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文档简介
第八讲电阻的拓展
思维导图
影响电阻大小的因素,决定式:R=P^
滑动变阻器:通过改变接入电路电阻长度来改变电阻值
电阻的串联和并联
电1’传递对称电路
阻]电阻网络的常见模式
平衡对称电路
基本电桥平衡及原理
形电阻与"Y"形电阻变换公式
〔各种电阻网络模型的求解
知识梳理
1.电阻(R)
⑴定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻.(说明:电阻是导体本身的性质,与加在它两端的电压以及通过它的电
流无关,不论它两端有无电压、有无电流通过,它的电阻都存在并且不变)
(2)单位:欧姆(简称:欧)单位符号:Q
(3)影响电阻大小的因素:导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关.
电阻定律:导体的电阻为R=pg=总式中P称为导体电阻率,。为电导率p=;,由导体的性质决定.
(4)电阻率与温度的关系:
①金属导体的电阻率随温度的升高而增大.
②半导体的电阻率随温度的升高而减小.
③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体.
电阻的决定式和定义式的比较
公式R=pL/sR二U/I
电阻的决定式电阻的定义式
提供了一种测定电阻的方法,并不说明电阻
说明了电阻的决定因素
区别与U和I有关
只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的
适用于任何纯电阻导体
电解质溶液
2.变阻器(滑动变阻器)
⑴原理:滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中电阻线的长度改变电阻,从而达到改变电流的目的.
(2)滑动变阻器的作用:滑动变阻器可以连续地改变电阻的大小.
⑶滑动变阻器的使用:
A.接线:滑动变阻器的连接应遵循“一上一下”的原则.
B.闭合开关之前,应调节滑片使它连入电路的电阻最大,作用是保护电路.
C.通过变阻器的电流不能超过变阻器允许通过的最大电流.
3.电阻的串联
(1)串联电路中的总电阻等于各部分电路电阻之和,即:R=R,+R2
(2)电阻的串联相当于增加了导体的长度,因而总电阻比任何一个分电阻的阻值都大.
(3)当电阻Ri、R2串联时,由于各处电流相等,则Ui:U2=,即串联分压,阻值大的分得电压大.
(4)有n个阻值为Ro的电阻,当它们串联时,:R=%+&+-+Rn-xR=nR0
4.电阻的并联
(1)并联电路中总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即:2=2+2
(2)电阻的并联相当于增加了导体的横截面积,因而总电阻比任何一个分电阻的阻值都小.
(3)当电阻L、R2并联时,由于各支路两端电压相等,所以Z1:/2=即并联分流,阻值小的分得电流多.
(4)有n个阻值为R。的电阻,当它们并联时,R=沁
5.等势点法的原理
水自然流动时,总是从高处流向低处,电流也总是从高电势点流向低电势点.电源正极可看成电势最高点,负极
可看成电势最低点.电流从电源正极流向电源负极的过程中,若经过用电器、电压表等对电流有较大阻碍作用的元件
时,其电势会降低,故它们不是等势点;若经过导线、闭合的开关、电流表等对电流阻碍作用几乎为零的元件时,
电势不会降低,故这些位置可看成等势点.
(1)两种对称电路:
A.对有两个端子的线性电路N,若用垂直平分端口a、b的平面横切电路N,可将N切为两完全相同的部分N
1,且两N1间无交叉连接的支路,则电路N称平衡对称电路,其横切面是N对端口的平衡对称面.
N\
N
若在平衡对称电路的端子间接入电源,则落在平衡对称面上的节点都是等电势点.
B.对有两个端子的线性电路N,若用过两端子a、b的平面直劈电路N,可将N切为两完全相同的部分Ni,
则电路N称传递对称电路,其直劈面是N的传递对称面.
M
............Qb
M
N
若在传递对称电路的端口接入电源,则与传递对称面对称的每一对节点分别等电势.
6.等势点法的标记规则
对一个具体电路,我们采用字母来对其进行标记,即电势相同的各点用同一字母标记;电势不同的点用不同字
母标记.具体做法是:
(1)由导线、闭合的开关、电流表等连接起来的各点可视为等势点,用同一字母标记.
(2)由用电器、断开的开关、电压表、电源等连接的各点不是等势点,用不同字母表示.
(3)字母标记的规则:根据电势的高低,从高电势点(电源正极)按照字母顺序依次标记.
