04动态电路分析 (1).
动态电路分析
一、是非题
1.对于零状态电路，过渡过程的起始瞬间，电容相当于短路，电感相当于开路（不计冲激作用)。
2.换路定律仅用来确定u c(0+)和i L(0+)，其他电量的初始值应根据u c(0+)或
i L(0+)按欧姆定律及基尔霍夫定律确定。
3.同一个一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应具有相同的时间常数。
4.用短路开关把载流线圈短接，则线圈电阻越大，线圈电流衰减时间越长。
5.全响应中，零状态响应由外加激励引起的，所以零状态响应就是稳态响应。
6.电路的零输入响应就是自由分量，零状态响应就是强制分量。
7.R大于、等于或小于是判断RLC串联电路零输入响应处于非振荡放电、临界放电和振荡放电状态的判别式。
8.电感元件是用电压电流特性来定义的元件。
9.如电感元件的电流不变，无论其电感值为多大，都可等效为短路；如电容元件的电压不变，无论其电容值为多大，都可等效为开路。
10.一个在t=0-时电压为零且电压不跃变的电容在换路时相当于短路；一个在
t=0
-时电流为零且电流不跃变的电感在换路时相当于开路。
11.由R、L组成的一阶电路，若R越大，其零输入响应衰减得越慢。
12.零输入的RC电路中，只需时间常数τ不变，电容电压从100V放电到50V所需时间与从150V放电到100V所需时间相等。
13.在零输入响应的情况下，电路的时间常数τ是电流或电压由初始值衰减到该值的0.632倍所需的时间。
14.电压为100V的直流电压源，通过100kΩ电阻对10μF电容充电，经过1s，充电电流为0.368mA。
15.在零状态RL串联电路接入恒定电压，如果电源电压不变，增加电阻可以减少稳态电流及缩短过渡过程时间。
16.全响应中，暂态响应仅由元件初始储能产生，稳态响应则由外加激励产生。
17.设某电压可表示为u(t)=ε(t)-ε(t-3)V，则当t=3s时有u(3+)≠u(3-)。
18.RLC串联电路接通直流电压源瞬间，除u C和i L之外，其余元件的电压或电流均能跃变。
19.线性动态电路微分方程的阶次与电路中的储能元件数恒等。
20.当电感元件在某时刻t的电流i(t)=0时，电感元件两端的电压u(t)不一定为零；同样，当u(t)=0时，i(t)不一定为零。
21.非零初始状态的电路，当所有独立源的大小加倍时，全响应也加倍。
答案部分
1.答案(+)
2.答案(+)
3.答案(+)
4.答案(-)
5.答案(-)
6.答案(-)
7.答案(+)8.答案(-)9.答案(+)10.答案(+)11.答案(-)12.答案(-)
13.答案(-)14.答案(+)15.答案(+)16.答案(-)17.答案(+)18.答案(-)
19.答案(-)20.答案(+)21.答案(-)
二、单项选择题
1.图示电路开关S在闭合前和都无储能，则开关S合上瞬间跃变的量为
(A)i (B) i 1 (C)i2 (D)u
2.由于电感线圈中储存的能量不能跃变，所以电感线圈在换路时不能跃变的量是
(A)电压 (B)电流 (C)电动势
3.图示电路在开关S合上前电感L中无电流，合上开关的瞬间u L(0+)的值为
(A)0V (B)63.2V (C)∞ (D)100V
4.右上图示电路中电流源电流恒定，电路原先已稳定。在开关S合上后瞬间，电流i(0+)的值为
(A)0A (B)1A (C)0.2A (D)0.8A
5.线性一阶电路的特征方程是
(A)线性代数方程组 (B)一元一次线性代数方程
(C)二次代数方程 (D)一阶微分方程
6.若R为电阻，L为电感，则R/L的单位为(A)V (B)A (C)s (D)s-1
7.已知电容C=1F，选择其电压u与电流i为关联参考方向，u的变化规律如图
(A)所示，则电流i的变化规律为下图中的哪一个？
8.若一阶电路的时间常数为3s，则零输入响应每经过3s后衰减为原来的
(A)50％ (B)25％ (C)13.5％ (D)36.8％
9.关于一阶动态电路的零输入响应，以下叙述中正确的是
(A)RL电路的零输入响应与初始磁场能量成正比
(B)零输入响应随着时间增长衰减至零(C)零输入响应的时间常数一般为5τ
(D)零输入响应中的电磁能量始终不变
10.图示电路中，u C(0+)=0，开关S闭合后描述过渡过程的正确的表达式是：
(A)(B)τ=R2C (C)(D)[τ=(R1+R2)C]
11.关于一阶动态电路的零状态响应，以下概念中错误的是
(A)零状态响应的绝对值均为逐渐增长(B)零状态响应就是零初始状态响应
(C)零状态响应中电路的电磁储能逐渐增长
(D)零状态响应一般认为在历时5τ后已基本进入稳态
12.图示电路中电压源电压恒定，电路原已稳定，断开开关S后，电压表两端电压u v(t)为
(A)(B)(C)(D)
(150kΩ为电压表内阻)
13.图示电路中U S恒定，电路在开关S合上前已稳定。当开关闭合后，电路的情况为
(A)i L衰减为零，i变为(B)i L减小为
(C)i L不变，i亦不变(D)i L不变，i变为
14.含有两个动态元件的电路(A)一定是二阶电路；(B)有可能是一
阶电路；(C)一定是一阶电路；(D)有可能是三阶电路。
15.图示电路中，4A为直流电流源，该电路处于稳态时储存有能量的元件是
(A)电容C(B)电感L(C)电容C和电感L(D)电阻R1
16.图示电路中，若接上电阻R，则换路后过渡过程持续的时间与原来相比
(A)缩短(B)增长(C)不变(D)由R的数值决定
17.图示电路原已稳定，t=0时断开开关S后，u C到达47.51V的时间为
(A)6μs (B)2μs (C)4μs (D)无限长
18.图示电路的时间常数τ为
(A)1s (B)0.5s (C)s (D)s
19.图示电路，电压源电压恒定i L(0-)=0，t=0时闭合开关S后，i(t)为
(A)2(1-e-t)A (B)3.6(1-e-16t)A (C)3.6e-t A (D)0.5+0.5e-16t A
20.图示电路中U S = 10V不变，电路原已稳定。在t = 0时开关S闭合，则响应i(t)
(A)(B)(C)e-20t A (D)1A
23.电容对电阻放电的电路中，在任一瞬时电阻已消耗的能量为
(A)(B)(C)
(D)
24.图示电路中电压源电压恒定，电路已达稳态，开关S闭合后i L(t)的时间常数为(A)(B)(C)(D)
答案部分
1.(A)
2.(B)
3.(D)
4.(A)
5.(B)
6.(D)
7.(C)
8.(D)9.(B)10.(A)11.(A)12.(C)13.(C)14.(B)
15.(B)16.(A)17.(A)18.(A)19.(D)20(D) 23(D)24(C)
三、填空题
1.对于电感电流和电容电压不能跃变的电路，若电路的初始储能为零，则在
t=0+时，电容相当于_______；电感相当于_____________________。
2.动态电路中，若电容电压u C(0-)为3V，且电容电压又不跃变，则在t=0+的等效电路中，该电容元件可等效为____________________。
3.图示电路中电压源电压恒定，电路已稳定，u C(0-)=0，t=0时开关S闭合。则i2(0+)=________，i C(0+)=________，i1(∞)=_____。
4.图示电路中电压源电压恒定，在开关S合上前，u C(0-)=0，i L(0-)=0，t=0时，开关S合上，则i1(0+)=________，u L(0+)=________，i1(∞)=_______，u C(∞)=________。
5.在RC一阶电路中，若电容电压u C(0+)增大A倍，则该电路中____________响应也增大A倍。
6.RLC串联电路中，R、L、C三者关系满足_________________时，称为临界阻尼情况；满足_______________时，称为无阻尼情况。
7.电感为L的电感元件的磁场储能W L=________________。正弦电流电路中，在选择电压与电流为______________参考方向下，电感元件的电流的相位比其
电压超前。
8.由q-u平面中一条曲线所确定的元件称为_________元件；由ψ-i平面中一条曲线所确定的元件称为__________元件。
