电路中的几个常见问题

关于电路中的几个常见问题第1页，共28页，2023年，2月20日，星期五一、电路的等效简化原则：1、无电流的支路去除

2、电势相等的点合并

3、理想导线可以任意长短

4、理想电流表内阻为零，理想电压表内阻为无穷大

5、电路稳定时，电容器可以认为是断路第2页，共28页，2023年，2月20日，星期五例、判断如图所示三个电阻的连接方式R1R2R2R1R2R3第3页，共28页，2023年，2月20日，星期五练习：如图所示，R1=R2=4Ω，R3=R4=2Ω，UAB=6V。求：（1）电流表A1和A2的示数（不计电流表的内阻）（2）R1和R4两端的电压之比A1A2R1R2R3R4ABI1=1.5AI2=1.0AU1/U4=1/2第4页，共28页，2023年，2月20日，星期五二、电表的使用原理：电压表、电流表、灵敏电流计在本质上是一样的，是能显示出电流和电压值的电阻。当电压表和电流的内阻已知，则可用电压表测电流，也可用电流表测电压（量程要匹配）RAAB如图，电流表的内阻RA=3KΩ，电阻R=100Ω在AB端接恒定电压，电流表的读数为100mA，则经过电阻R的电流为多大？第5页，共28页，2023年，2月20日，星期五V200Ω100Ω100Ω200Ω30VA200Ω100Ω100Ω200Ω30V求图甲中电压表读数和图乙中电流表读数(均可视为理想电表)

甲乙第6页，共28页，2023年，2月20日，星期五两只电流表A1、A2串联后连成如图甲所示电路，调节R使A1满偏时，A2的示数为满偏的1/3，将A1、A2并联后连成图乙所示的电路，重新调节R，当A2满偏时，A1的示数为满偏的1/3，已知A1的内阻为0.45Ω，那么A2的内阻为（）A、0.05ΩB、0.1ΩC、0.45ΩD、1.5ΩA1A2R甲A1A2R乙A第7页，共28页，2023年，2月20日，星期五如图所示，A1、A2是两块相同的电流表，V1、V2是两块相同的电压表。电流表A1的示数是1.4mA，电压表V1和V2的示数分别是0.8V和0.6V。试求：（1）电流表A2的示数（2）电压表和电流表的内阻之比A1A2V1V2如图所示，A1、A2是两块相同的电流表，V1、V2是两块相同的电压表。电流表A1的示数是1.4mA，电压表V1和V2的示数分别是0.8V和0.6V。试求：（1）电流表A2的示数（2）电压表和电流表的内阻之比第8页，共28页，2023年，2月20日，星期五三、电路的动态分析动态问题：通过分析部分电阻的变化，引起电路总电阻的变化，从而判断电压、电流的变化U外=E－Ir第9页，共28页，2023年，2月20日，星期五如图所示，电键闭合时，当滑动变阻器滑片P向右移动时，试分析白炽灯L1、L2的亮度变化情况。第10页，共28页，2023年，2月20日，星期五基本思路：“局部→整体→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串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况。I分U分第11页，共28页，2023年，2月20日，星期五在右图所示电路中，电源的电功势为E、内阻为为定值电阻，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？第12页，共28页，2023年，2月20日，星期五“并同串反”①“并同”：是指某一电阻增大时，与它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，与它并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。②“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。思考：该电阻本身的电压、电流、功率怎么变？第13页，共28页，2023年，2月20日，星期五A．I变大，U变小 B、I变大，U变大C、I变小，U变大 D、I变小，U变小D如图所示的电路中，R1、R2、R3、和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动角点向图中a端移动时（）第14页，共28页，2023年，2月20日，星期五电学实验第15页，共28页，2023年，2月20日，星期五一、电表的改装和校正表头：灵敏电流计IgUgRg1、改装成量程扩大n倍的电压表串联分压电阻R=（n－1）RgGR2、改装成量程扩大n倍的电流表并联分流电阻R=GR第16页，共28页，2023年，2月20日，星期五3、校正电路GAGV标准电压表和改装表并联标准电流表和改装表串联零点的机械校正第17页，共28页，2023年，2月20日，星期五例、某同学完成了电压表的改装后，将改装后的电压表和标准电压表并联，然后接入电路进行测量，发现改装表的示数总比标准表的示数小，为了校准改装表，应（）A、增大改装表的串联电阻B、减小改装表的串联电阻C、用一个电阻与标准表串联D、用螺丝刀调整改装表的调零螺丝B第18页，共28页，2023年，2月20日，星期五二、半偏法测电表的内阻1、测电压表的内阻电路：2、原理：先使电阻箱R′为零，调节滑动变阻器R0使电压表满偏；然后保持R0不变调节R′使电压表半偏；根据串联分压的规律可知此是R′的阻值和电压表的内阻是相等的调节与RV串联，支路总电阻增大，其分压也有所增大(比原来电压表的满偏电压)，所以变阻箱的分压比电压表的分压（现在的半偏电压）大，则R′

