串联电路(6篇)

时间：2024-06-18 来源：

串联电路篇1

关键词：镇流器；故障；检修；方法

Abstract:Withthegradualprogressofcitylighting,urbanlandscapehasbecomeonethecity'smainnightlifelandscape.Thispaperstartfromthelinefailures,introducesthemethodoflookuptheincidentpointofseriesballast,inordertofacilitatefuturerelatedwork.Keywords:ballast;failure;maintenance;method

中图分类号：TM923.61文献标识码：A文章编号：

近年来，随着张家口的城市建设不断加快，城市夜景已然我市的一张特色“名片”，为张垣大地增添了一道亮丽的风景线，全国各地慕名前来参观学习的团体和个人络绎不绝。伴随着城市建设的发展，我市的路灯线路也由过去以架空线路为主发展到目前绝大部分以地埋电缆线路为主。由于地埋电缆深埋地下、地层情况各有不同等原因，电缆故障时有发生，且故障原因查找困难，为城市夜景照明维护养护工作带来了极大地困难。

根据我市路灯线路实际运行情况和多年工作经验，归纳了以下几种情况：

1、外力损伤。从地埋电缆的故障分析来看，目前相当多的路灯电缆故障都是由于机械损伤引起的。例如：因电缆敷设安装时施工不规范而造成的机械性损伤；在直埋电缆上搞土建施工而使运行中的电缆受到外力损伤等。若损伤不严重，则要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障，受损严重时可能发生短路故障。

2、绝缘受潮。这种情况也很常见，一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。例如：在潮湿的气候条件下制作电缆接头且接头制作不符合要求，就会使接头渗水或侵入水蒸气，在电场的长时间作用下形成“水树枝”使电缆遭到氧化侵蚀，逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。

3、化学腐蚀。电缆直埋在酸碱性较大的地层中，往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀，保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀，致使保护层失效，绝缘降低，也会导致电缆故障。

4、长期过负荷运行。由于电缆长期超负荷运行，电流的热效应较大，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产生附加热量，从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时，过高的温度会加速绝缘的老化，以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿，因此在夏季，电缆的故障也就特别多。

5、电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中，如果有接头压接不紧、加热不充分等原因，都会导致电缆头绝缘降低，从而引发事故。

6、环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。

7、电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因。

目前，张家口市区路灯线路90%都为地埋电缆，270公里的运行线路，点长、线多、面广，分布全市各个大街小巷。路灯运行工作中，90%的常见故障就是电缆故障，电缆线路出现故障而引发的路灯大面积灭灯情况也时有发生。由于路灯电缆埋于地下，并且使用绝缘阻燃护套管，无法直接对大地构成回路，路灯线路负载多，故障点查找十分困难，因此这一问题仍属于行业性难题。当电缆线路中某点发生故障而造成空气开关跳闸时，一般情况下需要在将近700米的线路上查找这一故障点。由于人工查找、更换、维修时间较长等因素致使路灯大面积灭灯，对居民夜间出行、繁荣夜间经济、扩大消费、拉动旅游、吸引外部投资、增强城市整体经济活力、提升城市竞争力等方面都会造成不利影响，也给路灯线路运行人员的工作带来了压力和挑战。路灯电缆故障查找没有专门的仪器，采用二分法查找一个故障点需要耗时五六天，且易造成新的故障隐患，不值得推广。

目前市场上也有很多专门的电缆故障测试仪，一般都针对高压线路，对路灯低压线路不适用，价位几万到几十万，且都有一定的局限性。以下为两种测试仪使用较普遍的测试方法：

⑴ 脉冲法测试：脉冲法测试即为仪器内部产生一脉冲波，这一脉冲波被加于电缆上，当脉冲波遇到电缆特性阻抗变化的点，就会产生一回波信号(根据传输线原理)，本仪器在电缆的测试端将这两个信号(发射波和回波)采集并显示，根据这两个波的时间差来计算出故障点与测试端的距离。此仪器受地下其它信号源干扰，故障点不准确，且电缆软故障无法测试。并且路灯线路一般使用电缆管，无法形成实际的电流泄漏点，故无法准确查找故障点。⑵ 高压闪络法测试：在针对电缆的高阻故障时，利用外部设备给电缆施加高压，当故障电缆承受不了所加高压时，故障点就会产生击穿电弧。击穿电弧就会产生一回波，这样我们利用测试仪就可以将整个击穿过程在测试端利用采集波形的形式记录下来，通过这个击穿过程来分析计算击穿点离测试端的距离。此方法只适用高压电缆，且属于破坏性测试，对其它薄弱环节也击穿，导致整条电缆报废。

