高中电路化简(1)

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高中电路化简(1) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

电路化简

2.4.1、 等效电源定理

实际的直流电

源可以看作电动势为ε,内阻为零的恒压源与内阻r 的串

联,如图2-4-1所示,这部分电路被称为电压源。

不论外电阻R 如何,总是提供不变电流的理想电源为恒流源。实际电源

ε、r 对外电阻R 提供电流I 为

r R r

r r R I +?

=+=ε

ε

其中r /ε为电源短路电流0I ,因而实际电源可看作是一定的内阻与恒流并联的电流源,如图2-4-2所示。

实际的电源既可看作电压源,又可看作电流源,电流源与电压源等效的条件是电流源中恒流源的电流等于电压源的短路电流。利用电压源与电流源的等效性可使某些电路的计算简化。

等效电压源定理又叫戴维宁定理,内容是:两端有源网络可等效于一个电压源,其电动势等于网络的开路电压,内

阻等于从网络两端看除电源以外网络的电阻。

图2-4-1

图2-4-2

图2-4-3

图2-4-4

如图2-4-3所示为两端有源网络A 与电阻R 的串联,网络A 可视为一电压源,等效电源电动势0ε等于a 、b 两点开路时端电压,等效内阻0r 等于网络中除去电动势的内阻,如图2-4-4所示。

等效电流源定理 又叫诺尔顿定理,内容是:两端有源网络可等效于一个电流源,电流源的0I 等于网络两端短路时流经两端点的电流,内阻等于从网络两端看除电源外网络的电阻。

例4、如图2-4-5所示的电路中,

Ω

=Ω=

Ω=Ω=Ω===0.194

,5.43,0.101,0.12,5.01,0.12

,0.31R R R R r r V V εε (1)试用等效电压源定理计算从电源

()22r 、ε正极

流出的电流2I ;(2)试用等效电流源定理计算从结点B 流向节点A 的电流1I 。

分析: 根据题意,在求通过2ε电源的电流时,可将ABCDE 部分电路等效为一个电压源,求解通过1R 的电流时,可将上下两个有源支路等效为一个电流源。

解: (1)设ABCDE 等效电压源电动势0ε,内阻0r ,如图2-4-6所示,由等效电压源定理,应有

V

R R R r R 5.11

3

2

1

1

1

=+++=εε

()Ω=+++++=53

21132110R R R r R R r R r

电源00r 、ε与电源22r 、ε串联,故

2

图2-4-5

图2-4-6

A

r R r I 02.02

400

22-=+++=

εε

2I <0,表明电流从2ε负极流出。

(2)将A 、B 两个节点短接,构成等效电流源(00r I 、)如图2-4-7所示,由等效电流源定理,0I 为原电路流经A 、B 短接后的支路电流。因为有

21εε、两电源,必须用线性叠加原理,所谓叠加原理与力学中“力的独立作用

原理”极为相似,其内容为:若电路中有多个电源,则通过任一支路的电流等于各个电动势单独存在时该支路产生的电流之和。

由叠加原理

A

R r R R r I 35.04

22

2

311

0=++

++=

ε

ε

Ω

=+++++++=

'7.6)

)((4

2231422310R r R R r R r R R r r

由0r '和1R 的分流关系

A I R r r I 14.001

001=+''

=

2.4.2、 Y —△变换

在某些复杂的电路中往往会遇到电阻的Y 型或△,如图2-4-8所示,有时把Y 型联接代换成等效的△型联接,或把△型联接代换成等效的Y 型联接,可使电路变为串、并联,从而简化计算,等效代换要求Y 型联接三个端纽的电压

312312U U U 、、及流过的电流321I I I 、、与△型联接的三个端纽相同。

在Y 型电路中有

0321311133122211=++=-=-I I I U R I R I U R I R I

1

图2-4-7

可解得

31

1

332212

1213322131U R R R R R R R U R R R R R R R I ++-++=

在△型电路中

3131

121213112131

3131121212R U R U I I I I R U I R U I -

=

-==

=

等效即满足:

311

332212

12133221331311212U R R R R R R R U R R R R R R R R U R U ++-++=- 即 3

1

3322112R R R R R R R R ++=

2

1

3322

131R R R R R R R R ++= ② 类似方法可得 1

1

3322123R R R R R R R R ++=

①、②、③式是将Y 型网络变换到△型电路中的一组变换。

同样将△型电路变换到Y 型电路,变换式可由①、②、③式求得:④、⑤、⑥

31231231

121R R R R R R ++=

31231223

122R R R R R R ++=

31231223

313R R R R R R ++=

例5、试求如图2-4-9所示电路中的电流。 分析: 这是包含一个Y 型电路和一个△型电路的网络,解决问题的方向可将左边Y 型网

络元变换成△型网络元,或将右侧△型网络元变换成Y 型网络元。 解: 将左侧Y 型网络换成△型,如图2-4-10

所示已知 Ω===1321R R R 则有

Ω

=++=

33

1

3322112R R R R R R R R Ω

=++=

31

1

3322123R R R R R R R R

Ω

=++=

32

1

3322131R R R R R R R R

由图2-4-10,可进一步电路整理为图2-4-11所示。

Ω=

34总R

将右侧△型网络元换成Y 型网络元同样可求得

Ω

=

34总R ,这里不再叙述。

2.4.3、 对称性原理

①等势节点的断接法

在一个复杂电路中,如果能找到一些完全对称的点,(以两端连线为对称轴),那么可以将接在等电势

'图

2-4-9

'

图2-4-10

V

4图2-4-11

A

C

节点间的导线或电阻或不含电源的支路断开(即去掉),也可以用导线或电阻或不含电源的支路将等电势节点连接起来,且不影响电路的等效性。

例6、用导线连接成如图2-4-12所示的框架,ABCD 和ABCE 是正四面体,每段导线的电阻都是1Ω。求AB 间的总电阻。

解: 设想A 、B 两点上存在电势差B A

U U -,由于电路的对称性可以知道

D 、C 、两点的电势都应该介乎A U 与B U 的中间,即2/)(B A U U U

-=,所以

两点应是等电势的。这样,去掉CD 段导线,对A 、B 间的总电阻不会有影响。当去掉CD 段导线后,就成为三路并联,即A —D —B ,A —C —B ,和AB 。于是:

2121

211=++=总R

)(5.0Ω=∴总R

②电流分布法

设有电流I 从A 点流入、B 点流出,应用电流分流的思想和网络中两点间不同路径等电压的思想,(即基耳霍夫定理),建立以网络中各支路的电流为未知量的方程组,解出各支路电流与总电流I 的关系,然后经任一路径计算

A 、

B 两点间的电压AB U ,再由

I U R AB

AB

=

即可求出等效电阻。

例7、10根电阻均为r 的电阻丝接成如图2-4-13所示的网络,试求出A 、B 两点之间的等效电阻AB R 。

由结构对称性,要求电流I 从A 点流入后在A 点的电流分布应与电流I 从B 点流出前的电流分布

相同,中间四方形必具有上、下电流分布对称和

图2-4-13

左、右电流分布对称,因此网络内电流分布应如图2-4-14所示。对图中C 点和D 点,有电流关联

()

()1221

2121I I I I I

I I I I I -=++++=-

解得

I

I I 2121=

+ ①

由A 、E 两点间不同路线等电压的要求,得

r I r I I r I 211)(2+-=?