9.图示电路中电压源电压恒定。开关断开前电路已稳定，t=0时断开开关S，则u C(0+)=____________，i C(0+)=_________，u C(∞)=________。
10.图示电路处于零状态，t=0时开关S闭合，则t=0+时i(0+)=__________；t=∞时i(∞)=_________。
11.图示电路中电流源电流恒定，开关S在t=0时闭合，闭合前电路为零状态，则i C(0+)为____________。
12.RC电路中，已知R=2MΩ，如果要求时间常数为10s，则C值为_________。
13.图示中电压源电压恒定，电路原已处于稳态，t=0时开关S断开。则
i L(0
)=__________，u L(0+)=________________，时间常数
+
τ=__________________。
14.已知流过50mH电感的电流为i L(t)=A，其中τ=0.1s，则电感电压为u L(t)=_________________。
15.图示电路中U S恒定，电路已稳定。在开关S断开后u C(0+)=_____，
i C(0+)=____________及τ=_____________。
16.RC串联支路处于零状态，t=0时与电压为U S的直流电压源接通。
(1)充电开始时电流为_______________。
(2)t=τ时，电容电压为_____________。
17.图示电路中，电压源电压恒定，电流源电流恒定，电感无初始电流，t=0时开关S闭合，则i L(t)=_______。
18.右上图示电路中，电压源电压恒定，i(0-)=0，t=0时开关S闭合，则
t1=0.1s时的电流i(t1)=____A，u L(t)达到5V时的时间t=___s。
19.在直流一阶RL电路中，若i L(∞)=3A，时间常数τ为0.25s，则电感电流在t≥0时的零状态响应表达式为___________________。
20.图示电路中U S不变，电路原已稳定，t=0时开关S闭合。则
i L(0+)=_________；u L(0+)=___________；τ=______。
21.右上图示电路中，U S=10V不变，i L(0-)=2A，试求开关S闭合后i L的零输入响应和零状态响应。
22.左下图示电路中，U和U S都不变。已知u C(0-)=52V，欲使电路在换路后无过渡过程，则U=___________。
27.右上图示电路中电压源电压恒定，电流源电流恒定。电路已处于稳态，t=0时合上开关S，则时间常数τ=_________，i L(0+)=________。
28.图示电路中电流源电流恒定。换路前电路为稳态，t=0时开关S断开后，u C(0+)=__________，i C(0+)=___________。
29.两个电路的零输入响应分别为(t≥0)和
(t≥0)，其中τ2>τ1。前者经过时间t1，后者经过时间t2均为1V，则t1和t2的大小关系是_____>_____。
30.对RC电路的零输入响应，电流满足方程，若R=50kΩ，
则C =_____。
31.图示电路中，t=10-2s时i(t)=3.68mA，则u C(0+)=_______，
t>0时u C(t)=________________。
33.图示电路中，I S=0.1A和U S=10V皆不变，u C(0-)=0，则开关S闭合后
u C(t)=_________。
恒定，开关S闭合后电容电荷量q(t)应满足的方程为34.右上图示电路中，U
S
______________。
35.如图所示电路，U S恒定，A、B、C分别代表电阻、电感或电容元件，互不相同。在电路a中，电压波形如图b所示；若在电路c中，电流波形如图d所示，则元件的性质是：A为___，B为____，C为_________。
36.图示电路中，u C(0 )=0，则开关S闭合后的电容电压为u C(t)=_____。
37.右上图示电路的时间常数τ =_________。
39.图示电路中，各电压源电压恒定，开关S位于位置1时，电路处于稳态。t=0时，将开关移到位置2，t>0时电流具有的形式，则A =____，B=______，τ =__。
40.某RC串联电路的电容电压u C(t)的变化规律如图a所示则u C(t)=__V。
42.图示电路可分为两个一阶电路，RC电路的时间常数为______________s，RL 电路的时间常数为_______________s。
46.RC放电电路中，10Ω电阻的初始功率P R(0+)=360W，则电容电压的初始值为_________。
48.图示电路中电压源电压恒定，电路原已稳定，则开关S断开后的
u
(t)=__________。
L
答案部分
1.答案短路开路
2.答案3V电压源
3.答案05.56A1A
4.答案2A4V1.25V6.25V
5.答案零输入
6.答案，R=00
7.答案非关联8.答案电容电感
9.答案，U S 10.答案i(0+)=-3A i(∞)=3A
11.答案0.5A 12.答案5μF 13.答案，，
14.答案e-10t V 15.答案0，，(R1+R2)C
16.答案(1)(2)0.632U S 17.答案0 18.答案0.115，1.094
19.答案3(1-e-4t)A 20.答案，，
21.答案22.答案60V 27.答案0.1s，1A
28.答案0.5V，-0.125A 29.答案t2，t1 30.答案40μF
31.答案100V，100e-100t V 32.答案4 33.答案0 34.答案
35.答案电感电阻电容 36.答案0V 37.答案10ms
38.答案10e-30t 39.答案-0.25A1.5A0.5ms 40.答案
42.答案10-1=0.1s，10-4=100μs 46.答案60V 48.答案0
四、计算题
1.图示电路中电压源电压恒定，开关断开前电路处于稳态，t=0时开关断开，试求u C(0-)、u C(0+)和i(0+)。
2.右上图电路中开关S合前电容电压为零，试求S合上后电容电流的初始值。
3.图示电路中电压源电压恒定，电路已达稳态。t=0时打开开关S，试求i C和u L的初始值。
4.试求右上图示电路在开关S闭合后的时间常数。
5.图示电路中电压源电压恒定，电路已达稳态，t=0时开关S断开，试问
t=0.1s时电感所储存的能量有多大？
6.某电路换路后全响应u(t)波形如图(a)所示，试在图(b)坐标中画出u(t)的稳态分量和暂态分量。
8.图示电路中电压源电压恒定，电路原已稳定。试求开关闭合后的u C(0+)、
i C(0+)、i L(0+)、u L(0+)。
9.右上图示电路中电压源电压恒定，电路原已稳定。试求开关断开后瞬间(t=0+时)的电容储能和电感储能。
10.图示电路中，u C(0-)=0V。i(0+)=10mA，经过0.02s电流i减小为3.68mA。求电路参数R、C。
11.右上图示电路中电压源电压恒定，电流源电流恒定。电路在开关断开前已稳定，t=0时S断开。试求开关S断开后的u C(t)和i(t)。
12.求图示电路的时间常数。
13.右上图示电路中电压源电压恒定，开关S已闭合相当长时间，在t=0时将开关断开，试求200Ω电阻的电压u R(t)。
14.图示电路中电压源电压恒定，电路原已稳定，t=0时开关S由位置1投向位置2。试求换路后的电流i L(t)，i(t)。
15.右上图示电路在换路前已稳定，t=0时接通开关S。已知t=3ms时，
i=1mA。试求直流电压源的电压U S的值。
16.图示电路中，I S=2A不变，换路前处于零状态。t=0时开关S打开，试求t>0时的u C(t)。
17.右上图示电路中，U S=100V恒定，电容原未充电。试求开关S闭合后的u C(t)与i2(t)，并作出i2(t)波形。
18.图示电路中，U S=100V恒定，开关S接通前u C(0-)=0，求开关S接通后的
u C(t)和i(t)。绘出i(t)的波形。
19.右上图示电路中，U=100V恒定，u(0-)=0，在t=0瞬间合上开关S，经15s 时的u C=95V、i C=1mA。试求电路参数R、C。
动态电路分析方法
