【题目编号】MC1-1001
【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]并联后每个电阻两端的电压不变,所有电阻的总耗电功率为单个电阻的 N 倍
[B]并联后每个电阻两端的电压不变,所有电阻的总耗电功率为单个电阻的 N^2 倍
[C]并联后每个电阻两端的电压增加到 N 倍,每个电阻的总耗电功率增加到 N^2 倍
[D]并联后每个电阻两端的电压减少到 1/N,每个电阻的总耗电功率减少到 1/N^2
考点速览
这道题与上一道并联题互为补充,考的是 N 个相同电阻负载并联后,每个电阻两端电压和总耗电功率的变化。考点核心是并联电路电压不变:N 个相同电阻并联后每个电阻电压仍是电源电压,只有总功率随个数线性累加为单个电阻的 N 倍。
原理与依据
并联电路的定义决定了每个支路都直接跨接在电源两端,因此每个电阻两端的电压都等于电源电压 U,与它单独接同一电源时完全相同。这是并联与串联最本质的区别:串联会把总电压分割,并联则让每个支路都拿到完整电压。所以"并联后每个电阻两端的电压不变"成立,这是本题电压项的核心结论。
再看总功率。每个电阻单独接电源时的功率是电压平方除以电阻,并联后每个电阻电压仍是 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 个相同功率相加,等于单个电阻功率的 N 倍。总电流也按同样方式累加为单个电流的 N 倍,但题目问的是电压和总功率,电压不变、总功率 N 倍即可。
从总电阻的角度也能印证:并联电阻越并总电阻越小,N 个相同电阻并联后的总电阻是单个电阻的 N 分之一,电源供出的总电流相应增大到单个电流的 N 倍,但每个支路两端的电压、流过的电流都不受并联个数影响,依然各自保持不变。
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,与单个十欧电阻单独接三十伏时一样,电压不变;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。电压不变、总功率三倍,两个结论同时验证。
逐项辨析
选项 A:并联后每个电阻两端的电压不变,所有电阻的总耗电功率为单个电阻的 N 倍。电压不变是并联本质,总功率按支路数累加为 N 倍,正确。
选项 B:电压不变对,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:电压写成增加到 N 倍,错。并联每个支路都直接跨接电源,电压就是电源电压,不可能再升高到 N 倍,错误;功率 N² 倍也错。
选项 D:电压写成减少到 1/N,这是把串联分压误套到并联上,并联电压不会减小,错误;功率 1/N² 也错。
易混淆点
最易混的是并联"电压不变"与串联"电压均分"。串联时 N 个相同电阻把总电压分成 N 份,每个电阻电压降到 1/N;并联时每个电阻电压都等于电源电压、保持不变。判断时先看电路结构,并联答电压不变,串联答电压 1/N。另一个易混点是总功率:并联总功率是单个的 N 倍(累加),不是 N² 倍,平方关系在这里不适用。
应试要点
记两条:并联 N 个相同电阻,每个电阻电压不变,总功率为单个的 N 倍。遇到并联题,看到"电压不变"选它,看到"电压成倍"排除;总功率答 N 倍、不是 N² 倍。串联才分压,并联电压始终不变。