初中十种复杂电路分析方法实用

合集下载

初高中复杂电路的简化方法

初高中复杂电路的简化方法

初高中复杂电路的简化方法在初高中电路中,复杂电路的简化方法可以通过以下几个步骤来实现:1.等效电阻法:对于由多个电阻串并联组成的复杂电路,可以使用等效电阻的方法将其简化为一个等效电阻。

首先,根据串联电阻的公式计算出串联电阻,然后根据并联电阻的公式计算出并联电阻,最后将两个结果相加得到等效电阻。

2.叠加原理:对于由多个电源和电阻组成的复杂电路,可以使用叠加原理将其简化为多个简单电路的叠加。

首先,将每个电源独立激活,其他电源断开,计算各个简单电路中的电流和电压。

然后,将所有简单电路中的电流和电压叠加得到复杂电路中的电流和电压。

3.节点电压法:对于由多个电源和电阻组成的复杂电路,可以使用节点电压法将其简化为一个节点电压方程组。

首先,选择一个节点作为参考节点,将其他节点的电压表示为相对于参考节点的电压。

然后,根据电源和电阻的连接关系,列出各个节点的电压方程。

最后,通过求解节点电压方程组,得到各个节点的电压。

4.等效电路法:对于特定的复杂电路,可以使用等效电路的方法将其简化为一个等效电路。

根据电源和电阻的连接关系,将原电路转化为等效电路,使得等效电路和原电路在其中一种特定的性质或参数上具有相同的特性。

5.电流源电压源互换法:对于由电流源和电阻组成的复杂电路,可以使用电流源电压源互换的方法将其简化为一个等效电路。

根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律,将电流源和电压源互换,然后通过串并联关系和电压除法和电流作为参数进行简化。

通过以上方法,可以将初高中的复杂电路简化为更简单的等效电路,使得电路分析和计算更加容易进行。

这些方法在电路设计和教学中都具有重要的应用价值。

复杂电路的分析方法

复杂电路的分析方法

电路图25 中,已知参数标在图中,当流过10Ω 电阻的电流为3A时,求ab间的电压是多少?
3.4 戴维南定理
任何一个线性有源二端网络都可以用一个电动势
为E的理想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。
aI
aI
有源 +
二端 U 网络 –
RL
R0
+
+U
RL
E_ –
b 等效电源
b
等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电
1A
图(c)
U
' s
I
' 2
R3
5V
I
2
R3 R2 + R3
IS
5
5 +
5
1
0.5A
U
'' s
I
'' 2
R2
0.5 5
2.5V
I2
I
2
-
I
2
1
-
0.5
0.5A
US
U
S
+
U
S
5
+
2.5
7.5V
注意事项:
1. 叠加定理只适用于线性电路。
2. 线性电路的电流或电压均可用叠加定理计算,
但功率P不能用叠加定理计算。
练习与思考
如下图所示电路有多少支路?在图上画出支路 电流,并自选参考方向, 而后列出求解各支路电流所 需的方程。
+ R1
E1
R5 -- E3 + R3
电路结构的认识:
R2 +
R6
- E2
支路数 b= 6 结点数 n= 4

十种复杂电路分析方法

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。

初中物理复杂电路的简化方法

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。

10种复杂电路的分析方法

10种复杂电路的分析方法

10种复杂电路的分析方法1.基本电路分析法:基本电路分析法是最常见和最简单的分析电路方法之一、它通过应用欧姆定律、基尔霍夫定律和电流分流法等基本电路定理,对电路进行分析和计算。

2.等效电路分析法:等效电路分析法通过将复杂的电路简化为等效电路,以便更好地理解和分析。

这种方法通常包括电位器等效电路和戴维南定理等。

3.直流戴维南定理:直流戴维南定理是分析含直流电源的复杂电路的一种有效方法。

它通过将电源和负载电阻分别简化为等效电路,从而降低了分析电路的复杂度。

4.交流戴维南定理:交流戴维南定理是分析含交流电源的复杂电路的一种方法。

它类似于直流戴维南定理,但还包括复数和矢量运算等。

5.电压和电流分布法:该方法通过分析电路中的电压和电流分布来推导电路的整体性能。

它依赖于电路中的节点和网孔等概念,通常用于分析高频电路和复杂电路。

6.参数扫描法:参数扫描法是一种通过调节电路中的一些参数并分析其影响来理解和优化电路的方法。

它通常用于分析射频电路和混频器等。

7.稳态响应分析法:稳态响应分析法用于分析电路的稳态行为,即电路在稳定工作条件下的性能。

它通常涉及使用复数技术、矩阵分析和频域分析等方法。

8.传递函数法:传递函数法是分析电路的频率响应的一种方法。

它通过将输入输出关系表示为传递函数的形式,以便分析和设计滤波器、放大器和控制系统等。

9.相位平面分析法:相位平面分析法用于分析电路的相位响应特性。

它通过绘制相位频率响应曲线和利用极点和零点等概念来分析电路。

10.二端口网络分析法:二端口网络是指具有两个输入端口和两个输出端口的网络。

该方法通过线性系统理论和矩阵方法来分析和设计二端口网络。

九年级物理 复杂电路的简化方法总结

九年级物理 复杂电路的简化方法总结

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。

初中物理电路难题

初中物理电路难题

初中物理电路难题初中物理电路难题通常涉及复杂的电路连接、电流和电压的分配、电阻的计算等。

以下是一些常见的初中物理电路难题类型及其解决方法:1. 并联与串联电路的识别与计算:难题描述:给定一个复杂的电路图,其中包含并联和串联的电阻、电源和用电器,需要求出某处的电流或电压。

