串聯與並聯電路：完整解析

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電路可以串聯或並聯排列。串聯電路允許電子流向一個或多個電阻器,電阻器是電路中使用電池電力的元件。所有元件都通過同一個分支連接。另一方面,並聯電路中的每個元件都有自己獨立的分支。

以下是您在處理串聯和並聯電路時可能會遇到的一些常用術語和圖示的細分。

	串聯：定義 + 圖示	並聯：定義 + 圖示
電流	流經電路的電量,使用安培計測量,單位為安培。在此圖中,電流以i表示。	流經電路的電量,使用安培計測量,單位為安培。在此圖中,電流以i* 表示。
電壓	電壓可以被認為是一種力,它使電荷在電線或其他類型的導體中移動。它使用伏特計測量,單位為伏特 (v)。	電壓可以被認為是一種力,它使電荷在電線或其他類型的導體中移動。它使用伏特計測量,單位為伏特 (v)。
電阻單位	電阻是對電路電流流動的阻力大小的度量。電阻的單位是歐姆 (Ω)。	電阻是對電路電流流動的阻力大小的度量。電阻的單位是歐姆 (Ω)。
電感器	當電流通過電感器時，能量會儲存在磁場中。電感器會對電流的任何變化產生阻礙。	當電流通過電感器時，能量會儲存在磁場中。電感器會對電流的任何變化產生阻礙。
電容器	電容器是一種被動電子元件,它將電能儲存在電場中。	電容器是一種被動電子元件,它將電能儲存在電場中。
開關	開關用於控制電路中的電流流動，可阻斷或啟動電流。	開關用於控制電路中的電流流動，可阻斷或啟動電流。
電池	電池是一種提供電壓以使電流在電路中流動的能量來源。它有正極(+)和負極(-)。正極用較長的橫線表示，負極用較短的橫線表示。	電池是一種提供電壓以使電流在電路中流動的能量來源。它有正極(+)和負極(-)。正極用較長的橫線表示，負極用較短的橫線表示。

我們已經介紹了一些基礎知識,讓我們更深入地研究每種類型的電路。

串聯電路

在串聯電路中,電阻器沿著一個分支排列成鏈狀。流過每個電阻器的電流是一樣的。串聯電路中的每個元件都相互依賴；如果移除一個元件,其它元件將無法運作。

串聯電路由串聯連接組成。所有元件都通過單一路徑連接。電流只能通過這條路徑流動。在此範例中,電流只有一條路徑可以通過,即從電池到開關再到兩個燈泡。

現實生活中使用串聯電路的例子是燈泡。電路由電源、開關、燈泡和電線組成。現實生活中串聯電路的其他例子包括聖誕燈泡、冰箱、冷凍庫。

• 優點
  • 串聯電路不易過熱。乾燥易燃的物體如果放置在串聯電路附近,不太可能失火。
  • 串聯電路非常容易理解和製作。
  • 電壓隨電池數量增加而提高。
• 缺點
  • 串聯電路的元件相互連接。如果一個元件損壞或故障,其他元件將無法運作。最好的例子是聖誕燈泡。
  • 串聯電路中的元件越多,電阻就越大。

並聯電路

在並聯電路中,電流必須通過至少兩個不同的分支。電流將根據分支的數量進行分配。每個電阻器將具有固定的電壓,但流過每個分支的電流可能不同。

並聯電路由並聯連接組成。在這種類型的連接中，每個元件的電線互相連接,如下圖所示。

現實生活中並聯電路的例子可以在家庭的照明和佈線設置中找到。例如,所有燈具都由單一電源供電,如果一個燈泡燒壞,電源仍然能夠向其他燈泡輸送電流,確保其他電器可以繼續正常運作。

• 優點
  • 並聯電路中的每個元件都接收相同的電壓。
  • 如果一個元件停止運作或故障,不會影響其他元件的運作。
  • 元件可以連接到電路或從電路斷開,而不會影響其他元件。
• 缺點
  • 並聯電路比較難設置,建構一個並聯電路需要更多電線。
  • 除非降低並聯電路中的電阻,不然無法提高電壓。

更多範例

以下是串聯和並聯電路的另外兩個範例。

串聯電路範例

並聯電路範例

談到串聯與並聯電路,每種電路都有不同的特性,在選擇最符合您需求的電路時,您要記住這些特性。

• 串聯電路中的元件形成電流通過的單一路徑。這是最簡單的電路類型,但請記住,元件之間是彼此依賴的。
• 在並聯電路中,電流至少有兩個分支可以流過。如果一個元件停止運作,不會影響其他元件的運作。

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