選用巧妙方法解復雜電路問題

桂雨順

摘 要：通過兩個復雜電路例題，利用電流定律、電壓定律來解決復雜電路問題，文中通過實例增加學生的認知水平，深化學生知識結構層次，提高學生的邏輯思辨能力。

關鍵詞：電流定律；電壓定律；回路；復雜電路

在教學中，經常會碰見學生問到一些較為復雜性電路問題，諸如由兩個以上的電源構成的復雜電路，在解題時顯然不能用簡單的串、并聯電路的方法用歐姆定律直接來解決，那么這樣的復雜電路用什么方法來解決呢？這就要求我們學生首先得掌握復雜電路中各電流之間的關系以及各段電壓之間的關系來求解復雜電路中的物理量。本文就是根據自己掌握的巧妙方法解決相關復雜電路問題。

一、 電流定律與電壓定律的定義

電流定律：對于電路的任何節點上，任一瞬時，電路該處電流的代數和為零，即：∑I=0。

電壓定律：在一個回路中，任一瞬時沿回路繞行一周，各段電路電壓的代數和為零，即：∑U=0。

對于電路，如果一段不分岔的電路叫支路，有三條或三條以上支路的連接點叫節點，在電路中由支路組成的任一閉合路徑稱為回路。熟知了它們，會更有效地理解電流定律與電壓定律的應用。

二、 應用舉例

【例1】 在如圖1所示的電路中，電源的電壓E1=3V，E2=1V，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，求電阻R1兩端的電壓UAB。

解析：在圖1的電路中，假定節點A處通過三個電阻的電流分別為I1、I2和I3，依據電流定律，流入節點的電流為正值，流出節點的電流為負值，則：I2+I3+（-I1）=0

【例2】 用圖2示的電路可以測量電阻Rx的阻值，圖中Rx是待測電阻，G是靈敏度很高的電流表。已知電源的電動勢E=24V，E1=6V，內阻均不計，R1=20Ω，R2=40Ω，R3=60Ω，R4=10Ω，此時電流表G的電流為零，則Rx的阻值為多少？

其實對于復雜的電路，應用電流定律及電壓定律解決非常簡潔。

三、 點析

從以上例題可以看出，依照題中的已知條件，根據電流定律和電壓定律的特點，由回路電路中電壓和電路中支點電流關系，正確列出方程式是關鍵。列方程式時主要是完整地掌握兩大定律的特點，理解出電流與電壓的正負值。總之對于電流，取流入節點的電流為正值，流出節點的電流為負值。對于電壓，若電源的電壓方向與繞行方向一致時為正值，相反時為負值；電阻的電壓方向由電流方向決定，電流方向與繞行方向一致時為正值，相反時為負值。

當然對于復雜電路的解決方法有許多種，只要我們能正確認識電路相關問題，深化學生知識結構層次，讓學生從實際問題中出發，會增加學生的認知水平，提高學生的邏輯思辨能力。

參考文獻：

[1]文春帆 張明明.物理（電工電子類）[M].北京：高等教育出版社，2014：068.endprint