串联电路模型 简单

1.串联电路定义

几个电路元件沿着单一路径互相连接，每个节点最多只连接两个元件，此种连接方式称为串联。以串联方式连接的电路称为串联电路。

2.串联电路特点

开关在任何位置控制整个电路，即其作用与所在的位置无关。电流只有一条通路，经过一盏灯的电流一定经过另一盏灯。如果熄灭一盏灯，另一盏灯一定熄灭。 优点：在一个电路中， 若想控制所有电路， 即可使用串联的电路； 缺点：只要有某一处断开，整个电路就成为断路，即所相串联的电子元件不能正常工作； 区分：串联电路没有分叉（支路）。

3.串联电路规律

（1）流过每个电阻的电流相等，因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。 

（2）总电压（串联电路=两端的电压）等于分电压（每个电阻两端的电压）之和，即U=U1+U2+……Un。这可由电压的定义直接得出。 

（3）总电阻等于分电阻之和。把欧姆定律分别用于每个电阻可得U1=IR1,U2=IR2,……,Un=IRn代入U=U1+U2+……+Un并注意到每个电阻上的电流相等，得U=I(R1+R2+Rn)。此式说明，若用一个阻值为R=R1+R2+…+Rn的电阻元件代替原来n个电阻的串联电路，这个元件的电流将与原串联电路的电流相同。因此电阻R叫原串联电阻的等效电阻（或总电阻）。故总电阻等于分电阻之和。 

（4）各电阻分得的电压与其阻值成正比，因为Ui=IRi。 

（5）各电阻分得的功率与其阻值成正比，因Pi=I2Ri。 

（6）并联电路电流有分叉。

因此为了学生更好的理解串联电路中电流、电压、电阻之间的关系，变化规律，更加直观感受串联电路，特设计此次“串联电路模式”展示实验。首先看视频效果。

使用microbit的A按键作为电路中的出发开关，当点击绿旗启动时，开关成关闭状态。当点击microbitA按键时，电路启动。使用角度传感器作为总电压的调节按钮，这样可以在屏幕上实时看到电路中电压、电流、电阻的关系变化。同时，通过角色V、I、R也能直观看到数据变量。

这个是背景，需要将第二个电阻替换为电灯的角色。

电灯的角色

一共是七个角色分别是电灯、开关、light、V、I 、R、=

程序初始化工作主要是针对各个角色进行坐标位置、大小、状态的确认。按键需要在程序中不断检测按钮A是否被按下。如果按下需要切换造型，同时广播开灯。这里需要加入等待延时程序才会积极的响应。

当接收到开灯指令后，电灯需要显示。亮度的变化范围正比例于电流值。

同样V、I、R等角色变化也需要跟随相应的变量。

关于各个变量的计算在背景的脚本中进行编写。由于角度传感器（实际上就是一个电位器）的变化范围是0~1023，因此需要进行映射。程序中需要不断检测按键开关的状态，只有开关的状态时On的时候，才代表着电路接通。

代码码云地址：https://gitee.com/renbei888/series_circuit_model/attach_files