动态电路分析方法 电路的动态分析，是欧姆定律的具体应用，在历年的高考中经常出现。此类问题能力要求较高，同学们分析时往往抓不住要领，容易出错。电路发生动态变化的原因是由于电路中滑动变阻器触头位置的变化，引起电路的电阻发生改变，从而引起电路中各物理量的变化，在此将动态电路的分析方法介绍如下。 一、程序法 根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析。基本思路是：“部分—整体—部分”，即从阻值变化的部分如手，由串并联电路规律判知R 总的变化情况，再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况，最后由部分电路的欧姆定律得知个部分物理量的变化情况，一般思路是： 1确定电路的外电阻R 外总如何变化。 2根据闭合电路的欧姆定律E I R r =+总外总确定电路的总电流如何变化。（利用电动势不变） 3由U I r =内内确定电源内电压如何变化。（利用r 不变） 4由U E U =-外内确定电源的外电压如何变化。 5由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端电压如何变化。 6由部分电路和整体的串并联规律确定支路两端电压如何变化及通过各支路电路如何变化。 二、图像法 电路发生动态变化时，其电路图可等效为如图（1）所示，根据闭合电路的欧姆定律得到U E Ir =-,其图像如图（2）中的a ，根据部分电路的欧姆定律可知U IR =，其导体的 U —I 图像如（2）中b ，在电源确定的电路中，由图（2）得，当电阻R 增大时（即图中的角度变大），通过R 的电流减小，R 两端的电压变大，当电阻R 减小时（即图中的角度变小），其电流增大，电压减小。 三、“串反并同”法 所谓“串反”，即某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都减小（增大）。所谓“并同”，即某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都增大（减小）。但须注意的前提有两点：1电路中电源内阻不能忽略；2滑动变阻器必须是限流接法。 四、极限法 即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端讨论。（一般应用于滑至滑动变阻器阻值为零） 例1、 在图中电路中，当滑动变阻器的滑动片由a 向b 移动时，下列说法正确的是：
选修3-1动态电路分析习题
高中动态电路分析 一、动态直流电路定性分析 1．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表示数变化量的绝对值为△I，则（） A．A的示数增大B．V2的示数增大 C．△V 3与△I的比值大于r D．△V1大于△V2 2．如图电路中，电源电动势、电阻、R1、R2为定值．闭合S后，将R的滑健向右移动，电压表的示数变化量的绝对值为△U，电阻R2的电压变化量的绝对值为△U′，电源电流变化量的绝对值为△I，下列说确的是（） A．通过R1的电流增大，增大量等于 B．通过R2的电流增大，增大量△I小于 C．△U′与△I的比值保持不变 D．△U与△I的比值保持不变 3．在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源阻，R1和R3均为定值 电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个 电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动， 则三个电表示数的变化情况是（） A．I1增大，I2不变，U增大 B．I1减小，I2增大，U减小 C．I1增大，I2减小，U增大 D．I1减小，I2不变，U减小
4．如图所示的电路中，电源的电动势为E，阻为r．当可变电阻的滑片P向b移动时，电压 表V1的示数U1与电压表V2的示数U2的变化情况是（） A．U1变大，U2变小B．U1变大，U2变大 C．U1变小，U2变小D．U1变小，U2变大 5．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源阻阻值r．闭合电键后，将滑动变阻器滑片 向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3，理想 电流表示数变化量的绝对值为△I，则（） A．△U2=△U1+△U3B．=R+r C．电源输出功率先增大后减小D．和保持不变 6．如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑 动时（） A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大 B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小 C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大 D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小 7．如图所示电路，电源阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑 动端向下滑动的过程中（） A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大 8．在图所示的电路中，电源电动势为E、电阻为r．将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（） A．电压表V的示数变小B．电流表A2的示数变小
动态电路的分析与计算
1 .如图所示的电路中，电源电压不变?闭合电键S ,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时， 变小的是（ ） A. 电压表V 示数 B. 电压表V 示数与电流表A i 示数的乘积 C. 电流表A i 示数 D. 电压表V 示数与电流表A 示数的乘积 2.如图所示的四个电路中，电源及各灯泡规格均相同?当开关闭合时，电流表读数最大 开关S 2闭合，开关S i 断开 5 .在如图所示的电路中，电源电压不变，R 2=10 0.2A .两开关都闭合时，电流表的示数为0.5A ， 6 .如图甲所示电路，闭合开关S 后，两相同电压表的指针偏转都如图乙所示，（ ） A. 电压表V i 的读数为i.5V B. 电压表V 2的读数为7.5V C . L i 和L 2两灯的电阻之比为i : 5 D . L i 和L 2两灯的电压之比为i : 4 的是（ A. 只有甲 B. 只有乙 C. 甲和丙 D. 甲和丁 L i 、 L 2均正常发光.则（ ) B . C . D. 甲是电流表， 甲是电压表， 乙是电流表， 乙是电压表， 丙是电压表 丙是电流表 丙是电压表 丙是电流表 4 .如图所示的电路，电源两端的电压一定，开关S i 闭合，如果要使电压表的示数减小， 电流表的示数增大，则下列操作中可行的是（ A . B . C . 滑动变阻器的滑片P 向上移 滑动变阻器的滑片P 向下移 开关S 2闭合，滑动变阻器的滑片P 向下移 D. Q . S i 闭合、S 2断开时，电流表的示数为 则电阻R i = Q . 乙A . 3 .如图所示的电路中，甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表.闭合开关S 后，灯
RC一阶电路(动态特性 频率响应)研究