※7.直流电桥平衡
四个电阻Ri、Rz、R3、R4(假定R4为未知电阻RX)连成四边形,称为电桥的四个臂.四边形的一个对角线
连有检流计,称为“桥”;四边形的另一对角线接上电源,称为电桥的“电源对角线”.本书不做详细介绍,只讲基本电
桥平衡条件:
当如图中BD中电势差为0V时,或者说Io=0A时,电桥平衡:詈=M
尺2尺3
精讲精练
一、影响电阻大小的因素
【例题1]将一根阻值为20欧的金属丝均匀地拉长到原来的2倍,它的电阻变为.
【例题2】将一段导体接在电路中,如果将加在它两端的电压增大一倍,关于导体的电阻和通过它的电流,下
列说法中正确的是()
A用阻和电流都保持不变
B.电阻不变,电流增大一倍
C.电流不变,电阻增大一倍
D.电阻和电流都增大一倍
【例题3】某个由导电介质制成的电阻截面如图所示,导电介质的电阻率为p,制成内外半径分别为a和b的
半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电
介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极,设该电阻的阻值为R.下面给出R的四个表达式
中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据
你的判断,R的合理表达式应为)
A.R=^-B.R=
2nab2nab
C.R=笠b、
27r(匕-a)
【变式训练1】由欧姆定律导出的电阻计算公式R=彳以下结论正确的是)
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.当导体两端的电压为零时,电阻为零
D.若不考虑温度的影响,电阻的大小跟电流、电压无关
【变式训练2]有一根粗细均匀的电阻丝,当加2V的电压时,通过的电流为4A;当把电阻丝均匀的拉长后
(粗细仍均匀),再在电阻上加1V的电压,这时电流为0.5A,电阻丝拉长后的长度变为原来的()
A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍
【变式训练3】一根均匀导线,现将它均匀地拉长,使导线的直径减小为原来的一半,此时它的电阻值为64
Q,则导线原来的电阻值为()
A.128QB.32QC.4QD.2Q
【变式训练4】电阻Ri、R2串联时的总电阻为20欧,则并联时的总电阻)
A.一定小于5欧
B.一定大于5欧小于10欧
C一定小于或等于5欧
D.一定大于10欧
二、对称电路
①等势节点的断接法
在一个复杂电路中,如果能找到一些完全对称的点(以两端连线为对称轴),那么可以将接在等电势节点间的导
线或电阻或不含电源的支路断开(即去掉),也可以用导线或电阻或不含电源的支路将等电势节点连接起来,且不影
响电路的等效性.
【例题】用导线连接成如图所示的框架,ABCD是正四面体,每段导线的电阻都是1Q求A、B间的总电阻.
【变式训练1】有一个金属环和两个半圆环,将其互相垂直放置.并把相交点焊接起来如图.已知整环ABCD总
电阻为6。,半环BFD总电阻为6Q,半环AFC总电阻为6Q,且各自材料都是均匀的.则AC间电阻RAc为
【变式训练2】试画出如图所示的等效电路.
②电流分布法
设有电流I从A点流入、B点流出,应用电流分流的思想和网络中两点间不同路径等电压的思想(即基耳霍夫
定理),建立以网络中各支路的电流为未知量的方程组,解出各支路电流与总电流I的关系,然后经任一路径计算
A、B两点间的电压UAB,再由=竿即可求出等效电阻.
【例题1】如图所示,电路由7个电阻均为R的电阻连接而成,求A、B两点间的电阻.
A1------
[例题2]10根电阻均为r的电阻丝接成如图所示的网络,试求出A、B两点之间的等效电阻RAB.
【变式训练1】8根电阻均为r的电阻丝接成如图所示的网络,C、D之间是两根电阻丝并联而成,试求出A、
B两点之间的等效电阻RAB.
派【变式训练2】“田”字形电阻网络如图,每小段电阻为R,求A、B间等效电阻.
③电桥平衡
【例题】在如图所示的电路中,./?!=W,R2=4。,/?3=3n,R4=12n,Rs=10。,试求A、B两端的等效电阻
【变式训练】求如图中Rab.
@Y一△变换法
在某些复杂的电路中往往会遇到电阻的Y型或△型,如图所示,有时把Y型联接代换成等效的△型联接,
或把△型联接代换成等效的Y型联接,可使电路变为串、并联,从而简化计算,等效代换要求Y型联接三个端
纽的电压U12、U23、U31及流过的电流11、12、13与公型联接的三个端纽相同.
