高中物理竞赛辅导 等效电阻方法

高中物理竞赛辅导 等效电阻方法
高中物理竞赛辅导 等效电阻方法

等效电阻方法

班级 姓名

1、 如图所示,12个阻值都是R 的电阻,组成一立方体框架,试求AC 间的电阻R AC 、

AB 间的电阻R AB 与AG 间的电阻R AG .

2、如图所示的正方形网格由24个电阻r 0=8 的电阻丝构成,电池电动势ε=6.0 V ,内电阻不计,求通过电池的电流.

3、 如图所示,7个电阻均为R 的电阻连接而成,求A 、B 两点间的电阻。

A B C

D E F

G H

4、 如图所示的一个无限的平面方格导线网,连接两个结点的导线的电阻为r 0,如果将A

和B 接入电路,求此导线网的等效电阻R AB .

5、 有一无限大平面导体网络,它有大小相同的正六边形网眼组成,如图所示,所有六边

形每边的电阻均为R 0,求间位结点a 、b 间的等效电阻.

6、如图是一个无限大导体网络,它由无数个大小相同的正三角形网眼构成,小三角形每边的电阻均为r ,求把该网络中相邻的A 、B 两点接入电路中时,AB 间的电阻R AB .

7、证明如图所示的Y 形电阻网络与

1

c a c a b b c AB R R R R R R R R =++,

1

b a

c a b b c AC

R R R R R R R R =++

1

a a c a

b b

c BC

R R R R R R R R =++.

,,AB AC AB

BC AC BC a b c R R R R R R

R R R =

==???

,其中AB BC AC R R R ?=++.

8、试求框架上A 、B 两点间的电阻R AB .此框架是用同种细金属制作的,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,如图所示.取AB 边长为a ,以下每个三角形的边长依次减少一半.

c

9、如图所示是由电阻丝连接成的无限电阻网络,已知每一段电阻丝的电阻均为r,试求

A、B两点之间的总电阻.

A

B

初中物理多种方法测电阻方法

初中物理多种测电阻方法 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx 的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡()、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻 (10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。)(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压)、正常发光(灯泡两端电压),测出对应的电压值和电流 实验次数灯泡亮度电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 灯丝暗红 1 2 微弱发光 3 正常发光 灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗? 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R)

17.3(2)特殊方法测电阻教案

宇华教育集团初三年级物理新授课教案 备课人 时间 年 月 日 课时序 课题 《电阻的测量》 §17.3(2)特殊方法测电阻 一、设计缘由及目标: 在近几年的中考题中,特殊方法测电阻这类题出现的频率较高,考查形式主要有以下三方面:1、将电路实物图的连接补充完整;2、将实验步骤补充完整;3、写出最后的表达式。对于学生来说,总觉得此类题很难,不知从何入手。具体的说: 1、不知线如何连; 2、不会补充实验步骤; 3、用字母表示最后的结果写出表达式学生更困难。怎样攻克这一难关呢? 二、学生需要的知识准备: 在上这个专题之前,学生应该能够:1、利用欧姆定律和串并联电路的电流电压关系熟练解决二三步的电学计算题。2、已经掌握了伏安法测电阻这一基本实验方法。 三、总体设计思路: 本专题从内容上共分五大部分,每一部分从设计思路上都是先以计算题的形式出现,再变成用字母表示结果,在学生熟悉方法后再出示实物图,逐步加深,达到最终的教学目标。 四、具体教学过程: 第一部分:安阻法: 方法:定值电阻+电流表=电压表 实施步骤: 第一步:出示计算题 例:如图1所示,闭合开关后电流表A 1的示数为0.2安,电流表A 2的示数为0.1安,已知R 0的阻值为10欧,求R X 的阻值为多少欧? 解:U=I 1R 0=0.2A ×10Ω=2V R X =U/I 2=2V/0.1A=20Ω 此例题学生很容易解出来,然后引导学生说出怎样求出R X 的阻值的,目的是使学生明确解题思路。 第二步:例题变式,将已知由数字变成字母。 例:如图2所示,闭合开关后电流表A 1的示数为I 1,电流表A 2的示数为I 2, R 0的阻值已知,求R X 的阻值. 图1

电阻测量的六种方法

电阻测量的六种方法 电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。 一.欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理 它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、 满偏电流为Ig的电流计。R是可变电阻,也称调零电阻, 电池的电动势为E,内阻为r。 图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。 当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知: I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X) 由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2.使用注意事项: (1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。 (2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。 (3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零 (4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。(一般在中值刻度的1/3区域)

(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。 (6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。 二.伏安法测电阻 1.原理:根据部分电路欧姆定律。 2.控制电路的选择 控制电路有两种:一种是限流电路(如图2); 另一种是分压电路。(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图3,其输出电压由ap 之间的电阻决定,这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下,一定要使用分压电路: ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3.测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。 (1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图4、图5 图 2 图3

