1.2串联电路分析方法

串联电路与并联电路是各类电子电路的两个基础单元电路，任何复杂的电子电路都是形形色色的串联电路和并联电路的有机集成，所以深入掌握串联电路的特性，掌握串联电路的分析方法和思路对电路分析有着举足轻重的影响。

1.2.1 电阻串联电路分析方法

如图1-9所示是电阻串联电路示意图。两个或多个电阻器头尾相串接起来的电路称为电阻串联电路，串联电路中没有支路。

1.电阻串联电路越串联总电阻越大特性记忆方法

电阻串联电路的总电阻越串联越大，总电阻等于各串联电阻阻值之和，即串联电路的总电阻R=R1+R2+R3+…。

串联电路中电阻一个个串联起来，电流要流过每一个电阻，而每一个电阻对电流都起着阻碍作用，串联的电阻越多对电流的阻碍作用越大，所以电阻串联电路的总电阻越串联越大。

电阻串联电路可以等效成一只电阻，分析电路过程中时常需要这种等效理解，再复杂的串联电路都可以进行这样的等效理解，这种等效有益于串联电路的工作原理理解。

如图1-10所示是电阻串联电路的等效理解示意图，如果几只电阻串联，整个串联电路都可以等效成一只电阻。

2.串联电路中电流处处相等特性

在电阻串联电路中，流过电路中的每一点、每一个元器件的电流是相等的，这是电阻串联电路的特性。在其他元器件构成的串联电路中，无论参与串联的元器件如何，流过各元器件的电流也相等。如图1-11所示是电阻串联电路中电流处处相等示意图。

电路分析思路提示：掌握电阻串联电路中电流处处相等特性的重要性体现在下列两个方面。

（1）电路分析中，知道流过串联电路中一只元器件的电流大小及特性，可以推理出流过其他所有串联电路中元器件的电流特性，方便了电路分析。

（2）电路故障推理中，当检测到串联电路中某只元器件没有电流流过时，可以推理出整个串联电路中没有电流流动，方便了故障检修。

3.抓住串联电路分析中主要作用元器件方法

如图1-12所示是电阻串联电路中起主要作用元器件的示意图。电阻R1起主要作用，可以从下列几个方面理解：

（1）R1的阻值大小变化对整个串联电路总阻值的影响大。

（2）R1的阻值大小基本上决定了串联电路中电流的大小。

（3）R1两端的电压降远大于其他电阻上的电压降，如果它发生短路故障将对该串联电路造成严重的过电流故障。

1.2.2 纯电容串联电路分析方法

除电阻以外，其他电子元器件也可以构成丰富多彩的串联电路。

只有电容的串联电路称为纯电容串联电路，如图1-13所示是纯电容串联电路，电路中C1和C2串联。纯电容串联电路是串联电路的一种，所以它与电阻串联电路有着许多的共性，但是电容与电阻的特性不同，因此纯电容串联电路与电阻串联电路的特性也有所不同，不同的根本原因是电容特性与电阻特性不同。

1.电容串联电路的电阻等效方法

电容串联电路的分析可以进行电阻等效，等效原理和理解方法与电容等效成电阻一样，即在特定频率下将电容的容抗等效成一只特定的电阻。如图1-14所示是电容串联电路的电阻等效示意图。

通过这种等效电路，可以运用分析电阻电路的一套方法方便地分析电容电路的工作原理。

2.电容串联电路中交流电流处处相等特性理解方法

由于电容不能让直流电流通过，所以电容串联电路也不能让直流电流通过，只有交流电流可以通过，而且流过串联电路中各电容的交流电流相等。

分析电容电路的电流流动时，采用等效理解方法，即理解为交流电流直接从电容的一根引脚通过电容内部流到另一根引脚，这样能大大方便电容电路工作原理的分析。实际上电路中的电流流动是通过电容充电、放电完成的。