(1)将Y型网络变换到△型电路中的变换式:
D—RiRz+MRs+RsRi
2瓦
R1R2+R2R3+R3R1
飞尸------R2------------
D—RiRz+RzRs+RsRi
Ru=
R}
⑵将△型电路变换到Y型电路的变换式:
R_R12R31
1R12+R23+R31
n_22氏23
A7一
+R
R12+R2331
n_处通23
3R12+R23+R31
以上两套公式的记忆方法:
A-Y:分母为三个电阻的和,分子为三个待求电阻相邻两电阻之积.
YTA:分子为电阻两两相乘再相加,分母为待求电阻对面的电阻.
当Y型联接的三个电阻相等时,与之等效的△型联接的三个电阻相等,目等于原来的三倍;同样,当4型联
接的三个电阻相等时,与之等效的Y型联接的三个电阻相等,目等于原来的
【例题1】对不平衡的桥式电路,图中每个电阻都为5欧姆,求等效电阻RAB.
CO8
【例题2]试求如图所示电路中的电流1.(分别应用两种变换方式计算)
派【变式训练1】分别求下图中AB、PQ间等效电阻.
三、电阻黑箱问题
此类问题具有智力测试的性质,无明显规律可循,全凭思维的灵敏性和判断的周密性.
[例题1]如图所示,在黑盒内有一个电源和几个阻值相同的电阻组成的电路,盒外有四个连接柱利用电压表
测出每两点间的电压分别为:u12=5匕U34=3匕U13=2匕U42=0.试画出盒内的电路,并要求电阻数不超过5
个.
2---------------4
【变式训练1】已知黑箱中有两个阻值均为R的电阻,RBD=O#CD=30,&c=30,&B=6。,请画出框内电
路,并求出R的值.
AC
BD
【变式训练2]黑箱中有两个阻值均为R的电阻,现测得AB间的电阻为R,BC间为2R;若用导线连接CD,
测得AB间的电阻|2R,请在黑箱中画出两电阻连接图.
4____C_
B____D
四、梯形电阻
A.有限梯形网络
【例题1】有如图所示的电阻分布,求:
EC力
©—।।------fczi-czzi—ti—।—।—1~l1—
a2QA2。2Q占2Q2fiA2<2
6Q||6QH4QH
20T2QT2QT2Q
[]
bo~~=-----AFH=H=ZD1―1=1—B——
①ab两点之间的电阻Rab.
②如果流入4欧姆电阻的电流为1A,求ab两点之间的电压Uab.
【例题2]图中所有电阻的额定功率都为4W,若从A点流入的电流为2A,求图中电阻为2Q的电阻功率.
IC1C
A•■!___ZJrI」
B,~~I------F
1Cin
【变式训陈1]已知电源电压为60V,R=40Q,其他电阻相等,且阻值等于电阻R的一半,求通过R口的电
流.
%R“RE
60VRRRRRRm+1
【变式训练2]如图所示,已知R0=R1=R2=R3=-=氏回=R2011=3@Ra=212,AB间电压为6伏,则
通过R2o11的电流大小为)
A.lAB-^^A
C.|,焉4D---A
32012
B.无限网络
若(a>0),在求x值时,注意到x是由无限多组成,所以去掉左边一个后工
对X值毫无影响,即剩余部分仍为X,这样,就可以将原式等效变换为%=4元即x2-x-a=0.所以x=
拉笋,这就是物理学中解决无限网络问题的基本思路,那就是:无穷大和有限数的和仍为无穷大.
⑴单边一维无限网络
【例题1]在图示无限网络中,每个电阻的阻值均为R,试求A、B两点间的电阻RAB.
A
[例题2]如图所示,由已知电阻I、、和r3组成的无穷长梯形网络,其中Q=m,r2=22r3=30;,求a、
b间的等效电阻Rab.(开端形)
[例题3]如图所示,由已知电阻I、r2和r3组成的无穷长梯形网络,U=W,r2=2/2,r3=30,,求a、b间
的等效电阻Rab.(闭端形)
【变式训练】由所有电阻都为1欧姆的电阻组成的无穷网络,求RAB.