下面我来介绍以下根据我多年工作经验而总结的一套查找电缆故障的方法―串联镇流器测试：

镇流器是我们路灯工人维修身边的常用维修器件。镇流器伏―安特性曲线为负斜率，即钠灯泡电流上升，而灯泡电压却下降。在恒定电源条件下，为了保证灯泡稳定地工作，电路中必须串联一具有正阻特性的电器元件来平衡这种负阻特性，稳定工作电流，该元件称为镇流器或限流器。电阻器、电容器、电感受器等均有限流作用，而电阻性镇流器具有体积小，价格便宜等优点，较为适合。工作原理为当交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化，这时镇流器起降压限流的作用，使电流稳定在额定电流范围内。电缆发生故障时，一般分为软故障和硬故障，不论哪种故障路灯线路都会产生一个约100安培的故障电流，空气开关都会跳闸。而且遇有软故障其它检测仪器就没有什么好办法，而利用镇流器的这一工作原理来查找电缆故障就可以收到较好的效果。具体测试方法为：把路灯线路上的所有负载摘除，再通上电源，理论上线路中的电流为零，此时如果线路短路或接地就会产生大的故障电流。把镇流器串在故障线路电源处，故障电流限制在一个固定值，使其不再升高。例如：当线路没有故障时，串联一个250镇流器，线路电流为零；当线路中有硬故障电流且串联250镇流器测定线路故障时，电流只有5安，故障电流在镇流器的作用下不会升高，空气开关也不会跳闸。路灯线路每36米就有一个检测井，利用钳形表逐井测量此故障电流值，当测到上一井有电流值，而下一井没有电流时，即可判断两井之间电缆位故障段，把此处电缆更换后即可排除故障。对于软故障串镇流器查找电缆故障也可以使用。一般软故障4小时左右会发生一次跳闸故障，我们串联镇流器后不会立刻产生故障电流，若持续提供电源，则线路中就会出现故障电流，利用钳形表检测电缆井，也可找到故障段。

该方法只适应于故障电流在200安培以内，线路电缆直径25MM以下的电缆故障，大于此条件会烧毁镇流器。在实际查找故障时，应采取瞬间送电，减少对镇流器的烧毁。对于软故障查找时，需专人观察镇流器的工作情况，听到嗡嗡的工作声时，即可测得故障电流。路灯线路串联镇流器查找电缆故障方法俩人半天即可，省时、省力、省费用，对电缆无任何损伤，在张家口路灯行业得到了广泛推广。

参考文献：

[1]愈安琪.预热型不用启动器荧光灯电路电参数测定法[J].光源与照明.2006.8

[2]毛晓东.电力系统故障诊断应用技术研究[D].哈尔滨工程大学.2009

串联电路篇2

2.理解串联电路的等效电阻和计算公式.

3.会用公式进行简单计算.

能力目标

1.培养学生逻辑推理能力和研究问题的方法.

2.培养学生理论联系实际的能力.

情感目标

激发学生兴趣及严谨的科学态度，加强思想品德教育.

教学建议

教材分析

本节从解决两只5Ω的定值电阻如何得到一个10Ω的电阻入手引入课题，从实验得出结论.串联电路总电阻的计算公式是本节的重点，用等效的观点分析串联电路是本书的难点，协调好实验法和理论推导法的关系是本书教学的关键.

教法建议

本节拟采用猜想、实验和理论证明相结合的方式进行学习.

实验法和理论推导法并举，不仅可以使学生对串联电路的总电阻的认识更充分一些，而且能使学生对欧姆定律和伏安法测电阻的理解深刻一些.

由于实验法放在理论推导法之前，因此该实验就属于探索性实验，是伏安法测电阻的继续.对于理论推导法，应先明确两点：一是串联电路电流和电压的特点.二是对欧姆定律的应用范围要从一个导体扩展到几个导体(或某段电路)计算串联电路的电流、电压和电阻时，常出现一个“总”字，对“总”字不能单纯理解总和，而是“总代替”，即“等效”性，用等效观点处理问题常使电路变成简单电路.

教学设计方案

1.引入课题

复习巩固，要求学生思考，计算回答

如图所示，已知，电流表的示数为1A，那么

电流表的示数是多少?

电压表的示数是多少?

电压表V的示数是多少?