串联电路中，无论电容大小，流过每只电容的电流大小相同，即对每只电容的充电电荷量相等，在计算电容两端电压时这一点相当重要。

3.小电容在串联电路中起主要作用理解方法

如图1-15所示是小电容在串联电路中起主要作用示意图。串联电路中，由于流过各电容的电流大小相等，所以容量小的电容首先被充满电和放完电。

通过等效电路可以方便地理解小电容在串联电路中起的主要作用。如图1-16所示，在频率一定时，容量小容抗大，由电阻串联电路特性可知，阻值大的电阻在电路中起主要作用，所以容量小的电容在串联电路中起主要作用。

1.2.3 阻容串联电路分析方法

一只电阻和一只电容构成的串联电路称为阻容串联电路，又称RC串联电路。如图1-17所示是阻容串联电路，这种串联电路在电子电路中应用广泛。

1.阻容串联电路分析方法提示

在阻容串联电路中，关键元器件是电容，因为电容的一些特性限制了阻容串联电路的特性，所以电容是RC串联电路中的关键元器件，也是电路中起主要作用的元器件。

阻容串联电路综合了电阻串联电路和电容串联电路的特性，由于电阻对直流电和交流电呈现相同的特性，而电容则不同，它与信号的频率相关，所以阻容串联电路的特性主要由电容特性决定。

2.掌握阻容串联电路阻抗特性分析方法

分析RC串联电路工作原理时，主要运用RC串联电路的阻抗特性。如图1-18所示是RC串联电路阻抗特性曲线，理解和认识这一阻抗特性曲线的关键是电容C1的容抗特性，即容抗随频率变化的特性。

对于这一阻抗特性曲线，需要掌握3个知识点，理解方法如下：

（1）一个转折频率。阻抗特性曲线中的f0为转折频率，当频率高于或低于这一频率后，阻抗特性曲线明显不同。电路分析中，需要根据频率不同，分段分析RC串联电路的阻抗，即频率高于f0和低于f0两个频段。

（2）频率高于转折频率的阻抗曲线理解方法。由于频率比较高，电容C1的容抗接近零，串联电路中只有电阻R1起作用，所以串联电路的总阻抗等于电阻R1的阻值。

（3）频率低于转折频率的阻抗曲线理解方法。由于频率比较低，电容C1的容抗不为零，C1容抗与电阻R1阻值之和为串联电路的总阻抗。因为容抗C1随频率的降低而增大，所以频率越低RC串联电路的阻抗越大。

1.2.4 LC串联谐振电路分析方法

LC串联谐振电路是一种常见的串联电路，广泛应用于选频、吸收等电路中，必须加以掌握。如图1-19所示是LC串联谐振电路，由电容C1和电感L1串联而成。

LC串联谐振电路的特性比较复杂，在众多的特性中首先需要掌握它的阻抗特性，如图1-20所示是LC串联谐振电路阻抗特性曲线。

1.谐振时阻抗特性理解方法

LC串联谐振电路的工作原理分析需要分成3个频点、频段进行，即谐振时、输入信号频率高于谐振频率和输入信号频率低于谐振频率。

当输入信号频率等于谐振频率时，电路发生谐振，LC串联谐振电路的阻抗处于最小状态，且可等效为一只纯电阻，此时流过整个谐振电路的信号电流最大。电路分析中，这一点非常重要。

2.电路失谐时阻抗特性理解方法

当输入信号频率高于或低于谐振频率时，LC串联电路处于失谐状态，电路阻抗比谐振时大。

如图1-21所示是LC串联谐振电路工作在高于谐振频率段时的等效电路示意图。由于频率高于谐振频率，C1的容抗较小，L1的感抗较大，根据串联电路特性可知，感抗在串联电路中起主要作用，所以整个LC串联谐振电路等效成一个电感。

如图1-22所示是LC串联谐振电路工作在低于谐振频率段时的等效电路示意图。由于频率低于谐振频率，L1的感抗较小，C1的容抗较大，容抗在串联电路中起主要作用，所以整个LC串联谐振电路等效成一个电容。