即 I I I =-123 ② 解①、②两式得

I I I I 81,8321==

选择线路AEDB ,可得

()()r I I r I I r I U AB 12112-+++?=

Ir

815

=

因此,A 、B 间等效电阻便为

r I U R AB AB 815

==

2.4.4、 无穷网络等效变换法

若,?++++=a a a a x

(a >0)

在求x 值时,x 注意到是由无限多个

a 组成,所以去掉左边第一个+

a 对x 值毫无影响,即剩余部分仍为x ,这样,就可以将原式等效变换为

x a x +=,即02=--a x x 。所以

2411a

x ++=

这就是物理学中解决无限网络问题的基本思路。 例8、如图2-4-15所示,框架是用同种金属丝制成的,单位长度的电阻为ρ,一连串内接等边三角形的数目可认为趋向无穷,取AB 边长为a ,以下每个三角形的边长依次减小一半,则框架上A 、B 两点间的电阻为多大?

从对称性考虑原电路可以用如图2-4-16所示的等效电路来代替,同时我们用电阻为2/AB R 的电阻器来代替由无数层“格子”所构成的“内”三角,并且电阻是AB R 这样的,x AB

R R =,ρa R =因此

????

??+++????? ??++=2/2/2/2/x x x x x R R RR R R R R RR R R R 解此方程得到

(

)

ρ

a R R R x AB 173

1317-=-=

=

2.4.5、 电流叠加法

解题步骤是:先考虑一支流入或流出系统的电流,把它看作在给系统充电或放电,利用对称性求出系统中的电荷分布和电流场分布,求出每一支电流造成的分布后进行叠加,使得电荷分布全部抵消,而电流场叠加作为所求的电流场。

例9、有一个无限平面导体网络,它由大小相同的正六边形网眼组成,如图2-4-17所示。所有六边形每边的电阻为

0R ,求:

(1)结点a 、b 间的电阻。

A

B

图2-4-15

B

R

2

/图2-4-16

图2-4-17

(2)如果有电流I 由a 点流入网络,由g 点流出网络,那么流过de 段电阻的电流 I de 为多大。

解: (1)设有电流I 自a 点流入,流到四面八方无穷远处,那么必有

3/I 电流由a 流向c ,有6/I 电流由c 流向b 。再假设有电流I 由四面八方汇

集b 点流出,那么必有6/I

电流由a 流向c ,有3/I 电流由c 流向b 。

将以上两种情况综合,即有电流I 由a 点流入,自b 点流出,由电流叠加原理可知

263I I I I ac =

+=

(由a 流向c ) 263I I I I cb =

+=

(由c 流向b )

因此,a 、b 两点间等效电阻

00

0R I R I R I I U R cb ac AB AB =+==

(2)假如有电流I 从a 点流进网络,流向四面八方,根据对称性,可以设

A I I I I ===741

B I I I I I I I ======986532

应该有 I I I A

=+B 63

因为b 、d 两点关于a 点对称,所以

A be de

I I I 21

=='

同理,假如有电流I 从四面八方汇集到g 点流出,应该有

B

de

I

I =''

最后,根据电流的叠加原理可知

()I I I I I I I I B A B A de de

de 61

636121=+=+=''+'=

以上几种方法可实现电路的化简。其中,电流分布法特别适合于纯电阻电路及求复杂导体和等效电阻,当为纯电容电路时,可先将电容换成电阻为解等

效阻值,最后只需将R 换成C 1

即可。

例10、十个电容为C 的电容器按图2-4-17个方式连接,求AB 间等效电容

AB C 。

解: 将电容全部换成阻值为r 的电阻,由“电容分布法”中的例题可知

r R AB 815=

用C 1

代替R ,则

C C AB 18151?=

C C AB 815=

图2-4-17

(word完整版)初中物理复杂电路的简化方法

复杂电路的简化方法 一. “拆除法”突破短路障碍 短路往往是因开关闭合后,使用电器(或电阻)两端被导线直接连通而造成的,初学者难以识别。图1即为常见的短路模型。一根导线直接接在用电器的两端,电阻R被短路。既然电阻R 上没有电流通过,故可将电阻从电路中“拆除”,拆除后的等效电路如图2所示。 图1 图2 二. “分断法”突破滑动变阻器的障碍 较复杂的电路图中,常通过移动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值,从而改变电路中的电流和电压,从而影响我们对电路作出明确的判断。滑动变阻器的接入电路的一般情况如图3所示。若如图4示的接法,同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器看作是在滑片P处“断开”,把其分成AP和PB两个部分,即等效成图5的电路,其中PB部分被短路。当P从左至右滑动时,变阻器接入电路的电阻AP部分逐渐变大;反之,AP部分逐渐变小。 图3 图4 图5

三. 突破电压表的障碍 1. “滑移法”确定测量对象 所谓“滑移法”就是把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至某用电器(或电阻)的两端,从而确定测量对象的方法,但是滑动引线时不可绕过用电器和电源(可绕电流表)。如图6,用“滑移法”将电压表的下端滑至电阻R1左端,不难确定,电压表测量的是R1和R2两端的总电压;将电压表的上端移至R3右端,也可确定电压表测量的是R3两端电压,同时也测的是电源电压。 2. “用拆除法”确定电流路径 因为电压表的理想内阻无穷大,通过它的电流为零,可将其从电路中“拆除”,即使电压表两端断开,来判断电流路径。如图6所示,用“拆除法”不难确定,R1和R2串联,再与R3并联。 图6 四. “去掉法”突破电流表的障碍 由于电流表的存在,对于弄清电流路径,简化电路存在障碍。因电流表的理想内阻为零,故可采用“去掉法”排除其障碍,即将电流表从电路中“去掉”,并将连接电流表的两个接线头连接起来。如图7,去掉电流表后得到的等效电路如图8所示。这样就可以很清楚地看清电路的结构了。 图7 图8 五. “等效电路法”突破简化电路障碍 电路图简化以后,我们可以清楚地看到各用电器之间的串、并联关系;分辨出电流表、电压表测量的是哪一部分电路的电流值和电压值,从而有利于我们解题。简化电路图,除了用到上述方法外,还可以综合运用“等效电路法”。

