正文描述:《直流电路动态探究用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、直洗电曙锲态探究根据欧姆定律及串、并联电路的性质,來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I、U、R总、P等)的变化情况,常见方法如下:—.程序出。基木思路是“局部一整体一局部”。即从阻值变化的的入手,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出联分压、并联分流等规律判知齐部分的变化情况其一般思路为:(1)确定电路的外电阻R外总如何变化;①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若电键的通断使串联的用电器增多,总电阻增大;若电键的通断使并联的支路
2、增多,总电阻减小。③如图所示分压电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一段与电器并联(以下简称并联段),另一段与并联部分相路障(以下简称串联段);,则会压器的总电阻为:设滑动变阻器的总电阻为R,灯泡的电阻为Rs与灯泡并联的那一段电阻为R并.R并R灯1Rr=R-Ru+—=R氐')Y尺并*灯「L+险R并碍由上式可以看出,当R并减小时,R总增大;当R并增大时,R总减小。由此可以得出结论:分压器总电阻的变化情况,R总变化与并联段电阻的变化情况和反,与串联段电阻的变化相同。④在图2中所示并联电路中,滑动变阻器可以看作由两段电阻构成,其中-段与尺串联(
3、简称心),另一段与7?2串联(简称心),R总、(&+心)佃+心)R、+R°+R则并联总电阻由上式可以看出,当并联的两支路电阻相等时,总电阻最大;当并联的两支路电阻和茅越大时,总电阻越小。(2)根据闭合电路欧姆定律/总=RE确定电路的总电流如何变化;K外总+r(3)由U内=1总T确定电源内电压如何变化;(4)由U外二E—11内(或U外二E・Ir)确定电源的外电压如何(路端电压如何/?Tt/lrItUT'变化)〃外当R—g断路U=E/?It/Tt/厂Tt〃I(5)由部分屯路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化;(6)确定支路两端电压如何变化以及
4、通过各支路的电流如何变化(可利用节点电流关系)。动态分析问题的思路程序可表示为:/?局[=>/?总【=>/总*=〃端[=>7?i简单表示为:局部全局局部R的变化I总、U端的变化I分、U分的变化例1、在右图所示电路屮,电源的电功势为E、内阻为r,&、心、笃为定值电阻,R是一滑动变阻器,电路中的电压表和电流表均视为理想的。试讨论:当R的滑键向上滑动时,电源总功率及各电表示数如何变化?解析:本题等效屯路如右下图所示。R的滑键上滑时,其阻值增大,导致电路中总电阻增大。由1=—^-可知,电路屮的总电流减小,即④表示数减R外+r小。因电源端电压U=E-Ir,故
5、端电压增大,即*©示数增大。电源的总功率P=EI减小。尺上的屯压因总屯流的减小而变小,匕变大,(“2=4喘-S)所以J示数变大。忌上的电流强度厶变大,所以④的示数变大。因总电流变小,厶变大,所以厶变小(行=厶+厶),④的示数变小,因的示数变小。点评:(1)、根据全电路欧姆定律,分析总电流的变化情况和路端电压的变化情况。因F此电源的电动势E和内电阻r是定值,所以,当外电阻R增大(或减小)时,由1=^—^R+r知电流减小(或增大),由U=E-lr可知路端电压随之增大(或减小)。(2)根据串、并联电路的特点和局部电路与整个电路的关系,分析各部分电路中的电
6、流强度I、电压U和电功率P的变化情况。一般来说,应该先分析定值电阻上I、U、P的变化情况,后分析变化电阻上的I、U、P的变化情况。例2、如图所示,电键闭合时,当滑动变阻器滑片P向右移动时,试分析4、L?的亮度变化情况。分析与解:当P向右移动时,滑动变阻器的有效电阻变大,因此,整个电路的电阻增大,路端电压增大,总电流减小,流过J的电流将减小,L]将变暗;同时Li分得的电压变小,L2两端电压增大,故L?变亮;我们注意到总电流减小,而L2变亮,即L?两端电流增大,可见L3上的电流比L]上的电流减小得还要多,因此L3也要变喑=/乙总_/厶2Il2(i)灯L
7、j变暗•(厂+尺)=>灯L2变亮%Rl2【L3(丨)灯L3变暗P右移R消(t)R总(f)占评:(1)讨论灯泡亮度的变化情况,只需判断其电流或电压如何变化就町以。(2)象这样的电路,由于滑动变阻器电阻的变化而引起整个电路的变化,一般不应通过计算分析,否则会很繁杂。处理的一•般原则是:①主干路上的用电器,看它的电流变化;②与变肌器并联的用电器看它的电压变化;③与变阻器串联的电器看它的电流变化。(3)闭合电路动态分析的一般顺序是:先电阻后干路电流;先内电压,后外电压;先固定电阻的电压,后变化电阻的电压;先干电流后并联支路上的电流。①“并同3是指某一电阻增
8、大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电
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