解决方法:首先识别电路中的并联和串联部分。

对于串联电路,电流处处相等,电压之和等于总电压;对于并联电路,电压处处相等,电流之和等于总电流。

然后利用欧姆定律进行计算。

2. 动态电路分析:难题描述:当电路中的某个元件(如开关、滑动变阻器等)发生变化时,整个电路中的电流、电压和电阻会如何变化。

解决方法:分析变化前后电路的连接方式,利用欧姆定律和串并联电路的特点进行计算,比较变化前后的数据。

3. 故障电路的诊断:难题描述:给定一个含有故障的电路,如某个电阻断路或短路,需要找出故障位置。

解决方法:利用电流表和电压表检测电路中各点的电流和电压,与正常值进行比较,找出异常点,从而确定故障位置。

4. 电功率和电热问题的计算:难题描述:给定一个电路,需要求出某个用电器的电功率或电热。

解决方法:利用电功率公式P = UI 和电热公式Q = I²Rt 进行计算。

注意在纯电阻电路中,电功等于电热;在非纯电阻电路中,电功大于电热。

5. 滑动变阻器的使用与计算:难题描述:电路中有一个滑动变阻器,需要分析滑动变阻器滑动时电路中各量的变化。

解决方法:分析滑动变阻器滑动时其接入电路中的电阻如何变化,然后根据欧姆定律和串并联电路的特点进行计算。

解决这些难题的关键在于熟练掌握欧姆定律、串并联电路的特点和电功率、电热等基本公式,以及灵活运用这些知识进行计算和分析。

同时,还需要注意电路图中的元件标识和连接方式,避免在计算过程中出现错误。

初中物理复杂电路的简化方式

初中物理复杂电路的简化方式

复杂电路的简化方式一. “拆除法”冲破短路障碍短路往往是因开关闭合后,利用电器(或电阻)两头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头,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”冲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,从而阻碍咱们对电路作出明确的判定。

滑动变阻器的接入电路的一样情形如图3所示。

若如图4示的接法,同窗们就难以判定。

现在可将滑动变阻器看做是在滑片P处“断开”,把其分成AP和PB两个部份,即等效成图5的电路,其中PB部份被短路。

当P从左至右滑动时,变阻器接入电路的电阻AP部份慢慢变大;反之,AP部份慢慢变小。

图3图5三. 冲破电压表的障碍1. “滑移法”确信测量对象所谓“滑移法”确实是把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至某用电器(或电阻)的两头,从而确信测量对象的方式,可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,不难确信,电压表测量的是R1和R2两头的总电压;将电压表的上端移至R3右端,也可确信电压表测量的是R3两头电压,同时也测的是电源电压。

2. “用拆除法”确信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”,即便电压表两头断开,来判定电流路径。

如图6所示,用“拆除法”不难确信,R1和R2串联,再与R3并联。

图6四. “去掉法”冲破电流表的障碍由于电流表的存在,关于弄清电流路径,简化电路存在障碍。

因电流表的理想内阻为零,故可采纳“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,去掉电流表后取得的等效电路如图8所示。

如此就能够够很清楚地看清电路的结构了。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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,现结合具体实例介绍十种方法。

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。

—b 各点电势逐次降低,两条支路的
和R4 并联后与R2 串联,再与R1 并联,
等效电路如图2 所示。

B 端流出。

支路a—R1—b 和a—R2—R3(R4)
a、b 两点之间电压相等,故知R3
、伸缩翻转法
无阻导线可以延长或缩
短,或将一
翻转时支路的两端保持不动;
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。

解:设电流由 A 端流入,在a 点分叉,b 点汇合,由
在实验室接电路时常常可以这样操
作,
翻过来转过去,
支路翻到别处,
也可以
导线也可以从
解:先将连接a、c 节点的导线缩短,并把连接
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,把连接成一点,并把R5 连到节点的导线伸长线上( 图5) 。

由此可看出联,接到电源上。

b、d 节点的导线伸长翻转到
b、d 节点的导线也缩
d
R2、R3 与R4 并联,再与R1 和R5 串
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

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: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 C 、 D 两点,也即接在 B 、 A 两点; R3 接在 D 、 B 两点,也即接在 A 、 B 两点, R4 也接在 A 、 B 两点,可见四个电阻都接在 A 、 B 两点之间均为并联 ( 图 9) 。