2018年中考物理《电路化简》专练

2018年中考物理《电路化简》专练 1.如图所示的实物图,当闭合开关S1、S2时,下图中的电路图与之等效的是() 第1题图 2.如图所示电路,各元件均完好,下列说法正确的是() A.只闭合S2,两灯泡并联 B.只闭合S1和S3,两灯泡串联 C.只闭合S2、S3,仅L2发光 D.三个开关都闭合,仅L1发光 第2题图第3题图 3.如图所示,各元件均正常,闭合开关后,电流表、的示数分别为I1、I2,电压表、、的示数分别为U1、U2、U3.关于各电表的示数关系中,正确的是() A.I1>I2B.I1<I2 C.U1=U2=U3D.U2=U1+U3 4.如图所示,电源电压不变,当开关S闭合后,灯泡L1和L2是________联的,两个

电压表中,一个示数为3 V,1个示数为2 V,两个电流表其中一个的示数为0.3 A.电源电压为____V 第4题图 ;电流表的示数为________A,通过灯L1的电流为________A. 5.(2分)画出图中电路闭合开关时的最简等效电路图. 第5题图 6.(2分)如图所示,请画出当两个开关都闭合时的最简电路图. 第6题图 7.(2分)请画出如图所示电路的最简等效电路. 第7题图 8.(2分)如图所示,请画出最简等效电路图,并标出各电表的位置.

第8题图 9.(2分)如图所示电路,请根据各小问中开关的闭合情况,画出对应的最简等效电路图. (1)只闭合S1;(2)只闭合S1、S2;(3) 闭合S1、S2、S3. 第9题图 参考答案 1.C 2.C 3.D【解析】最简等效电路如解图所示,可知两个灯泡串联,两个电流表均测量电路中的电流,所以I1=I2,A、B均错误;由解图可知电压表测L2两端的电压,测L1、L2两端的总电压,测L1两端的电压,根据串联电路的电压规律,可得U2=U1+U3,C错误,D正确. 第3题解图 4.串300.3【解析】闭合开关后最简等效电路如解图所示,由解图可知,两灯泡串联,电流表未接入电路,其示数为0;电压表测电源电压,测L2两端电压,所以电源电压为3 V;由于电流表示数为0,所以电流表的示数为0.3 A,而电流表测的

复杂电路的简化方法

复杂电路的简化方法 一.“等效电路法”突破简化电路障碍 电路图简化以后,我们可以清楚地看到各用电器之间的串、并联关系;分辨出电 流表、电压表测量的是哪一部分电路的电流值和电压值,从而有利于我们解题。 简化电路图,除了用到上述方法外,还可以综合运用“等效电路法”。 “等效电路法”,即在电路中,不论导线有多长,只要其间没有电源、电压表、 用电器等,均可以将其看成是同一个点,从而找出各用电器两端的公共点,画出 简化了的等效电路图。 二、电流流向法 根据电流的流向来识别电路,从电源的正极开始,沿电流的流向画出电流的路径。若电流不分岔,依次通过每个用电器,最后回到电源的负极,即只有一个回路,那么这几个用电器就是串联,如图(a)电路。若电流在电路中某点分了岔如图(b)、(c)的A点,分成两条以上的支流通过用电器,然后在某点又汇合(如图(b)、(c)

的B点)再一起流回电源的负极,那么这几个用电器就是并联的。 三、结点移动法 所谓结点就是电路中三条或三条以上支路的交叉点称为结点。 结点移动法是根据观察电路的需要,在不含负载的导线上任意调整结点的位置,达到能够以简单明了的形式体现电路结构的目的。运用此方法需要注意的是,结点只能移过闭合的开关和电流表等不含电阻的电路元件;结点移动的过程中如果遇到含有电阻的电路元件,如灯泡、电阻器等时,则不能跳过。 例1、如图(a)所示电路,若电源电压是6V,电阻R两端的电压是2V,则电压表的示数是多少? 四、短接法 用导线把电路中某一用电器短接,如果短接后,其它用电器仍能工作,则这个电路是串联电路,如图(a)所示电路,若将L1短接后,L2、L3仍能发光,可判断L1、L2、L3是串联的;如果短接后,其它用电器都不能工作,则这个电路是并联电路。如图(b)所示电路,若将L1短接后,L2、L3不能工作,则可判断L1、L2、L3是并联的。

电路计算题

1.求所示电路的电流I。 2.先将电路图ab左端电路进行化简,再计算电流i。 3.求电路的电流I。

4.图中负载电阻R 可变,求R 获得最大功率时的值及最大功率。 5.电路如图所示,求电流I 。 6.有一幢五层建筑,每层20个房间,每间装有220 V ,60W 白炽灯两盏,每天使用4小时。改用40W 日光灯后,每房间只需要一盏。问每月节省多少电能?每月按30天计算。 用白炽灯时,每月消耗电能 7.电路如图3-2所示,其中20s I A =∠g o ,求电压U g 。(10分) 1Ω -j0.5Ω j1Ω 图3-2 Is U

8. 电路见图4,R L =10Ω,试用戴维南定理求流过R L 的电流。(8分) 9.利用三要素法,开关闭合前电路已达到稳态,求开关闭合后电容的电压()c u t 。 10.电源内阻R i =2.7K Ω,电压U s =2.7V ,向R L =300Ω的负载传输信号,求 (1)负载与电源直接连接,负载获得的功率; (2)负载经理想变压器与电源连接,负载获得的功率,设变压器的变比为2,3,4。 + - Ω2-V 5+- C F 1Ω2V 60=t

11.电路如图,S 闭合前电路处于直流稳态。求换路后的u c(t ),i (t )。 12开关动作前电路已处于稳态。求t ≥0时i L(t ),u L(t ) ,并求t =(1/3)s 时电感中的磁场能量。 13.换路前电路处于稳态。求电容电压u (t )的零输入响应、零状态响应、完全响应以及稳态响应和瞬态响应。 电路如图,t =0时S 闭合,求t ≥0时的)(),(t u t i L L 。

初中电学电路图的简化整合版

电路图的简化 正确识别电路图,是初中学生的最基本的能力要求,一些电学计算也总是要事先进行电路情况分析,中考中所占比重较大,中考中的电学压轴题的难点、关键点往往就是电路识别问题,是普遍学生觉得难以弄懂,并且也是高中学习及以后从事涉及电学知识工作中还会经常遇到的问题,因此,必须高度重视。 一、串、并联电路的概念及特点 “两个小灯泡首尾相连,然后接到电路中,我们说这两个灯泡串联”和“两个小灯泡的两端分别连在一起,然后接到电路中,我们说这两个灯泡是并联” 我们从上述关于串联和并联的定义中不难看出串、并联电路的特点,串联电路只有一条通路,各用电器通则都通,断则都断,互相影响,无论开关接在何处均控制整个电路,而并联电路有两条或多条支路,各用电器独立工作,干路的开关控制整个电路,支路的开关只控制其所在的那一路。 二、串、并联电路的判断方法 1.用电器连接法分析电路中用电器的连接法,逐个顺次连接的是串联,并列接在电路两点间的是并联。 2.电流法在串联电路中电流没有分支,在并联电路中干路的电流在分支处分成了几部分。 3.共同接点数法在串联中,某一用电器与另一用电器只有一个共同的连接点,而在并联中,某一用电器与另一用电器有两个共同的连接点。 4.在分析电路连接情况时,从电源正极开始,顺着电流的方向,一直到电源的负极。 5.由于在初中阶段多个用电器的连接不涉及混联,因而对于初中生来说,电路连接的最终结果只能是电路两种基本连接方式──串联和并联之一。 6.由于电路图画法的多样性,也造成学生不习惯而难以辨认,此时只须将原电路图整理改画成常见的标准形式,透过现象看本质。如图1的标准形式是图2,图3的标准形式是图4,图5的标准形式是图6,另外图7、图8都可把它画成标准形式的。