通过这道题目，使学生回忆并答出串联电路中电流、电压的关系

(1)串联电路中各处的电流相等.

(2)串联电路两端的总电压等于各支路两端的电压之和.

在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路，几个导体串联以后总电阻是多少?与分电阻有什么关系?例如在修理某电子仪器时，需要一个10的电阻，但不巧手边没有这种规格的电阻，而只有一些5的电阻，那么可不可以把几个5的电阻合起来代替10的电阻呢?

电阻的串联知识可以帮助我们解决这个问题.

2.串联电阻实验

让学生确认待测串联的三个电阻的阻值，然后通过实验加以验证.指导学生实验.按图所示，连接电路，首先将电阻串联入电路，调节滑动变阻器使电压表的读数为一整数(如3V)，电流表的读数为0.6A，根据伏安法测出.

然后分别用代替，分别测出.

将与串联起来接在电路的a、b两点之间，提示学生，把已串联的电阻与当作一个整体(一个电阻)闭合开关，调节滑动变阻器使电压示数为一整数(如3V)电流表此时读数为0.2A，根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果得出总电阻与、的关系.

再串入电阻，把已串联的电阻当作一个整体，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为一整数(如3V)电流表此时示数为0.1A，根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果，得出总电阻与的关系：.

3.应用欧姆定律推导串联电路的总电阻与分电阻的关系：

作图并从欧姆定律分别求得

在串联电路中

所以

这表明串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和.

4.运用公式进行简单计算

例一把的电阻与的电阻串联起来接在6V的电源上，求这串联

电路中的电流

让学生仔细读题，根据题意画出电路图并标出已知量的符号及数值，未知量的符号.

引导学生找出求电路中电流的三种方法

(1)(2)(3)

经比较得出第(3)种方法简便，找学生回答出串联电路的电阻计算

解题过程

已知V，求I

解

根据得

答这个串联电路中的电流为0.3A.

强调欧姆定律中的I、U、R必须对应同一段电路.

例二有一小灯泡，它正常发光时灯丝电阻为8.3，两端电压为2.5V.如果我们只有电压为6V的电源，要使灯泡正常工作，需要串联一个多大的电阻?

让学生根据题意画出电路图，并标明已知量的符号及数值，未知量的符号.

引导学生分析得出

(1)这盏灯正常工作时两端电压只许是2.5V，而电源电压是6V，那么串联的电阻要分担的电压为

(2)的大小根据欧姆定律求出

(3)因为与串联，通过的电流与通过的电流相等.

(4)通过的电流根据求出.

解题过程

已知，求

解电阻两端电压为

电路中的电流为

串联电路篇3

低压电源线上的瞬变电压幅值有时能达到标称电压的许多倍。这种情况常常要求对设备保护防止有人使用不适当的功率电平。防止敏感电路过电压的常用方法是增加并联嵌位电路。保险丝或其他限流器件处于这些嵌位电路的高能吸收能力之前。其他情况由于难以安装或更换保险丝、工作环境不可接近或者需要不间断工作而要求使用高压串联保护电路（而不是并联嵌位电路）。图1所示串联保护电路使用一个串联的高压N沟道MOSFET电源开关Q1和一个快速过电压探测器来关闭电源开关。电源开关和串联电源整流器D1能防止负载上出现高达±500V瞬变高压和连续过电压。

图1，这一电路可防止与右边两个端子连接的负载不会出现与左边两个端子连接的电源瞬变过电压和瞬变高电压。

在这种用12V标称电压电源线提供1A负载电流的电路中，一个高端开关驱动器IC1对完全接通的电源开关提供偏置。你可以通过改变D1和Q1来提高最大负载电流。为了预防出现很低的电源电压，IC1内含一个在电源电压高于10V时才能工作的欠压锁定电路。为防止出现过压，该电路使用一个由3只晶体管组成的、无偏置电流的、50纳秒过电压探测器，该探测器在当输入电压达到20V左右时起触发作用。此时，Q4将电源电压的栅极快速对地短路，强行关闭电源。升高的过电压首先使齐纳二极管D2导通，D2将IC两端的电压嵌位在18V左右以保护IC。齐纳电流流过2.2kΩ电阻器，产生一个使Q2导通的偏置电压。Q2导通引发一系列快速的动作：Q3导通，导致Q4导通，又导致Q1栅极电容快速放电而使Q1截止。

