化简电路的方法

化简电路的方法
化简电路的方法

化简电路方法

节点法。基本上

都可以解决。那么,就拿这个题来说吧:

具体步骤如下:

1)找出所有线路的交点(节点),并标注1234。。需要注意,所有直接用导线连接的节点,都可以标注为一个节点序号。

2)草稿纸上铅笔画一直线,上边每隔一段距离写上1234。。

3)从原图中取出一个元件,然后看看它的两个脚分别是什么序号,那么就把这个元件画在直线旁边,两个脚分别连接到对应的序号上去。

4)继续(3)的步骤,把全部元件都接到直线上应有的序号上,不漏不重复(为此,可以每次取出一个元件,就在原图的元件上画个叉)。

5)把直线擦掉。

6)整理顺溜线路,横平竖直,就得到化简好的电路图。

(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”。

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 。

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

节点法分析电路(新)

“小鲍课堂”第一讲 ——“节点法”的使用规则 所谓“节点法”,其实是到高中阶段学习完电势等知识的之后运用的电路计算辅助 分析方法。在目前阶段,我只是取其中分析电路的部分,用浅显的语言呈现给大家,以下图为例: “节点法”的使用法则: 1. 一般从电源正极出发开始标节点(一般用数字“1”表示); 2. 同一根导线左右两端为同一节点; 3. 经过一个用电器(包括灯泡、各种电阻器、电动机等)则更换一个节点,如图中 L1左边为节点“1”,右端则换为节点“2”; 4. 一定要最优先标直接导线连接的节点。(所谓“导线最优先”) 5. 每个用电器左右两端共有两个节点,如L2,我们记做“L2左右两端为‘2、3’ 这组节点” ※对于第4点“导线最优先”这个问题,以下面电路图为例:

注意:在本图中,由于L2左右两端用一根导线连接,应遵从“导线最优先 原则”,所以L2为“2、2”这一组节点,而非“2、3”。 从这点可以归纳出“节点法”应用的第一个判定法则: 【小鲍第一定律】:假如一个用电器左右两端节点相同的话,则该用 电器被短路。 “小鲍课堂”第二讲 用“节点法”判断“并联关系” 对于电路分析最常见的问题——电路连接方式的判断,运用“节点法”可以说是“又快又准”,下面我们就一起来看看,如何判断电路中的“并联关系”。 首先我们以一个简单的并联电路为例: 例1、

按照“节点法”使用法则正确地标定出该电路图的节点,我们发现: L1左右两端为“1、2”这一组节点; L2左右两端为“1、2”这一组节点; L3左右两端为“1、2”这一组节点。 三个用电器左右两端为同一组节点,由此我们得出第二个判定法则:【小鲍第二定律】:当我们正确地标出电路图的节点之后,假如用电器两端均为“同一组节点”的话,则这些用电器为“并联关系”。 下面我们看一个比较复杂的电路: 例2、判断电路的连接方式:

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。

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

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

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。

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

物理电路化简节点法(万能法)含实物图

简单的电路化简方法之节点法 电路化简的步骤如下: 1.首先寻找节点。何谓节点,电路中三条或三条以上支路的汇交点,称为节点.借助节点排列的规范化来作出等效电路的方法,称为节点法,如图,我们可以找到6个节点。 2。节点编号。编号是要注意,电源的正极(或负极)编1号,负极(或正极)编最后一个号。如果发现两个节点间有导线或者电流表连接,那么这两个节点编为同一号。如果是电流表在同一号节点间的,需要记住表两端接的电阻号。 3.重新连线。重新连线应在草稿纸上完成,首先在纸上同一线上画上4个点并编上号,点间距离最好大一点,,然后依次从电路中找到节点之间的电阻或者电表画在四个点间。为了避免漏画,可以画一个从图上标出一个,直到原电路图上的仪器全都画到了图上为止。如图。

4. 转化为规范化电路图。相信做完上一步后,您已经可以看出电路的组成了,如 果发现点与点之间有断开的情况,只要将点适当的移位就可。关于这道题的规范化电路图,在此就省略吧。 练习 1.画出等效电路图 2.画出等效电路图 3.当闭合开关S 0、S 1,断开开关S 2时 当闭合开关S 2,断开开关S 0、S 1时 图12 图39

