復(fù)雜電路的簡(jiǎn)化方法

1、。復(fù)雜電路的簡(jiǎn)化方法一. “拆除法 ” 突破短路障礙短路往往是因開(kāi)關(guān)閉合后，使用電器（或電阻）兩端被導(dǎo)線(xiàn)直接連通而造成的，初學(xué)者難以識(shí)別。圖 1即為常見(jiàn)的短路模型。一根導(dǎo)線(xiàn)直接接在用電器的兩端，電阻 R 被短路。既然電阻 R上沒(méi)有電流通過(guò)， 故可將電阻從電路中 “拆除 ”，拆除后的等效電路如圖 2所示。圖1圖2二. “分?jǐn)喾?” 突破滑動(dòng)變阻器的障礙較復(fù)雜的電路圖中，常通過(guò)移動(dòng)變阻器上的滑片來(lái)改變自身接入電路中的電阻值，從而改變電路中的電流和電壓， 從而影響我們對(duì)電路作出明確的判斷。 滑動(dòng)變阻器的接入電路的一般情況如圖 3所示。若如圖 4示的接法，同學(xué)們就難以判斷。此時(shí)可將滑動(dòng)變阻器看作是在滑

2、片 P 處 “斷開(kāi) ”，把其分成 AP和 PB兩個(gè)部分，即等效成圖 5的電路，其中 PB部分被短路。 當(dāng) P 從左至右滑動(dòng)時(shí)， 變阻器接入電路的電阻 AP部分逐漸變大；反之， AP部分逐漸變小。圖3精選資料，歡迎下載。圖4圖5三. 突破電壓表的障礙1.“ 滑移法 ”確定測(cè)量對(duì)象所謂 “滑移法 ” 就是把電壓表正、負(fù)接線(xiàn)柱的兩根引線(xiàn)順著導(dǎo)線(xiàn)滑動(dòng)至某用電器（或電阻）的兩端，從而確定測(cè)量對(duì)象的方法， 但是滑動(dòng)引線(xiàn)時(shí)不可繞過(guò)用電器和電源（可繞電流表） 。如圖 6，用 “滑移法 ”將電壓表的下端滑至電阻 R1左端，不難確定，電壓表測(cè)量的是 R1和 R2兩端的總電壓；將電壓表的上端移至 R3右端，也可確定

3、電壓表測(cè)量的是 R3兩端電壓，同時(shí)也測(cè)的是電源電壓。2.“ 用拆除法 ”確定電流路徑因?yàn)殡妷罕淼睦硐雰?nèi)阻無(wú)窮大，通過(guò)它的電流為零，可將其從電路中 “拆除 ”，即使電壓表兩端斷開(kāi)，來(lái)判斷電流路徑。如圖 6所示，用 “拆除法 ”不難確定，R1和 R2串聯(lián)，再與 R3并聯(lián)。圖6四精選資料，歡迎下載。. “去掉法 ” 突破電流表的障礙由于電流表的存在， 對(duì)于弄清電流路徑， 簡(jiǎn)化電路存在障礙。 因電流表的理想內(nèi)阻為零，故可采用 “去掉法 ”排除其障礙， 即將電流表從電路中 “去掉 ”，并將連接電流表的兩個(gè)接線(xiàn)頭連接起來(lái)。 如圖 7，去掉電流表后得到的等效電路如圖 8 所示。這樣就可以很清楚地看清電路的結(jié)

4、構(gòu)了。圖7圖8五. “等效電路法 ”突破簡(jiǎn)化電路障礙電路圖簡(jiǎn)化以后， 我們可以清楚地看到各用電器之間的串、 并聯(lián)關(guān)系；分辨出電流表、電壓表測(cè)量的是哪一部分電路的電流值和電壓值，從而有利于我們解題。簡(jiǎn)化電路圖，除了用到上述方法外，還可以綜合運(yùn)用“ 等效電路法 ” ?！?等效電路法 ” ，即在電路中，不論導(dǎo)線(xiàn)有多長(zhǎng)，只要其間沒(méi)有電源、電壓表、用電器等，均可以將其看成是同一個(gè)點(diǎn)， 從而找出各用電器兩端的公共點(diǎn)， 畫(huà)出簡(jiǎn)化了的等效電路圖。如圖 7所示的電路，先用 “去掉法 ” 去掉電流表，得到圖 8。A、C 其實(shí)是同一個(gè)點(diǎn)， B、D 其實(shí)也是同一個(gè)點(diǎn)，也就是說(shuō)，電阻 R1、 R2、R3連接在公共的 A