9 RC 一阶电路（动态特性 频率响应） 一个电阻和一个电容串联起来的RC 电路看起来是很简单的电路。实际上其中的现象已经相当复杂，这些现象涉及到的概念和分析方法，是电子电路中随处要用到的，务必仔细领悟。 9.1 零输入响应 1.电容上电压的过渡过程 先从数学上最简单的情形来看RC 电路的特性。在图9.1 中，描述了问题的物理模型。假定RC 电路接在一个电压值为V 的直流电源上很长的时间了，电容上的电压已与电源相等（关于充电的过程在后面讲解），在某时刻t 0突然将电阻左端S 接地，此后电容上的电压会怎么变化呢？应该是进入了图中表示的放电状态。理论分析时，将时刻t 0取作时间的零点。数学上要解一个满足初值条件的微分方程。 看放电的电路图，设电容上的电压为v C ,则电路中电流 dt dv C i C =， 依据KVL 定律，建立电路方程： 0=+dt dv RC v C C 初值条件是 ()V v C =0 像上面电路方程这样右边等于零的微分方程称为齐次方程。 设其解是一个指数函数： ()t C e t v S K = K 和S 是待定常数。 代入齐次方程得 0=KS +K S S t t e RC e 约去相同部分得 0=S +1RC 于是 RC 1-=S 齐次方程通解 ()RC t C e t v -K = 还有一个待定常数K 要由初值条件来定： ()V K Ke v C ===00 最后得到： () t RC t C Ve Ve t v --==
在上式中，引入记号RC =τ，这是一个由电路元件参数决定的参数，称为时间常数。它有什么物理意义呢？ 在时间t = τ 处， ()V V Ve v 0.368=e ==-1-C τττ 时间常数 τ是电容上电压下降到初始值的1/e ＝36.8% 经历的时间。 当t = 4 τ 时，()V v 0183.0=4C τ，已经很小，一般认为电路进入稳态。 数学上描述上述物理过程可用分段描述的方式，如图9.1 中表示的由V 到0的“阶跃波”的输入信号，取开始突变的时间作为时间的0点，可以描述为： ()()0=S ≤t V t v 对 ；()()00=S ≥t t v 对。 [练习.9.1]在仿真平台上打开本专题电路图，按图中提示作出“零输入响应”的波形图。观察电容、电阻上输出波形与输入波形的关系，由图上读出电路的时间常数值，与用电路元件值计算结果比较。 仿真分析本专题电路 得到波形图如图9.2 所示。 在0到1m 这时间内，电压源值为V ，在时刻1m 时电压源值突然变到0。仿真平台在对电路做瞬态分析之前，对电路作了直流分析，因此图中1m 以前一段波形只是表明电路已经接在电压源值为V “很长时间”后的持续状态。上面理论分析只适用于1m 以后的时间过程。时刻1m 是理论分析的时间“零”点。图上看到，电容上的电压随时间在下降，曲线的样子是指数下降曲线的典型模样。由v C 曲线找到电压值为0.368V 的地方，读出它的时刻值(=2m )，即可求到电路的时间常数是1m (1毫秒)。 图中也画出电阻上电压变化曲线。观察，发现在1m 以前，电阻电压为0，在时刻1m ，电阻电压突变到 -V ，然后逐渐升到0。怎样理解这个过程呢？ 2.电阻上电压的过渡过程 虽然专题电路图中取电阻的电压时是由电阻直接落地的电路得到的，但电路元件参数是相同的，该电阻上的电压应和电容落地电路中的电阻是一样的。按照这种想法，看图9.1 ，注意电阻的电压的参考方向应是由S 点向右，即应是v(S 点)-v C ，在电源电压为V 的时间内，电容已被充电到v C =V ，那么v R = v(S 点)-v C =V -V =0。在理论分析时间0处，电压源的电压值突变到0，即v(S 点)=0，但电容上的电压不能突变（回顾电容的特性：电压有连续性）。为了区分突变时刻的前和后的状态，用0- 表示突变前，0+ 表示突变后。 即是说， v C (0+)= v C (0-)=V 那么， v R (0+)= 0-v C (0+)= -V 在随后的时间内，按KVL 定律， 电阻上的电压应为： ()()τt RC t C R Ve Ve t v t v ---=-=-=
有关动态电路几种类型题的分析方法
有关动态电路几种类型题的分析方法 动态电路指根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如R 总、I 、U 、P 等）或变化量、比值关系、小灯泡的亮暗程度等的变化情况。近几年也通常将动态电路的分析作为重点考查内容之一。本文从动态电路的基本内容着手，系统归纳了常见的四种类型题，并以下面介绍的基本思路为基础，采用箭头式分析法，着重介绍这几种类型题分析方法。 分析动态电路问题的基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值的变化入手，由串并联规律判知R 总的变化情况，再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串、并联电路规律判知各部分的变化情况。其分析方法为： 1、确定电路的外电阻R 总如何变化： 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） 2、根据闭合电路欧姆定律r R E I +=总总确 3、由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化； 4、由U 外=E －U 内(或U 外=E －Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）； 5、确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化 一、电压表、电流表示数大小变化问题 例1：如图1所示为火警报警器部分电路示意图。其中R 2为用半导体热敏材料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表A 为值班室的显示器，B 为值班室报警电铃。当传感器R 2所在处出现火情时，显示器A 的电流I 、报警电铃两端的电压U 的变化情况是（ ） A ． I 变大，U 变大 B ． I 变小，U 变小 C ． I 变小，U 变大 D ． I 变大，U 变小 分析与解：当传感器R 2所在处出现火情时，R 2阻值减小 图1
电路的动态变化分析专题
图1 九年级物理电路动态变化分析 【知识清单】 1.电路动态变化分析 解题步骤： （1）简化电路。（2）弄清电路连接方式。 （3）根据欧姆定律和串并联电路的特点分析电学相关物理量的变化。 解题方法： 先局部（滑动变阻器、电路中的开关、电路中的哪个故障元件怎么变化），再整体（看整个电路的总电阻怎么变化），最后再看局部（要判断的电学物理量如何变化）。 2.电路故障判断 【典型例题】 [例1]如图1，是伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向右移动时，请你判断○A表和○V表的变化。 【变式1】如图2所示，电源电压不变。滑片P向左移动时，滑动变阻器R2两端的电压U2将变。如果将R1换成小灯泡，滑片P向左移动时，灯泡亮度将变。 【变式2】如图3，电源电压不变。当滑片P向右移动时，○V表、A1表变、A2表变（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【变式3】如图4所示，闭合开关K，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。 [例2]在如图5所示的电路中，电源电压不变。将开关K闭合，则电流表的示数将______，电压表的示数将________(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。 【变式4】如图6所示，当开关由闭合到断开时，电压表和电流表的示数变化的情况是：A1______；A2 ______；V ________。 图2图3 图5 图6 图4