＞RV，即测量值偏大。误差分析第19页，共28页，2023年，2月20日，星期五2、测电流表内阻电路：原理：开关S2先断开，调节滑动变阻器R0使电流表满偏保持R0不变，闭合开关S2，调节电阻箱R′，使电流表半偏根据串联分流的规律可知此时电阻箱的阻值等于电流表的内阻由于S2闭合时，回路总电阻有所减小，实际上回路的总电流会有微小的增大，所以流过的电流比电流表的电流略大，由并联的分流原理得R′＜Rg，即测量值偏小。误差分析第20页，共28页，2023年，2月20日，星期五改装电流表之前,必须知道电流表的两个参数：一是满偏电流Ig，二是电流表的内阻Rg。如图所示是测定电流表内阻的实验电路。电流表的内阻约在100Ω左右，满偏电流为500μA。实验过程中，先断开S2，合上S1，调节R，使电流表G指针满偏；然后保持R不变，合上S2，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的一半时，可以认为流过R′的电流也等于Ig/2，由此得Rg=R′,读出R′即得RgGR′RS1S2（1）实验室配有的可变电阻为A、电阻箱，阻值范围0～

10ΩB、电阻箱，阻值范围0～

9999ΩC、电位器，阻值范围0～200ΩD、电位器，阻值范围0～20kΩR应选用

R′应选用BD第21页，共28页，2023年，2月20日，星期五GR′RS1S2（2）如果按正确的步骤测得的R′为100Ω，要把这个电流表改装成量程为0.6A的电流表，则应并联的分流电阻是Ω（3）任何测量都会有误差。试分析：用上述方法测电流表内阻的测量值比真实值偏大还是偏小？根据电流表的测量值数据改装成的电流表测量时，其读数比实际电流偏大还是偏小？（4）在测定电流表内阻的实验中认为“流过R′的电流也等于Ig/2”的条件是（5）为了减小测定电流表内阻的实验误差，下列做法可行的是（）A、R选用更大阻值的电位器B、R选用较小阻值的电位器C、选用电动势大的电源D、选用电动势小的电源

第22页，共28页，2023年，2月20日，星期五含电容器电路的分析1、电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路上无电压降低，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压R1R2R3R4C如图（1）电容器两极间的电压等于路端电压（2）电容器两极间的电压等于R4两端的电压R1R2R3R4C（1）（2）第23页，共28页，2023年，2月20日，星期五2、电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电，如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它并联的电路放电。例、如图所示电源电动势E=10V，内阻可忽略，R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF，求：（1）S闭合后，电路稳定时通过R1的电流（2）S原来闭合，然后断开，求这个过程中流过R1的电流R1R2CSE第24页，共28页，2023年，2月20日，星期五闭合电路的功率关系电源的总功率：P总=IE=IU外+IU内=E2/（R+r）（纯电阻适用）电源的输出功率：P出=IU外=I2R=U2/R（纯电阻适用）电源内部消耗功率：P内=I2r电源的效率：η=P出/P总=U外/E