(完整word版)巧用电阻等效法“秒杀”一类变压器问题

巧用电阻等效法“秒杀”一类变压器问题 2014年新课标高考考纲中知识点“理想变压器”由“Ⅰ”级要求变为 “Ⅱ”级要求后,近两年高考中变压器问题在考查的难度上有所增加,有一类这样的问题在高考中频频出现,那就是在变压器原线圈中串入电阻,使问题变的很复杂,如果用常规解法,计算量很大,令学生感到望而生畏.笔者在教学研究中发现这类问题如果用电阻等效法进行计算,能降低难度,使问题简单明了,实现“秒杀“这类问题.下面就理想变压器等效负载电阻公式的推导和应用做以分析. 一、变压器等效负载电阻公式的推导 设理想变压器原、副线圈的匝数分别为1n 、2n ,原、 副线圈电压分别为1U 、2U ,副线圈负载电阻为R ,如 图(a )所示,在变压器正常工作时,我们分析一下a 、 b 间的等效电阻. 先画出等效电路图如图1(b )所示,设变压器等效负载电阻为R ',在图1(a )中由变压器的电压规律:2121n n U U = 解得:U n n U 221 1=, 所以负载电阻R 消耗的功率为:R n U n R U P 212122 22== 在图1(b )中等效电阻消耗的功率为:P U R ''=12 有P P '=,解得a 、b 间的等效电阻为:R n n R '=1 222 通过以上的分析可知:在只有一个副线圈的理想变压器电路中,原线圈的匝数为1n ,副线圈的匝数为2n ,副线圈负载电阻为R ,则变压器的原、副线和负载电阻可以等效为一个电阻R n n R '=1 222,这个方法叫理想变压器电阻等效法.下面举例说明一下这个方法的应用.

二、电阻等效法的应用 例1 (2016年全国1理综)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R 1,R 2和R 3的阻值分别为3Ω ,1Ω ,4Ω ,为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定.当开关S 断开时,电流表的示数为I ;当S 闭合时,电流表的示数为4I .该变压器原、副线圈匝数比 为 A.2 B.3 C.4 D.5 解析 设原、副线圈的匝数比为k,当开关S 断开时,负载等效电阻为()322R R k R += 根据欧姆定律()() []32211R R k R I R R I U ++=+= 当开关S 闭合时,负载等效电阻为22R k R =' 根据欧姆定律()() 221144R k R I R R I U +='+= 联立以上两式解得3=k . 点评 本题如果用常规解法就需要根据原、副线圈电压和电流比与匝数比的关系将副线圈中的电流和电压都用原线圈的电流和电压来表示,然后根据电压U 不变,列方程求出副 线圈匝数之比,这种解法运算量较大;但如果用 电阻等效法就会非常简单. 例2 (2015年全国新课标I 卷)理想变压器的 原、副线圈的匝数比为3 :1,在原、副线圈的回 路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接有电压为220V 的正弦交流电源上,如图所示,设副线圈回路中电阻两端的电压为U ,原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为k ,则 A .U=66V ,k=1/9 B . U=22V ,k=1/9 C .U=66V ,k=1/3 D . U=22V ,k=1/3 解析 根据电阻等效法原、副线圈和负载电阻的等效电阻:

第一章第三节电阻的串并联计算方法讲义

1、电阻串联的等效电阻计算公式是______。 A .n R R R R 111132 1++++ B .n R R R R ++++ 321 C .n R R R R ++++ 3211 D .n n R R R R R R R R ++++ 321321 2、电阻串联的特征是电流______,各电阻分配的电压与其成______。 A .相同/反比 B .相同/正比 C .不同/反比 D .不同/正比 3、三个电阻并联的等效电阻R 的计算公式是R =______。 A . 3 213 21R R R R R R ++ B . 321111R R R ++ C .321R R R ++ D . 321/1/1/11 R R R ++ 4、并联电阻的作用是______。 A .分频 B .增大电阻 C .分流 D .分压 5、在电源输出电压恒定情况下,并联电路的支路越多,则电路中总功率越______,每个支路的功率______。 A .小/不变 B .大/不变 C .大/小 D .小/小 6、把40 W 、110 V 和100 W 、110 V 的两个灯泡并联在110 V 电源上,则100 W 的灯比40 W 的灯______;若将二者串联接在220 V 电源上,则40 W 的灯______。 A .亮/烧毁 B .亮/亮

