16、电路基础：串联电路的关键定律与规则解析

电路基础：串联电路的关键定律与规则解析

1. 串联电路总电阻与电压源串联

1.1 串联电路总电阻计算

在串联电路中，总电阻 (R_T) 等于各电阻之和，即 (R_T = R_1 + R_2 + R_3)。例如，已知 (R_T = 12k\Omega)，(R_2 = 4k\Omega)，(R_3 = 6k\Omega)，可计算出 (R_1 = R_T - R_2 - R_3 = 12k\Omega - 4k\Omega - 6k\Omega = 2k\Omega)。同时，根据欧姆定律 (E = I R_T)，若 (I = 6\times10^{-3}A)，(R_T = 12\times10^{3}\Omega)，则电源电压 (E = (6\times10^{-3}A)(12\times10^{3}\Omega) = 72V)。

1.2 电压源串联

电压源可以串联连接，以增加或降低施加到系统的总电压。净电压通过将相同极性的电压源相加，并减去相反极性电压源的总和来确定，净极性为较大总和的极性。
- 示例 1 ：如图 5.10(a) 所示，所有电压源都使电流向右流动，净电压 (E_T = E_1 + E_2 + E_3 = 10V + 6V + 2V = 18V)。
- 示例 2 ：在图 5.10(b) 中，向左的“压力”更大，净电压 (E_T = E_2 + E_3 - E_1 = 9V + 3V - 4V = 8V)。

下面用表格总结电压源串联的情况：
| 情况 | 电压源连接方式 | 净电压计算 | 净极性 |
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