????????本專欄是筆者主編教材（圖0所示）的電子版，依托簡易的元器件和儀表安排了30多個實驗，主要面向經(jīng)費不太充足的中高職院校。每個實驗都安排了必不可少的【預習知識】，精心設(shè)計的【實驗步驟】，全面豐富的【思考習題】。因此，對于開展電子技術(shù)教學犯愁的師生，本專欄應(yīng)該能夠幫到你們。

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實驗09? 并聯(lián)電路

【實驗目的】

1. 證明并聯(lián)電路中的總電阻隨著并聯(lián)電阻數(shù)量的增加而減小。
2. 學會計算和測量并聯(lián)電路的等效電阻和各支路電流。
3. 掌握如何排除并聯(lián)電路故障。

【預習知識】

??????? 并聯(lián)電路是指電流有不止一條通路的電路。并聯(lián)電路可以被認為是兩條平行的導線之間接有電壓源和元件。圖1說明了這個想法，電壓源出現(xiàn)在每個元件兩端。每條電流路徑稱為一條支路，任何支路中的電流只取決于該支路的電阻和電壓。

????????當并聯(lián)電路中增加更多的支路時，總電阻會減小。如果你把每條增加的路徑看作是電導，這個問題就不難理解了，因為電導是電阻的倒數(shù)。隨著并聯(lián)支路的增加，電流有了新的路徑，電導增大，更多的總電流在電路中流動。如果電路中的總電流增加，而源電壓不變，則總電阻必須根據(jù)歐姆定律減小。并聯(lián)電路的總電導是各支路電導之和，即：?

????????將電阻的定義代入電導公式，得到并聯(lián)電路電阻的倒數(shù)公式：

????????在并聯(lián)電路中，兩個或兩個以上元件連接的連接點稱之為結(jié)點，圖2顯示了一個標記為A的結(jié)點。由于電荷不能在某一點積聚，所以流入結(jié)點的電流必須等于流出結(jié)點的電流，這就是基爾霍夫電流定律。

????????將基爾霍夫電流定律應(yīng)用于靠近電源的一點，可以得出一個重要的結(jié)論：離開電源的電流必須等于各條支路電流之和?；鶢柣舴螂妷憾墒窃诖?lián)電路的研究中發(fā)展起來的，電流定律是在并聯(lián)電路的研究中發(fā)展起來的，這兩個定律適用于任何電路。

????????在實驗8中，我們研究了串聯(lián)電路如何使電壓在不同的電阻之間分配。在并聯(lián)電路中，則是電流被電阻分配。記住，電阻越大，電流就越小。一般分流器規(guī)則為：

????????注意，分式??總是小于1，?表示??所在那條支路的電流。如圖3所示，對于只有兩個電阻并聯(lián)的情況，這個公式可以簡化：

? ? ? ??

【實驗元件與儀器】

1. 3.3kΩ、4.7kΩ、6.8kΩ、10kΩ碳膜電阻各1支
2. 萬用表1個
3. 直流穩(wěn)壓電源1個

【操作內(nèi)容及步驟】

1. 按上述規(guī)格準備好所需的4支電阻，用萬用表實測一下各阻值，記錄在表1中。

2. 根據(jù)表2所示，依次增加并聯(lián)電阻的數(shù)量，測量并記錄每次并聯(lián)的總電阻 （表中“||”符號表示并聯(lián)的含義，后續(xù)會常用），圖3給出了測量??的原理圖和連線圖。

3. 完成并聯(lián)電阻測量后，按照圖4所示添加電源和電流表，測量每組并聯(lián)的總電流 ，記錄在表2的第3行。注意：電流表一定是與電源串聯(lián)的。

4. 在測量每組并聯(lián)總電流的同時，再找一個萬用表，測量每個電阻兩端的電壓，觀察測量值與電源電壓相比，有何特點？

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5. 根據(jù)歐姆定律計算每條支路的電流，阻值采用表1中的實測值，結(jié)果記錄在表3中。

6. 再根據(jù)并聯(lián)電阻分流公式計算每條支路的電流，總電阻和總電流采用表2中的實測值，將結(jié)果記錄在表4中，并與表3中的數(shù)據(jù)進行對比，觀察是否一致。

7. 根據(jù)你的實驗數(shù)據(jù)，是否能證明基爾霍夫電流定律：電路的總電流等于各支路電流之和？

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【實驗思考與討論】

1. 假如圖4中的一個并聯(lián)電阻燒壞了，總電流會如何變化？你可以去掉其中一個電阻試試，從觀察到的電流和電源電壓的變化來解釋在本實驗中如何發(fā)現(xiàn)開路電阻。

2. 如果本實驗中的一個并聯(lián)電阻被短路，將會出現(xiàn)什么情況？（推導即可，千萬不要嘗試）

3. 有三個電阻，阻值分別為620Ω、750Ω、820Ω，如果把它們與40V的電源并聯(lián)，計算電源輸出的總電流應(yīng)為多少？如果測量總電流為118mA，那么電路可能出現(xiàn)了什么問題？

4. 已知電路中某結(jié)點的電流流入流出情況如圖5所示，計算??支路的電流大小和方向。

5. 并聯(lián)電路中的短路元件是否會導致其他地方發(fā)生開路？請解釋原因。

（本文完）