C.亮/暗 D.暗/暗 7、关于多个电阻相并联,下列说法正确的是______。 A.总的等效电阻值一定比这多个电阻中阻值最小的那个电阻值还要小 B.总的等效电阻值一定比这多个电阻中阻值最小的那个电阻值略大一点 C.总的等效电阻值不一定比这多个电阻中阻值最小的那个电阻值还要小 D.总的等效电阻值一定介于这多个电阻中阻值最小及最大的两个电阻值之间 8、有两只额定电压均为110 V,阻值相同的电炉子,现在电源的电压为110 V。设将它们并联接到该电源时总功率为P P;将它们串联接到该电源时总功率为P S,则P P∶P S=______。 A.1∶4 B.4∶1 C.1∶2 D.2∶1 9、如图,R1 = R2= 8 Ω,R3=6 Ω,则欧姆表的读数为______。 A.3 Ω B.10 Ω C.24 Ω D.14 Ω 10、如图直流电路,电压U保持不变。当开关S由开到闭,电压表V1、V2如何变化______。 A.前者不变,后者增大 B.前者不变,后者减小 C.前者减小,后者增大 D.前者增大,后者减小 11、两个电阻R1与R1串联,计算R1上电压公式是______。(I、U分别为总电流、总电压)

伏安法测电阻的几种方法归纳总结

伏安法测电阻的几种方法归纳总结 一、伏安法 1.电路图:(如下图所示) 2.步骤:移动变阻器滑片位置,记录电压表、电流表的示数。 3.R X 的表达式:R X = I U 。 二、伏伏法(利用串联分压成正比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电压表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如图甲、也可改成图乙) 3.步骤:分别用电压表测出R 0和R X 两端的电压值U X 和U 0。 4.R X 的表达式:R X =_____________。 ㈡伏阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电压表测出R 0两端电压U 0和电源电压U ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电压表测出R 0两端电压U X 和电源电压U ,则R X =________。 3.如图⑶, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为 U 2 ,则R X =_______。 4.如图⑷, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为U 2 ,则R X =___ ____。 三、安安法(利用并联分流成反比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电流表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如下图所示) 3.步骤:分别用电流表测出R X 和R 0的电流值I X 和I 0。 4.R X 的表达式:R X =__________。 ㈡安阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电流表测出R 0通过电流I 0和干路电流I ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电流表测出R 0通过电流I X 和干路电流I ,则R X =___ _____。 3.如图⑶,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为I 2 ,则R X =_ __。 4.如图⑷,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为

均压电阻的详细计算方法

6 均压电阻 Balancing Resistors 在额定温度时,串联的两个电容漏电流的差异能被估计为单位是uA,C是额定电容量单位是uF,Vb是通过两个电容的电压单位是Vdc。使用这种估计数值,使用下面的公式来为每个电容选取平衡电阻的值。 R=(2Vr-Vb)/ R使平衡电阻单位是MΩ,Vr是你想要加在每一个电容上的最大电压,Vb是通过两个电容的最大母线电压。 对于三个或更多的电容串联可使用下面的公式,n是串联电容的个数: R=(Vr-Vb/n)/ 当两个电容串联时,电压的分配很少使用平衡电阻。在使用平衡电阻作为电压放电以前,应考虑到不使用平衡电阻通常会增加系统的可靠性因为不使用平衡电阻可降低电容周围的温度,除去比电容可靠性低的元器件就意味着保护。作为替代,使用相同生产的一批电容以确保相同的漏电流或使用更高的额定电压以允许不同生产商的电容电压的不均衡。确保串联的电容有相同的热的环境。 1.回路展开图 两个电容器(C1,C2)相串联,等效电路可用下图来表示,均压电阻R S的计算公式可表示如下: 以下是回路的有关已知条件: ①V2=V0(V1< V2) ②V =2a V0 ③R2= R1*b 2. 推导[R B]的公式 3.根据电桥平衡可推算出下列的式子: V1[1/ R1+1/ R B]= V2[1/ R2+1/ R B] V2≤V0 V1=V- V2=2a V0- V2 2ab V0(R1+R b)= V2[b(R1+R b)+b R1+ R B] 2ab(R1+R b)≤2b R1+(1+b) R B 4. 举例 两个400V 470uF的电容器相串联的情况下的均压电阻的推导:(漏电流的标称值为mA) R1=400/= 如果a=.印加电压为400*2*=640V 若b=2, R2=b , R1=426(Kohm), LG=(mA)