5、、D之間，三個(gè)電阻是并聯(lián)連接的，可簡(jiǎn)化成圖 9。同時(shí)，不難看出電流表 A1測(cè)量的是流過(guò) R3和 R2的總電流，電流表 A2測(cè)量的是流過(guò) R1和 R2的總電流，如圖 10所示。精選資料，歡迎下載。圖9圖10利用上述幾種方法，可以幫助我們迅速簡(jiǎn)化電路， 順利解決比較復(fù)雜的電學(xué)問(wèn)題。練習(xí)請(qǐng)畫(huà)出圖 11所示電路的等效電路圖。六、電流流向法精選資料，歡迎下載。根據(jù)電流的流向來(lái)識(shí)別電路，從電源的正極開(kāi)始，沿電流的流向畫(huà)出電流的路徑。若電流不分岔，依次通過(guò)每個(gè)用電器，最后回到電源的負(fù)極，即只有一個(gè)回路，那么這幾個(gè)用電器就是串聯(lián)，如圖（a）電路。若電流在電路中某點(diǎn)分了岔如圖（b）、（ c）的 A 點(diǎn)，分成兩條

6、以上的支流通過(guò)用電器， 然后在某點(diǎn)又匯合 （如圖（b）、（c）的 B 點(diǎn)）再一起流回電源的負(fù)極，那么這幾個(gè)用電器就是并聯(lián)的。七、結(jié)點(diǎn)移動(dòng)法所謂結(jié)點(diǎn)就是電路中三條或三條以上支路的交叉點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)移動(dòng)法是根據(jù)觀察電路的需要， 在不含負(fù)載的導(dǎo)線(xiàn)上任意調(diào)整結(jié)點(diǎn)的位置，達(dá)到能夠以簡(jiǎn)單明了的形式體現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)的目的。運(yùn)用此方法需要注意的是，結(jié)點(diǎn)只能移過(guò)閉合的開(kāi)關(guān)和電流表等不含電阻的電路元件；結(jié)點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中如果遇到含有電阻的電路元件，如燈泡、電阻器等時(shí)，則不能跳過(guò)。例1、如圖（ a）所示電路，若電源電壓是 6V，電阻 R兩端的電壓是 2V，則電壓表的示數(shù)是多少？解析：本問(wèn)題的電路結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但是對(duì)于學(xué)

7、生會(huì)感到困惑，電壓表測(cè)量的精選資料，歡迎下載。是哪段電路兩端的電壓呢？單單從原電路圖上看電壓表好像是跟電源和電阻所在的那一段電路并聯(lián)，于是很多學(xué)生認(rèn)為電壓表測(cè)量的是電源和電阻的電壓。怎么計(jì)算呢？電源電壓與電阻電壓相加還是相減呢？如果相加，電壓表示數(shù)為8V，大于電源電壓，不可能；如果相減，電壓表示數(shù)為4V，有可能， 為什么相減？如果把原電路圖利用結(jié)點(diǎn)移動(dòng)法化簡(jiǎn)，如圖（b），這時(shí)學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓表其實(shí)測(cè)量的是燈泡的電壓，所以也就很容易地計(jì)算出電壓表的示數(shù)為4V了。八、短接法用導(dǎo)線(xiàn)把電路中某一用電器短接，如果短接后，其它用電器仍能工作，則這個(gè)電路是串聯(lián)電路，如圖（a）所示電路，若將L1短接后， L2

8、、 L3仍能發(fā)光，可判斷L1、L2、 L3是串聯(lián)的；如果短接后，其它用電器都不能工作，則這個(gè)電路是并聯(lián)電路。如圖（ b）所示電路，若將L1短接后， L2、L3不能工作，則可判斷L1、 L2、L3是并聯(lián)的。說(shuō)明：這種方法適用于理論分析，最好不要在實(shí)際電路中操作，否則會(huì)引起電源短路。九、斷路法精選資料，歡迎下載。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，將其中某一用電器與電路斷開(kāi)，其它不變，分析其它用電器能否工作。如圖（ a），若去掉 L1，形成斷路， L2、L3不能發(fā)光，則可判斷L1、L2、L3串聯(lián)。如圖（ b）、（c），若 去掉 L1，本支路斷路，但L2支路仍有電流通過(guò)，正常發(fā)光，可判斷 L1、L2并聯(lián)。十、拆除電表法有

9、些電路中出現(xiàn)多個(gè)電表或其它器件時(shí)，電路變得復(fù)雜，給分析電路增加了干擾因素。為此，可拆除電路中的儀表或開(kāi)關(guān)器件，恢復(fù)各用電器連接的真實(shí)情況，從而成為簡(jiǎn)單、 容易識(shí)別的電路。其中拆除電流表后，用導(dǎo)線(xiàn)連接；拆除電壓表后，該處斷開(kāi)。如圖（a）所示電路， 拆除電表和有關(guān)導(dǎo)線(xiàn)后， 成為如圖 4（b）所示電路，可知 L1、L2串聯(lián)。練習(xí)：如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出等效電路圖。分析：本題電路圖較復(fù)雜，各個(gè)電路元件之間連接關(guān)系不能一目了然。不少同學(xué)一見(jiàn)電路圖便望而生畏，感到無(wú)從下手。其實(shí)，我們?cè)谧屑?xì)分析原電路圖的基礎(chǔ)上，改畫(huà)不規(guī)則的電路為另一個(gè)簡(jiǎn)化的、規(guī)范的等效電路，就能使它變得結(jié)構(gòu)清楚，便精選資料，歡迎下載。于利用電路