图2，加到图1所示电路的VIN上的150V瞬变电压对VOUT几乎没有影响。

你可以这样来验证该电路的性能：该电路在12V电源电压下输出1A电流时，在电源电压上加一个150V瞬变电压（图2）。瞬变电压电源的内部阻抗为1Ω，所加电压的上升时间为1ms。该电路在正常工作时吸收20mA电流，其中3mA被过电压锁定、电压探测分配器所吸收，17mA被IC1所吸收。如果你的设计需要在高温条件下工作，则请注意IC1的栅极电流输出是相对受限制的。你在进行高温设计计算时，需要密切关注其他电路元件产生的漏电流。

串联电路篇4

表2填0.15安和15欧。根据：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

2.进行新课

(1)欧姆定律

由实验我们已知道了在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论，即欧姆定律。

板书：〈第二节欧姆定律

1.内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。〉

欧姆定律是德国物理学家欧姆在19世纪初期(1827年)经过大量实验得出的一条关于电路的重要定律。

欧姆定律的公式：如果用U表示加在导体两端的电压，R表示这段导体的电阻，I表示这段导体中的电流，那么，欧姆定律可以写成如下公式：

I=U/R。

公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。

公式的物理意义：当导体的电阻R一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U)。当电压一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。

板书：<2.公式：I=U/R

I-电流(安)U-电压(伏)R-电阻(欧)>

有关欧姆定律的几点说明：

①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。

②对于一段电路，只要知道I、U和R三个物理量中的两个，就可以应用欧姆定律求出另一个。

③使用公式进行计算时，各物理量要用所要求的单位。

(2)应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。

例题1：课本中的例题1。(使用投影片)

学生读题，根据题意教师板演，画好电路图(如课本中的图8-2)。说明某导体两端所加电压的图示法。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。

解题过程要求写好已知、求、解和答。解题过程写出根据公式，然后代入数值，要有单位，最后得出结果。

板书：〈例题1：

已知：R=807欧，U=220伏。

求：I。

解：根据欧姆定律

I=U/R=220伏/807欧=0.27安。

答：通过这盏电灯的电流约为0.27安。〉

例题2：课本中例题2。(使用投影片)

板书：〈例题2〉

要求学生在笔记本上按例题1的要求解答。由一位同学到黑板上进行板演。

学生板演完毕，组织全体学生讨论、分析正误。教师小结。

①电路图及解题过程是否符合规范要求。

②答题叙述要完整。本题答：要使小灯泡正常发光，在它两端应加2.8伏的电压。

③解释U=IR的意义：导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流跟导体电阻的乘积。不能认为"电压跟电流成正比，跟电阻成反比。"因为这样表述颠倒了因果关系也不符合物理事实。

例题3：课本中的例题3。(使用投影片)

板书：〈例题3〉

解题方法同例题2。学生板演完毕，组织学生讨论、分析正误。教师小结。

①解释R=U/I的物理意义：对同一段导体来说，由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，所以i的比值是一定的。对于不同的导体，其比值一般不同。U和I的比值反映了导体电阻的大小。导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于材料、长度和横截面积，还跟温度有关。不能认为R=U/I表示导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。由于电阻是导体本身的一种性质，所以某导体两端的电压是零时，导体中的电流也等于零，而这个导体的电阻值是不变的。

②通过例题3的解答，介绍用伏安法测电阻的原理和方法。

板书：(书写于例题3解后)

〈用电压表和电流表测电阻的方法叫做伏安法。〉

3.小结

(1)简述欧姆定律的内容、公式及公式中各物理量的单位。

什么叫伏安法测电阻？原理是什么？

(2)讨论：通过课本中本节的"想想议议"，使学生知道：

①电流表的电阻很小(有的只有零点几欧)，因此实验中绝对不允许直接把电流表按到电源的两极上。否则，通过电流表的电流过大，有烧毁电流表的危险。

②电压表的电阻很大(约几千欧)，把电压表直接连在电源的两极上测电压时，由于通过电压表的电流很小，一般不会烧毁电压表。

4.布置作业

课本本节后的练习1、4。

(四)说明：通过例题，要领会培养学生在审题基础上画好电路图，按规范化要求解题。

第四节电阻的串联

(一)教学目的

1.通过实验和推导使学生理解串联电路的等效电阻和计算公式。

2.复习巩固串联电路电流和电压的特点。

3.会利用串联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题。

(二)教具

学生实验：每组配备干电池三节，电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只，定值电阻(2欧、4欧、5欧各一只)三个，导线若干。