图2 图3 图4 【提高练习】 1．（08河南）图1所示的是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0为保护电阻，电压表可显示压力的大小。则当握力F增加时电压表的示数将：（） A．变大B．变小C．不变D．无法确定2．（08宁波）如图2所示，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列说法错误的是（） A．灯泡L的亮度不变B．电流表A1示数变大 C．电流表A2示数变小D．电压表V示数不变 3．(09常德)如图3所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电表的示数变化情况是( ) A．电流表示数增大，电压表示数增大B．电流表示数减小，电压表示数增大 C．电流表示数不变，电压表示数不变D．电流表示数减小，电压表示数不变 4．（08十堰改编）（多选）如图4所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S1、S2，两灯都发光，当把开关S2断开时，则( ) A．L1亮度不变，电流表示数变小B．L1的亮度不变，电流表示数变大 B．L1的亮度增大，电流表示数不变D．L1亮度减小，电流表示数变小 5．在如图5所示的电路图中，当开关K闭合时（） A．整个电路发生短路B．电流表示数变小 C ．电流表示数不变化 D ．电流表示数变大 6．(2008成都)为了了解温度的变化情况，小王同学设计了图6所示的电路。图中电源电压保持不变，R是定值电阻，R t是热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大，在该电路中，可以通过电流表或电压表示数的变化来判断温度的变化情况。小王在连接好电路且闭合开关后做了以下的实验，往R t上擦一些酒精，然后观察电表示数的变化情况。他观察到的现象应该是（） 图6 图5
动态电路分析专题
动态电路分析专题 1．如图1所示的电路,电源电压不变,闭合开关S ， 将滑 动变阻器的滑片P 向左移动的过程中，下列说法正确的 是（假设灯丝的电阻不变） A.电压表的示数变小 B ．电流表的示数变小 C.电压表和电流表示数的比值变小 D ．电压表和电流表示数都变大 ２.某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R １、定 值电阻Ｒ2以及电压表和电流表连入如图所示电路，热敏电 阻的阻值随温度的升高而减小。闭合开关后，当温度升高时，电压表和电流表的示数变化情况是 A.电流表和电压表示数均变小 Ｂ.电流表和电压表示数均变大 C.电流表示数变小，电压表示数变大 D ．电流表示数变大,电压表示数变小 3．如图是某物理兴趣小组设计的压力传感器的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P 固定在一起,AB 间连接有可以收缩的导线,R 1为定值电阻。可以显示出传感器所受的压力Ｆ越大,指针偏转角度越大的电表是 A ．电流表 B.电压表 Ｃ．电流表、电压表都可以 D.电流表、电压表都不可以 ４．如图6所示电路，电源电压保持不变， R 2 A V R 1 S
当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从 最大变化到最小,两个电阻的“U-I” 关系图像如图7所示。则下列判断正确 的是（） Ａ．电源电压为10V B．定值电阻Ｒ1的阻值为２0Ω C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为０~１0Ω Ｄ.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A 5．如图所示的电路中,闭合开关，滑动变阻器滑片向右 滑动的过程中(） A．灯泡L1变亮、Ｌ2亮度不变 B．灯泡L1变亮、L2变暗 C.灯泡L1亮度不变、L２变亮 D．灯泡L1变暗、Ｌ２变亮 6、如图所示是一种自动测定邮箱内油量多少的装置,R1是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表（由电流表改装而成)指针 所指的刻度,就能知道邮箱内油量的多少。则B Ａ、油量增加,R１的电阻值增大,油量表指针偏转变小。 B、油量增加,R1的电阻值减小，油量表指针偏转变大。 Ｃ、油量减少,R1的电阻值增大，油量表指针偏转变大。 D、油量减少，R１的电阻值减小,油量表指针偏转变小 ７．如图所示电路,电源两端电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片
恒定电流--动态电路分析-专题
题型1：电路动态分析问题 1、程序法：如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R 2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V 与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则 A. V的读数变大，A的读数变小 B. V的读数变大，A的读数变大 C. V的读数变小，A的读数变小 D. V的读数变小，A的读数变大 2、串异并同 在下图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是 变大，V变大 变小，V变大 变大，V变小 变小，V变小 1、在如图1所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光．正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定 A．电源的电动势E一定小于击穿电压U B．电容器所带的最大电荷量一定为CE C．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D．在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等
2、在如图所示，c1=6μF,c2=3μF,R1=3Ω,R2=6Ω，电源电动势E=18V，内阻不计，下列说法正确的是 A.开关s断开时，a、b两点电势相等 B.开关s闭合后，a，b两点间的电流时2A C.开关 s断开时C1带的电荷量比开关s闭合后C1带的电荷量大 D.不论开关s断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大 题型3：闭合电路的图像问题 1、（多选）在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是（） A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变 B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大 B．C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变 D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变 2、电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb．由图可知ηa、ηb的值分别为（）
电路故障和动态电路分析题目
电路故障和动态电路分析 题目 Prepared on 22 November 2020
电路故障分析： 在探究串并联电路电压的规律的实验中，会遇见多种实验故障，最典型的有如下两种，一是电路元件短路[用电压表测]，二是电路断路[用电流表测] 1、如图所示，闭合开关S，电路正常工作。过了一段时间，灯泡L熄灭，两只 电表的示数都变大。则下列判断正确的是（） A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．灯泡L短路 D．灯泡L断路 2、某同学在探究串联电路电流规律的实验中，按图接好电路，闭合开关后，发现灯L 1 、L 2 都不发光，电流表示数为零。他用电压表分别接到电流表、灯L 1 、灯L 2 两端测量电压， 发现电流表、灯L 1 两端电压均为零，灯L 2 两端电压不为零。电路的故障可能是（） A．电流表断路B．灯L1断路 C．灯L2断路D．灯L2短路 3、如图所示，电源电压不变，两只电表均完好。开关S闭合后，发现只有一只电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（） A．电压表指针发生偏转，灯泡L1短路 B．电压表指针发生偏转，灯泡L1断路 C．电流表指针发生偏转，灯泡L2短路 D．电流表指针发生偏转，灯泡L2断路 4、如图所示，电源电压不变，闭合开关，电路正常工作，一段时间后发现，其中一个电压 表的示数变大，故障原因可能是（） A．电阻R可能发生短路 B．电灯L可能发生断路 C．电阻R可能发生断路 D．电压表V2损坏 5、如图所示的电路，闭合开关，观察发现灯泡L 1 亮、L 2 不亮。调节变阻器 滑片P，灯泡L 1 的亮度发生变化，但灯泡L 2 始终不亮。出现这一现象的原 因可能是（）
