等效转换法
电源模型等效变换法
电源模型等效变换法
电源模型等效变换法是一种电路分析方法，用于简化复杂的电源网络。
它基于电气原理，将一个复杂的电源网络转换为一个简单的等效电源模型，使电路分析更加方便和直观。
在电源模型等效变换法中，我们首先需要了解两种基本的电源模型：理想电压源和理想电流源。
理想电压源是一个电气元件，其电压不随电流变化而改变，而理想电流源是一个电气元件，其电流不随电压变化而改变。
当我们面对一个复杂的电源网络时，我们可以使用电源模型等效变换法将其简化为一个等效电源模型。
具体步骤如下：
1. 确定电源网络中的主要元件和其连接关系。
2. 根据实际情况，选择合适的等效电源模型。
如果电源网络中的主要元件是电压源，则将其等效为一个理想电压源，其电压等于原电压源的电压。
如果电源网络中的主要元件是电流源，则将其等效为一个理想电流源，其电流等于原电流源的电流。
3. 将等效电源模型与电路中的其余元件连接起来，形成等效电路。
4. 分析等效电路，使用常见的电路分析方法，如欧姆定律、基尔霍夫定律等，来求解电路中的电流、电压等参数。
通过电源模型等效变换法，我们可以将复杂的电源网络简化为一个等效电源模型，从而简化了电路分析过程。
这种方法在电路设计和故障诊断等领域具有重要的应用价值。
两种电源模型的等效变换
电压源模型的等效变换
等效变换是指将一个电源模型转换为 另一个电源模型，使得两个模型在相 同的电路中产生相同的作用。
对于电压源模型，可以通过串并联电 阻的方式进行等效变换，使得电压源 在电路中的行为与另一个电源模型一 致。
电流源模型的等效变换
对于电流源模型，同样可以通过串并联电阻的方式进行等效 变换，使得电流源在电路中的行为与另一个电源模型一致。
造成损坏。
两种电源模型的优缺点比较
电压源模型优点
能够提供稳定的输出电 压，适用于需要恒压供
电的场合。
电压源模型缺点
在负载变化时，输出电 压可能会受到影响。
电流源模型优点
能够提供稳定的输出电 流，适用于需要恒流供
电的场合。
电流源模型缺点
在负载变化时，输出电 流可能会受到影响。
04
电源模型的选择与使用
注意电源模型在不同工作条件下 的适用性。
在使用多个电源模型时，应保持 模型一致性，避免出现矛盾和误
差。
电源模型的改进与优化建议
根据实际应用反馈对电源模型进行持 续改进和优化。
加强与行业内其他研究者的交流与合 作，共同推动电源模型的发展和创新。
引入先进的建模方法和算法，提高电 源模型的精度和适用性。
改进等效变换方法
目前的等效变换方法可能无法处理某些复杂的电路问题。 未来研究可以尝试改进等效变换方法，使其能够更好地适 应各种电路分析需求。
探索混合电源模型
在实际应用中，有些电源既不是完全线性的，也不是完全 非线性的。未来研究可以探索如何建立混合电源模型，以 及如何对其进行等效变换。
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而变化。这种模型考虑了电源内阻的影响，能更准确地描述实际电源的
T形和π形网络的等效变换方法
T形和π形网络的等效变换方法T形网络和π形网络是最常见的两种网络等效变换方法，它们可以将复杂的网络变换为简单的网络，使得电路分析更加方便和简化。
本文将详细介绍T形和π形网络的等效变换方法。
T形网络是由两个电阻和一个无源元件（电阻、电容、电感等）组成的电路。
T形网络可以通过等效变换转化为π形网络。
1.T形网络的图示：R1──┬─L──┬─R3C├───R2┘2.等效变换方法：T形网络可以通过连接网络角点的方式转换为π形网络。
3.π形网络的图示：C1──L1──R1R2──C2──L24.T形到π形的转换公式：-R1=R2-R2=R3-R1R2=R3Lπ形网络是由两个电阻和一个无源元件（电阻、电容、电感等）组成的电路。
π形网络可以通过等效变换转化为T形网络。
1.π形网络的图示：C1─R1─C2LR2──────────2.等效变换方法：π形网络可以通过连接两个相邻电阻的方式转换为T形网络。