(2)双边一维无限网络
[例题1]如图所示,两头都是无穷长,唯独中间网孔上缺掉一个电阻:r2,n=in,r2=2。,冉=3优,求e、f
之间的等效电阻.(中间缺口形)
【例题2】如图所示,两头都是无穷长,唯独旁边缺一个电阻r2,r1=in,r2=2H,r3=30,求f、g之间的等
效电阻.(旁边缺口形)
【例题3】如图所示,口=in,r2=2n,r3=3优求g、f间的等效电阻.(完整形)
拓展研究“田”字形电阻网络
小小田字形电阻网络,可以有大变化:下图1是一个田字形电阻网络,先规定一些叫法:把A1、A?、A3、
A4称为“顶”,把BI、B2、B3、B4称为“腰”,而。称为“心”.这样一来,可以把田字形网络分为:顶一顶;腰一
腰;顶(腰)一心;顶一腰,共4大类,8小种的情形.
根据“田”字网络的对称性,假设两端加上电压,总能找到电势相等的点,那么就可以将接在等势节点间的导线
或电阻断开(即去掉),也可以用导线或电阻将等势节点连接起来,此种处理所得电路与原电路等效.
1.“顶一顶”作为二端网络的端口
(1)求对角顶点间等效电阻RAB:
如图所示,已知“田”字形电阻网络每边的电阻均为R(以下求解问题类同),求A、B间的等效电阻.
【解析】方法一:假设AB两端加电压,电流从A流进,B流出,因为网络相对AB连线对称,故中心0点
可断开,如图3所示,利用串并联的知识易得:AB间等效电阻RAB=|旦
方法二:网络相对AB连线对称,C、D;E、F;G、H分别为等势点,等电势点可合并,把网络沿AB连线对折成
图4,每边电阻均为R/2,利用串并联知识解得结果与方法一相同,此解法较方法一稍繁琐,倾向选择解法一.
(2)求相邻顶点间等效电阻RAB.
【解析】假设AB两端加电压,电流从A流进,B流出,由网络结构对称性知AB中垂线上点C、D、。均
为等势点,故可把CO和DO间电阻去掉,图5简化成图6,易得AB间等效电阻为R=浓
AB4
2.“腰一腰”作为二端网络的端口
(3)求相邻腰点间等效电阻RAB.
【解析】假设AB两端加电压,电流从A流进、B流出,根据网络的对称性,流过AO的电流与流过OB
的电流必相等洞理,流过CO、OD的电流也相等,故可把O点断开周7变成图8,易得AB间的等效电阻.RAB=
i6R
(4)求相对腰点间的等效电阻RAB.
【解析】假设AB两端加电压,电流从A流进、B流出,此情景跟第2种情形相似,C、D、。都是等势点,
处理方法与情形2相同,图9简化成图10电路,利用电路
的串并联知识易得AB间等效电阻.RAB=R.
3.“顶(腰)一心”作为二端网络的端口
(5)求顶对心的等效电阻RAO.
【解析】假设A0两端加电压,电流从A流入、。流出,由网络沿A0连线对称得1、1;2、2;3、3分别是等
势点,把图11网络沿A0对角线对折形成图12,利用串并联知识易得A0间等效电阻RA。=
o
(6)求腰对心间的等效电阻RAo.
R
2[3
RR
2
R,2
2R
R2
11
R
2
图13图14
【解析】假设AO两端加电压,若电流从A流入、O流出厕1、1;2、2;3、3分别是等势点把网络图13沿A
。对角线对折成图14,AO间等效电阻RAO=七区
4.“顶一腰”作为二端网络的端口
⑺求相邻顶腰间的等效电阻,如图15.
2
5
图19
【解析】这是一个不对称的问题,针对这种不对称情况,我们想方设法把它转化成对称的情形,运用叠加原理,
图15相当于图16和图17两种对称情形的叠加,此种处理与原情况等效.分别算出两种对称情况下流过AB边的电
流,叠加得图15中流过AB边的电流,再利用UAB=1-&B,求解等效电阻RAB.
图16中由对称性易得流过AB的电流为了=§对于图17中情况,根据电路关于0B的对称性得到折叠的图
18电路,再根据串并联规律简化得到图19,显然流过AB的电流IAB=卷/,则在图17中流过AB的电流//=
x5=■.由图16、图17两种情况叠加得到图15中流过AB电流人=俱+力=m,AB间的等效电阻RAB=
224\242/24
24
(8)求相间顶腰间的等效电阻RAB,如图20.