一阶电路动态分析练习题
一阶电路动态分析练习题 1、如图7.1所示电路中，已知V u C 6)0(=-，0=t 将开关S 闭合，求0>t 时的)(t i 。 2 、 图3-7所示电路，开关动作前电路已达稳态，t=0时开关S 由1扳向2，求t>=0+时的i L (t)和u L (t)。 3、 图示电路，t=0-时电路已达稳态，t=0时开关S 打开，求t>=0时的电压uc 和电流i 。 3- 17图3-7所示电路，开关动作前电路已达稳态，t=0时开关S 由1扳向2，
求t>=0+时的i L (t)和u L (t)。 3-11 图示电路，t=0-时电路已达稳态，t=0时开关S 打开，求t>=0时的电压uc 和电流i 。 3-10 如图所示电路，t=0时开关闭和，求t>=0时的iL(t)和uL(t)。 2、如图7.2所示电路中，0)0(=-L i ，0=t 时开关S 闭合，求0≥t 时的)(t i L 。
1-10 题11-10图示电路。t<0时电容上无电荷，求开关闭合后的u C 、i R 。 R 2mA 5k Ω 11-11 题11-11图示电路原处于稳态，求t ≥0时的i C 和u L 。 L L + - 9A 13 如图所示电路，t=0时开关闭和，求t>=0时的iL(t)和uL(t)。 3、 电路如图7.3所示，已知u (0)=10V ，求u (t )，t ≥0。
5、 电路如图7.5所示，求i L ( t )（t ≥0）,假定开关闭合前电路已处于稳定状态。 15 图3-17所示电路，开关闭和前电路已达稳态，求开关闭和后的u L 。 17 图3-20所示电路，t=0时开关S1闭和、S2打开，t<0时电路已达稳态，求t>=0+时的电流i(t)。 3-20 图3-20所示电路，t=0时开关S1闭和、S2打开，t<0时电路已达稳态，求t>=0+时的电流i(t)。 图7.5 Ωk 110V - + Ωk 5.0Ωk 5.010mA t=0 1H i L (t)
(完整word版)高考物理动态电路分析
电路的动态分析 直流电流 分析思路 1 (多选)(2015·长沙四校联考)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是() A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大 B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小 C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大 D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小 2．(多选) (2015·湖北省公安县模拟考试)如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是() A．P向a移动，V1示数增大、V2的示数减小 B．P向b移动，V1示数增大、V2的示数减小 C．P向a移动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值 D．P向b移动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值 3．(多选)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，R0＝r，滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动，则在此过程中(
A．电压表V1的示数一直增大 B．电压表V2的示数先增大后减小 C．电源的总功率先减小后增大 D．电源的输出功率先减小后增大 含电容器的电路 解决含电容器的直流电路问题的一般方法 (1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。 (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。 (3)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。 (4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 1 (多选)(2015·东北三校二模)如图所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝18 V，内阻不计。下列说法正确的是( ) A．开关S断开时，a、b两点电势相等 B．开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 A C．开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大 D．不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大
动态电路的分析
动态电路的分析 摘要：动态电路的分析主要讨论含有电容和电感等储能元件的动态电路。描述着类电路的方程式是微分方程。对于只含有一个储能元件或简化后只含有一个独立储能元件的电路，它的微分方程是一阶，故称为一阶电路。其中着重讨论一阶的零输入响应、零状态响应和全响应以及一阶的阶跃响应的概念及求解概念及求解。 关键字：稳态、暂态、换路、三要素。 引言： 由于储能元件的伏安关系不是代数，而是微分关系，所以储能元件又称为动态元件，含有动态元件的电路又称为动态电路。在直流激励的稳态电路中，电容相当于开路，电感相当于短路。 正文： 电容元件和电感元件 电容：如果一个二端元件在任一时刻，其电荷与电压之间的关系由q-u平面上一条曲线所确定，则称此二端元件为电容元件。特性：动态元件，储能元件。 电感：如果一个二端原件在任意时刻，其磁链与电流之间的关系由平面上一条曲线所确定，则称此二端元件为电感元件。特性：动态元件，储能元件。 动态电路的基本概念 含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。 特点：当动态电路状态发生改变时（换路）需要经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这个变化过程称为电路的过渡过程。 稳态与暂态的概念 稳态：所有的响应均是恒稳不变，或是按元素周期表变动电路的这种状态称为稳定状态，简称稳态。 稳态值的计算： 稳态值是指过渡过程结束(即t=∞),电路达到新稳态时各电流、电压达到的终值。 当t=∞得到的电容电压和电感电流的终值记为Uc(∞)和iL(∞)，在直流激励下，电感电压uL和电容电流iC最终都变为0，在t= ∞时,电感相当于短路，电容相当于开路，此时电路中其他各电流、电压按直流电路计算。 暂态：电路原来的稳定状态在达到另一种稳定状态之前，一个需要经历的过渡的过程，称为暂态 结论：含有一个动态元件电容或电感的线性电路，其电路方程为一阶线性常微分方程，称一阶电路。含有二个动态元件的线性电路，其电路方程为二阶线性常微分方程，称二阶电路。电路中有多个动态元件，描述电路的方程是高阶微分方程。一阶电路的零输入响应 零输入响应：仅有初始状态所引起的响应。 特点：换路后外加激励为零，仅由动态元件初始储能产生的电压和电流。其中分为RC电路的零输入响应，rl电路的零输入响应 小结：一阶电路的零输入响应是由储能元件的初值引起的响应, 都是由初始值衰减为零的指数衰减函数。 uC (0+) = uC (0－) RC电路 iL(0+)= iL(0－) RL电路