特殊方法测电阻做题方法修订稿

特殊方法测电阻做题方 法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

实验设计:要求用所给器材测出未知电阻R X的阻值 一、所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、定值电阻R、导线若干、未知电阻R X(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法) 方法1 方法2 方法3 实验步骤: 1、闭合S,先测出R的电流I1; 2、拆下电流表,接到另一支路 上,测出R x的电流I2。 表达式:实验步骤: 1、闭合S,先测出干路的电流 I1; 2、拆下电流表,接到支路上,测 出R x的电流I2。 表达式: 实验步骤: 1、闭合S,先测出干路的电流I1; 2、拆下电流表,接到支路上,测出 R的电流I2。 表达式: 方法4 方法5 方法6 实验步骤: 1、S断开时,读出电流表示数 I1; 2、S闭合时,读出电流表示数 I2。 表达式:实验步骤: 1、S断开时,读出电流表示数 I1; 2、S闭合时,读出电流表示数 I2。 表达式: 实验步骤: 1、S断开时,读出电流表示数I1; 2、S闭合时,读出电流表示数I2。 表达式: 方法7 方法8 方法9 实验步骤: 1、S断开时,读出电流表示数 I1; 2、S闭合时,读出电流表示数 I2。 表达式:(说明:单刀双掷开关可以用两个 单刀单掷开关代替。如上图) 实验步骤: 1、S接a时,读出电流表示数I1; 2、S接b时,读出电流表示数I2。 表达式: (说明:单刀双掷开关可以用两个单 刀单掷开关代替。如上图) 实验步骤: 1、S接a时,读出电流表示数I1; 2、S接b时,读出电流表示数I2。 表达式: 二、所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、最大阻值为R的滑动变阻器、导线若干、未知电阻R X(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法) 说明:把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,方法如前一题。根据滑动变 阻器滑片可以滑到最左边和最右边的,还有如下方法。 实验步骤: 1、滑动变阻器滑片滑到a端时,读出电流表示数I1; 2、滑动变阻器滑片滑到b端时,读出电流表示数I2。 表达式: 三、所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、变阻箱、导线若干、未知电阻R X (要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法) 说明:变阻箱调到某个阻值不变时,可以当定值电阻使用,也可以当滑动变阻器来使用,当然要更关注用等效替 代法来解此题(见下面的三种方法) 方法1 方法2 方法3 实验步骤: 1、S接a时,读出电流表示数I 2、S接b时,调变阻箱,使电流 表示数的示数也为I 实验步骤: 1、S1闭合时,读出电流表示数I 2、S2闭合时,调变阻箱,使电流 表示数的示数也为I 实验步骤: 1、把变阻箱调到0Ω时,闭合S, 读出电流表示数I; 2、S闭合时,调变阻箱,使电流

测量电阻的几种方法

测量电阻的几种方法文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

测量电阻的几种方法 伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一,也是历年中考重点考查的内容,但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型,测量电阻(设电阻不受温度的影响)的方法主要有以下几种。 一、伏安法 例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R的阻值 解析:1. 按图1所示电路图连接实验电路; 图1 2. 闭合开关,三次改变R’的值,分别读出两表示数; 3. 算出三次R的值,求平均值 33 2 1R R R R + + =。 说明:这种方法的优点为:可多次测量求平均值,以减小测量误差。缺点 是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小。 二. 分压法 (一)电压表和定值电阻替代法 例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值,但手边只有 一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R 和几根导线,你有办法测出R的阻值吗说出你的办法和理由。

解析:1. 如图2所示,将被测电阻R 与已知电阻R 0串联接入电路,先把电压表并联接在R 两端,测出电阻R 两端的电压U 1。 图2 2. 将电压表拆下,与R 0并联接入电路测出电阻R 0两端的电压U 2。 3. 求解:由 021R U R U = ,得02 1R U U R =。 说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电压表连接,实验时间加长。优点为:测量较为准确,元件使用较少。 (二)电压表和滑动变阻器替代法 例3. 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A ”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电路。要求: 1. 画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式R x =_________。 解析1:电路如图3所示。 图3 2. ①如图3所示连接电路,将滑片移到阻值为零的位置,记下电压表示数U 1。 ②将滑片移到阻值最大位置,记下电压表示数U 2。 3. 求解:) (202 12 Ω?-= U U U R x

浅谈等效电阻的几种求法

万方数据

浅谈等效电阻的几种求法 作者:钱来富 作者单位:江苏泰兴市职业教育中心校电工电子教研室 刊名: 中国科技信息 英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2005(24) 本文读者也读过(10条) 1.张成亮.卢振亮.ZHANG Cheng-liang.LU Zhen-liang关于对称线性电阻电路等效变换的探讨[期刊论文]-青海师专学报(自然科学)2002,22(5) 2.徐昌智.何宝钢电阻Y联接和△联接的等效变换关系的求证[期刊论文]-云南民族大学学报(自然科学版)2004,13(3) 3.黄新民二端线性网络等效电阻的求解[期刊论文]-科技信息(学术版)2007(16) 4.安生立.AN Sheng-li星形三角形转换在汽车发电机中的应用[期刊论文]-沈阳师范大学学报(自然科学版)2008,26(3) 5.赖昭胜.LAI Zhao-sheng多边形电阻网络的等效电阻分析[期刊论文]-赣南师范学院学报2007,28(3) 6.李建新.刘栓江.LI Jian-xin.LIU Shuan-jiang规则联接的多边形电阻网络的等效电阻研究[期刊论文]-大学物理2008,27(11) 7.谭志中.陆建隆.TAN Zhizhong.LU Jianlong多边形电阻网络等效电阻的统一建构[期刊论文]-河北师范大学学报(自然科学版)2011,35(2) 8.黄伟物理竞赛中纯电阻电路的简化[期刊论文]-中学物理(初中版)2010(4) 9.吴学伍巧算等效电阻[会议论文]-2000 10.张耀宇.贾利群.ZHANG Yao-yu.JIA Li-qun二维非对称无规二端电阻网络的等效电阻[期刊论文]-平顶山学院学报2006,21(5) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/d310749947.html,/Periodical_zgkjxx200524128.aspx