(三)教学过程

1.引入新课

(1)阅读本节课文前的问号中提出的问题，由此引出本节学习的内容。

板书：〈第四节电阻的串联〉

(2)问：什么叫串联电路？画出两个定值电阻串联的电路图。(同学回答略，板演电路图参见课本图8-7)

(3)问：串联电路电流的特点是什么？举例说明。

学生回答，教师小结，在板演电路图上标出I1、I2和I。

板书：〈1．串联电路中各处的电流相等。I1=I2=I。〉

(4)问：串联电路的总电压(U)与分电压(U1、U2)的关系是什么？举例说明。

学生回答，教师小结，在板演电路图上标出U1、U2和U。

板书：〈2.串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2。〉

(5)几个已知阻值的电阻串联后，总电阻和各电阻之间有什么关系？这是本节课学习的主要内容。

2.进行新课

(1)实验：测R1和R2(R3)串联的总电阻。

问：实验的方法和原理是什么？

答：用伏安法测电阻。只要用电压表测出R1和R2串联电阻两端的总电压放用电流表测出通过串联电阻的电流，就可以根据欧姆定律逄出R1和R2串联后的总电阻。

要求学生设计一个测两个定值电阻(R1=2欧、R2=4欧)串联总电阻的实验电路。如课本图8-5所示。

进行实验：

①按伏安法测电阻的要求进行实验。

②测出R1(2欧)和R2(4欧)串联后的总电阻R。

③将R1和R3串联，测出串联后的总电阻R′。将实验结果填在课文中的结论处。

讨论实验数据，得出：R=R1+R2,R′=R1+R3。实验表明：串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和。

(2)理论推导串联电路总电阻计算公式。

上述实验结论也可以利用欧姆定律和串联电路的特点，从理论上推导得出。

结合R1、R2的串联电路图(课本图8-6)讲解。

板书：〈设：串联电阻的阻值为R1、R2，串联后的总电阻为R。

由于U=U1+U2,

因此IR=I1R1+I2R2,

因为串联电路中各处电流相等，I=I1=I2

所以R=R1+R2。〉

请学生叙述R=R1+R2的物理意义。

解答本节课文前问号中提出的问题。

指出：把几个导体串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个导体的电阻都大，总电阻也叫串联电路的等效电阻。

板书：〈3.串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和。R=R1+R2。〉

口头练习：

①把20欧的电阻R1和15欧的电阻R2串联起来，串联后的总电阻R是多大？(答：35欧)

②两只电阻串联后的总电阻是1千欧，已知其中一只电阻阻值是700欧，另一只电阻是多少欧？(答：300欧。)

(3)练习

例题1：

出示课本中的例题1投影幻灯片(或小黑板)。学生读题并根据题意画出电路图(如课本图8-7)。标出已知量的符号和数值以及未知量的符号。请一名学生板演，教师讲评。

讨论解题思路，鼓励学生积极回答。

小结：注意审题，弄清已知和所求。明确电路特点，利用欧姆定律和串联电路的特点求解。本题R1、R2串联，所以I=I1=I2。因U1、U2不知，故不能求出I1或I2。但串联电路的总电压知道，总电阻R可由R1+R2求出，根据欧姆定律I=U/R可求出电流I。

板书：〈例题1：

已知：U=6伏，R1=5欧，R2=15欧。

求：I。

解：R1和R2串联，

R=R1+R2=5欧+15欧=20欧。

电路中电流：I=U/R=6伏/20欧≈0.3安。

答：这个串联电路中的电流是0.3安。〉

例题2：

出示课本中例题2的投影片，学生读题，画电路图(要求同例题1)。

讨论解题思路，鼓励学生积极参与。

①问：此题中要使小灯泡正常发光，串联一个适当电阻的意义是什么？

答：小灯泡正常发光的电压是2.5伏，如果将其直接连到6伏的电源上，小灯泡中电流过大，灯丝将被烧毁。给小灯泡串联一个适当电阻R2，由于串联电路的总电压等于各部分电路电压之和，即U=U1+U2。串联的电阻R2可分去一部分电压。R2阻值只要选取合适，就可使小灯泡两端的电压为2.5伏，正常发光。

