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第20章 串联与并联

如果一个电路中所有元件逐个顺次加以连接,这个电路就是串联电路(seriescircuit)。在串联电路中,电流只有一条道路。例如,开关和它所控制的电器设备都是以串联的方式连接在一起的。

连接一个串联电路很简单,但串联电路有一些缺点。如果串联电路中的一只灯泡烧坏了,电路会发生什么情况呢?

一只烧坏的灯泡在电路中形成一个断点,电荷就没有其他路径可通过。因此,一盏电灯熄灭了,其他所有的电灯也都熄灭了。

串联电路的另一缺点是随着电路中接入灯泡的数目增多,电灯会变得越来越暗。为什么会发生这种现象?想一想,当你增加灯泡时,串联电路中的总电阻会怎样变化?总电阻增大了。我们知道,如果电阻增大,电流就减小。因此,随着接入串联电路中灯泡数目的增多,电路中电流会减小,结果使灯泡变暗。

不同的仪表以不同的方式连接在电路中。

电流表是用来测量电流的,如果你想测量电路中通过某一设备的电流,电流表应该跟这一设备串联。

轮船上的电灯能否用串联方式来连接呢?不可以,因为如果所有电灯串联连接,那么当一盏灯烧坏时,其余所有的灯都要同时熄灭。然而,你看到的是少数几盏灯烧坏,其余的灯却都亮着。

轮船上的灯是用并联方式连接的。在并联电路(parallelcircuit)中,电路的不同部分在各自独立的分支上。在并联电路中,电流有好几条路径可通过。注意,每个灯泡都有自己的从电源一极到另一极的电流路径。

在并联电路中,如果一盏电灯烧坏了,会发生什么现象?如果一条支路断开了,电流仍可以从其他支路通过。因此,如果一盏电灯熄灭了,其他电灯仍能亮着。每个支路中都可以安装开关,以便分别控制这条支路中电灯的开和关,而不影响其他支路上的电灯。

在并联电路中增加一条支路,并联电路的电阻会发生什么变化呢?也许你会认为总电阻将增加,但实际上总电阻是减小的。为了搞懂这个问题,请你再用水流作对比。假设将水库里的水放出,并且只许水从一根水管流出,那么在一定时间内就有一定数量的水流出来;如果用两根水管代替原来的一根水管,则在相等时间内流出的水将加倍。因为有两条路径可走,水就更易流出。并联电路也是如此。增加新的通路或支路时,电流有更多的路径可通过,因而总电阻就减小。

那么,电流又将怎样变化呢?若电阻减小,电流肯定增大,增大的电流流过新的支路,而不影响原有支路中的电流。因此,当你在并联电路中增加支路时,其他支路中的电灯亮度不发生变化。

电压表用来测量电压,当你测量某设备两端的电压时,电压表和这个设备应该并联连接。

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