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| 串聯電路 |
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中文名 : 中文名:串聯電路 外文名:Series circuit 年級:八年級 科目:物理 相關術語:並聯電路 應用學科:物理學 |
幾個電路元件沿着單一路徑互相連接，每個節點最多只連接兩個元件，此種連接方式稱為串聯。以串聯方式連接的電路稱為串聯電路。
串聯電路中流過每個電阻的電流相等。因為直流電路中同一支路的各個截面有相同的電流強度。<ref>[],,--</ref>[1]
定義
兩個小燈泡首尾相連，然後接進電路中，我們說這兩個燈泡是串聯（series connection)。
一種電路，電流依次通過每一個組成元件的電路.串聯電路的基本特徵是只有一條支路。
特點
開關在任何位置控制整個電路，即其作用與所在的位置無關。電流只有一條通路，經過一盞燈的電流一定經過另一盞燈。如果熄滅一盞燈，另一盞燈一定熄滅。
優點：在一個電路中，若想控制所有電路，即可使用串聯的電路；
缺點：只要有某一處斷開，整個電路就成為斷路，即所相串聯的電子元件不能正常工作；
區分：串聯電路沒有分叉（支路）。
電路規律
（1）流過每個電阻的電流相等，因為直流電路中同一支路的各個截面有相同的電流強度。
（2）總電壓（串聯電路=兩端的電壓）等於分電壓（每個電阻兩端的電壓）之和，即U=U1+U2+……Un。這可由電壓的定義直接得出。
（3）總電阻等於分電阻之和。把歐姆定律分別用於每個電阻可得U1=IR1,U2=IR2,……,Un=IRn代入U=U1+U2+……+Un並注意到每個電阻上的電流相等，得U=I(R1+R2+Rn)。此式說明，若用一個阻值為R=R1+R2+…+Rn的電阻元件代替原來n個電阻的串聯電路，這個元件的電流將與原串聯電路的電流相同。因此電阻R叫原串聯電阻的等效電阻（或總電阻）。故總電阻等於分電阻之和。
（4）各電阻分得的電壓與其阻值成正比，因為Ui=IRi。
（5）各電阻分得的功率與其阻值成正比，因Pi=I2Ri。
（6）並聯電路電流有分叉。
應用
思考由兩個同樣電阻的電燈泡與一個9 V電池的連接方式，將導線從電池正極連接到電燈泡A的銅片，再從電燈泡A的燈頭尖端連接到電燈泡B的銅片，再從電燈泡B的燈頭尖端連接到電池負極，構成一個連續的閉合循環，則這些電燈泡與電池是以串聯方式成串聯電路。通過每一個電燈泡的電流都相等。每一個電燈泡的銅片與燈頭尖端的電壓為4.5 V。假設其中有一個電燈泡燒壞了，則會形成斷路，另外一個電燈泡也無法通電發亮。
換另一種連接方式，將一條導線從電池正極連接到電燈泡A的銅片，再連接到電燈泡B的銅片，又將另一條導線從電池負極連接到電燈泡A的燈頭尖端，再連接到電燈泡B的燈頭尖端，則這些電燈泡與電池是以並聯方式連接成並聯電路。每一個電燈泡的銅片與燈頭尖端的電壓為9 V。通過每一個電燈泡的電流都相等，其代數和為電池給出的電流。假設其中有任意一個電燈泡燒壞了，另外一個電燈泡仍舊會通電發亮，而且通過的電流會加倍。
實際應用
電池
假設電池組內部的幾個單電池以串聯方式連接成電源，則此電源兩端的電壓是所有單電池兩端的電壓的代數和。例如，一個電動勢為12伏特的汽車電池（automotive battery）是由六個2伏特單電池以串聯方式構成。