②串联的电阻R2，其阻值如何计算？

教师引导，学生叙述，分步板书(参见课本例题2的解)。

本题另解：

板书：〈R1和R2串联，由于：I1=I2，

所以根据欧姆定律得：U1/R1=U2/R2，

整理为U1/U2=R1/R2。〉

3.小结

串联电路中电流、电压和电阻的特点。

4.布置作业

本节后的练习：1、2、3。

(四)说明

1.本节测串联电路总电阻的实验，由于学生已学习了伏安法测电阻的知识，一般掌握较好，故实验前有关要求的叙述可从简。但在实验中教师要加强巡回指导。

2.从实验测出串联电阻的总电阻和运用欧姆定律推导出的结果一致。在此应强调实践和理论的统一。在推导串联电阻总电阻公式时，应注意培养学生的分析、推理能力。

3.解答简单的串联电路计算问题时要着重在解题思路及良好的解题习惯的培养上下功夫。

第五节电阻的并联

(一)教学目的

1.使学生知道几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小。

2.复习巩固并联电路电流、电压的特点。

3.会利用并联电路的特点，解答和计算简单的电路问题。

(二)教具

每组配备干电池二节，电压表、电流表、滑动变阻器和开关各一只，定值电阻2只(5欧和10欧各一只)，导线若干条。

(三)教学过程

1.复习

问：请你说出串联电路电流、电压和电阻的特点。(答略)

问：请解答课本本章习题中的第1题。

答：从课本第七章第一节末所列的数据表可以知道，在长短、粗细相等条件下，镍铬合金线的电阻比铜导线的电阻大；根据串联电路的特点可知，通过铜导线和镍铬合金中的电流一样大；根据欧姆定律得U=IR，可得出镍铬合金导线两端的电压大于铜导线两端的电压。

问：请解本章习题中的第6题。(请一名学生板演，其他学生自做，然后教师讲评。在讲评中要引导学生在审题的基础上画好电路图，按规范化要求求解。)

2.引入新课

(1)请学生阅读本节课文前问号中所提出的问题，由此提出本节学习的内容。

板书：〈第五节电阻的并联〉

(2)问：并联电路中电流的特点是什么？举例说明。

学生回答，教师小结。

板书：〈1.并联电路的总电流等于各支路中电流之和。即：I=I1+I2。〉

(4)问：并联电路电压的特点是什么？举例说明。

学生回答，教师小结。

板书：〈2.并联电路中各支路两端的电压相等。〉

(5)几个已知阻值的电阻并联后的总电阻跟各个电阻之间有什么关系呢？这就是本节将学习的知识。

3.进行新课

(1)实验：

明确如何测R1=5欧和R2=10欧并联后的总电阻，然后用伏安法测出R1、R2并联后的总电阻R，并将这个阻值与R1、R2进行比较。

学生实验，教师指导。实验完毕，整理好仪器。

报告实验结果，讨论实验结论：实验表明，几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。

板书：〈3.几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。〉

问：10欧和1欧的两个电阻并联的电阻小于多少欧？(答：小于1欧。)

(2)推导并联电路总电阻跟各并联电阻的定量关系。(以下内容教师边讲边板书)

板书：〈设：支路电阻分别是R1、R2；R1、R2并联的总电阻是R。

根据欧姆定律：I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,

由于：I=I1+I2,

因此：U/R=U1/R1+U2/R2。

又因为并联电路各支路两端的电压相等，即：U=U1=U2,

可得：1/R=1/R1+1/R2。

表明：并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。〉

练习：计算本节实验中的两个电阻(R1=5欧，R2=10欧)并联后的总电阻。

学生演练，一名学生板演，教师讲评，指出理论计算与实验结果一致。

几个电阻并联起来，总电阻比任何一个电阻都小，这是因为把导体并联起来，相当于增加了导体横截面积。

(3)练习

例题1：请学生回答本节课文前问号中提出的问题。(回答略)

简介：当n个相同阻值的电阻并联时总电阻的计算式：R=R''''/n。例题1中：R′=10千欧，n=2，所以：R=10千欧/2=5千欧。

例题2.在图8-1所示电路中，电源的电压是36伏，灯泡L1的电阻是20欧，L2的电阻是60欧，求两个灯泡同时工作时，电路的总电阻和干路里的电流。(出示投影幻灯片或小黑板)

学生读题，讨论此题解法，教师板书：

认请此题中灯泡L1和L2是并联的。(解答电路问题，首先要认清电路的连接情况)。在电路图中标明已知量的符号和数值以及未知量的符号。解题要写出已知、求、解和答。

（过程略）

问：串联电路有分压作用，且U1/U2=R1/R2。在并联电路，全国公务员共同天地中，干路中电流在分流点分成两部分，电流的分配跟电阻的关系是什么？此题中，L1、L2中电流之比是多少？