4.当S 1、、S 2 均闭合且滑片P 滑到a 端时 当S 1、S 2 均断开且滑片P 在a 端时 5.当闭合开关S 1,断开开关S 2和S 3, 当闭合开关S 1、S 2,断开S 3时 当闭合开关S 3,断开S 1 、S 2时 6.当S 1、S 2闭合,滑动变阻器的滑片P 在a 端时 当S 1、S 2都断开,滑片P 在b 端时 7.只闭合开关3S ,滑动变阻器的滑片P 在最左端时 只断开开关1S ,滑片P 移至最右端时 只闭合开关1S ,滑片P 在最右端时 A 1

复杂电路简化练习题0001

复杂电路简化练习题 一、单选题洪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)

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 ) 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 () 7.5V ,电压表V2的示数为9V ,若电

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()

物理电路化简节点法(万能法)含实物图

文档收集于互联网,已重新整理排版.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 1文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑. A 1 A 3 V A 2 R 1 R 2 R 3 图25 简单的电路化简方法之节点法 电路化简的步骤如下: 1. 首先寻找节点。何谓节点,电路中三条或三条以上支路的汇交点,称为节点.借助节点 排列的规范化来作出等效电路的方法,称为节点法,如图,我们可以找到6个节点。 2。 节点编号。编号是要注意,电源的正极(或负极)编1号,负极(或正极)编 最后一个号。如果发现两个节点间有导线或者电流表连接,那么这两个节点编为同一号。如果是电流表在同一号节点间的,需要记住表两端接的电阻号。 3. 重新连线。重新连线应在草稿纸上完成,首先在纸上同一线上画上4个点并编 上号,点间距离最好大一点,,然后依次从电路中找到节点之间的电阻或者电表画在四个点间。为了避免漏画,可以画一个从图上标出一个,直到原电路图上的仪器全都画到了图上为止。如图。 4. 转化为规范化电路图。相信做完上一步后,您已经可以看出电路的组成了,如 果发现点与点之间有断开的情况,只要将点适当的移位就可。关于这道题的规范化电路图,在此就省略吧。 练习 1.画出等效电路图 2.画出等效电路图 3.当闭合开关S 0、S 1,断开开关S 2时 当闭合开关S 2,断开开关S 0、S 1时 4.当S 1、、S 2 均闭合且滑片P 滑到a 端时 当S 1、S 2 均断开且滑片P 在a 端时 5.当闭合开关S 1,断开开关S 2和S 3, 当闭合开关S 1、S 2,断开S 3时 当闭合开关S 3,断开S 1 、S 2时 6.当S 1、S 2闭合,滑动变阻器的滑片P 在a 端时 当S 1、S 2都断开,滑片P 在b 端时 7.只闭合开关3S ,滑动变阻器的滑片P 在最左端时 只断开开关1S ,滑片P 移至最右端时 只闭合开关1S ,滑片P 在最右端时 1.将滑动变阻器的滑片P 置于中点M ,且只闭合开关S 1时 将滑动变阻器的滑片P 置于B 端,断开开关S 1,闭合开关S 2时 将滑动变阻器的滑片P 置于A 端,闭合开关S 1和开关S 2时 2.当滑动变阻器的滑片P 在B 端,只闭合S 2时 滑片P 在B 端,开关都断开时 当滑片在A 端,只闭合S 1时 V 2 V 1 A R 1 R 2 P S 图12 S V A L 1 L 2 S 0 S 1 S 2 R 3 R 4 图39 a V A 1 A 2 S 1 S 2 R 2 R 1 L b

十种复杂电路分析方法

十种复杂电路分析方法 Jenny was compiled in January 2021

电路问题计算的先决条件是正确识别电路,搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路,以便分析和计算。识别电路的方法很多,现结合具体实 一、特征识别法 串并联电路的特征是;串联电路中电流不分叉,各点电势逐次降低,并联电路中电流分叉,各支路两端分别是等电势,两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 例1.试画出图1所示的等效电路。 解:设电流由A端流入,在a点分叉,b点汇合,由B端流出。支路a—R1—b和a—R2—R3(R4)—b各点电势逐次降低,两条支路的a、b两点之间电压相等,故知R3和R4并联后与R2串联,再与R1并联,等效电路如图2所示。 二、伸缩翻转法 在实验室接电路时常常可以这样操作,无阻导线可以延长或缩短,也可以翻过来转过去,或将一支路翻到别处,翻转时支路的两端保持不动;导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动,但不能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法,我们把这种方法称为伸缩翻转法。 例2.画出图3的等效电路。 解:先将连接a、c节点的导线缩短,并把连接b、d节点的导线伸长翻转到R3—C—R4支路外边去,如图4。

