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电流

电流是初三电学的起点。学这一章,最重要的不是只记“电流方向”和“单位”,而是会把电路元件连起来看,知道电流在串联、并联电路中怎样分布。

串联与并联电路电流示意图

学习目标

  • 会理解电流形成的条件和电流方向规定。
  • 会识别完整电路的基本组成。
  • 会区分串联和并联电路的电流规律。
  • 会规范使用电流表。

核心概念

1. 什么是电流

电荷的定向移动形成电流。

规定方向:

  • 电流方向规定为正电荷定向移动的方向
  • 与电子实际移动方向相反。

2. 电路的基本组成

一个完整电路通常包含:

  • 电源;
  • 用电器;
  • 开关;
  • 导线。

闭合电路中才可能形成持续电流。

串联和并联电路

1. 串联电路

特点:

  • 电流只有一条路径;
  • 电流处处相等。
I=I1=I2I = I_1 = I_2

2. 并联电路

特点:

  • 电流有多条支路;
  • 干路电流等于各支路电流之和。
I=I1+I2I = I_1 + I_2

电流表使用

电流表使用规则:

  1. 必须串联在被测电路中;
  2. 电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
  3. 不可直接并联在电源两端;
  4. 先选较大量程,防止损坏仪表。

典型例题

例 1:并联电路求干路电流

I1=0.2AI_1 = 0.2\,\mathrm{A}I2=0.3AI_2 = 0.3\,\mathrm{A},则:

I=I1+I2=0.5AI = I_1 + I_2 = 0.5\,\mathrm{A}

例 2:电流表为什么不能直接接电源两端

因为电流表内阻很小,若直接接电源两端,相当于短路,可能烧坏电流表或电源。

易错点

  • 把电流表并联在用电器两端。
  • 读错量程。
  • 把电子移动方向当成电流方向。
  • 看到两只灯泡就默认并联或默认串联,没有看实际连接关系。

规则总结

  • 串联:电流处处相等。
  • 并联:干路电流等于各支路电流之和。
  • 电流表必须串联使用。
  • 电流单位是安培,符号 A\mathrm{A}

练习题

  1. 基础题:电流方向怎样规定?
  2. 提高题:并联电路中两支路电流分别为 0.4A0.4\,\mathrm{A}0.1A0.1\,\mathrm{A},干路电流是多少?
  3. 提高题:为什么电流表不能并联在电源两端?
  4. 综合题:说出判断一个电路是串联还是并联时至少要看哪两点。

参考答案

  1. 规定为正电荷定向移动的方向。
  2. I=0.4+0.1=0.5AI = 0.4 + 0.1 = 0.5\,\mathrm{A}
  3. 因为会造成短路,电流过大,可能损坏电流表。
  4. 可以看电流路径是否只有一条,以及元件之间是否首尾依次连接或分成支路。