答：（略）

板书：〈在并联电路中，电流的分配跟电阻成反比，即：I1/I2=R2/R1。〉

4.小结

并联电跟中电流、电压、电阻的特点。

几个电阻并联起来，总电阻比任何一个电阻都小。

5.布置作业

课本本节末练习1、2；本章末习题9、10。

参看课本本章的"学到了什么？，根据知识结构图写出方框内的知识内容。

(四)说明

串联电路篇5

串联电路和并联电路的识别是中学生学习电学的基础，是中学电学教学的重点，也是一个难点。识别串并联电路，不能只从电路的形状上判断，还要根据电路的基本特点判断，对于较复杂的电路，更要根据电路的特征、开关的控制作用、用电器的工作状态等进行识别。根据多年物理电学教学经验，总结出如下几种有效的串并联电路识别方法。

一、串并联电路识别方法

（1）定义法：如电路中电路元件（用电器）"首首相接，尾尾相接"并列地连在电路中（"首"即为电流流入用电器的那一端，"尾"即为电流流出用电器的那一端），此电路就是并联电路。

（2）电流路径法：电流路径法是识别串、并联电路最常用的方法。所谓"电流路径法"就是在识别电路时，让电流从电源正极出发经过各用电器回到电源负极，途中不分流，电流始终是一条路径，这些用电器的连接方式就是串联；如果电流在某处分为几条支路，每条支路上都有用电器，电流在电路中有分有合，则这些用电器之间的连接方式就是并联。

如图1所示，电流从正极流出，经过开关、L1、L2回到电源的负极，电流只有一条路径，所以是串联电路。图2中，电流从正极流出，在A点分为两个支路，一个支路经过L1到B点，另一支路经过L2到B点汇合，所以是并联电路。

（3）拆除法：拆除法是识别较难电路的一种重要方法。它的原理就是串联电路中各用电器互相影响，并联电路中各用电器互不影响。大家知道，在串联电路中，拆除任何一个用电器，其他用电器中就没有电流通过；在并联电路中，拆除任何一个用电器，其他用电器中仍有电流通过。所谓"拆除法"，就是基于这两个特点，逐个拆除电路中的用电器，根据电路中其他用电器中有无电流通过来识别电路的方法。这种方法思路简单，易学易懂。

如图3所示：要判断灯L1、L2、L3的连接方式，对初学者来说较难，可以用拆除法来判断。逐一拆除电路中的灯泡，若剩余的灯泡仍构成通路，则电路为并联电路；若剩余的灯泡开路，则电路为串联电路。

当拆除L1时，电路图如图4所示，

可见当S闭合时，L2和L3仍是通路；当拆除L2时，电路图如图5所示，可见当S闭合时，L1和L3仍是通路；当拆除L3时，电路图如图6所示，可见当S闭合时，L1，L2仍是通路。因此L1、L2、L3是并联的。据此画出等效电路图如图7所示。

（4）节点法：所谓"节点法"就是在识别不规范电路过程中，不论导线有多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端点均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。

如图8所示的电路，用"节点法"知，A、B、C其实是同一点，这点接在电源正极上，D、E、F其实也是同一点，这点接在电源的负极上，也就是灯L1、L2、L3连接在公共点A、F之间，这三盏灯是并联的，简化后的电路如图9所示。

二、方法运用

在具体的串并联电路识别中，可用多种方法进行识别，以图10电路为例，分别介绍以上方法的运用。

分析：在图甲中，电流从正极到A点后，分成两路，一条路过C点，再经过电灯L1到达B点，另一条路过D点，再经过电灯L2到达B点，在B点两路电流汇合回到电源的负极，所以它们是并联关系。在图乙中，电流从正极顺次经过L1、S、L2，流回电源的负极，所以图乙是串联电路。在图丙中，当拆除L1时，电路如图9所示，可见当S闭合时，L2、L3仍是通路；当拆除L2时，电路如图10所示，可见当S闭合时，L1、L3仍是通路；当拆除L3时，电路如图11所示，可见当S闭合时，L1、L2仍是通路，所以图丙是并联电路。

