Grundlæggende principper for kredsløbsforenkling
De komplekse kredsløb i ungdomsskolens fysiske elektricitet kan forenkles ved følgende principper:
☀For det første: ignorerer ledningsmodstanden, antages det, at R-ledningen er ≈0. Spændingen over ledningen med strøm er nul, og spændingen over kontakten kan måles, når den er åben (ingen andre brudpunkter i kredsløbet).
☀For det andet: Når kontakten er lukket, svarer det til en ledning; når kontakten er åben, svarer det til et åbent kredsløb, som kan fjernes fra kredsløbets to noder. Når kontakten er lukket, og strømmen løber, er spændingen over kontakten nul, og spændingen over kontakten kan måles, når den er åben (der er ingen andre brudpunkter i kredsløbet).
☀For det tredje: Amperemeterets indre modstand er meget lille. Når man analyserer kredsløbets forbindelsestilstand, kan stedet med amperemeteret betragtes som en ledning.
☀For det fjerde: Voltmeterets indre modstand er meget stor. Når man analyserer kredsløbets forbindelsestilstand, kan stedet med voltmeteret betragtes som et åbent kredsløb og fjernes fra kredsløbets to knudepunkter.
☀ For det femte: Kortslutning af det elektriske apparat (modstand): Når det elektriske apparat (modstand) og ledningen (afbryder, amperemeter) er forbundet parallelt, er der ingen strøm, der passerer gennem det elektriske apparat (som vist i figuren nedenfor). , og det elektriske apparat kan fjernes fra de to knudepunkter i kredsløbet (fjern).
☀ For det sjette: Segmentet Pa af den glidende reostat er kortsluttet af ledningen (metalstangen) og virker ikke. Efter fjernelse af segmentet Pa bliver figuren a nedenfor til figur b.
☀Syvende: Analyser forholdet mellem totalstrøm, totalspænding og delt strøm og delt spænding i henhold til strøm- og spændingslovene for serie- og parallelkredsløb "seriedelt spænding, parallelforbundet strøm".
☀Ottende: Hvis amperemeteret er forbundet i serie med et elektrisk apparat, skal du måle strømmen af det elektriske apparat, og hvis voltmeteret er forbundet parallelt med ethvert elektrisk apparat, måles spændingen på det elektriske apparat. Spændingen målt af voltmeteret kan bedømmes ved slipmetoden og kildemetoden.
☀Niende: I princippet skal voltmeteret være parallelkoblet i kredsløbet. Når strømforsyningsspændingen måles separat, kan den tilsluttes direkte til begge ender af strømforsyningen.
Generelt, hvis voltmeteret er forbundet i serie i kredsløbet, er den målte spænding spændingen over strømforsyningen (se bemærkninger for detaljer). Hvis amperemeteret er direkte forbundet til begge ender af strømforsyningen, vil det blive brændt ud, og strømforsyningen vil blive kortsluttet, hvilket brænder strømforsyningen ud.
☀Tiende: Hvis der ikke er nogen elektriske apparater (undtagen afbrydere og amperemeter) på ledningen (mellem noder), så kan hvert punkt på ledningen betragtes som et punkt, der kan kombineres, adskilles, øges eller formindskes vilkårligt. (Denne metode kaldes også nodemetode) For eksempel:
02
Trin til forenkling af kredsløb
☀Trin 1: Fjern den afbrudte kontakt i overensstemmelse med kravene i emnet, og drej den lukkede kontakt til en ledning.
☀Trin 2: Gør amperemeteret om til en ledning (det kan også beholdes alt efter omstændighederne).
☀Trin 3: Fjern voltmeteret.
☀Trin 4: Flet (eller transponer) noderne på ledningen. (Dette trin bruges, når der er mange elektriske apparater i kredsløbet, og de er viklet ind i hinanden)
☀Trin 5: Tegn et tilsvarende kredsløbsdiagram for at bestemme, om de elektriske apparater er forbundet i serie eller parallelt.
☀Trin 6: Brug princip 7 og 8 i det originale kredsløb til at vurdere, hvilken elektrisk strøm og spænding amperemeteret og voltmeteret måler.