3.T形网络的图示：CR1──L───────R24.π形到T形的转换公式：-R1=R2-L=R1R2/C在电路分析中，T形和π形网络的等效变换方法可以大大简化复杂电路的分析。
通过将复杂的网络转换为简单的网络，可以使用更简单和直接的方法进行电路计算，极大提高了分析的效率。
总结：T形网络和π形网络是电路分析中常用的两种等效变换方法。
T形网络可以通过等效变换转化为π形网络，π形网络可以通过等效变换转化为T形网络。
在电路分析中，可以根据具体情况选择合适的等效变换方法，以简化电路分析的复杂性，提高分析的效率。
几种求变力做功的常用方法
几种求变力做功的常用方法摘要：在高中阶段求变力做功问题，既是学生学习和掌握的难点，也是教师教学的难点。
本文举例说明在高中阶段求变力做功的常用方法，比如用等效转换、平均值及F-s图像、动能定理及功能关系、功率的表达式W=Pt、微元法、转换参考系等方法来求解变力做功。
关键词：変力功等效平均值图像动能定理功能关系功率微元法参考系对于功的定义式W=Fscosα，其中的F是恒力，适用于求恒力做功，其中的s是力F的作用点发生的位移，α是力F与位移s的夹角。
在高中阶段求变力做功问题，既是学生学习和掌握的难点，也是教师教学的难点。
求变力做功的方法很多，比如用等效转换、平均值及F-s图像、动能定理及功能关系、功率的表达式W=Pt、微元法、转换参考系等方法来求解变力做功。
一、等效转换法求某个过程中变力做的功，可以通过等效转换法把求该变力做功转换成求与该变力做功相同的恒力功，此时可用功定义式W=Fscosα求恒力的功，从而可知该变力的功。
等效转换的关键是分析清楚该变力做功到底与哪个恒力的功是相同的。
例1：如图所示，某人用恒定的力F拉动放在光滑水平面上的物体。
开始时与物体相连的轻绳和水平面间的夹角为α，当拉力F作用一段时间后，绳与水平面间的夹角为β。
已知图中的高度是h，绳与滑轮间的摩擦不计，求绳的拉力FT对物体所做的功。
解析：拉力FT在对物体做功的过程中大小不变，但方向时刻改变，所以这是个变力做功问题。
由题意可知，人对绳做的功等于拉力FT对物体做的功，且人对绳的拉力F是恒力，于是问题转化为求恒力做功。
由图可知，在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中，拉力F的作用点的位移为：，所以绳对物体做功：。
二、平均力法及图像法1.如果一个过程中，若F是位移s的线性函数时，即F=ks+b时，可以用F的平均值F=(F1+F2)/2来代替F的作用效果来计算。
关键是先判断变力F与位移s是否成线性关系，然后求出该过程初状态的力F1和末状态的力F2，再求出平均力和位移，然后由W=Fscosα求其功。
初中物理等效替代法和转换法的区别
初中物理等效替代法和转换法的区别说到初中物理的等效替代法和转换法，大家可能会想，这俩东西有什么区别啊？一听就觉得好复杂，但其实说简单也简单，咱们一块儿来聊聊这事儿，轻松点，别紧张。
等效替代法，就像是把一件东西换成另一件看起来差不多的东西，听起来是不是有点像“以小搏大”的感觉？比如说，你有一块木头，要想把它用在某个地方，但这木头的形状不合适，你就可以把它“替代”成另一个东西。
想象一下，把一根木棍当成支撑物，嘿，没问题！只要力的作用和效果不变，木棍就是木棍，感觉好像魔术一样，瞬间变身。
而转换法嘛，那就更有意思了。
简单来说，就是把一种形式的能量转变成另一种形式的能量。
就像你把水烧开，水变成蒸汽，这就是一个典型的转换。
听到“转换”二字，脑海里是不是有小灯泡闪了一下？对，就是那种瞬间的灵光一现。
你可以把电能转换成光能，比如说用电灯泡照亮你的房间，或者用电风扇把空气“转换”得清凉舒适。
多神奇呀，生活中处处都有这样的转换，真是神奇得让人忍不住想要赞叹一声。
大家可能会想，等效替代法和转换法不是都是让东西变得更好嘛，怎么还分那么多呢？这两者的根本思路可不一样。
等效替代法强调的是在保持效果不变的情况下，找到另一个可以替代的东西。
就像你生病了，医生给你开药，药方上可能有两三种药材，但只要治病效果没变，哪种药材都可以用。