动态电路分析专项练习题
图1 S P L A 2 A 1 动态电路分析练习题 1．如图1所示，电源两端的电压保持不变。将滑动变阻器的滑片P 置于中点，闭合开关S 后，各电表有示数，灯泡的发光情况正常。现将滑动变阻器的滑片P 由中点向右移动，则 ( ) A ．灯泡L 变暗 B ．电压表V 示数变小 C ．电流表A 1示数变小 D ．电流表A 2示数变大 2.如图2所示电路，电源两端电压保持不变。闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，下列判断正确的是( ) A.电压表V 1示数变小，电压表V 2示数变大，电流表示数变小 B.电压表V 1示数变大，电压表V 2示数变大，电流表示数变大 C.电压表V 1示数变小，电压表V 2示数变小，电流表示数变小 D.电压表V 1示数变大，电压表V 2示数变小，电流表示数变小 3．如图3所示，将光敏电阻 R 、定值电阻 R 0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图3所示电路．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是 ( ) A ．电流表和电压表示数均变小 B ．电流表示数变大，电压表示数变小 C ．电流表示数变小，电压表示数变大 D ．电流表和电压表示数均变大 4. 如图4所示，R 1、R 2是阻值相同的两个定值电阻，当闭合开关S 1后，两电流表示数相同；当再闭合开关S 2后( ) A ．电路中总电阻变大 B ．电流表A 1的示数为零，A 2的示数变大 C ．电流表A 1的示数不变，A 2的示数变大 D ．电流表A 2示数是A 1示数的2倍 5．图5所示电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 由b 端向a 端滑动一段距离，电压表V 1、V 2示数的变化量分别为ΔU 1、ΔU 2，电流表示数的变化量为ΔI 。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断中正确的是( ) A ．电压表V 1示数变大，电压表V 2示数变大，电流表示数变大 B ．电压表V 1示数变大，电压表V 2示数变小，电压表V 2与V 1的示数之差不变 C ．定值电阻R 1的阻值为 I U ??2 D ．小灯泡L 消耗的电功率增大了I U ???1 6．如图6所示，电源电压不变，闭合开关S 后，滑动变阻器滑片P 向b 端移动过程中，下列说法正确的是 ( ) A ．电流表A 1 示数变小，电路的总电阻变小 B ．电流表A 2示数不变，电路消耗的总功率变小 C ．电压表V 示数变小，R 1与R 2两端的电压之比变小 D ．电压表V 示数不变，电压表V 的示数与电流表A 2的示数比值变大 7．图7所示的电路中，电源两端电压为6V 并保持不变，定值电阻R 1的阻值为10Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为50Ω。 当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片P 由b 端移到a 端的过程中，下列说法中正确的是 ( ) A ．电流表和电压表的示数都不变 图2 A S V 2 P V 1 R 2 R 1 S O V A R 0 R A 1 A 2 R 1 R 2 S 1 S 2 图6 a V R 1 A 1 S P R 2 b A 2 R 1 a b R 2 P 图5 ? S A V 2 V 1 R 1 R 2 ? L a b P
动态电路的分析方法
动态电路的分析方法 一电流表，电压表功能的确定 1、观察整个电路连接结构。 2、、其次，按常规方法确定表的功能。即：在保证电路正常的前提下，与用电器保持串联的 是电流表，与用电器保持并联的是电压表。 二、利用电流表（导线）、电压表判断电路故障及故障分析方法 1、电路故障是指电路连接完成通电时，整个电路或部分电路不能正常工作。 △产生电路故障的主要原因有：①元件本身存在问题，如元件内部开路、短路； ②电路导线接触不良或断开等； ③连接时选用的器材不当（如R1>>R2）； ④连接错误。 2、故障类型①短路：电路被短路部分有电流通过（电流表有示数）被短路两点之间 没有电压（电压表无示数） ②断路：电路断路部分没有电流通过（电流表无示数）断路两点之间有电 压，断路同侧导线两点无电压 3、故障检测方法 A:常用检测方法；⑴电流表：“电流表示数正常”表明主电路为通路 “电流表无示数”表明几乎没有电流流过电流表或电路为断路。 ⑵电压表：“电压表有示数”表明和电压表并联的用电器断路。 “电压表无示数”表明与电压表并联的用电器短路。 （3）、电流表电压表均无示数:“两表均无示数”表明无电流通过两表， 除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。B:特例故障检测方法: △电灯故障分析方法 先分析电路连接方式，再根据题给条件确定故障是断路还是短路： （1）两灯串联时，如果只有一个灯不亮，则此灯一定是短路了； 如果两灯都不亮，则电路一定是断路了； （2）两灯并联，如果只有一灯不亮，则一定是这条支路断路； 如果两灯都不亮，则一定是干路断路； ※在并联电路中，故障不能是短路，因为如果短路，则电源会烧坏。 △电表示数变化故障分析方法 （1）首先正确分析电路中电压表，电流表的测量对象，根据电表示数变化情况并结合串并联电路的特点分析电路故障原因。 （2）电压表串联接入电路中时，该部分电路断路，但电压表有示数。此时与电压表串联的用电器视为导线。 串联电路：①电压表示数变大，一是所测用电器断路，电压表串联在电路中， 二是另一个用电器短路； ②电压表示数变小（或为0），一种情况是所测用电器短路， 另一种情况是另一个用电器断路；
高考物理动态电路分析(20200815054749)
直流电流 分析思路 1 （多选）（2015长沙四校联考）如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片 P 向右端移动时，下面说法中正确的是 （ ） 3.（多选）如图所示，电源的电动势和内阻分别为 E 、r , R o = r ，滑动变阻器的滑片 P 由a 向 b 缓慢移动，则在此过程中（ 电路的动态分析 总的 折 趾化 分 IU 变 A .电压表V 的读数减小, B. 电压表V i 的读数增大, C. 电压表 V 的读数减小, D .电压表V 2的读数增大, 电流表 A i 的读数增大 电流表 A i 的读数减小 电流表 A 2的读数增大 电流表 A 2的读数减小 2.（多选）（2015湖北省公安县模拟考试 ）如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表 均为理想电表。当滑动变阻器 R 2的滑动触头P 移动时，关于两个电压表 V i 与 V 的示数, F 列判断正确的是（ ） A . P 向a 移动，V i 示数增大、 B . P 向b 移动，V i 示数增大、 C . P 向a 移动, D . P 向b 移动, V 2的示数减小 V 2的示数减小 V i 示数改变量的绝对值小于 V i 示数改变量的绝对值大于 V 2示数改变量的绝对值 V 示数改变量的绝对值 % &
