利用等效電路圖巧解電路計(jì)算題

景兆云

關(guān)鍵詞：利用;等效電路圖;計(jì)算

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2019）12-043-1

在物理學(xué)習(xí)中，電路計(jì)算是學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn)，尤其是由于電路中開(kāi)關(guān)的閉合、斷開(kāi)和滑動(dòng)變阻器觸頭的移動(dòng)，造成電路的復(fù)雜變化。要準(zhǔn)確解決此類(lèi)問(wèn)題，就需要認(rèn)真分析，弄清電路中各元件的連接情況，根據(jù)其變化情況、原因及對(duì)電路變化的影響，畫(huà)出簡(jiǎn)化的等效電路圖，就可以使看似復(fù)雜難解的問(wèn)題變得簡(jiǎn)單易解了。

例1：如圖所示電路中電源電壓為8伏，滑動(dòng)變阻器R的最大電阻為20歐姆①當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P移到a端時(shí)，將開(kāi)關(guān)k1閉合，k2斷開(kāi)，此時(shí)電流表示數(shù)為0.8安。②當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片p移動(dòng)到b端時(shí)，并將開(kāi)關(guān)k1、k2都閉合，這時(shí)電流表示數(shù)變?yōu)?安。求：⑴R1、R2的阻值各是多少？⑵當(dāng)p在b端時(shí)，R1消耗的功率是多少？

分析：這個(gè)電路乍看起來(lái)似乎很復(fù)雜，仔細(xì)分析開(kāi)關(guān)閉合，斷開(kāi)及變阻器滑片滑動(dòng)對(duì)電路變化的影響，可知在第①種況下，滑片p移至a端時(shí)，變阻器R連入電路的電阻為零，同時(shí)造成R1短接，此時(shí)電路變?yōu)閮H有R2的簡(jiǎn)單電路，據(jù)此可畫(huà)出等效電路圖如圖1;第②種情況中k1、k2閉合時(shí)，R2短接，變阻器R連入電路的電阻為最大值20歐姆，此時(shí)電路為R1與R的并聯(lián)電路，可畫(huà)出等效電路圖如圖2。

例2：如圖6中S1閉合，S2、S3斷開(kāi)，R1消耗功率為6瓦，當(dāng)再把S2閉合后，電路消耗總功率為9瓦，且電流表示數(shù)增加了0.5安，求：當(dāng)S1、S2斷開(kāi)，S3閉合時(shí)電路消耗的總功率是多少？

分析：此題也是由于開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)引起了電路連接的變化，當(dāng)S1閉合S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電路變成了只有R1的簡(jiǎn)單電路，可畫(huà)出等效電路圖圖4，當(dāng)再把S2閉合后，此時(shí)電路變成了R1與R2并聯(lián)的電路，可畫(huà)出等效電路圖圖5;當(dāng)S1、S2斷開(kāi)，S3閉合，此時(shí)電路變成了R1與R2串聯(lián)的電路，可據(jù)此畫(huà)出等效電路圖圖3。

再根據(jù)圖4、圖5中已知條件，不難得到

即可求得電源電壓U為6伏，R1阻值為6歐，R2的阻值為12歐，再由圖3即可計(jì)算出電路此時(shí)消耗的總功率應(yīng)為2瓦。

解題過(guò)程：略。

例3：如圖7，已知R1=6歐，R2=R3=3歐，

電路端電壓U為6伏

求：⑴K1、K2斷開(kāi)時(shí)電流表A1、A2的表示數(shù)是多少？⑵K1、K2閉合時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)是多少？

分析：⑴當(dāng)K1、K2斷開(kāi)時(shí)，此電路變?yōu)镽1、R2、R3串聯(lián)的電路，據(jù)此可畫(huà)出等效的電路圖如圖8。

⑵當(dāng)K1、K2閉合，經(jīng)分析可知此時(shí)電路實(shí)際變成了由R1、R2、R3組成的并聯(lián)電路，可畫(huà)出此時(shí)等效電路圖，如圖9。

根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律，就可很容易求得

⑴當(dāng)K1、K2斷開(kāi)時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)均為0.5安。

⑵當(dāng)K1、K2閉合時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)分別是5安和2安。

解題過(guò)程：略。