在串联电路中,两个电阻R 1 R_1R1、R 2 R_2R2两端的电压与其电阻成正比,分压公式推导过程及表达式如下: 推导过程 根据串联电路的特点,电流处处相等,总电压等于各部分电路两端电压之和。
设电路中的电流为I II,电源电压为U UU,电阻R 1 R_1R1两端的电压为U 1 U_1U1 ,电阻R 2 R_2R2两端的电压为U 2 U_2U2。
由欧姆定律I = U R I = \frac{U}{R}I=RU可得,I = U 1 R 1 = U 2 R 2 I = \frac{U_1}{R_1} = \frac{U_2}{R_2}I=R1U1=R2U2,那么U 1 = I R 1 U_1 = IR_1U1=IR1,U 2 = I R 2 U_2 = IR_2U2=IR2。
又因为U = U 1 + U 2 U = U_1 + U_2U=U1+U2 ,将U 1 = I R 1 U_1 = IR_1U1=IR1,U 2 = I R 2 U_2 = IR_2U2=IR2代入可得:U = I R 1 + I R 2 = I ( R 1 + R 2 ) U = IR_1 + IR_2 = I (R_1 + R_2)U=IR1+IR2=I(R1+R2),所以I = U R 1 + R 2 I = \frac{U}{R_1 + R_2}I=R1+R2U。
将I = U R 1 + R 2 I = \frac{U}{R_1 + R_2}I=R1+R2U代入U 1 = I R 1 U_1 = IR_1U1=IR1,可得U 1 = R 1 R 1 + R 2 U U_1 = \frac{R_1}{R_1 + R_2}UU1=R1+R2R1U;代入U 2 = I R 2 U_2 = IR_2U2=IR2,可得U 2 = R 2 R 1 + R 2 U U_2 = \frac{R_2}{R_1 + R_2}UU2=R1+R2R2U。
分压公式 U 1 = R 1 R 1 + R 2 U U_1 = \frac{R_1}{R_1 + R_2}UU1=R1+R2R1U U 2 = R 2 R 1 + R 2 U U_2 = \frac{R_2}{R_1 + R_2}UU2=R1+R2R2U 其中U UU是电源电压,U 1 U_1U1、U 2 U_2U2分别是电阻R 1 R_1R1、R 2 R_2R2两端分得的电压。
这两个公式表明,在串联电路中,某个电阻越大,它两端分得的电压也就越大 。