可转换法可就不一样了，你得真的是把一种东西“换成”另一种东西，像把水变成冰，或者把气体变成液体。
不同的能量形式，效果也完全不同。
用力过猛，搞得一团糟，那就不好了。
大家可能会觉得这俩方法有点高深，其实在日常生活中随处可见。
比如说，运动的时候，我们的肌肉发力，身体的能量就通过等效替代法变成了运动的力量，这样一来，跑起来就轻松多了。
可当你跳入水中时，水的阻力又像是把你的运动能量转换成了热量，嗯，就是那种“呲呲”声，水里飞溅，活像是一场精彩的表演。
再想想你做饭的时候，把食材在锅里翻炒，那也是一种能量的转换，把生的食材变得可口美味，真是让人垂涎欲滴。
第二章 等效变换
例2：
求图2-9a电路中电流 I1, I2, I3 , I4。
I
I2 I1
解: 思路
Δ→Y
Req
I
Rb
48 2, 同理, 求得 : Rc 2, Rd 1, Req (1 Rb ) //(5 Rd ) Rc 4 4 48 1 Rb 18 I 3 A, 由分流公式, 可得: I1 I 1A, I 2 I I1 2 A 2 Req 1 Rb 5 Rd U db 5 I1 1 I 2 I3 0.75 A, I 4 I1 I 3 1.75 A 4 4
根据电路的对称性, 可知 c, d, e三点等电位, 故可用导线短接。
8 2 8 2 3 3 2 16 Req [( 2 // 1) 2] //(2 // 1) 2 // 2 8 2 3 3 15 3 3
§2-4电阻的Y－Δ 等效变换
R1, R2, R3 Y(星)形连接 R3, R4, R5 R1, R3, R4 Δ(三角)形连接 R2, R3, R5
②
'' Req R1 Req 6 6 12 ③
15 10 6 ②R R2 R34 15 10
'' eq ' R2 Req
Req R1 R2 //(R3 R4 ) R1
R2 ( R3 R4 ) 15(5 5) 6 12 R2 R3 R4 15 5 5
6 9 54 断开时，Req 2＋4） 3 6) （ //( 3.6 6 9 15
结论：若电路中两点电位相等，则： ①可将这两点短路 ② 可将这两点之间连接的支路断开 对某些对称性电路可采用此方法处理
人和动物药物等效剂量换算直接计算法
直接计算法(指导)（1）先计算己知药用量的人或动物的体表面积。
A：人体表面积（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×体重（kg）-0.1529B：动物体表面积（m2）=K×体重面积/10000K为一常数，随动物种类而不同（表1-1）C：体重面积=体重克数2/3（2）已知药物量m g/kg折算mg/m2：药物量mg/kg×体重kg/体表面积（m2）（3）待试动物的体表面积（公式B）（4）计算待试动物的用药剂量（mg/kg）待试动物剂量=已知动物剂量（mg/m2）×待试动物体表面积（m2）/待试动物体重（kg）其中：大鼠的K值为9.1人与动物及各类动物间药物剂量的换算方法1．人与动物用药量换算人与动物对同一药物的耐受性是相差很大的。
一般说来，动物的耐受性要比人大，也就是单位体重的用药理动物比人要大。
人的各种药物的用量在很多书上可以查得，但动物用药量可查的书较少，而且动物用的药物种类远不如人用的那么多。
因此，必须将人的用药量换算成动物的用药量。
一般可按下列比例换算：人用药量为1，小白鼠、大白鼠为25-50，兔、豚鼠为15-20，狗、猫为5-10。
此外，可以采用人与动物的体表面积计算法来换算：（1）人体体表面积计算法计算我国人的体表面积，一般认为许文生氏公式（中国生理学杂志12:327,1937）尚较适用，即：体表面积（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×体重(kg)-0.1529例：某人身高168cm，体重55kg，试计算其体表面积。