复杂电路化简

第14讲 复杂电路化简 1. 对称电路化简。 2. 含容电路。 3. 无穷的处理方法。 本讲一堆奇思妙想的题,希望能启发大家的思维,希望大家不要当知识学了。尽量多想一下为什么可以这么做。 例题精讲 回顾: 【例1】 如图所示的网络中,仅知道部分支路上电流值及其方向、某些元件参数和支路交点的电势值 (有关数值及参数已标在图上).请你利用所给的有关数值及参数求出含有电阻x R 的支路上的电流值x I 及其方向. 1.对称性原理 在一个复杂电路中,如果能找到一些完全对称的点,(以两端连线为对称轴),那么可以将接在等电势节点间的导线或电阻或不含电源的支路断开(即去掉),也可以用导线或电阻或不含电源的支路将等电势节点连接起来,且不影响电路的等效性。 本讲提纲

【例2】 用导线连接成如图所示的框架,ABCD 和ABCE 是正四面体,每段导线的电阻都是1Ω。求AB 间的总电阻。 【例3】 N 个点之间每两个之间都连接有电阻为r 的电阻,求两点间的等效电阻。 2.电流分布法 设有电流I 从A 点流入、B 点流出,应用电流分流的思想和网络中两点间不同路径等电压的思想,(即基耳霍夫定理),建立以网络中各支路的电流为未知量的方程组,解出各支路电流与总电流I 的关系,然后经任一路径计算A 、B 两点间的电压AB U ,再由I U R AB AB = 即可求出等效电阻。 【例4】 用基尔霍夫定律解右图的等效电阻R AB ,再用“Δ→Y 型”等效法验证你的结论。 A B D C

【例5】 有一个无限平面导体网络,它由大小相同的正六边形网眼组成,如图所示。所有六边形每边 的电阻为0R ,求: (1)结点a 、b 间的电阻。 (2)如果有电流I 由a 点流入网络,由g 点流出网络,那么流过de 段电阻的电流 I de 为多大。 4. 无穷的处理方法 数学上对于无穷集合的定义是:存在到自己的真子集的一一映射的集合。就是说自己的一部分和自己是一样的。我们正是利用这样的性质来解决无穷问题。先恰当的描述无穷体系对外界的响应性质,然后将其和自己的一部分关联起来,计算出响应性质。或者这个步骤可能叫递推关系…或者叫XXX(某个编者记不住的人名)方程…不论怎样,反正数学定义如此,不这么做实在是逆天而行… 若 ,?++++=a a a a x (a >0) 在求x 值时,x 注意到是由无限多个 a 组成,所以去掉左边第一个+a 对x 值毫无影响,即 剩余部分仍为x ,这样,就可以将原式等效变换为x a x +=,即 02 =--a x x 。所以 1 2 3 4 567 89a b c d e g

初中物理电路图识别详细讲解

初中物理电路图识别详解——简化电路图 电路识别是初中物理电学的重点之一。很多同学在学电学之初还是很感兴趣的,毕竟"电"跟我们生活密切相关么,电脑、电话、电视这些玩意儿天天挂在嘴边,早~就想知道什么是"电"了,这把真要解开电的奥秘了!好兴奋~! 电学一开始,果然不负重望,老师一个劲儿的做实验,一会摩擦玻璃棒,一会摩擦橡胶棒,然后又搬来一个带金属箔的"小闹钟",上课就是看热闹,很开心;在加上这部分的考试作业主要考知识点,尽考些玻璃棒、橡胶棒都带什么电,是排斥还是吸引等鹦鹉学舌的问题,小case~。上课又热闹看,下课作业不难,还能学知识,总体感觉电学真是8错。 可惜好景不长,进入电流电路后,初中物理三大猛药之一--电学的糖衣吃完了,开始动真格的了。电学的各难点中,打前锋的就是电路识别,课上讲的很简单,电路就串联、并联就两种,看上去很清纯~。但实际做题发现满不是那么回事儿,无数出题老师们殚精竭虑、前仆后继,把原本清纯可爱的串并联电路,设计成错综复杂电路怪物,再掺和进去电表和变阻器,使得电路的复杂度达到极致,不少同学学到这杯具了,之前的兴奋劲儿一扫而空,取而代之的是做错题的郁闷和对电路怪物的恐惧,更要命的是,过不了电路识别这一关,接下来的电学都得杯具:电路识别错,后面的计算判断都是无用功。因此吧里同学跑上来求电路识别方法者层出不穷。 电路识别虽然是有些难度,但还是有章可循的,电路识别相关的包括二部分:电路图简化以及电路图、实物图互化。这次我先介绍一个简化电路图的方法,我把它叫做标号法。这种方法简单易学、练练就会、便于记忆,而且适用于所有电路,是居家旅行、特别是简化电路的杀手锏。

高中物理竞赛基础:电路化简

§2. 4、电路化简 2.4.1、 等效电源定理 实际的直流电源 可以看作电动势为 ε,内阻为零的恒压 源与内阻r 的串联, 如图2-4-1所示,这部分电路被称为电压源。 不论外电阻R 如何,总是提供不变电流的理想电源为恒流源。实际电源ε、r 对外电阻R 提供电流I 为 r R r r r R I +? =+=ε ε 其中r /ε 为电源短路电流0I ,因而实际电源可看作是一定的内阻与恒流并 联的电流源,如图2-4-2所示。 实际的电源既可看作电压源,又可看作电流源,电流源与电压源等效的条件是电流源中恒流源的电流等于电压源的短路电流。利用电压源与电流源的等效性可使某些电路的计算简化。 等效电压源定理又叫戴维宁定理,内容是:两端有源网络可等效于一个电压源,其电动势等于网络的开路电压,内 阻等于从网络两端看除电源以外网络的电阻。 如图2-4-3所示为两端有源网络A 与电阻R 的串联,网络A 可视为一电压源, 图2-4-1 图 2-4-2 图2-4-3 图2-4-4