【解析】同理图20情况也可看成两种对称性较好的情形图21、图22的叠加,图21中流过两支路电流分别为
对于图22,根据对称性,对折电路得图23,再根据串并联规律简化得到图24,易得21"=〜〜,再
21ZZ4
反看图23中流过A点支路分流2/J=白,1)=2,叠加后得到图20中两支路的电流分别为h=探;12=
1Z24Z4
图22图23
0\--
JR
H
2I2
图24
一、影响电阻大小的因素
[例题1]80Q
【解析】导体的电阻在材料、温度、横截面积不变时,跟导体的长度成正比,即导体长度越长,电阻就越大;
在导体的材料、温度、长度不变时,导体的电阻跟导体的横截面积成反比,即导体的横截面积越小,电阻越大.在把
金属丝均匀拉长后,金属丝的长度变为原来的2倍,同时横截面积变为原来的二分之一,所以其电阻变为原来的4
倍,即80欧.
【例题2】B【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、长度、横截面积、温度有
关,跟导体两端所加的电压大小无关,因而当这段导体两端的电压增大一倍时,电阻不变;跟据欧姆定律可知,在
导体电阻不变的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,因而导体中的电流将增大一倍.
[例题3]B【解析】根据R=pg从单位上看,答案中,分子应是长度单位,而分母应是面积单位,只有A、
B符合单位,C、D错误;再代入特殊值,若b=a,球壳无限薄,此时电阻为零,因此只有B正确,A错误.
【变式训练1】D
【变式训练2】A
【变式训练3]C【解析】直径减小为原来的一半,则面积为原先的四分之一,长度为原来的4倍,所以电阻
变为原来的16倍,因此原先的电阻为9x64。=4Q.
16
【变式训练4]C【解析】当两电阻都为10。时,并联的电阻最大为5Q,当均不为0时,并联电阻小于5Q.
故选:C.
二、对称电路
①等势节点的断接法
【例题】解:设想A、B两点上存在电势差UA-由于电路的对称性可以知道D、C两点的电势都应该介于
UA与UB的中间,即U=号,所以两点应是等电势的这样,去掉CD段导线,对A、B间的总电阻不会有影响.
当去掉CD段导线后,就成为三路并联,即A——D—B、A—C—B、AB于是;=Q+^+1)。「氏/=0.5P.
总
【变式训练1】1-2【解析】电路中B、F、D为等势点拆除BF和DF后,可知电路由三段并联.
—=----1------1----,RM=1.2/2
R6/23。3。
总
【变式训练2】
(R*可拆除)
②电流分布法
【例题1】解:设电流由A流入,B流出,各支路上的电流如图所示.根据分流思想可得:
A、D间的电压,不论是从AD看还是从ACD看,都应该是一样的,因此:A•2R=(/-A)•R+(/-2/J•R
解得:人=|/
取AOB路径,可得AB间的电压:
UAB=h•2R+I4,R
根据对称性:=,2=/-A=,
所以U/B=|/-2R+|/-R
则得:RAB=XR
附证明:由对称性得出h=15,12=叠有疑问时,证明如下:/=+弱=〃+/5①
另外AB两端电压可以用AO两端和OB两端电压相加,则I1X2R+14XR=I2XR+I5X2R
两边消去艮得到:2/i+14=12+2/5②
联立①②两式上下相加后可得h=I5,I2=I;
【例题2】解:由结构对称性,要求电流I从A点流入后在A点的电流分布应与电流I从B点流出前的电流
分布相同,中间四方形必具有上、下电流分布对称和左、右电流分布对称,因此网络内电流分布应如图所示.
对图中C点和D点,有电流关联:/一A=/2+Qi+/2)
解得:人+/2="①
由A、E两点间不同路线等电压的要求,得:h-2r=(/-/Or+I2r
即3/i-七=/②
解①②两式得:/1=|/,&=9
00
选择线路AEDB,可得:
UAB=人•2r+&+I2)r+(/-/Jr=^lr
因此,A、B间等效电阻为:%=竿=务
1O
【变式训练1】解:首先CD为两个阻值为r的电阻并联,等效为一个阻值为以的电阻.电路如下:
根据回路电压关系和电路的对称性,有:
11丁+,2,2丁=UAB①
"+Q1一/2)・:+A厂=UAB②
通过两式可得:什=亮UAB12r=看%
又因为:UAB=Qi+12)RAB
所以RAB=.