制动电阻的选择和计算

1 引言 目前市场上变频器的制动方法大致有三种:能耗制动,直流制动,回馈(再生)制动。台达变频器属于不可控整流电压源型的变频器,其制动方式属于能耗制动和直流制动。能耗制动是台达变频器让生产机械在运动过程中快速地减速或停车的主要形式;直流制动则在电机运转准备时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止,以得到平稳的启动特性,或者当变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止,以确保电机已准确停车。在使用台达变频器的变频调速系统中,减速的方法就是通过逐步降低给定频率来实现的。在频率下降过程中,电动机将处于再生制动状态(发电机状态),使得电动机的转速迅速地随频率的下降而下降。在制动过程中,泵生电压的产生会导致直流母线上的电压升高,此时变频器会控制刹车单元通过刹车电阻把升高的电压以热能的方式消耗掉。为了使得系统平稳降速,需要设置适当的减速时间,同时选择合适的制动电阻和制动单元才能满足需要。目前关于制动电阻的计算方法有很多种,从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际,主要是部分参数无法精确测量。目前通常用的方法就是估算方法,由于每一个厂家的计算方法各有不同,因此计算的结果不大一致。本文所介绍的计算方法仅仅是供参考,具体的情况要根据每一个现场的使用情况来进行分析计算。 2 制动电阻的介绍 制动电阻是用于将电动机的再生能量以热能方式消耗的载体,它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种:波纹电阻采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量,并选用高阻燃无机涂层,有效保护电阻丝不被老化,延长使用寿命,台达原厂配置的就是这样的电阻;铝合金电阻易紧密安装、易附加散热器,外型美观,高散热性的铝合金外盒全包封结构,具有极强的耐振性,耐气候性和长期稳定性;体积小、功率大,安装方便稳固,外形美观,广泛应用于高度恶劣工业环境使用。 3 制动电阻的阻值和功率计算 3.1刹车使用率ED% 制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让制动单元和刹车电阻有充分的时间来散除因制动而产生的热量;当刹车电阻发热时,电阻值将会随温度的上升而变高,制动转矩亦随之减少。刹车使用率ED%=制动时间/刹车周期=T1/T2*100%。(图1) 图1刹车使用率ED%定义 现在用一个例子来说明制动使用率的概念:10%的制动频率可以这样理解,如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100%的功率,那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。 3.2 制动单元动作电压准位 当直流母线电压大于等于制动电压准位(甄别阈值)时,刹车单元动作进行能量消耗。台达制动电压准位如表1所示。

特殊方法测电阻及答案

2、特殊方法测电阻及答案 一、双安法 1.(11门1)小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R X 的阻值。小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A 1和A 2,并连接了部分实验电路,如图22所示。 (1)请你帮助小乐完成图22所示的实验电路的连接。 (2)电流表A 1的示数用I 1表示,电流表A 2的示数用I 2表示,请用I 1、I 2和R 0表示R X 。 R X = 。 二、双伏法 1.(10朝一)小阳想利用两块电压表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R x 的阻值.他选择了满足实验要求的电 源、电压表V 1和V 2,并连接了部分电路如图23所示.(2分) , (1)请你用笔画线帮助小阳完成图23所示的实验电路的连接. (2)电压表V 1的示数用U 1表示,电压表V 2的示数用U 2表示,请用U 1、U 2和R 0表示R x ,则R x = . 三、伏阻法 1.(10密二)实验桌上提供了电压表一块,已知阻值的定值电阻R 0一只,滑动变阻器一个,电源一个,开关一个,导线适量。小英用提供的器材测量2.5V 小灯泡正常发光时的电阻。她连接的实验电路如图所示。请你完成下列实验步骤。(3分) (1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使 电压表示数为 V 。 (2)断开开关,取下电压表,将电压表 与 并联。 (3)保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭 合开关,电压表示数为U 0。 (4)小灯泡正常发光时电阻的表达式 图22 第35题图

