串联电路讲解：串联电阻、电压、电流的大小及相互关系

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电路的串联和并联是最基本的电路连接方式，无论是维修电工的执业证考点中还是在电机工程学中，并联电路和串联电路都是重要的考点，需要认真学习。
什么是串联电路

串联顾名思义就是一串串的链接在一起；我们看上图中有两个以上的电阻，就是一个接着一个成串的链接在一起，组成一个没有分支的电路，这种链接方式的电路就是串联电路；当串联的是电阻时，就是串联电阻。这个电阻可以是纯粹的电阻，也可以是任何有阻值的元器件（如负载甚至导线本身）。
串联电阻及电流和电压的大小

串联电路电流：由于串联电路没有分支，所以电路中电流是相同的（就好比水流一样，水量都从一个线路流出时流量都是相同的，但有时候水可以堆积，但是电荷在电路中不能堆积，也不能在流动中自行消失。）。即，不论是电阻大的地方，还是电阻小的地方，电流大小是相等的。
串联电路电压：因为串联电路各段电流是相同的，这样，根据欧姆定律便可得知：在电阻大的那段电路上承受的电压变大，电阻小的那段电路上承受的电压变小。也就是说，各段电路的电压对应的电阻成正比例分配；我们利用欧姆定律分析前面的串联电路图便可得知：

因为：U1=IR1；U2=IR2；U3=IR3
所以：U1：U2：U3=R1：R2：R3

串联电路电功率：因为串联电路各段电流相同，因此，各段功率也与对应的电阻成正比分配，这一点我们可以通过变换的电功率计算公式验证：

因为：P1=I2R1；P2=I2R2；P3=I2R3
所以：P1：P2：P3=R1：R2：R3

串联电路的总电压等于各段电压之和：若总电压是已知数，则分电压由下式可得：

U1=R1÷（R1+R2+R3）×U
U2=R2÷（R1+R2+R3）×U
U3=R3÷（R1+R2+R3）×U

上面的公式称为分压公式。其实也就是算出电阻的比例然后乘总电压就得出分电压了。
串联电路的总电阻等于各段电阻之和：因为，串联电阻越多，电流通过时遇到的阻力也就越大。好像增加了长度似的。下面我们依然使用变换的欧姆定律来验证：

因为：U=U1+U2+U3
所以：IR=IR1+IR2+IR3
同时相乘的I可以去除，则得：R=R1+R2+R3

当R1=R2=R3=Ro时，R=3Ro，如此类推：n个相同阻值的电阻串联，其总电阻等于n倍的分电阻，各电阻上的电压为1/n倍总电压。利用电阻串联可以起到限流、分压作用。
串联电路计算题

直流电机的串联电阻电路计算题

如右图所示的一台直流电动机串联电路图，绕组的电阻Ro很小，启动时电流特别大，会损坏电机，为了限制这个启动电流，启动时在定子上先串联上一个限流电阻。如果电源电压U=220V，电机的内阻Ro=1Ω，额定电流为10A；
试计算不加启动电阻（串联电阻R）时的启动电流；为了使启动电流不超过额定电流的2倍，应加多大的串联限流电阻？
解：不串联启动电阻时启动电流直接用电压除以绕组电阻即可；

欧姆定律：I=U/R；代入本题中：I=U/r0=22/1=220A

使启动电流限制在额定电流的两倍，即20A的范围内，应该加多大的启动电阻R（串联限流电阻），此时我们根据“串联电路的总电阻等于各段电阻之和”来计算：

欧姆定律：I=U/R；代入本题中：I=U÷（R+ro）
计算电阻：R=（U-Iro）÷I=（220-20×1）÷20=10Ω

也可以先算出20A时所需要的电阻220÷20=11Ω，再减去现有的电阻Ro=1Ω的阻值即可。