【变式训练2】解:对应于电流I从A端流入、B端流出,电流分布看不出有何种对称性,如果我们把从A
端流入、B端流出的电流I看做是由从A点流入、从网络中心O点流出的电流I与从O点流入、从B点流出的
电流I的叠加,电流分布的对称性就显现出来了.前者电阻联接关于过AO的对角线对称,如图1(两个这样的电阻
并联即为RAO),电流I从A点流入后对称地分流,电流分布如图2,由电流按并联电阻反比例分配关系可得,
电阻1电流为反,电阻2、3上电流工,如图
O
--------rm--------
后者电阻联接关于OB对称,如图3,图中斜线电阻值为R,其余为Rz,从O点流入、从B点流出的电流
I分流到各电阻如图4,同样按比例求出电阻1上电流点4,电阻2、3上电流%I;现对两者叠加,A、B间电
压为等量关系,根据欧姆定律有:/•如=(X)R+Q+2/)2R,于是求得RAB=务.
B
图1
o
5/
A'24
2
图3
③电桥平衡
【例题】以【解析】模型分析:这就是所谓的桥式电路,这里先介绍简单的情形:将、两端接入
B=4AB
电源,并假设Rs不存在,c、D两点的电势相等.
因此,将C、D缩为一点C后,电路等效为如图
对于上图,求RAB是非常容易的.事实上,只要满足鲁=R、的关系,该桥式电路平衡.
K2,
【变式训练】解:首先根据电阻比例关系,可拆除7Q、nd13。电阻,电路变为三段电阻并联关系.
Rab1212+24。2/2+4/23/2—612
@Y------A变换法
【例题1】本题有多种变换方法:
只介绍中间一种,过程如下:
解:令每个电阻等于R,又R=5。,将丫网络O-ABC变换成△网络如图所示:
其中RAB=(RaRb+RbRc+RcRa)/Rc=5R
RBC=(RaRb+RbRc+RcRa)/Ra=|氏
RCA=(RaRb+RbRc+RcRa)/Rb=5R
这样就是一个简单电路了,很容易算得
7
RAB=三R=7Q
【例题2】方法一:首先根据等势点可以拆除连接2,的1Q的电阻,此时电路变为三段并联关系电路.
11,1,1
—R_=---------1-----------1----。
总1/2+1/26/2+6126
心=汨则干路电流为4=券=34
/S'3-J2
方法二:可把全为6Q的4型变为全为2Q电阻的丫型.拆除中间相连的1。和2Q电阻.
电路变为2Q与4Q并联的电路,
总电阻为匕=相则干路电流为:/F=g=34方法三:也可把全为1Q的Y变为全为3Q的4型.
【变式训练1]
解:(1)CD为等势点,拆除CD之间电阻,则电路为三段并联关系:
1
RAB/+原则:RAB=3
(2)先把中间全为12Q的4型变为丫型,如下:
M
再根据电桥比例,可知M和0为等势点,所以拆除M0之间电阻,电路变为三段并联.
三、电阻黑箱问题
【例题1】解:在盒内电阻数不超过5个的条件下,可能的电路如图所示:
【变式训练1】解:从题意中获取信息:
RBD=O说明此段只有导线;
RcD=3Q说明在电路CD中接入了一个阻值为3Q的电阻;RAC=3Q说明在电路中AC接入了一个阻值为3Q
的电阻;RAB=60说明了这两个电阻是串联的,且电路中的总电阻为6Q.
故电路图为:
【变式训练2】解:串联电路电阻关系:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,并联电路的总电阻的倒数等
于各并联电阻倒数之和.如图AB间只有一个电阻R,BC间两个电阻R串联,用导线连接CD后,AB间两个电阻
R并联.
四、梯形电阻
A.有限梯形网络
【例题1]解:C、D两点间的电阻:
60X12。
RCD==4优
612+1212
60X12。
E、F两点间的电阻:REF==42
6Q+12Q
ab两点间的电阻:Rab=2。+4/2+2。=8优
流过4Q电阻的电流为1A,则C、D两点间的电压:
UcD=lAx(2Q+2Q+4Q+2Q+2Q)=12V,
C、D两点间的总电流:/⑺=#=啜=34
KcD4J2
E、F两点间的电压:
UEF=3Ax(2Q+2Q+4Q+2Q+2Q尸36V,
E、F两点间的总电流:/EF=#=誓=94
Uab=94x80=727.
【例题2】解:如图,从图1中虚线断开电路,右边的部分分离出来得到图2.
则CD两点间的等效电阻为:两个1Q和2Q串联后的电阻为4Q,再与4Q的电阻并联,得到的电阻为2Q,这
个等效电阻接回断点,将构成与图1虚线右部分完全同样的支路.
对于图2,两条支路的电阻值都是4Q,若有一电流I从C点流入
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