解：0.061×168+0.0128×55.0.1529=1.576m2（2）动物的体表面积计算法有许多种，在需要由体重推算体表面积时，一般认为Me eh-Rubner氏公式尚较适用，即：式中的K为一常数，随动物种类而不同：小白鼠和大白鼠9.1、豚鼠9.8、家兔10.1、猫9.8、狗11.2、猴11.8、人10.6(上列K值各家报导略有出入)。
电源的等效变换
电源的等效变换电源的等效变换电源是指向电路提供能量的设备或部件。
在电路中，不同类型的电源都有不同的输出性质和特点。
在某些情况下，需要将电源的输出进行等效变换，以满足特定的电路需求。
电源的等效变换是指在不改变电源本身的特性和性能的前提下，利用一定的变换方式和电路，将电源的输出电压、电流等参数进行转换的过程。
电源的等效变换通常涉及两种变换方法：电压变换和电流变换。
一、电压变换电压变换是指利用变压器、稳压器等电路，将电源的输出电压进行变换的方法。
根据实际需要，可以将电压升高或降低，并且保持电压的稳定性。
1.变压器变压器是一种利用电磁感应原理将电压进行变换的设备。
通过在输入端和输出端分别绕制导线，使得输入电压在磁环中产生交变磁场，从而在输出端生成相应的交变电压。
变压器一般用于交流电路中。
2.稳压器稳压器是一种能够在电压发生变化时保持输出电压稳定的电路。
常见的稳压器有三极管稳压器、集成电路稳压器等。
二、电流变换电流变换是指通过电阻电路、变流器等手段，将电源的输出电流进行变换的方法。
根据实际需要，可以将电流增大或减小，并保持电流的稳定性。
1.电阻电路电阻电路是一种利用电阻器将电流进行阻抗变换的方法。
通过改变电阻器的阻值就可以实现电流的变换。
2.变流器变流器是一种能够将电源的直流电压变换成交流电压的装置。
变流器一般用于交流电路中。
以上就是电源的等效变换的基本概念和基本方法。
在实际电路设计中，电源的等效变换是必不可少的。
通过合理的变换方法和电路设计，可以使得电路满足特定的需求，从而达到更加理想的系统性能。
巧用“转换法”解物理题
巧用“转换法”解物理题习方法？转换思维的方法和角度是提高学习方法的有效策略。
当我们面对一些不太熟悉的问题时，容易慌乱乃至对问题感到无奈，这时，如果能够灵活地转换思维的方法和角度，或许就能收到“柳暗花明”之效。
下面概括的是如何灵活地运用转换法，实现化解难点、顺利求解。
一、研究对象转换法选择研究对象的一般方法是求什么量就以什么量为核心，选取与此量有直接关系的物体或系统为研究对象，但有些问题这样思考下去困难重重，有时会出现“山重水复”的境地．如果活用转换法，将研究对象转换，问题就会迎刃而解．例１如图１所示，站在汽车上的人用手推车的力为Ｆ，脚对车向后的摩擦力为ｆ，下列说法正确的是：Ａ．当车匀速运动时，Ｆ和ｆ对车做功的代数和为零Ｂ．当车加速运动时，Ｆ和ｆ对车做功的代数和为负功Ｃ．当车减速运动时，Ｆ和ｆ对车做功的代数和为正功Ｄ．不管车做何种运动，Ｆ和ｆ的总功和总功率都为零解析不少学生在做此题时，认为研究对象很显然应选汽车，因为四个选项中都涉及到Ｆ和ｆ对汽车做功问题．但很快走进死胡同，原因是汽车在水平方向共受四个力：牵引力、地面对它的摩擦力、人对它的摩擦力ｆ和人对它的推力Ｆ，因前两个力比较不出大小，故也无法比较出后两者大小，因而也就无法比较二力的功．若转换一下研究对象，则会变难为易．对人进行受力分析，人在水平方向只受两个力：车对人向后的作用力Ｆ′，车对人向前的摩擦力ｆ′，这两个力恰好是Ｆ、ｆ的反作用力．根据人和汽车的运动状态，即可确定出Ｆ、ｆ的大小；当车匀速运动，人也匀速，Ｆ′＝ｆ′，Ｆ＝ｆ，又因二者的位移相等，故Ｆ做的正功等于ｆ做的负功，选项Ａ正确；当车加速时，人也加速，有Ｆ′＜ｆ′，Ｆ＜ｆ，故ｆ做的负功大于Ｆ做的正功，选项Ｂ正确；同理可得选项Ｃ正确．二、等效转换法当研究对象的规律与某一简单模型在物理意义、作用效果等方面相同或等价时，可以利用它们之间的等效，替换成简化的物理模型。
如常用的等效电路、用分力替代合力等等，实际上就是一种等效转换。
等效变换方法
Rk uk u Req
R1 R2
例：两个电阻分压, 如左图
R1 u1 u R1 R2
R2 u2 u R1 R2