再把连接a、C节点的导线缩成一点,把连接b、d节点的导线也缩成一点,并把R5连到节点d的导线伸长线上(图5)。由此可看出R2、R3与R4并联,再与R1和R5串联,接到电源上。 三、电流走向法 电流是分析电路的核心。从电源正极出发(无源电路可假设电流由一端流入另一端流出)顺着电流的走向,经各电阻绕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,凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 例3.试画出图6所示的等效电路。 解:电流从电源正极流出过A点分为三路(AB导线可缩为一点),经外电路巡行一周,由D 点流入电源负极。第一路经R1直达D点,第二路经R2到达C点,第三路经R3也到达C 点,显然R2和R3接联在AC两点之间为并联。二、三络电流同汇于c点经R4到达D点,可知R2、R3并联后与R4串联,再与R1并联,如图7所示。 四、等电势法(不讲) 在较复杂的电路中往往能找到电势相等的点,把所有电势相等的点归结为一点,或画在一条线段上。当两等势点之间有非电源元件时,可将之去掉不考虑;当某条支路既无电源又无电流时,可取消这一支路。我们将这种简比电路的方法称为等电势法。 例4.如图8所示,已知R1=R2=R3=R4=2Ω,求A、B两点间的总电阻。 解:设想把A、B两点分别接到电源的正负极上进行分析,A、D两点电势相等,B、C两点电势也相等,分别画成两条线段。电阻R1接在A、C两点,也即接在A、B两点;R2接在

电路的简化方法

电路的简化方法——电势法; 一、教学目标 1.知识内容:(1)掌握简单电路的简化方法——电势法;(2)能够应用串、并联电路的规律和特点解决简单的混联问题。 2.通过对电路的简化,培养学生掌握等效的方法。通过电路的计算培养学生应用数学工具解决物理问题的能力。 二、教学重点、难点 1.重点:能够应用串、并联电路的规律和特点解决简单的混联问题。 2.难点:用电势法画等效电路图。 三、教学过程 教师:在实际应用的电路中,大多是既包含串联电路又包含并联电路的混联电路。熟练运用前面我们讲过的串、并联电路的知识就可以对混联电路进行分析和计算。 2.电路结构的分析 分析电路的组成和结构,准确判断出各部分电路的串、并联关系,必要时要学会用“等效”的观点,将电路改画为标准的串、并联电路,对电路的正确计算起到很大作用。 教师:现在给大家介绍一种电路简化的方法——电势法。 板书:纯电阻电路的简化方法——电势法 教师:简单的纯电阻电路,无论表面上看多复杂,最终都可以简化为电阻串、并联或两者混联的方式。所以熟练掌握串、并联电路的特点和规律,是识别和简化电路的基本出发点。简化电路的主要根据是: Ⅰ.串联电路中,电流强度处处相等,从电势上看,沿电流方向每经过一个电阻电势要降低。 Ⅱ.并联电路中,总电流等于各支路电流之和,从电势上看,各支路两端电势分别相等。 Ⅲ.导线理想化,认为是“有电流、无电阻”,所以导线上各点是等势点。 下面举例具体说明应用的步骤和方法。

例如图3所示电路,电源的电压U=10V,电阻R1=5Ω,R3=R410Ω,R2=10Ω,电流表的内阻忽略不计。求电流表的示数。 分析:首先,找出电流的分叉点——节点,并标上字母。找到电势的最高点和最低点(电路中没有标电源的正、负时,可假设一端的电势高)如图中所示。(投影,用红笔在电路图上标出)显然,A点电势最高,D点电势最低,将A、D 两点画在两边,在其间画电阻。其次,分析各点电势,找等势点。因为电流表的内阻忽略不计,可看作导线,它两端的电势相等,即B点和D点等势,所以B、D可合为一点。第三,按照电势的高低,把电阻接在其间,先画从A到D的电阻R2,再画其他的电阻。简化后的电路如图4所示。(投影电路图)从图中容易计算出电路中的总电流是2A,电流表测的是流过R2和R3的电流之和,流过R2的电流是1A,流过R3的电流是0.5A,所以,电流表的示数是1.5A。 3.巩固练习 如图5所示电路,已知电压恒定为16V,R1=R4=R5=24Ω,R2=R3=12Ω,不考虑电流表和电压表对电路的影响,试求电流表、电压表的读数。 教师:先把电阻的关系用等效电路图画出来。叫两个学生到黑板上画等效电路图。 教师:再把电表填入图中,如图6所示。

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