等效电源电动势0ε等于a 、b 两点开路时端电压,等效内阻0r 等于网络中除去电动势的内阻,如图2-4-4所示。 等效电流源定理 又叫诺尔顿定理,内容是:两端有源网络可等效于一个电流源,电流源的0I 等于网络两端短路时流经两端点的电流,内阻等于从网络两端看除电源外网络的电阻。 例4、如图2-4-5所示的电路中, Ω=Ω= Ω=Ω=Ω===0.194 ,5.43,0.101 ,0.12 ,5.01,0.12 ,0.31R R R R r r V V εε (1)试用等效电压源定理计算从电源()22r 、ε正极流出的电流2I ;(2)试用等效电流源定理计算从结点B 流向节点A 的电流1I 。 分析: 根据题意,在求通过2ε电源的电流时,可将ABCDE 部分电路等效为一个电压源,求解通过1R 的电流时,可将上下两个有源支路等效为一个电流源。 解: (1)设ABCDE 等效电压源电动势0ε,内阻0r ,如图2-4-6所示,由等效电压源定理,应有 V R R R r R 5.11321110=+++=εε ()Ω=+++++= 53 21132110R R R r R R r R r 电源00r 、ε与电源22r 、ε串联,故 A r R r I 02.02 400 22-=+++= εε A 2 图2-4-5 图2-4-6

复杂电路的简化(含答案)

复杂电路的简化 一、单选题(共10道,每道10分) 1.如图所示电路,开关S闭合后,电压表V1的示数为3.8V,V2的示数为6V。则灯L1两端电压和电源电压分别是( ) A.2.2V、6V B.3.8V、6V C.2.2V、3.8V D.6V、2.2V 答案:A 解题思路: 同时去掉电压表V1、V2换成断路,可以看出两灯串联; 只去V1换成断路可以看出V2并联到电源的两端,测量电源电压,故电源电压为6V; 只去V2换成断路可以看出V1并联到L2的两端,测量L2两端电压,故L2两端电压为3.8V;根据串联电路电压规律可得L1两端电压为U1=6V-3.8V=2.2V。故答案选A。 试题难度:三颗星知识点:电路的简化与计算 2.如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别为( ) A.1.7V、6.8V B.6.8V、1.7V C.1.7V、8.5V D.8.5V、1.7V 答案:B 解题思路: 同时去掉电压表V1、V2换成断路,可以看出两灯串联;

只去V1换成断路可以看出V2并联到L2的两端,测量L2的电压; 只去V2换成断路可以看出V1并联到电源的两端,测量电源电压; 故V1示数大于V2的示数,由于电压表指针位置相同,所以V1为大量程示数为8.5V,即电源电压为8.5V;V2为小量程示数为1.7V,即L2的电压为1.7V;根据串联电路电压规律可知L1两端电压为8.5V-1.7V=6.8V。故答案为B。 试题难度:三颗星知识点:电路的简化与计算 3.如图所示,当开关S闭合后,电压表V1和V2的示数分别为6V和3V,则( ) A.电源电压为9V B.灯L2两端的电压为3V C.灯L1、L2两端的电压均为3V D.以上都不正确 答案:A 解题思路: 同时去掉电压表V1、V2换成断路,可以看出两灯串联; 只去V1换成断路可以看出V2并联到L1的两端,测量L1的电压,即L1两端的电压为3V; 只去V2换成断路可以看出V1并联到L2的两端,测量L2的电压,即L2两端的电压为6V; 根据串联电路电压规律,电源电压为6V+3V=9V。 综上可知答案选A。 试题难度:三颗星知识点:电路的简化与计算 4.如图所示,开关闭合后,电压表V1和V2的示数分别为10V和4V,则灯L2两端的电压为( ) A.4V B.6V C.10V D.14V 答案:B

简化电路的有效方法——综合法

简化电路的有效方法——综合法 解电学问题的关键是分清电路的结构,判断电路的连接方式。但对较复杂的电路,初学者往往感到无从下手,本文结合具体实例谈谈等效电路简化的一种有效方法:综合法──支路电流法和等电势法的综合。 一、简化电路的具体方法 1.支路电流法:电流是分析电路的核心。从电源正极出发顺着电流的走向,经各电阻外电路巡行一周至电源的负极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。 例1:试判断图1中三灯的连接方式。 【解析】由图1可以看出,从电源正极流出的电流在A点分成三部分。一部分流过灯 L1,一部分流过灯L2,一部分流过灯L3,然后在B点汇合流入电源的负极,从并联电路的特点可知此三灯并联。 【题后小结】支路电流法,关键是看电路中哪些点有电流分叉。此法在解决复杂电路时显得有些力不从心。 2.等电势法:将已知电路中各节点(电路中三条或三条以上支路的交叉点,称为节点)编号,按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高,接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码)。然后按电势的高低将各节点重新排布,再将各元件跨接到相对应的两节点之间,即可画出等效电路。 例2:判断图2各电阻的连接方式。

【解析】(1)将节点标号,四个节点分别标上1、2。 (2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。 (3)将各个电路元件对号入座,画出规范的等效电路图,如图3所示。 (4)从等效电路图可判断,四个电阻是并联关系。 【题后小结】等电势法,关键是找各等势点。在解复杂电路问题时,需综合以上两法的优点。 二、综合法:支路电流法与等电势法的综合。 注意点:(1)给相同的节点编号。 (2)电流的流向:由高电势点流向低电势点(等势点间无电流),每个节点流入电流之和等于流出电流之和。 例3:由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为_______Ω。 【策略】采用综合法,设A点接电源正极,B点接电源负极,将图示电路中的节点找出,凡是用导线相连的节点可认为是同一节点,然后按电流从A端流入,从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。 【解析】由于节点A、D间是用导线相连,这两点是等势点(均标1),节点C、F间是用导线相连,这两点是等势点(均标2),节点E、B间是用导线相连,这两点是等势点(均标3),则A点电势最高,C(F)次之,B点电势最低,根据电流由高电势流向低电势,易得出各电阻的电流方向。

初中物理电路简化

电路简化的基本原则 初中物理电学中的复杂电路可以通过如下原则进行简化: ?第一:不计导线电阻,认定R 线≈0。有电流流过的导线两端电压为零,断开时开关两 端可以测得电压(电路中没有其他断点)。 ? 第二:开关闭合时等效于一根导线;开关断开时等效于断路,可从电路两节点间 去掉。开关闭合有电流流过时,开关两端电压为零,断开时开关两端可以测得电压(电路中没有其他断点)。 ? 第三:电流表内阻很小,在分析电路的连接方式时,有电流表的地方可看作一根导 线. ? 第四:电压表内阻很大,在分析电路的连接方式时,有电压表的地方可视作断路,从电路两节点间去掉. ?第五:用电器(电阻)短路:用电器(电阻)和导线(开关、电流表)并联时,用电 器中无电流通过(如下图示),可以把用电器从电路的两节点间拆除(去掉). ?第六:滑动变阻器Pa 段被导线(金属杆)短接不工作,去掉Pa 段后,下图a 变为图 b . ?第七:根据串、并联电路电流和电压规律“串联分压、并联分流”分析总电流、总电压 和分电流、分电压的关系。 ?第八:电流表和哪个用电器串联就测哪个用电器的电流,电压表和哪个用电器并联 就测哪个用电器的电压。判断电压表所测量的电压可用滑移法和去源法。 ?第九:电压表原则上要求并联在电路中,单独测量电源电压时,可直接在电源两端。 一般情况下,如果电压表串联在电路中,测得的电压是电源两端电压(具体情况见笔记)。电流表直接接在电源两端会被烧坏,且让电源短路,烧坏电源。 A A a b 图a p a p p b p b 图b