☀Trin 7: Tilføj voltmeter og amperemeter til det tilsvarende kredsløbsdiagram, og analyser forholdet mellem hvert amperemeter og spændingsrepræsentationen. (Princip syv)
03
Udvalgte foredrag om klassiske eksempler
☀Eksempel 1: I det følgende kredsløbsdiagram, efter at kontakten S er lukket, er aflæsningen af voltmeteret V1 2,5V, og aflæsningen af V2 er 1V. Hvis aflæsningen af A2 er 0.2A, hvad er aflæsningen af A1? Find spændingen over de to pærer.
billede
Analyse: Trin 1: Drej kontakten til en ledning;
Trin 2: Drej amperemeteret til en ledning;
Det tredje trin er at fjerne voltmeteret.
Det fjerde trin (udeladt)
Trin 5: Bestem den elektriske tilslutningsmetode
billede
Det er klart, at de to pærer er forbundet i serie i kredsløbet.
Trin 6: I henhold til princip 4 skal du vide, at voltmeteret V2 er afbrudt, så der løber ingen strøm gennem A1, og aflæsningen er nul; efter slipmetoden er det kendt, at V1 er parallelkoblet med strømforsyningen, og måler spændingen i begge ender af strømforsyningen. V2 og L2 er forbundet parallelt, og spændingen over L2 måles.
Trin 7: Det tilsvarende kredsløbsdiagram er som følger:
billede
Ifølge det tilsvarende kredsløbsdiagram kan det ses, at den nødvendige I1=I2=0.2A
U1=2.5V-1V=1.5V U2=1V
billede
☀Eksempel 2: Som vist på figuren, efter at kontakten s er lukket, er forholdet mellem følgende spændingsrepræsentationer, og forholdet mellem strømrepræsentationerne er ___.
billede
Analyse: det første trin: drej kontakten til en ledning;
Trin 2: Drej amperemeteret til en ledning;
Det tredje trin: fjern voltmeteret; det fjerde trin (udeladt);
Trin 5: Bestem forbindelsestilstanden for hvert elektrisk apparat:
billede
Trin 6: Bedøm objekterne målt med amperemeteret og voltmeteret i henhold til principperne 7 og 8 og slipmetoden eller metoden til fjernelse af kilden.
① I det originale kredsløb, hvis voltmeteret er fjernet, kan det konstateres, at amperemetrene A1 og A2 er forbundet i serie med pæren, så de nuværende repræsentationstal er ens;
② Ved at bruge slipmetoden kan det vurderes, at V1 måler spændingen i begge ender af L1, V2 måler spændingen i begge ender af strømforsyningen, og V3 måler spændingen i begge ender af L2.
Trin 7: Det tilsvarende kredsløbsdiagram er som følger:
billede
billede
☀Eksempel 3: Efter at kredsløbsafbryderen er lukket, er aflæsningerne af v1, v2 og v3 henholdsvis 8V, 9V og 4V, så hvad er spændingerne i begge ender af L1, L2 og L3?
billede
Det påkrævede spændingsforhold er: U2=U1 plus U3 I1=I2
Løsning: Ifølge "Ti principper, syv trin" kan det tilsvarende kredsløbsdiagram for kredsløbet opnås som følger:
billede
Fra det ækvivalente diagram kan følgende ligninger fås:
UL1 plus UL2=8V
UL2 plus UL3=9V
UL3=4V
Løsning: UL1=3v UL2=5v UL3=4V
billede
☀Eksempel 4: Som vist på figuren er det kendt, at de to pærer L1 og L2 er forbundet i serie, så er den korrekte bedømmelse blandt de tre amperemeter (amperemeter eller voltmeter) i ①, ② og ③ ( )
A. ① er et amperemeter, ② og ③ er voltmetre;
B. ① og ③ er voltmetre, og ② er et amperemeter;
C. ① og ② er amperemeter, og ③ er et voltmeter;
D. ①② og ③ er begge amperemeter
billede
Analyse: Dette spørgsmål kan besvares ved hjælp af eliminationsmetoden. Udfyld tabellerne for svaret på A
Blandt de tre positioner er kredsløbsdiagrammet i henhold til "ti principper, syv trin" forenklet til:
billede
Det passer åbenbart ikke til titlen.
Udfyld tabellerne med svar B i figuren, kredsløbet kan forenkles som:
billede
Denne udfyldningsmetode passer til betydningen af spørgsmålet.
Udfyld tabellerne med svar C i kredsløbet, kredsløb L1 er afbrudt, og det forenklede kredsløbsdiagram er det samme som svar A, som ikke opfylder spørgsmålets betydning. Udfyld tabellerne med svarene til D i figuren, strømforsyningen er kortsluttet, og der løber ingen strøm gennem de to pærer, hvilket ikke opfylder spørgsmålets betydning. Så vælg svar B.