图 20 是: 。 2.(短路法)(10西一)物理小组活动时,老师要求大家试着用一块电压表和阻值为R 0的定值电阻等器材,通过实验测算出待测电阻的电阻值R X 。图24所示为小利所连接的部分电路。 ⑴电路中还缺少一根导线,请你帮助小利完成电路的连接,并画出实验电路图。 ⑵正确连接电路后,只闭合开关S 1时,电压表的示数为U 1;开关S 1、S 2都闭合时,电压表的示数为U 2。如果电源两端电压恒定不变,则R X =________。 3、(开关控制)(12通1)小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻R 0,测量未知电阻R x 的阻值。他选择了满足实验要求的器材,并连接部分实验电路,如图20所示。 小明测量思路为:开关S 1、S 2闭合,S 3 断 开时,电压表的示数为U 1。开关S 1、S 3闭 合,S 2断开时,电压表的示数为U 2; (1)请你按照小明的思路,只添加一根导线....... 完成实验电路的连接。 (2)请你利用U 1、U 2和R 0表示R x 。 R x = 。 四、安阻法 1、(11西一)小刚想利用一块电流表和阻值已知的电阻R 0。测量电阻R x ,的阻值。他选择了满足实验要求 的器材,并连接了部分实验电路,如图 26 所示。只闭合开关S 时,电流表的示数为 I 1;闭合开关S 和S 1.时,电流表的示数为I 2。 (l )请你添加两根导线......完成图 26 所示的实验电路的连接; (2)请你用I 1、I 2和尺。表示出R x ,R x=______________. 2.(11丰1)小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R x 的阻值。实验室所提供的器材有:电源、已知阻值为R 的定值电阻、电流表一块,开关S 1、S 2两个,导线若干。图22是小明进行实验时电路连接的一部分,请你根据实验步骤在图22中把小明所做实验的电路连接完整。主要实验步骤如下: (1)连接电路; 电路图:

测量电阻的几种方法

实验专项复习 伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一,也是历年中考重点考查的内容,但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型,测量电阻(设电阻不受温度的影响)的方法主要有以下几种。 一、伏安法 例:1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R的阻值? 解析:1. 按图所示电路图连接实验电路; 2. 闭合开关,三次改变R”的值,分别读出两表示数; 3. 算出三次R的值,求平均值。 说明:这种方法的优点为:可多次测量求平均值,以减小测量误差。缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小。 二. 分压法(伏阻法) (一)电压表和定值电阻替代法 例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值,但手边只有一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R0和几根导线,你有办法测出R的阻值吗?说出你的办法和理由。 解析:1. 如图2所示,将被测电阻R与已知电阻R0串联接入电路,先把电压表 并联接在R两端,测出电阻R两端的电压U1。 2. 将电压表拆下,与R0并联接入电路测出电阻R0两端的电压U2。 3. 求解:由,得。 说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电压表连接,实验时间加长。优点为:测量较为准确,元件使用较少。 (二)电压表和滑动变阻器替代法 例3. 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻R x。请你设计一个能测出R x电阻值的电路。要求:1. 画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式R x=_________。 解析1:电路如图所示。 2. ①如图所示连接电路,将滑片移到阻值为零的位置,记下电压表示数U1。 ②将滑片移到阻值最大位置,记下电压表示数U2。 3. 求解: 说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小,且不能进行多次测量求平均值以减小误差。 (三)电压表和开关替代法 例4. 给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、两个开关及几根导线,请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值,画出电路图,写出实验步骤及未知电阻的表达式。 解析:1. 如图所示连接好电路,闭合“替代开关”S,记下电压表示数U1; 2. 断开“替代开关”,记下电压表示数U2; 3. 求解:因为,所以。 说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。缺点是:由于没有使用滑动 变阻器,电路中的电压表应该接在较大的量程上,所以测量结果误差较大。 三. 分流法(安阻法) (一)电流表和定值电阻替代法 例5. 现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电阻R0,没有电压表,你如何测出被测电阻的阻值?

复杂电路等效电路

复杂电阻网络的处理方法 在物理竞赛过程中经常遇到,无法直接用串联和并联电路的规律求出整个电路电阻的情况,这样的电路也就是我们说的复杂电路,复杂电路一般分为有限网络和无限网络。那么,处理这种复杂电路用什么方法呢?下面,我就结合自己辅导竞赛的经验谈谈复杂电路的处理方法。 一:有限电阻网络 原则上讲解决复杂电路的一般方法,使用基尔霍夫方程组即可。它包含的两类方程出自于两个自然的结论:(1)对电路中任何一个节点,流出的电流之和等于流入的电流之和。电路中任何一个闭合回路,都符合闭合电欧姆定律。下面我介绍几种常用的其它的方法。 1:对称性简化 所谓的对称性简化,就是利用网络结构中可能存在的对称性简化等效电阻的计算。它的效果是使计算得以简化,计算最后结果必须根据电阻的串、并联公式;电流分布法;极限法等来完成。 在一个复杂的电路中,如果能找到一些完全对称的点,那么当在这个电路两端加上电压时,这些点的电势一定是相等的,即使用导线把这些点连接起来也不会有电流(或把连接这些点的导线去掉也不会对电路构成影响),充分的利用这一点我们就可以使电路大为简化。 例(1)如图1所示的四面体框架由电阻都为R的6根电阻丝连接而成,求两顶点A、B间的等效电阻。 图1 图2 分析:假设在A、B两点之间加上电压,并且电流从A电流入、B点流处。因为对称性,图中CD两点等电势,或者说C、D 间的电压为零。因此,CD间的电阻实际上不起作用,可以拆去。原网络简化成简单的串、并联网络,使问题迎刃而解。 解:根据以上分析原网络简化成如图2所示的简单的串、并联网络,由串、并联规律得 R AB=R/2 例(2)三个相同的金属圈两两正交地连成如图所示的形状,若每一个金属圈的原长电阻为R,试求图中A、B两点之间的等效电阻。 图3 图4 图5 分析:从图3中可以看出,整个电阻网络相对于AB的电流流入、流出方式上具有上下对称性,因此可上下压缩成如图所时的等效减化网络。从如图4所示的网络中可以看出,从A点流到O电流与从O点到B电流必相同;从A1点流到O电流与从O点到B1电流必相同。据此可以将O点断开,等效成如图5所示的简单网络,使问题得以求解。解:根据以上分析求得R AB=5R/48 例(3)如图6所示的立方体型电路,每条边的电阻都是R。求A、G之间的电阻是多少? 分析: 假设在A 、G两点之间加上电压时,显然由于对称性D、B、E 的电势是相等的,C、F、H的电势也是相等的,把这些点各自连起来,原电路就变成了如图7 A D B C D C A B A A B ' B' B A B' A E B G C H D F 6 图 A 7 图