第十:如果导线上(节点之间)没有用电器(开关,电流表除外),那么导线上的各点可以看做是一个点,可以任意合并、分开、增减。(此法又称节点 法)例如: a b a b ?第七步:将电压表和电流表添加到等效电路图中,分析各电流表和电压表示数之间的关系。(利用原则七) 经典例题选讲 例1:在如下电路图中,开关S闭合后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是1V,如果A2的示数是0.2A,那么A1的示数是多少?试求两只灯泡两端的电压。 分析:第一步:将开关变成导线;第二步:将电流表变成导线;第三步将电压表去掉。 第四步(略)第五步:判断用电器连接方式 V2 V1 s L1 L2 A1 A2 很显然,电路中两个灯 泡是串联的。 第六步:根据原则四,知道电压表V2处断开,所以没有电流从A1流过,示数为零;根据滑移法知道V1和电源并联,测电源两端电压。V2和L2并联,测L2两端 电压。 第七步:等效电路图如下: v1 v2 L1 L2 A2 A1

高中电路化简(1).doc

电路化简2.4.1、等效电源定理 实际的直流电源 r R I 0r R 可以看作电动势为 ,阻为零的恒压源图 2-4-1 图 2-4-2 与阻 r 的串联,如图 2-4-1 所示,这部分电路被称为电压源。 不论外电阻 R 如何,总是提供不变电流的理想电源为恒流源。实际电源、r 对外电阻 R 提供电流 I 为 I r R r r R r 其中 / r 为电源短路电流I 0,因而实际电源可看作是一定的阻与恒流并联 的电流源,如图 2-4-2 所示。 实际的电源既可看作电压源,又可看作电流源,电流源与电压源等效的条件是电流源中恒流源的电流等于电压源的短路电流。利用电压源与电流源的等效性可使某些电路的计算简化。 等效电压源定理又叫戴维 a a 有源 网络b R R 宁定理,容是:两端有源网络r0 b 可等效于一个电压源,其电动图 2-4-3 图 2-4-4 势等于网络的开路电压,阻等 于从网络两端看除电源以外网络的电阻。 如图 2-4-3 所示为两端有源网络 A 与电阻 R 的串联,网络 A 可视为一电压源,

等效电源电动势 0 等于 a 、b 两点开路时端电压,等效阻 r 等于网络中除去电动 势的阻,如图 2-4-4 所示。 等效电流源定理 又叫诺尔顿定理,容是:两端有源网络可等效于一个电 流源,电流源的 I 等于网络两端短路时流经两端点的电流,阻等于从网络两端 看除电源外网络的电阻。 例 4、如图 2-4-5 所示的电路中, 3.0V , 1.0V , r 0.5 , r 1.0 ,R 10.0 , R 5.10r 1 , R 3 1 2 1 2 1 2 E D R4.5 , R 19.0 B R 2 3 4 R 1 ( 1)试用等效电压源定理计算从电源 2 、r 2 A C 正极 R 4 流出的电流 I 2 ;( 2)试用等效电流源定理计算从结点 2 r 2 B 流向节点 A 的电流 I 1。 图 2-4-5 分析: 根据题意,在求通过 2 电源的电流时,可将 ABCDE 部分电路等效 为一个电压源,求解通过 R 1 的电流时,可将上下两个有源支路等效为一个电流 源。 解: (1)设 ABCDE 等效电压源电动势 0 ,阻 r 0 ,如图 2-4-6 所示,由等 效电压源定理,应有 R 1 1.5V r 2 1 r 1 R 1 R 2 R 3 r 0 R 1 r 1 R 2 R 3 5 2 r 2 R 4 r 1 R 1 R 2 R 3 电源 、r 0 与电源 2 、r 2 串联,故 图 2-4-6 I 2 2 0.02A r 0 R 4 r 2

初中物理竞赛——电路设计

题型一 根据要求连接电路图 1、将图1中的元件连成电路,要求:断开或闭合任何一个开关时电灯发光,同时电铃发声,电灯与电铃 并联,元件位置不能改变。 —0 —0 LI L2 2、 将图2中的元件符号连成电路,要求:(1)只闭合S1开关两灯L1、L2都亮(2)只闭合开关 S2, 两灯L1、L2都不亮(3)开关S1、S2都闭合,L1不亮,L2亮。 3、 将图3中的元件符号连成电路,要求: L1与L2并联,S1做L2开关,S 作总开关 L2 S1 S1 4、 将图3中的元件符号连成电路,要求:三灯并联, S1控制L1 、 L2, S2控制L1, S3控制L1、L2、L3。 题型二 根据要求设计电路并连接实物图 5、 请按要求设计电路图(电路图画在左侧),并按你设计的电路,用线条代替导线,将图 20中的电器 元件连成电路。要求:(1)开关K1只控制电灯L1,开关K2只控制电灯L2; (2)共用一个电池组 a6.根据下列要求,连成实物电路,并画出电路图。电键 开K1,灯L1和L2都不发光,若闭合电键K1,断开电键K2,则只有灯L1能发光。 电路设计题 S3 七一 S2 K1, K2都闭合时,灯L1和L2都能发光;断