串联电路篇6

关键词：串联电抗器限制短路电流维护

中图分类号：TM72文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）12（a）-0096-02随着南方电网网架的迅猛发展，用电需求的持续增长，一些发达地区的电力负荷日趋增大，而且电网结构的发展也越来越复杂，线路距离短时，其短路电流水平超标的风险越来越突出，给电网的安全可靠运行带来极大风险，而加装限流电抗器来降低电网短路电流水平的方式则成为了最有效、最便捷、最经济的解决该问题的方式。500kV纵江―宝安线路只有17.444kM，线路长度短，需要加装串联电抗器工程12台500kV限流电抗器，电流4000A，电抗21Ω，容量336Mvar。是目前世界上运行容量最大、电压等级最高的干式空心交流电抗器设备。这样可以保障广东东南片区电网的安全可靠运行，增强系统抵御运行风险的能力，降低电网短时电流水平。

1短路电流超标原因及限制措施

500kV电网等值零序阻抗大于正序阻抗是500kV母线的三相短路电流大于单相短路电流的原因。从理论上分析，影响因素为：（1）系统主要500kV电源点离负荷中心变电站距离较远，因此近似认为500kV电网正序组抗与负序组抗相等，三相与单相短路电流大小主要取决于正序与零序阻抗的大小；（2）系统500kV线路平均长度较短，并联条数多，主变压器零序阻抗远大于线路零序阻抗，因此500kV电网短路电流大小主要取决于500kV线路；（3）线路零序阻抗均大于其正序阻抗，一般取正序阻抗的3倍，因此，从500kV母线往外看，其500kV电网的正序等值阻抗小于零序等值阻抗。

限制短路电流的措施有：发展高一级电网，低压电网分片或将母线分列、分段运行，甚至将电网解列；采用高阻抗变压器；更换断路器，对现有变电站增容改造；采用串联电抗器。根据华东电网的实际情况和各种措施的费用及效果，在电网的合适地点安装串联电抗器是较为现实的措施。限制短路电流的益处是多方面的。

（1）直接减轻断路器的开断负担，有助于减少维修并延长寿命；

（2）限制流过重要电气设备的短路电流，避免设备损坏；

（3）减少线路电压损耗和发电机失步概率；

（4）减少故障时超高压输电网附近的电磁污染。

现在500kV纵江―宝安线路采用加装串联电抗器这种技术措施，可以有效地抑制系统的短路电流。目前500kV大限流电抗器运行情况良好。

2限流电抗器结构介绍

500kV母线串联限流电抗器，额定电感2x33.4mH，额定电流4000A，因为容量相当大，所以造成电抗器本体尺寸比常规电抗器尺寸要大出很多。为了尽最大可能减小设备的尺寸和重量，降低运输难度，因此设计为两台串联使用，电抗器采用耐热性能高的绝缘材料，以提高设备可靠性及热备用。干式空心电抗器在运行中，不可避免的在其附近产生漏磁场。尤其是大容量的电抗器，在其附近会产生很大的漏磁场，使得电抗器附近的金属物感应出较大的涡流损耗，尤其对铁磁物质，其感应的涡流损耗造成的温度，常常达到不能允许的程度。因此，在设计大容量干式空心电抗器时，禁忌使用铁磁物质作为电抗器的任何部件。对于电抗器支撑部位，必须选用与磁力线垂直的大截面时，一般选用无磁钢材料，这样，不仅何以保证电抗器的整体机械强度，还可以大大降低由交变磁场产生的涡流损耗。由于系统电压较高，根据经验，当电抗器运行于户外时，为提高电抗器本体绝缘性能，保证线圈使用寿命，减少局布放电发生，需要加装防雨装置。

3维护注意事项

3.1正常巡视（不停电）的项目和要求

巡视一般要求：

（1）对产品进行目测，检查产品是否完整，重点检查均压件有无明显松脱或掉落）。

（2）检查线圈表面油漆有无脱落，有无变色、起泡、掉漆，设备表面应清洁，标志清晰、完善。

（3）检查绝缘子表面有无颜色异常焦黑、裂纹、闪络。

（4）查看钢构件和底架生锈腐蚀情况，各法兰处紧固螺丝紧固情况。

（5）检查设备上是否有异物。

（6）查看是否从电抗器内部发出异常的声响，电抗器噪音A计权声压值应小于62.4dB（A）。查看电抗器内部是否有烧焦的气味或痕迹。

（7）引线接触良好，接头无过热，各连接引线无发热、变色。各个部位温升的限值如表1，表1为电抗器运行在额定电流下的温升限值，实际温升应根据现场运行状态进行检测。

（8）在外的接线端子应无过热情况。每月对外露导电接触面进行一次红外测温。

（9）接地可靠，周边金属物无异常发热现象。