10、的串、并聯(lián)規(guī)律順利求解了。改畫(huà)不規(guī)則電路的方法很多，我們結(jié)合這道題介紹一種結(jié)點(diǎn)排列法。電路中三條或三條以上支路的交叉點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)。首先在原電路圖上標(biāo)出終點(diǎn)、，然后從電源正極出發(fā)沿電流流向把四個(gè)結(jié)點(diǎn)依次排列在一條直線(xiàn)上。如圖（ a）將原電路圖中各個(gè)電路元件 （電阻、電流表、開(kāi)關(guān)等）一一取出對(duì)號(hào)接入圖 （a）各結(jié)點(diǎn)之間，這樣，一個(gè)規(guī)范化的等效電路就被畫(huà)出，如圖（b）我們?cè)诮鉀Q電學(xué)問(wèn)題時(shí)， 常常遇到一些較復(fù)雜的電路圖， 或者是一些不能直觀判斷，需要我們采用一些方法分析，才能判斷出來(lái)的這種電路圖，這個(gè)時(shí)候我們就需要把電路簡(jiǎn)化，從而解決問(wèn)題，而等效法是我們?cè)陔娐泛?jiǎn)化時(shí)常用到的一種方法。下面我給大家介紹幾種

11、電學(xué)元件的等效方法，希望能給大家?guī)?lái)幫助。1. 導(dǎo)線(xiàn)上的點(diǎn)的等效一根導(dǎo)線(xiàn)如果中間沒(méi)有其他電學(xué)元件，那么這根導(dǎo)線(xiàn)上的所有點(diǎn)都可以為等效點(diǎn)。a,b 兩點(diǎn)之間用一根導(dǎo)線(xiàn)相連，沒(méi)有其它電學(xué)元件，因而 a,b 為等效點(diǎn)，因此電壓表接在 a,c 兩點(diǎn)，就相當(dāng)于接在 b,c 兩點(diǎn)，這樣就很容易判斷出電壓表測(cè)的是 L2的電壓了。2. 開(kāi)關(guān)的等效2.1 當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，這時(shí)可等效為斷路。精選資料，歡迎下載。當(dāng)開(kāi)關(guān) S2斷開(kāi)時(shí)， R2所在的支路等效為斷路，因此只有R1所在支路為通路。2.2 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，可等效為一根導(dǎo)線(xiàn)，當(dāng)開(kāi)關(guān) S1閉合時(shí)，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)的電阻也非常小，它的作用此時(shí)可以等效為一根導(dǎo)線(xiàn)。下面我們看一道例題

12、。如圖 7所示，電源電壓為 6V，電壓表示數(shù)為 3.5V ，以下選項(xiàng)正確的是（）。A.L1 兩端電壓為 3.5V B.L2 兩端電壓為 3.5VC.L2 兩端電壓為 2.5V D.L1 兩端電壓為 2.5V首先，我們可以判斷出 L1與 L2是串聯(lián)關(guān)系，應(yīng)滿(mǎn)足串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器電壓之和，而總電壓等于 6V，電壓表測(cè)的是燈泡 1還是燈泡 2呢？這是我們可以用等效法判斷，閉合開(kāi)關(guān)，把開(kāi)關(guān)等效為一根導(dǎo)線(xiàn)， 電路圖等效為圖 8。一根導(dǎo)線(xiàn)上如果沒(méi)有其它電學(xué)元件，這根導(dǎo)線(xiàn)上的點(diǎn)皆為等效點(diǎn)， a,b 為等效點(diǎn)，電路圖可等效為精選資料，歡迎下載。圖 9。此時(shí)我們很容易判斷電壓表測(cè)的是燈泡 2的電壓，因

13、此燈泡 2的電壓為 3.5V，而總電壓為 6V，可得燈泡 1的電壓為 2.5V, 故正確答案應(yīng)選 B,D。3. 電流表的等效由于電流表的電阻很小，在電路中，電流表可等效為導(dǎo)線(xiàn)。請(qǐng)看下面這道題，例：如圖 12所示，判斷燈泡 L1與 L2是（ ）聯(lián)，開(kāi)關(guān)控制（ ）電路， A2表測(cè)（ ）電流。此電路看似較難判斷，較復(fù)雜，我們可以用等效法來(lái)簡(jiǎn)化它。電流表可等效為導(dǎo)線(xiàn)，電路圖簡(jiǎn)化為圖13b,c 只見(jiàn)有一根導(dǎo)線(xiàn)相連，沒(méi)有其他電學(xué)元件， b,c 為等效點(diǎn)，電路圖繼續(xù)可以簡(jiǎn)化為圖 14。圖 14可明顯的看出燈泡 1與燈泡 2是并聯(lián)，再把電流表還原為圖 15，可知，開(kāi)關(guān)和 A2 都在干路上，而 A1在 L1所在的支路，故正確答案為：并聯(lián)、整個(gè)、干路。4. 電壓表的等效由于電壓表的電阻很大，在電路中，可將電壓表等效為斷路。例：精選資料，歡迎下載。請(qǐng)看下面一道例題：判斷下面圖18的電路是串