题型三根据要求设计较复杂电路 7.实验室里有一个电池组,有两盏电灯和一只电铃,它各自直接接在该 电池组上恰好正常工作,另有导线多根,开关两只。请按下列要求分别 画出所需要的电路图。⑴按下一只开关 S, —盏灯发光;按下开关 S 2, 电铃和另一盏灯均正常工作。 ⑵只按下一只开关 S,灯与电铃均无电流, 只按下开关S 2,电铃响,灯 一盏也不亮;同时按下 S 、S 2,电铃响,两 盏灯均正常发光。 &小明和父母三想采用投票的方式决定假期是否外出旅游,如果父母中至 少一人同意,同时小明也要去的话,他们就决定去旅游。为此,小明用三只 开关、两节干电池和一个小灯泡制作了一只投票机,三人各自控制一只开关 (闭合表示同意,断开表示不同意),表决后只要灯亮就决定去旅游。请按 上述要求在右边虚线框内设计此投票机的电路 (请在开关旁注明控制的人) 9、某传达室需要在前、后门都装上开关,要求:前门来人按开关,传达室内电铃、响,同时红灯亮;后 门来人按开关,传达室电铃响,同时绿灯亮 ?按要求设计电路图,并将图 5—51中的实物连成所需电路 9 ?给你下列器 材:一个电池组,一只小灯泡,一只开关 线,请你设计一自动放养奶牛的装置图。 要求:用细导线将牛群围住,合上开关后,当牛在圈内吃草时,小屋内灯 亮而铃不响;当有牛碰断了圈住的细导线到圈外时, 电铃便会响起来,放牛的 人能及时发现。 10?右图中的开关叫做单刀双掷开关,当把闸刀向左边按下时, 柱是接通的,a 、c 之间是断开的;当把闸刀向右边按下时, 是接通的,a 、b 之间是断开的.现在请你用这个闸刀来控制红灯和绿灯,使 闸 刀向左边按下时红灯亮绿灯熄, 向右边按下时绿灯亮红灯熄, 画出导线连接图. HUI1 ,一只电铃和若干细 导 后门 a 、 b 两个接线 a 、 c 两个接线柱

7电路的化简方法

*选学内容:电路的化简方法 ★知识要点 1. 稍复杂的混联电路的等效化简方法: (1) 电路化简时的原则: ① 无电流的支路化简时可去除,为什么? ② 等电势的点化简时可合并,为什么? ③ 理想.. 导线可任意长短; ④ 理想..电流表可认为短路,理想..电压表可认为断路; ⑤ 电压稳定.. 的电容器可认为断路. (2) 常用等效化简方法: ① 电流分支法: a. 先将各结点用字母标上; b. 判定各支路元件的电流方向(若电路原无电压电流,可假设在总电路两端加上电压后判定); c. 按电流流向,自左到右将各元件、结点、分支逐一画出; d. 将画出的等效电路图加工整理. ② 等势点排列法: a. 将各结点用字母标上; b. 判定各结点电势的高低(若原电路未加电压,可先假设加上电压); c. 将各结点按电势高低自左到右排列,再将各结点间的支路画出; d. 将画出的等效电路图加工整理. 注意:若能将以上两种方法结合使用,效果更好. 2. 含有电容器的直流电路的分析方法: (1) 电路稳定时,电容器是断路的,其两端电压等于所并联的电路两端的电压. (2) 电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电. 如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与并联的电路放电. ★应用演练 【例1】如右图所示,R 1=R 2=R 3= R 4=R ,求:电键S 闭合和开启时,A 、B 两端电阻之比. 解析:化简时可假设电键S 开启,而无电流的支路化简时可去除,等化简结束后再补上. 方法(一):用电流分支法化简电路.设A 点电势高于B 点电势,判断各支路上的电流情况: 甲 乙

高中电路化简(1)

电路化简 2.4.1、 等效电源定理 实际的直流电源 可以看作电动势为 ε,内阻为零的恒压 源与内阻r 的串联, 如图2-4-1所示,这部分电路被称为电压源。 不论外电阻R 如何,总是提供不变电流的理想电源为恒流源。实际电源ε、r 对外电阻R 提供电流I 为 r R r r r R I +? =+=ε ε 其中r /ε 为电源短路电流0I ,因而实际电源可看作是一定的内阻与恒流并 联的电流源,如图2-4-2所示。 实际的电源既可看作电压源,又可看作电流源,电流源与电压源等效的条件是电流源中恒流源的电流等于电压源的短路电流。利用电压源与电流源的等效性可使某些电路的计算简化。 等效电压源定理又叫戴维宁定理,内容是:两端有源网络可等效于一个电压源,其电动势等于网络的开路电压,内 阻等于从网络两端看除电源以外网络的电阻。 如图2-4-3所示为两端有源网络A 与电阻R 的串联,网络A 可视为一电压源, 图2-4-1 图 2-4-2 图2-4-3 图2-4-4

等效电源电动势0ε等于a 、b 两点开路时端电压,等效内阻0r 等于网络中除去电动势的内阻,如图2-4-4所示。 等效电流源定理 又叫诺尔顿定理,内容是:两端有源网络可等效于一个电流源,电流源的0I 等于网络两端短路时流经两端点的电流,内阻等于从网络两端看除电源外网络的电阻。 例4、如图2-4-5所示的电路中, Ω=Ω= Ω=Ω=Ω===0.194 ,5.43,0.101 ,0.12 ,5.01,0.12 ,0.31R R R R r r V V εε (1)试用等效电压源定理计算从电源()22r 、ε正极流出的电流2I ;(2)试用等效电流源定理计算从结点B 流向节点A 的电流1I 。 分析: 根据题意,在求通过2ε电源的电流时,可将ABCDE 部分电路等效为一个电压源,求解通过1R 的电流时,可将上下两个有源支路等效为一个电流源。 解: (1)设ABCDE 等效电压源电动势0ε,内阻0r ,如图2-4-6所示,由等效电压源定理,应有 V R R R r R 5.11321110=+++=εε ()Ω=+++++= 53 21132110R R R r R R r R r 电源00r 、ε与电源22r 、ε串联,故 A r R r I 02.02 400 22-=+++= εε A 2 图2-4-5 图2-4-6

【物理】初中物理电路简化与解题技巧

电路图的简化与解题技巧 电路问题是初中物理比较难的知识,也是中考很重要的一部分,占中考物理分数的40%。很多同学遇到电路类的题目,摆在面前的第一个问题就是不会简化电路图。 总之就是——不会做!没关系,这次分享的10大原则和7大步骤,一定能够帮你拿下这个难题! 1.电路简化的基本原则 初中物理电学中的复杂电路可以通过如下原则进行简化: ?第一:不计导线电阻,认定R线≈0。有电流流过的导线两端电压为零,断开时开关两端可以测得电压(电路中没有其他断点)。 ?第二:开关闭合时等效于一根导线;开关断开时等效于断路,可从电路两 节点间去掉。开关闭合有电流流过时,开关两端电压为零,断开时开关两端 可以测得电压(电路中没有其他断点)。 ?第三:电流表内阻很小,在分析电路的连接方式时,有电流表的地方可看 作一根导线。 ?第四:电压表内阻很大,在分析电路的连接方式时,有电压表的地方可视 作断路,从电路两节点间去掉. ?第五:用电器(电阻)短路:用电器(电阻)和导线(开关、电流表)并联时,用 电器中无电流通过(如下图示),可以把用电器从电路的两节点间拆除(去掉)。 ?第六:滑动变阻器Pa段被导线(金属杆)短接不工作,去掉Pa段后, 下图a变为图b。