p1=R1i2， p2=R2i2，， pn=Rni2 p1: p2 : : pn= R1 : R2 : :Rn
5
二、电阻并联 (Parallel Connection)
2.5
B
RAB =2+(0.4+1.6)//(0.5+2.5) =2+2//3 =3.2
13
例2. 桥 T 电路
1/3k
1/3k 1/3k
1k
E 1k E 1k 1k R
1k
R
1k 3k E 3k 3k
14
R
例3 试求电流i。
i 7Ω + 15V _ 1Ω 4Ω 4Ω 4Ω 8Ω
u12 =u12Y , u23 =u23Y , u31 =u31Y
+ i1 u12 – i2 + 2 R23 u23 3 – R12 – 1
+ i1Y R31
u31 u12Y
1–
R1 u31Y
i3 + i2Y – +
R2
2 u23Y
R3
3–
i3Y +
11
证明：当Y/电路的电阻满足一定关系时，能相互等效。（略） 归纳：由Y : 归纳：由 Y :
(2) 注意转换前后 US 与 Is 的方向
a I + b I'
a
RS US
Is
RS' b
RS
US
18:47:48
I +
a
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时，灵活地转换研究对象或采用等效转换法将陌生的情境转换成我们熟悉的情境，进而快速求解的方法．等效转换法在高中物理中是很常用的解题方法，常常有物理模型等效转换、参照系等效转换、研究对象等效转换、物理过程等效转换、受力情况等效转换等．
[例6]如图10所示，一只杯子固定在水平桌面上，将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋，现用水平向右的拉力将纸板快速抽出，鸡蛋(水平移动距离很小，几乎看不到)落入杯中，这就是惯性演示实验．已知鸡蛋(可视为质点)中心离纸板左端的距离为d，鸡蛋和纸板的质量分别为m和2m，所有接触
面的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，若鸡蛋移动的距离不超过d
10就能保
证实验成功，则所需拉力的最小值为()
图10
A．3μmg B．6μmg
C．12μmg D．15μmg
【解析】本题物理情境较新，但仔细分析发现鸡蛋和纸板的运动可转换
为经典的滑块—滑板模型，所以对鸡蛋有d
10＝
1
2a1t
2，μmg＝ma
1
，对纸板有
d＋d
10＝
1
2a2t
2、F
min
－3μmg－μmg＝ma2，联立解得F min＝15μmg，D对．
【答案】 D
【名师点评】对于物理过程与我们熟悉的物理模型相似的题目，可尝试使用转换分析法，如本题中将鸡蛋和纸板转换为滑块—滑板模型即可快速求解．
[尝试应用]如图11所示，间距为L的两根平行金属导轨固定在水平桌面上，
每根导轨单位长度的电阻为r 0，导轨的端点P 、Q 间用电阻不计的导线相连，垂直导轨平面的匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 均匀变化(B ＝kt )，一电阻也不计的金属杆可在导轨上无摩擦滑动且在滑动过程中始终保持与导轨垂直，在t ＝0时刻，金属杆紧靠在P 、Q 端，在外力作用下，杆由静止开始向右做匀加速直线运动，则t 时刻金属杆所受安培力为( )
【导学号：19624190】
图11
A.k 2L 2
2r 0
t B.k 2L 2r 0t C.3k 2L 2
2r 0t D.2k 2L 2r 0
t C [初看本题不陌生，但细看与我们平时所做试题有区别，既有棒切割又有磁场变化，为此可实现模型转换，转换为磁场不变的单棒切割磁感线与面积不变的磁场变化的叠加，为此令金属杆的加速度为a ，经时间t ，金属
杆与初始位置的距离为x ＝12at 2，此时杆的速度v ＝at ，所以回路中的感应
电动势E ＝BL v ＋ΔB Δt S ＝ktL v ＋kLx ，而回路的总电阻R ＝2xr 0，所以金属杆
所受安培力为F ＝BIL ＝BL E R ＝3k 2L 2
2r 0
t ，C 正确．]。