电路分析ppt课件

1、二、闭合电路中的功率和能量转化问题二、闭合电路中的功率和能量转化问题例例3、在图中，发电机的内阻、在图中，发电机的内阻r=0.1 ，每根输电，每根输电线的电阻为线的电阻为rL=0.1 ，负载电阻，负载电阻R=22 ，电路，电路中的电流强度中的电流强度I=10A，求：，求：发电机的功率。发电机的功率。负载两端的电压负载两端的电压UR；外电路上的电压外电路上的电压U端；端；发电机的电动势；发电机的电动势；整个外电路上耗费的功率整个外电路上耗费的功率P外；外；负载上耗费的功率；负载上耗费的功率；导线上耗费的功率；导线上耗费的功率；发电机内部耗费的功率；发电机内部耗费的功率；SU载RrLrLU端+电源

2、效率：电源效率： 怎样求？怎样求？外电路上的电压外电路上的电压U端端 U端端=IR=I(R+2rL)=10(22+2 0.1)=222V电源电动势电源电动势E= U端端+Ir=(222+10 0.1)=223V外电路上耗费的功率外电路上耗费的功率P外外=I U端端=10 222=2.22kwUR=IR=1022=220VGU载RrLrLU端+负载两端的电压负载两端的电压负载上耗费的功率负载上耗费的功率P载载=IU载载=10220=2.2kw导线上耗费的功率导线上耗费的功率P导导=2I2rL=2 102 0.1=20w发电机内部耗费的功率发电机内部耗费的功率P内内P内内=I2r=102 0.1=

3、10w发电机的功率发电机的功率P=IE=10 223=2.23kwGU载RrLrLU端+电源效率：电源效率： 怎样求？怎样求？一、闭合电路的动态分析 含滑动变阻器电路练习练习2 、 如下图的电路中，如下图的电路中，R1和和 R2为定值电阻，为定值电阻，在滑动变阻器在滑动变阻器R的滑动头的滑动头P从下向上滑动的过程从下向上滑动的过程中，电阻中，电阻R1 R2上分别经过的电流上分别经过的电流I1、I2的电功的电功率如何变化？率如何变化？E rI I1 1I I2 2RR1R2I1I1变小，变小，I2I2变大变大总结：总结：先电阻先电阻总电流总电流内电压内电压路端电压路端电压干路用电器干路用电器支路

4、用电器支路用电器先固定支路先固定支路再变化支路再变化支路程序法普通顺序是：程序法普通顺序是： 例例1、如下图，当滑动变阻器滑片、如下图，当滑动变阻器滑片P向右挪动向右挪动时，试分析时，试分析L1 L2 L3的亮度变化情况。的亮度变化情况。L1L2L3P小，小， L1将变暗，同时将变暗，同时L1分得的电压变小。路端电分得的电压变小。路端电压增大，压增大，L2两端电压增大，故两端电压增大，故L2变亮。总电流减变亮。总电流减小，小， L2分得的电流增大，可见分得的电流增大，可见L3上的电流比上的电流比L1上上的电流减小得还要多，因此的电流减小得还要多，因此L3也要变暗。也要变暗。解析当解析当P向右挪

5、动，向右挪动，R滑有效电阻滑有效电阻变大，整个电路的电阻增大。根变大，整个电路的电阻增大。根据据I总减小，流过总减小，流过L1的电流变的电流变练习练习1：如下图，电源电动势为：如下图，电源电动势为E，内阻为，内阻为r，合上开关合上开关S后电灯恰能正常发光，假设某一后电灯恰能正常发光，假设某一时辰电灯时辰电灯L1的灯丝烧断，那么的灯丝烧断，那么 A.L3变亮，变亮，L2、 L4变变暗暗B. L2、 L3变亮，变亮，L4变变暗暗C. L4变亮，变亮，L2 、L3变变暗暗D. L3、 L4变亮，变亮，L2变变暗暗BL1 L2L3L4SE、r 例例4、如下图电路：开关、如下图电路：开关S接通后，将滑片

6、接通后，将滑片向上挪动时，各表示数变化情况是：向上挪动时，各表示数变化情况是： V1，V2，A1，A2，写，写出分析过程。出分析过程。123大大小小小小大大例题：如下图电路中，电源电压恒定，当例题：如下图电路中，电源电压恒定，当K K闭闭 合后，滑动变阻器的滑片合后，滑动变阻器的滑片P P处于图示位置时，处于图示位置时，小小 灯泡灯泡L1L1、L2L2、L3L3、L4L4的亮度均一样。假设将的亮度均一样。假设将P P向右向右 滑动时，各灯泡亮度变化的情况是滑动时，各灯泡亮度变化的情况是 A AL1L1、L4L4变亮，变亮，L2L2、L3L3变暗；变暗；B BL2L2变亮，变亮，L1L1变暗，变

