尖端的电压为4.5 V。假设其中有一个电灯泡烧坏了，则会形成断路，另外一个电灯泡也无法通电发亮。

换另一种连接方式，将一条导线从电池正极连接到电灯泡A的铜片，再连接到电灯泡B的铜片，又将另一条导线从电池负极连接到电灯泡A的灯头尖端，再连接到电灯泡B的灯头尖端，则这些电灯泡与电池是以并联方式连接成并联电路。每一个电灯泡的铜片与灯头尖端的电压为9 V。通过每一个电灯泡的电流都相等，其代数和为电池给出的电流。假设其中有任意一个电灯泡烧坏了，另外一个电灯泡仍旧会通电发亮，而且通过的电流会加倍。

实际应用

电池

假设电池组内部的几个单电池以串联方式连接成电源，则此电源两端的电压是所有单电池两端的电压的代数和。例如，一个电动势为12伏特的汽车电池（automotive battery）是由六个2伏特单电池以串联方式构成。

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