--------- 1 } ----------------- , h P R ------ '1 A .电压表V1的示数一直增大 B .电压表V2的示数先增大后减小 C.电源的总功率先减小后增大 D ?电源的输出功率先减小后增大 含电容器的电路 解决含电容器的直流电路问题的一般方法 (1) 通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。 (2) 只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。 (3) 电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻 不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端 的电压。 (4) 在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所 连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 1 (多选)(2015东北三校二模)如图所示，C i= 6 C 2 = 3 R i = 3 Q, R2= 6 Q,电源电动 A ?开关S断开时，a、b两点电势相等 B?开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 A C.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大
(电路分析)一阶电路的全响应
一阶电路的全响应 一阶电路的全响应 一、全响应 全响应 一阶电路在外加激励和动态元件的初始状态共同作用时产生的响应，称为一阶电路的全响应（complete response）。 图5.5-1（a）所示的一阶RC电路，直流电压源Us是外加激励，时开关S处于断开状态，电容的初始电压。时开关闭合，现讨论时电路响应的变化规律。 时，响应的初始值为 时，响应的稳态值为 用叠加定理计算全响应：开关闭合后，电容电压的全响应，等于初始状态U0单独作用时产生的零输入响应 和电压源Us单独作用时产生的零状态响应的代数和，如图5.5-1（b）、（c）所示。 图5.5-1（b）中，零输入响应为 图5.5-1（c）中，零状态响应为
根据叠加定理，图5.5-1（a）电路的全响应为 用表示全响应，表示响应的初始值，表示稳态值。 全响应的变化规律 1、当时，即初始值大于稳态值，则全响应由初始值开始按指数规律逐渐衰减到稳态值，这是动态元件C或L对电路放电。 2、当时，即初始值小于稳态值，则全响应由初始值开始按指数规律逐渐增加到稳态值，这是电路对动态元件C或L充电。 3、当时，即初始值等于稳态值，则全响应。电路换路后无过渡过程，直接进入稳态，动态元件C或L既不对电路放电，也不充电。
二、全响应的三要素计算方法 全响应的三要素 初始值 稳态值 时间常数 例5.5-1 图5.5-2（a）所示电路，已知C=5uF，t<0时开关S处于断开状态，电路处于稳态， t=0时开关S闭合，求时的电容电流。 解：欲求电容电流，只要求出电容电压即可。 1、确定初始状态。 作时刻的电路，如图5.5-2（b）所示，这时电路已处于稳态，电容相当于开路，则。由换路定则得初始状态
动态电路的分析与计算
动态电路的分析与计算 RUSER redacted on the night of December 17,2020
1．如图所示的电路中，电源电压不变．闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变小的是（） A．电压表V示数 B．电压表V示数与电流表A1示数的乘积 C．电流表A1示数 D．电压表V示数与电流表A示数的乘积 2．如图所示的四个电路中，电源及各灯泡规格均相同．当开关闭合时，电流表读数最大的是 （） A．只有甲 B．只有乙 C．甲和丙 D．甲和丁 3．如图所示的电路中，甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表．闭合开关S后，灯L1、L2均 正常发光．则（） A．甲是电流表，乙、丙是电压表 B．甲是电压表，乙、丙是电流表 C．乙是电流表，甲、丙是电压表 D．乙是电压表，甲、丙是电流表 4．如图所示的电路，电源两端的电压一定，开关S1闭合，如果要使电压表的示数减小，电流表的示数增大，则下列操作中可行的是（） A．滑动变阻器的滑片P向上移 B．滑动变阻器的滑片P向下移 C．开关S2闭合，滑动变阻器的滑片P向下移 D．开关S2闭合，开关S1断开 5．在如图所示的电路中，电源电压不变，R2=10Ω．S1闭合、S2断开时，电流表的示数为 0.2A．两开关都闭合时，电流表的示数为0.5A，则电阻R1= Ω． 6．如图甲所示电路，闭合开关S后，两相同电压表的指针偏转都如图乙所示，（） A．电压表V1的读数为 B．电压表V2的读数为 C．L1和L2两灯的电阻之比为1：5 D．L1和L2两灯的电压之比为1：4
7．小明同学做电学实验，通过改变滑动变阻器R3电阻的大小，依次记录的电压表和电流表的读数如表所示，分析表格中实验数据，可推断小明实验时所用的电路可能是下列电路图中的哪一个答： 电压表示数U/V 电流表示数I/A A． B． C．D． 8．如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”．实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数．接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（） A．10Ω和40Ω B．20Ω和30Ω C．10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω 9．某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，利用图1所示电路，在a，b两点间分别接入定值电阻R1、R2，通过调节滑动变阻器测得了多组数据，并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象，如图2所示，若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流 为（） A．0.5A B．1A
动态电路分析教学总结
1.如图所示的电路中，R 1、R 2、R 4皆为定值电阻，R 3为滑动变阻器，电源的电动势为E ，内阻为r ，设理想电流表的示数为I ，理想电压表的示数为U ，当滑动变阻器的滑臂向a 端移动过程中（ ） （A ）I 变大，U 变小 （B ）I 变大，U 变大 （C ）I 变小，U 变大 （D ）I 变小，U 变小 2.在如图所示电路中，R 1是定值电阻，R 2是滑动变阻器，闭合电键S ，当R 2的滑动触片P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电流表、电压表的示数分别用I 、U 1、U 2、U 3表示，它们示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．则下列分析判断不正确．．． 的是（ ） （A ）U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变 （B ）U 2I 变大，ΔU 2ΔI 变大 （C ）U 2I 变大，ΔU 2ΔI 不变 （D ）U 3I 变大，ΔU 3 ΔI 不变 3.下列四个电路中（各表均视为理想表），如果改变滑动变阻器阻值大小，能观察到电压表和电流表读数同时变大的图是：（ ） 4.在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U 。现将R 2的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ） A ．I 1增大，I 2不变，U 增大 B ．I 1减小，I 2增大，U 减小 C ．I 1增大，I 2减小，U 增大 D ．I 1减小，I 2不变，U 减小 5.如图所示电路中，不管电路的电阻如何变，流入电路的总电流I 始终保持恒定。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表、电流 表的读数变化量分别为△U 、△I ，则I U ??为（ ） （A ）R 0 （B ）R 1 （C ）逐渐增大 （D ）逐渐减小 A V a R 3 A V A V A V A V A ． B ． D ． C ． R 1 A 2 V A 1 R 2 R 3 S E ,r a b V A R 2 R 0 R 1 I