点亮生活的光 · 探索电荷流动的路径
晚上,马路上的路灯总是同时亮起,同时熄灭。这让它们看起来像是一个整体。
但是,如果其中一盏灯坏了,其他的灯依然亮着。这说明它们的工作状态是互不影响的。
| 状态 | 定义 | 现象 |
|---|---|---|
| 通路 | 电路连通,用电器能够工作时的状态 | 电路中有电流,用电器工作 |
| 开路 | 电路中某处断开,没有电流通过用电器 | 电路中无电流,用电器不能工作 |
| 短路(危险) | 用电器被短路或电源短路(不经过用电器将电源的正、负极直接连接起来,会造成电源短路) | 电源短路时电路中的电流会很大,容易损坏电源,甚至引起火灾 |
实验任务: 1. 闭合开关观察电流流向(流光)。2. 点击灯泡模拟损坏。3. 尝试各种短路情况。
基于实验观察,我们可以总结出两种基本电路连接方式在电学规律上的核心差异:
| 对比项目 | 🔗 串联电路 (Series) | 📚 并联电路 (Parallel) |
|---|---|---|
| 电流路径 | 只有一条路径,无分支 | 有多条路径,有干路和支路 |
| 相互影响 | 用电器互相影响,一断全断 | 各支路互不影响,独立工作 |
| 电流规律 | 处处相等 $$ I = I_1 = I_2 = \dots $$ |
干路电流等于各支路电流之和 $$ I = I_1 + I_2 + \dots $$ |
| 电压规律 | 总电压等于各部分电压之和 $$ U = U_1 + U_2 + \dots $$ |
各支路电压相等,且等于总电压 $$ U = U_1 = U_2 = \dots $$ |
| 开关作用 | 控制整个电路,位置无影响 | 干路开关控制全部,支路开关控制所在支路 |
逻辑门: 计算机的基础。