电路电阻计算公式(教学备用)

矩公式为T=9550x功率P/转速n,要是多级传动的话每级的扭矩要乘以减速比,速度越低扭矩越大 功率的计算公式: p=w/t p=UI P=I^2 *R P=Fv P=U^2 /R 功的计算公式: W=Fs W=UIt W=I^2 *Rt W=U^2 *t /R 1,两相家用电器功率的计算方法是: P=电流*电压*功率因素 如5A电流*220V交流电压*0.9功率因素=990W 1度电=1000W 2,对称三相交流家用电器功率的计算方法是: 有功功率(W)P=跟号3*电流*交流电压*功率因素(COS) 无功功率(VAR)Q=跟号3*电流*交流电压*功率因素(SIN) 视在功率(VA)S=跟号3*电流*交流电压 P表示功率,单位是“瓦特”,简称“瓦”,符号是“w”.W表示功,单位是“焦耳”,简称“焦”,符号是“J”.t 表示时间,单位是“秒”,符号是“s”.因为W=F(f 力)*s(s 距离)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·V(F为力,V为速度). 功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能.最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kw)来表示,1马力等于0.735千瓦. 1w=1J/s P=W/t=FV=FL/t 1、串联电路电流和电压有以下几个规律:(如:R1,R2串联) ①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等) ②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和) ③电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR 2、并联电路电流和电压有以下几个规律:(如:R1,R2并联) ①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和) ②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压) ③电阻:(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)或 . 如果n个阻值相同的电阻并联,则有R总= R 注意:并联电路的总电阻比任何一个支路电阻都小. 电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒). 5、利用W=UIt计算电功时注意:①式中的W、U、I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量. 6、计算电功还可用以下公式:W=I2Rt ;W=Pt;W=UQ(Q是电量); 【电学部分】

特殊方法测电阻

。 ) (一缺表法测定值电阻一、方法总结 (一)缺电流表R0 1、一个电压表,一个阻值已知的定值电阻)实验步骤:来源:Z|x (2)画出设计的电路图 (1[ )表达式:(3 R) 最大阻值、一个电压表,一个滑动变阻器2( )实验步骤:(2来源(1)画出设计的电路图[:Z|x

3)表达式:( (二)缺电压表1、一个电流表,一个阻值已知的定值电阻R0 ①串联 (1)画出设计的电路图[来源:Z|x (2)实验步骤: (3)表达式: ②并联 精选资料,欢迎下载 。 2[来源:Z|x ()实验步骤:(1)画出设计的电路图

(3)表达式: R) 最大阻值2、一个电流表,一个滑动变阻器( :Z|x (2)实验步骤:(1)画出设计的电路图[来源 (3)表达式: (三)有电阻箱 1、一个电流表,一个电阻箱 2)实验步骤:)画出设计的电路图1[来源:Z|x

(( )表达式:(3 2、一个电压表,一个滑动变阻器,一个电阻箱 (1)画出设计的电路图[来源:Z|x (2)实验步骤: (3)表达式: 精选资料,欢迎下载 。

缺表法测定值电阻(二) 二、专项练习 1、(多选)如图所示的四个电路中,R为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻R的电路是x0() A. B. C. D. 2、如何利用阻值已知的电阻R和一只电流表或一只电压表,测出未知电阻R的阻值,同学x0们设计了如图所示四种电路,其中可行的方法有(电源电压未知)() )1)(4)4 D.( B.(2)(3) C.(2)().(A1)(3 的阻值不小RxRx的阻值,已知未知电阻3、小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻,电源由两节干电池组成,除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压表(量程Ω于5),阻值已知,1AR(20Ω﹣),电流表(量程03A,0﹣0.6A),滑动变阻器﹣﹣015V,03V .和且大小不等的定值电阻R1R2 .,电流表的量程应选择_________A_________V(1)为完成此实验,电压表的量程应选择,当时,电压表的示数是2.1V0.14(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是A,未知_________V1.8V0.2A时,电压表的示数是,电

