詳解電路的串聯(lián)方式

電路的連接關系有三種方式，即串聯(lián)方式、并聯(lián)方式和混聯(lián)方式。

電路的串聯(lián)方式

如果電路中的兩個或多個負載首尾相連，則稱負載的連接狀態(tài)是串聯(lián)的，稱該電路為串聯(lián)電路，如圖3-12所示。

圖3-12

圖中，當斷開開關或電路的某一點出現(xiàn)問題時，電路將變成斷路狀態(tài)，因此當其中的一盞照明燈損壞后，另一盞照明燈的電流通路也被切斷，不能正常點亮。

在串聯(lián)電路中，流過各個負載的電流都相同，各個負載將分享電源電壓，如圖3-13所示。

圖3-13 相同照明燈串聯(lián)的電壓分配

圖中，三盞相同的照明燈串聯(lián)在一起，每盞照明燈將得到三分之一的電源電壓。

1.電阻器串聯(lián)電路

電阻器串聯(lián)電路是將兩個以上的電阻器依次首尾相接，組成無分支的電路，是最簡單的電路單元，如圖3-14所示。在電阻器串聯(lián)電路中，只有一條電流通路，即流過電阻器的電流都是相等的，這些電阻器的阻值相加就是該電路的總阻值，每個電阻器的電壓根據(jù)阻值的大小按比例分配。

圖3-14 電阻器串聯(lián)電路的實際應用

圖中，發(fā)光二極管的額定電流I 額 =0.3mA，若不串聯(lián)電阻器R1，則電路中的電流為0.45mA，超過發(fā)光二極管的額定電流，當接通開關后，會燒壞發(fā)光二極管;若串聯(lián)電阻器R1，則電路的總阻值為30kΩ，電源電壓不變，電路中的電流降為0.3mA，發(fā)光二極管可正常發(fā)光。

下面結合具體應用電路介紹電阻器串聯(lián)電路的識圖方法，如圖3-15所示。

圖3-15 電阻器串聯(lián)電路的識圖方法

當開關設在30Ω電阻器左側的輸出端時，相當于將一個30Ω的電阻器接在三端穩(wěn)壓器的調整端，其他7個電阻器被短路，三端穩(wěn)壓器的輸出端輸出1.5V的電壓;當開關設在180Ω電阻器左側的輸出端時，相當于將一個30Ω和一個180Ω的電阻器串聯(lián)后接在三端穩(wěn)壓器的調整端，其他6個電阻器被短路，三端穩(wěn)壓器的輸出端輸出3V的電壓。依次類推，當開關設在不同的輸出端時，可控制三端穩(wěn)壓器LM350T的輸出端輸出1.5V、3V、5V、6V、9V、12V的電壓。

2.電容器串聯(lián)電路

電容器串聯(lián)電路是將兩個以上的電容器依次首、尾相接，組成無分支的電路，如圖3-16所示，串聯(lián)電容器C1、C2和R1的電壓之和等于總輸入電壓，因而該電路具有分壓功能。

圖3-16 電容器串聯(lián)電路的實際應用

3.RC串聯(lián)電路

電阻器和電容器串聯(lián)后組成的電路被稱為RC串聯(lián)電路，多與交流電源連接，如圖3-17所示。

圖3-17 RC串聯(lián)電路

圖中，電容器和電阻器的電壓與電路中的電流及各自的電阻值或容抗值成比例。電阻器的電壓U R 和電容器的電壓U C 用歐姆定律分別表示為U R =I×R、U C =I×X C (X C 為容抗)

提示

在純電容器電路中，交流電壓和交流電流的相位差為90°。在純電阻器電路中，交流電壓和交流電流的相位相同。在同時包含電阻器和電容器的電路中，交流電壓和交流電流的相位差為0°～90°。

電阻器和電容器除可構成簡單的串、并聯(lián)電路外，還可構成常見的RC正弦波振蕩電路。該電路是利用電阻器和電容器的充、放電特性構成的。R、C的值被選定后，充、放電時間(周期)就固定為一個常數(shù)，也就是說，有一個固定的諧振頻率，一般用來產(chǎn)生頻率在200kHz以下的低頻正弦信號。常見的RC正弦波振蕩電路有橋式、移相式和雙T式等幾種。