7、暗，L3L3、L4 L4 亮度不变；亮度不变；C CL1L1变暗，变暗，L3L3、L4L4变度不变，变度不变， L2L2无法判别；无法判别；D D四只灯泡亮度都变暗。四只灯泡亮度都变暗。 L1L2L3 PL4K分析：分析： L1L2L3 PL4K因此：因此：L1、L4变亮，变亮，L2、L3变变暗暗 L1L2L3 PL4K123111212224244IIIRUIUUURIUIIIRUIUUIrURIRRP外外内外内总总向左移右右二、含有电容的闭合电路的计算二、含有电容的闭合电路的计算ER1R2CSUQUQC二、含有电容的闭合电路的计算二、含有电容的闭合电路的计算例例4、如下图，电源电动势、如下

8、图，电源电动势E=10V，R1=4,R2=6,C=30F,电池内阻可忽略。电池内阻可忽略。ER1R2CS(1)闭合开关闭合开关S，求稳定后经过，求稳定后经过R1的电流。的电流。(2)然后将开关然后将开关S断开，求这以后流过断开，求这以后流过R1的的总电量。总电量。Q Q1Q2EU/d解析：解析：(1)由闭合电路欧姆定律，闭合稳定由闭合电路欧姆定律，闭合稳定后流过电阻的电流为后流过电阻的电流为:I=ER1+R2104+6=1(A)(2)断开断开S前电容器上极板带正电前电容器上极板带正电,其带电量为其带电量为Q1=CU2=CIR2=3010-6 1 6=1.2 10-4C断开电路稳定后，电容器的电

9、压升高为断开电路稳定后，电容器的电压升高为U1=E=10V,电容器被充电电容器被充电,上极板仍带正电上极板仍带正电ER1R2CS带电量带电量Q2=CU1 =CE=30 10-6 10=3 10-4C断开后流过的电量为：断开后流过的电量为：Q=Q2Q1=1.2 10-4CER1R2CS 例例2、如下图，电源电动势、如下图，电源电动势E=15V，内阻，内阻r =1.0，R1=6，R2=3，R3=3，电容，电容C=10F，求：，求： (1) 当当S断开时，断开时，A、C、D三点的电势及电容三点的电势及电容器器C所带的电量；所带的电量；(2) 当当S闭合时，闭合时，A、C、D三三点的电势及电容器点的电

10、势及电容器C所带的电量。所带的电量。SAA13.5V13.5V，CC4.5V4.5VDD13.5V13.5V，U U电容电容C C UABUAB14.5V14.5V1 1当当S S断开断开)(1051.313.5100146AB1cUCQ)(107.57.5100156BC2cUCQ2 2当当S S闭合闭合: :AA12.5V12.5V，CC7.5V7.5VDD7.5V7.5V，U U电容电容C C U BCU BC14.5V14.5V练习练习3:如图中如图中E=10V ，C1=C2=30F ，R1=4 ， R2=6 ，电池内阻可忽略，先闭合开，电池内阻可忽略，先闭合开关关K，待电路稳定后，再

11、将，待电路稳定后，再将K断开，那么断断开，那么断开开K后流过电阻后流过电阻R1的电量为的电量为_C。ER1R2C1C2KK闭合闭合Q1= C1U2=1.810-4CK断开断开Q1=C1E=3 10-4CQ2= C2E=3 10-4C流过流过R1的电量的电量为为Q=(Q1Q1)+ Q2=4.210-4C4.210-4如下图，线段如下图，线段A为电源的为电源的UI图线，线段图线，线段B为为B某某电阻的电阻的UI图线，以上述电源和电阻组成闭合电图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：路时，求：1电源的输出功率电源的输出功率P出为多大？出为多大？2电源内部损耗的电功率电源内部损耗的电功率P内为多大？

12、内为多大？3电源效率电源效率多大？多大？UVIA623142r = E / Imax=3/6=0.5E3V ，I短路短路6 A，R =U/I=1P 出出I2R4W P总总6W 66.7P内内I2r2W如下图的电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过如下图的电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数与电流表的读数变化情况如下图，程中，两电压表的读数与电流表的读数变化情况如下图，不思索电表对电路的影响，不思索电表对电路的影响，1电压表电压表V1和和V2的示数随电流表的示数变化图像分别的示数随电流表的示数变化图像分别为为U-I图像中的哪一条直线？图像中的哪一条直线？2 定值电阻定值电阻R0，变阻器的总电阻分别为多少？，变阻器