串反并同原理
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串反并同原理
高中物理“串反并同”的原理
串反并同”电流随电阻而变化的
“串反并同”
电流随电阻而变化的“串反并同”规律及其应用
某
电阻变大时，该电阻电流所经过的用电器的电流，
某电阻变大时，
该电阻电流所经过的用电器的电流，
电压，电功率均变小；所未经
过的用电器的电流，电压，
电压，电功率均变小；所未经过的用电
器的电流，
电压，
电功率均变大。
电功率均变大。
电流随电阻变化的“串反并同” 一、
< br>电流随电阻变化的“串反并
同”规律
所示电路，
当变阻器Ｒ
的滑动触头Ｐ
?
如图
1
所示电路，
当变阻器ＲＷ的滑动触头Ｐ向左滑
动时，
各电阻上的电流怎样变化
? <
/p>
动时，各电阻上的电流怎样变化
?
图
1
图
2
分析：
所示）
分析：
（分
析过程如图
2
所示）
∵当变阻器ＲＷ的滑动触头Ｐ
向左滑动时，
Ｒ
Ｗ的阻
当变阻器Ｒ
的滑动触头Ｐ
向左滑动时，Ｒ
值减小
∴整个
电路中的总电阻减小
∵Ｉ＝Ｅ／
（Ｒ＋ｒ）
∴电路中的总电流增大
∵Ｕ端＝Ｅ－Ｉｒ
∴电路端电压减小
∵Ｕ
3
＝Ｕ端
两端的电压Ｕ
∴Ｒ
3
两端的电压Ｕ
3
减小
∵Ｉ
3
＝Ｕ
3
／Ｒ
∴Ｉ
3
减小
1
/
9
∵Ｉ
2
＝Ｉ－Ｉ3
∴Ｉ
2
增大
∵Ｕ
2
＝Ｉ
2
Ｒ2
∴Ｕ
2
增大
∵Ｕ
1
＝Ｕ
端－Ｕ2 ∴Ｕ
1
减小
∵Ｉ
1
＝Ｕ
1
／Ｒ1
∴Ｉ
1
减小
∵ＩＷ＝Ｉ
2
－
Ｉ
< br>1
增大。
∴ＩＷ增大。
从上面的分析可以看出：
减小时，
通过跟Ｒ
?
从上面的分析可以
看出：当ＲＷ减小时，通过跟ＲＷ
串联的电阻Ｒ
2
以及电源中的电
流增大，
ＲＷ并联的电阻
串联的电阻Ｒ
以及电源中的电流增大，
跟
中通过的电流减小。
同理，
增大时，
Ｒ
1
、Ｒ
3
中通过的电流减小。
同理，当ＲＷ增大时，通过
串联的电阻Ｒ
以及电源中的电流减
小，
跟ＲＷ串联的电阻Ｒ
2
以及电源中的电流减小，
跟ＲＷ并联
的
电阻Ｒ
中通过的电流增大。
的电阻Ｒ
1
、Ｒ
3
中通过的电流增大。
由此可以得出如下规律：变化电阻、
由此可以得出如下规律：变
化电阻、电源以及其它
用电器串联构成的闭合电路中电流的变化，
< br>用电器串联构成的闭合电路中电流的变化，
总是与电阻
的变化相反；
而跟变化电阻并联的支路中电流的变化，
的变化相反；而跟变化电
阻并联的支路中电流
的变化，
总是与电阻的变化相同。
总是与电阻的变化相同
。
这就是电流随电阻而变化的
串反并同”规律。
“串反并同”规律。
串反并同” 二、对“串反并同”规律的解释
一般而言，
?
一般
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而言，电阻变化的电路都可以简化为如图
3
所
所示的并联电路。
示的串联电路和如图
4
所示的并联电路。
图
3
图
4
3
/
9
所示的电路，当开关Ｓ闭合时，
?
对于图
3
所示的电路，当开关Ｓ
闭合时，根据欧姆
定律，
定律，电路中的电流为
Ｉ＝Ｅ／（
?
Ｉ
＝Ｅ／（ｒ＋Ｒ
0
＋ＲＷ。
）① 式可看出，
增大时，Ｉ减小；
，Ｉ减小
?
由①式可看出，
当ＲＷ增大时，Ｉ减小；当ＲＷ减小
，Ｉ增大
也就是说，在由变化
电阻、
增大。
时，Ｉ增大。
也就是说，
在由变化电阻、
电源以及其它
用电器串联构成的闭合
电路中，
用电器串联构成的闭合电路中，
电流的变化总是与电阻
的
变化相反。
的变化相反。
所示的电路，当开关Ｓ闭合时，
?
对于图
4
所示的电路，当开关<
/p>
Ｓ闭合时，根据欧姆
定律，
定律，通过电源的电流为
）
）
）
，
? ?
Ｉ
＝Ｅ／（ｒ＋（Ｒ
0
ＲＷ
/
（Ｒ
0
＋ＲＷ）
）
）
，
?
Ｕ＝Ｅ－Ｉｒ，
?
?
Ｒ
０两端的电压为
Ｕ＝Ｅ－Ｉｒ，
?
或
Ｕ＝Ｉ０Ｒ０，④ 由
?
、
?
、
④式可得通过Ｒ０的电流为
式可得通过Ｒ
）
）
。
?
Ｉ０＝Ｅ／（
（ｒＲ０
/
ＲＷ）＋（ｒ＋Ｒ
0
）
）
。
⑤ 式可以看出，Ｉ
的增大而增大，
?
由⑤式可以看出，
Ｉ０随
ＲＷ的增大而增大，随ＲＷ的
减小而减小。
也就是说，在跟变化电阻并联的支路中，
减小而减小。
也就是说，
在跟变化电阻并联的支路中，
电流的变化与电阻的变
化相同。