测电阻的几种方法总结

V A 图1 R X0 I I X I V U A V R X0 图2 I A I X0 I U U A U X0 电阻测量 一、伏——安法 伏安法是用一个电压表V和一个电流表A来测量电阻,其测量 原理:R X= U I 。实际测量中有电流表外接法和电流表 内接法两种电路。 设电压表V内阻为R V,电流表A内阻为R A,待测电阻 真实值为R X0,测量值为R X,通过R X0的电流为I。 测量时,电压表V的示数为U,电流表A的 示数为I。 1、电流表外接法:小外偏小 2、电流表内接法:大内偏大 3、伏安法测电阻的电路的改进 如图3、图4的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差, 为什么?怎样测量? 二、测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表,不用电流表 图3 图4

图6 方法一:伏——伏法----是用两个电压表(其中一个内阻已知,另 一个内阻未知)测量电压表的内阻。 测量电路如图5所示。 电路满足:R V1》R ,R V2》R 。 设电压表V 1内阻R V1未知,电压表V 2内阻 R V2已知;电压表V 1示数为U 1,电压表V 2示数 为U 2。由图5可得: R V1= 11V U I R V2=22 V U I 通过电压表V 1、V 2的电流为I V1=I V2 由以上三式得:R V1= 1 2 U U R V2 方法二:伏——伏——R 法(变式:伏——伏——R X 法) 伏——伏——R 法是用两个电压表(内阻均未知)和一个定值电阻R 0测量电压表的未知内阻。 测量电路如图6所示。 电路满足:R V1》R ,R V2》R ,R 0》R 。 设电压表V 1示数为U 1,电压表V 2示数为U 2,电压表V 2的量程电压大于 电压表V 1的量程电压。实验测量电压表V 1的内阻R V1。由图6可得: R V1= 1 1V U I R 0=00 R R U I 定值电阻R 0 两端电压:U R0=U 2—U 1 图5

测量电阻四种巧法

测量电阻的四种巧法 一.等效替代法测电阻 【方法解读】等效替代法测电阻:测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时,用电阻箱替换待测电阻,若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等),则待测电阻与电阻箱是等效的。 1.电流等效替代 该方法的实验步骤如下: (1)按如图电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P 置于a端。 (2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为I。 (3)断开开关S2,再闭合开关S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I。 (4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。 2.电压等效替代 该方法的实验步骤如下: (1)按如图电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。 (2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时电压表的示数为U。 (3)断开S2,再闭合S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍为U。 (4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。 【针对练习】1.某同学准备把量程为0~500 μA的电流表改装成一块量程为0~2.0 V 的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻,设计了如图甲所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:

A .电流表G 1(量程0~1.0 mA ,内电阻约100 Ω) B .电流表G 2(量程0~500 μA ,内电阻约200 Ω) C .电池组E (电动势3.0 V ,内电阻未知) D .滑动变阻器R (0~25 Ω) E .电阻箱R 1(总阻值9 999 Ω) F .保护电阻R 2(阻值约100 Ω) G .单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2 (1)实验中该同学先合上开关S 1,再将开关S 2与a 相连,调节滑动变阻器R ,当电流表G 2有某一合理的示数时,记下电流表G 1的示数I ;然后将开关S 2与b 相连,保持________不变,调节________,使电流表G 1的示数仍为I 时,读取电阻箱的读数r 。 (2)由上述测量过程可知,电流表G 2内阻的测量值r g =________。 (3)若该同学通过测量得到电流表G 2的内阻为190 Ω,他必须将一个________kΩ的电阻与电流表G 2串联,才能改装为一块量程为2.0 V 的电压表。 (4)该同学把改装的电压表与标准电压表V 0进行了核对,发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时,标准电压表V 0的指针恰好如图乙所示。由此可知,该改装电压表的误差为________%。 解析:(1)当电流表G 2有某一合理的示数时,记下电流表G 1的示数I ;然后将开关S 2与b 相连,保持滑动变阻器R 阻值不变,调节R 1,使电流表G 1的示数仍为I 时,读取电阻箱的读数r 。 (2)电流表G 2的内阻与电阻箱的阻值相同,为r 。 (3)将电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为R =U Ig -r g =3.81 kΩ。 (4)由题图乙可得,标准电压表V 0的示数为1.90 V ,由此可知,该改装电压表的误差为2.0-1.901.90 ×100%≈5.26%。 答案:(1)滑动变阻器R 阻值 R 1 (2)r (3)3.81 (4)5.26 2.某同学现利用图甲所示的电路来测量一电阻R x 的阻值。 (1)完成下列实验步骤中的填空:

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