所以, PAB =3 Ω。

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 D 点流 入电源负极。

第一路经 R1 直达 D 点,第二路经 达 C 点,显然 R
) ,经外电路巡行
R2 到达 C 点,第三路经 R3 也到
2 和 R
3 接联在
点经 R4 到达 D 点,可知 联后与 R4 串联,再与
AC 两点之间为并联。

二、三络电流同汇于 c R2、 R3 并
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, 为一点, 或画在一条线段 把所有电势相等的点归结
上。

当两等势点之间有非电源元件时, 既无电源又无电流时, 取消这一支路。

我们将这种简比电路的方法称为等电势法 可将之去掉不考虑;
当某条支路
法称
例 4 .如图 8 所示,已知 R1=R 2=R 3=R4=2Ω, 两点间的总电阻
五、支路节点法
节点就是电路中几条支路的汇合点。

所谓支路节点法就是将各节点编号 ( 约定; 节点,从电源正极到负极,按先后次序经过的节点分别为 1、2、3??) ,从第 1
2
电源正极为第 1 节点开始的支
路,
向电源负极画。

可能有多条支路
一电阻) 能达到电源负极,画的
原则是先画节点数少的支路,再画节点数多的支路。

然后照此原则,画出
第余次类推,最后将剩余的电阻按其两端的位置补画出来。

例5 .画出图10 所示的等效电路。

解:图10 中有1 、2 、
3 、源数正少极的
条:
支路有

R

1
4、
R、
2
5 五个节点,按照支路节点法原
则,
R 支路和R
5 1
、R 、R 条
支路。

取其中一
5 4
(第
1
RR

1 2
节点)
出支路
来,,画
出如图11 。

再由第2 节点开
始,条是
有两条支路可达负
极,
再节画
点出数是4 ,且已

R 重复不可取。

所以应
、R ,节点数是
3 R 是
5
R 、
5
,另一

4
支路,最后把剩余电
R 阻
4
R

5
R
图12 所
示。

六、几何变形

几何变形法就是根据电路中的导线可以任意
伸长、

短、
将给定的电路进
行几何变形,进一步确定电路元件的连接关系,画出等效电路图。


6 .画
等效电
路。

R、R,
35
画出,

旋转或平移等特
点,
解:使ac 支路的导线缩短,电路进行几何变形可得图14,再使ac 缩为一点,bd 也缩为一点,七、撤去电阻
根据串并联电路特点知,在串联电路中,撤去任何一个电阻,其它电阻无电流通过,则这些电阻是
( 规定:不同支路不能重复通
过同
2
接。

仍以图 13 为例,设 A 端流入, B 端流出,先
有电流通
流由
撤去
R ,由图 16 可知 R 、R
过。

2
1 3
再撤去电阻 R1 ,由图 17 可知 R2 、 R3 仍有电流通过。

同理
R3 时, R1 、 也有电
撤去电阻
流通
过由并联电路的特点可 R1、 R2 和 R3 并联,再与
知,
R4
串联。

八法
、独立支路
让电流从电源正极流 在不重复经过同一元件的原则 看其中有几条路流回电源的负 出, 下, 极, 则
有几条独立支路。

未包含在独立支路内的剩余电阻按其两端的位 置补上。

应用这种方法时, 选取 独立支路要将导线包含进去。

例 7 .画出图 18 的等效电路。

方案一:选取 A — R2— R3— C — B 为一条独立支路, A — R1— R5— B 为另一条独立
A — R — D — R — C —
B 为一条独立支路,再分 别安排 1支路,剩余电阻 R4 接在 D 方案二:选
和 R ,的位置,
R 构
3 5
成等效电路图方案三:选取20。

A—R —R —C—R —D—R —B 为一条独立支
路,再把
2 3
接到AD 之间,

在C、B 之间,如图21 所示,立支路时一定要将无阻导线包含进4 5
R
线接
1
所以选取

九、节点跨接法
将已知电路中各节点编号,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,并合并为一点 ) 。

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, 路。

例 9. 如图 25 的电路中,电表内阻的影响忽略不计,试画出它的等效电路。

解:先将电流表去,用一根导线代摘替,再摘去电压表视为开路,得图 26 。

然后根据图 25 把 电流表和电压表补接到电路中的对应位置上,如图 27 所示。

即可画出等效电
例 8 .画出图 22 所示的等效电路。

解.节点编号:如图 22 中所示。

节点排列:将 1、 23 节点依次间隔地排列在一条直线上,如图 23。

元件归位:对照图 22,将 R1 、 R2 、 R3 、 R4 分别跨接在排列好的
图 24 。

十、电表摘补法
1、 2 得等效电路如 若复杂的电路接有电表,在不计电流表 A 和电压表 V 的内阻影响时,由于电流表内阻为
零, 摘去用一根无阻导线代替;由于电压表内阻极大,可摘去视为开路。

用上述方法画出清连接关系后,再把电表补到电路对应的位置上。

相关文档
最新文档