?第七:根据串、并联电路电流和电压规律“串联分压、并联分流”分析总电流、总电压和分电流、分电压的关系。 ?第八:电流表和哪个用电器串联就测哪个用电器的电流,电压表和哪个用电器并联就测哪个用电器的电压。判断电压表所测量的电压可用滑移法和去源法。 ?第九:电压表原则上要求并联在电路中,单独测量电源电压时,可直接在电源两端。 一般情况下,如果电压表串联在电路中,测得的电压是电源两端电压(具体情况见笔记)。电流表直接接在电源两端会被烧坏,且让电源短路,烧坏电源。 ?第十:如果导线上(节点之间)没有用电器(开关,电流表除外),那么导线上的各点可以看做是一个点,可以任意合并、分开、增减。(此法又称节点法)例如: 2.电路简化步骤 ?第一步:按照题目要求将断开的开关去掉,将闭合的开关变成导线。

高中电路化简(1)

高中电路化简(1) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

电路化简 2.4.1、 等效电源定理 实际的直流电 源可以看作电动势为ε,内阻为零的恒压源与内阻r 的串 联,如图2-4-1所示,这部分电路被称为电压源。 不论外电阻R 如何,总是提供不变电流的理想电源为恒流源。实际电源 ε、r 对外电阻R 提供电流I 为 r R r r r R I +? =+=ε ε 其中r /ε为电源短路电流0I ,因而实际电源可看作是一定的内阻与恒流并联的电流源,如图2-4-2所示。 实际的电源既可看作电压源,又可看作电流源,电流源与电压源等效的条件是电流源中恒流源的电流等于电压源的短路电流。利用电压源与电流源的等效性可使某些电路的计算简化。 等效电压源定理又叫戴维宁定理,内容是:两端有源网络可等效于一个电压源,其电动势等于网络的开路电压,内 阻等于从网络两端看除电源以外网络的电阻。 图2-4-1 图2-4-2 图2-4-3 图2-4-4

如图2-4-3所示为两端有源网络A 与电阻R 的串联,网络A 可视为一电压源,等效电源电动势0ε等于a 、b 两点开路时端电压,等效内阻0r 等于网络中除去电动势的内阻,如图2-4-4所示。 等效电流源定理 又叫诺尔顿定理,内容是:两端有源网络可等效于一个电流源,电流源的0I 等于网络两端短路时流经两端点的电流,内阻等于从网络两端看除电源外网络的电阻。 例4、如图2-4-5所示的电路中, Ω =Ω= Ω=Ω=Ω===0.194 ,5.43,0.101,0.12,5.01,0.12 ,0.31R R R R r r V V εε (1)试用等效电压源定理计算从电源 ()22r 、ε正极 流出的电流2I ;(2)试用等效电流源定理计算从结点B 流向节点A 的电流1I 。 分析: 根据题意,在求通过2ε电源的电流时,可将ABCDE 部分电路等效为一个电压源,求解通过1R 的电流时,可将上下两个有源支路等效为一个电流源。 解: (1)设ABCDE 等效电压源电动势0ε,内阻0r ,如图2-4-6所示,由等效电压源定理,应有 V R R R r R 5.11 3 2 1 1 1 =+++=εε ()Ω=+++++=53 21132110R R R r R R r R r 电源00r 、ε与电源22r 、ε串联,故 2 图2-4-5 图2-4-6

复杂电路简化练习题

复杂电路简化练习题 一、单选题(共10道,每道10分) 1.如图所示电路,开关S闭合后,电压表V1的示数为3.8V,V2的示数为6V。则灯L1两端电压和电源电压分别是( ) A.2.2V、6V B.3.8V、6V C.2.2V、3.8V D.6V、2.2V 2.如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别为( ) A.1.7V、6.8V B.6.8V、1.7V C.1.7V、8.5V D.8.5V、1.7V 3.如图所示,当开关S闭合后,电压表V1和V2的示数分别为6V和3V,则( ) A.电源电压为9V B.灯L2两端的电压为3V C.灯L1、L2两端的电压均为3V D.以上都不正确 4.如图所示,开关闭合后,电压表V1和V2的示数分别为10V和4V,则灯L2两端的电压为( )

A.4V B.6V C.10V D.14V 5.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L2两端电压是( ) A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V 6.如图所示的电路中,闭合开关,电流表A1的示数是1.2A,电流表A2的示数为0.9A,电流表A3的示数为1.5A,则通过L2的电流是( ) A.0.3A B.0.6A C.0.9A D.1.2A 7.如图所示,当开关S闭合后,下列说法不正确的是( )

A.灯L1与灯L2是串联,且灯L1被短路 B.电压表可测出灯L1两端的电压 C.电流表A1测的是灯L1和L2的总电流 D.电流表A2测的是灯L2的电流 8.如图所示,当开关S闭合后,电流表A1的示数为0.12A,A2的示数为0.04A,电压表V 的示数为3V。则下列说法错误的是( ) A.通过灯L1的电流的电流为0.12A B.通过灯L2的电流为0.04A C.灯L1的电压为3V D.电源电压为3V 9.如图所示的电路图,下列关于电路的说法中正确的是( ) A.灯L1和L2并联,电流表测量干路电流 B.灯L1和L2串联,V1测量L2的电压,V2测量L1的电压 C.电压表V1和V2都测量电源电压 D.闭合开关后将发生断路,灯泡都不亮 10.如图所示电路,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数也为0.6A,电压表V的示数为3V,下列说法错误的是( )

复杂电路的简化方法

复杂电路的简化方法 一 .“拆除法”突破短路障碍 短路往往是因开关闭合后,使用电器(或电阻)两端被导线直接连通而造成的,初学者难以识别。图1即为常见的短路模型。一根导线直接接在用电器的两端,电阻R被短路。既然电阻R上没有电流通过,故可将电阻从电路中“拆除”,拆除后的等效电路如图2所示。 图 1 图 2 二 .“分断法”突破滑动变阻器的障碍 较复杂的电路图中,常通过移动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值,从而改变电路中的电流和电压,从而影响我们对电路作出明确的判断。滑动变阻器的接入电路的一般情况如图3所示。若如图4示的接法,同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器看作是在滑片P处“断开”,把其分成AP和PB两个部分,即等效成图5的电路,其中PB部分被短路。当P从左至右滑动时,变阻器接入电路的电阻AP部分逐渐变大;反之,AP部分逐渐变小。 图 3

图 4 图 5 三 .突破电压表的障碍 1. “滑移法”确定测量对象 所谓“滑移法”就是把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至某用电器(或电阻)的两端,从而确定测量对象的方法,但是滑动引线时不可绕过用电器和电源(可绕电流表)。如图6,用“滑移法”将电压表的下端滑至电阻R1左端,不难确定,电压表测量的是R1和R2两端的总电压;将电压表的上端移至R3右端,也可确定电压表测量的是R3两端电压,同时也测的是电源电压。 2. “用拆除法”确定电流路径 因为电压表的理想内阻无穷大,通过它的电流为零,可将其从电路中“拆除”,即使电压表两端断开,来判断电流路径。如图6所示,用“拆除法”不难确定,R1和R2串联,再与R3并联。 图 6 四

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