【题目编号】MC1-1000
【题目】将 N 个相同的电阻负载并联后接到电源上,则与每个负载分别接到电源上相比:(“x^m”表示“x 的 m 次方”)
【答案】A
[A]并联后流过每个电阻的电流不变,所有电阻的总耗电功率为单个电阻的 N 倍
[B]并联后流过每个电阻的电流不变,所有电阻的总耗电功率为单个电阻的 N^2 倍
[C]并联后流过每个电阻的电流增加到 N 倍,每个电阻的总耗电功率增加到 N^2 倍
[D]并联后流过每个电阻的电流减少到 1/N,每个电阻的总耗电功率减少到 1/N^2
考点速览
这道题考的是 N 个相同电阻负载并联后接电源,与每个负载单独接电源相比,电流和总功率如何变化。考点核心是并联电路各支路彼此独立、电压不变,因此流过每个电阻的电流保持不变,只有总功率随并联个数线性累加,变成单个电阻的 N 倍。
原理与依据
并联电路最根本的特征是各支路两端电压相同。N 个相同电阻并联后接到电压为 U 的电源上,每个电阻两端的电压都等于 U,与它单独接同一电源时完全一样。既然电压没变、电阻也没变,那么流过每个电阻的电流就等于电压除以电阻,和单独接时相同。所以"并联后流过每个电阻的电流不变"成立,这是本题电流项的核心结论。
再看总功率。每个电阻单独接电源时消耗的功率是电压平方除以电阻,并联后每个电阻的电压仍是 U,所以每个电阻消耗的功率也还是电压平方除以电阻,与单独接时相同。N 个电阻并联,总功率就是 N 个这样的功率相加,等于单个电阻功率的 N 倍。总电流也同理,是 N 个支路电流之和,即单个电流的 N 倍,但题目问的是"流过每个电阻的电流",它并不变,这点要区分清楚。
用一组数字验证:设三个十欧电阻,即 N 等于三,并联接三十伏电源。每个电阻电压都等于三十伏,流过每个电阻的电流等于三十除以十、得三安,与单个十欧电阻单独接三十伏时完全一样,电流不变;每个电阻功率等于三十的平方除以十、得九十瓦,三个电阻总功率为二百七十瓦,正是单个九十瓦的三倍。电流不变、总功率三倍,两个结论同时验证。
逐项辨析
选项 A:并联后流过每个电阻的电流不变,所有电阻的总耗电功率为单个电阻的 N 倍。电压不变故电流不变,总功率按支路数线性累加为 N 倍,正确。
选项 B:电流不变对,但总功率写成单个电阻的 N² 倍,错。并联总功率是各支路功率直接相加,应为 N 倍而非 N² 倍,错误。
选项 C:电流写成增加到 N 倍,错。每个支路电压未变、电流就未变,变的是总电流而非单个支路电流,错误;功率 N² 倍也错。
选项 D:电流写成减少到 1/N,方向反了,并联不会减小单个支路电流,错误;功率 1/N² 也错。
易混淆点
最易混的是"单个支路电流"与"总电流"。并联后每个电阻的电流不变,但电源供给的总电流是单个的 N 倍;本题问的是流过每个电阻的电流,所以答"不变"。另一个易混点是串联与并联的相反结论:串联时每个电阻电流减小到 1/N、功率减到 1/N²;并联时每个电阻电流电压都不变、只有总功率按 N 倍累加。两者方向完全相反。
应试要点
记两条:并联 N 个相同电阻,每个电阻的电流和电压都不变,只有总功率变成单个的 N 倍。遇到问"每个电阻电流"的并联题答"不变",问"总功率"答"N 倍",二者别串。串联才让每个电阻的电流功率下降,并联不会。