串联电路中，为什么定值电阻增大，其两端电压就会增大。不应该电阻越大，电流就越小，那么电压就会小吗?
2024-11-19 阅读 48
在串联电路中，当定值电阻增大时，根据欧姆定律（U=IR），电压和电流之间的关系是电压等于电流乘以电阻。因此，当电阻增大时，如果电路中的总电压保持不变，根据欧姆定律，电流会减小。这意味着在串联电路中，电阻增大会导致电流减小，但两端电压却会增大。这是因为串联电路中，总电压等于各个元件电压之和，所以当电流减小时，电阻两端的电压会增大。
更新于 2024年11月21日
我来回答吧。
1.先看例子我们看下图：
图1：示例图当电阻R2的阻值为100Ω时：
总电流： I=\frac{E}{r+R_1+R_2+R_3}=\frac{6}{0.8+100+100+100}\approx 0.01994AI=\frac{E}{r+R_1+R_2+R_3}=\frac{6}{0.8+100+100+100}\approx 0.01994A
R2的电压： U_{R2}=IR_2=0.01994\times 100=1.994VU_{R2}=IR_2=0.01994\times 100=1.994V
路端电压： U=I(R_1+R_2+R_3)\\=0.01994\times (100+100+100)=5.982VU=I(R_1+R_2+R_3)\\=0.01994\times (100+100+100)=5.982V
当电阻R2的阻值为200Ω时：
总电流： I=\frac{E}{r+R_1+R_2+R_3}=\frac{6}{0.8+100+200+100}\approx 0.01497AI=\frac{E}{r+R_1+R_2+R_3}=\frac{6}{0.8+100+200+100}\approx 0.01497A
R2的电压： U_{R2}=IR_2=0.01497\times 200=2.994VU_{R2}=IR_2=0.01497\times 200=2.994V
路端电压： U=I(R_1+R_2+R_3)\\=0.01497\times (100+200+100)=5.988VU=I(R_1+R_2+R_3)\\=0.01497\times (100+200+100)=5.988V
当电阻R2的阻值为300Ω时
总电流： I=\frac{E}{r+R_1+R_2+R_3}=\frac{6}{0.8+100+300+100}\approx 0.01198AI=\frac{E}{r+R_1+R_2+R_3}=\frac{6}{0.8+100+300+100}\approx 0.01198A
R2的电压： U_{R2}=IR_2=0.01198\times 300=3.594VU_{R2}=IR_2=0.01198\times 300=3.594V
路端电压： U=I(R_1+R_2+R_3)\\=0.01198\times (100+300+100)=5.99VU=I(R_1+R_2+R_3)\\=0.01198\times (100+300+100)=5.99V
如果我们把电阻R2的阻值提高到100kΩ，我们再来计算一下：
总电流： I=\frac{E}{r+R_1+R_2+R_3}\\=\frac{6}{0.8+100+100000+100}\approx 5.9880\times 10^{-5}AI=\frac{E}{r+R_1+R_2+R_3}\\=\frac{6}{0.8+100+100000+100}\approx 5.9880\times 10^{-5}A
R2的电压： U_{R2}=IR_2=5.9880\times 10^{-5}\times 100000=5.988VU_{R2}=IR_2=5.9880\times 10^{-5}\times 100000=5.988V
路端电压： U=I(R_1+R_2+R_3)\\=5.9880\times 10^{-5}\times (100+100000+100)\\\approx 5.999952096V\approx 6VU=I(R_1+R_2+R_3)\\=5.9880\times 10^{-5}\times (100+100000+100)\\\approx 5.999952096V\approx 6V
从这个例子中我们看到，我们把电阻R2的阻值提高，而电池电动势E不变，则路端电压U会上升，电阻R2的压降当然也会上升。
2.问题探讨及答案通过以上例子的讨论，我们看到如果电池电动势E不变，电源内阻r也不变，把串联电路中某电阻阻值增加后，电源外侧串联电路的总阻值R会增加，而总电流I=E/(r+R)会减小。在这里，因为电源电动势E和内阻r是不变的，电流I减小了，电源内阻r产生的电压降Ir当然会下降，故路端电压U=E-Ir的值会增加。
