分压分流和动态电路
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分压电路的动态分析分压电路是高中阶段学生必须掌握的一种电路,对分压电路的动态分析也就显得很重要了,因此有必要进行详细地讨论。
图1所示的是分压电路的电路图,其中滑动变阻器的总阻值为R ,设滑片左边的部分电阻为x ,则滑片右边的部分电阻为x R -,负载电阻为0R 。
首先,我们讨论外电阻随x 的变化而变化的规律。
由串并联电路知识知:()()00200020002000002R R R x R R x x R R x R R xR R x R R R x x R R x xR R ++⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-=-++-=-++-+=-++=外上式中括号内是数学中提到的“对勾函数”,令()0200R x R R x y +++= 则有:()()00200020022R R x R R x R x R R x y =+⋅+≥+++= 当且仅当0200R x R R x +=+时,等号成立,此时有:0=x 。
因此: 当[)+∞∈,0x 时,y 为增函数;当(]0,∞-∈x 时,y 为减函数。
函数图象如图2所示。
在我们要讨论的物理问题中,R x ≤≤0。
因此,y 为增函数,外R 为减函数。
我们把这作图1为一个非常重要的结论。
结论一:当x 增大时,分压电路的外电阻将减小。
由闭合电路欧姆定律可知,干路中的电流将增大。
在电路中0R 和x 是并联关系,因此它们的电流是按电阻的反比来分配的。
负载0R 上的电流xR I R x xI I 0001+=+= x 增大的结果是使上式中的分子I 增大,同时使上式中的分母减小,我们将得到 结论二:当x 增大时,流过负载的电流增大。
由于负载0R 是定值电阻,由IR U =、R I P 2=可知:结论三:当x 增大时,负载两端的电压增大。
结论四:当x 增大时,负载消耗的电功率增大。
另外:由P=EI 、R I P 2=可知:结论五:当x 增大时,电源提供的电功率和电源内阻上消耗的电功率都将增大。
电学中动态电路分析一、知识点回顾1.电路特点【练习】1. 在探究电路的电流规律实验时用了图8中的某个电路,已知R 1=R 2<R 3,电流表的读数分别是:A 1为0.3A 、A 2为0.15A 、A 3为0.45A .测量时的电路图应是( )2. 某电器的内部电路如右图所示,其中R 1=12Ω。
当在A 、B 两个接线端口接入电压为10V 的电源时,电流表的示数为0.5A ;而把此电源(电压恒定)接在C 、D 两个接线端口时,电流表的示数为1A ,则下列判断中正确的一项是:A .可求出R2和R3的阻值,分别为R2= 8Ω,R3=2ΩB .可求出R2和R3的阻值,分别为R2= 8Ω,R3=12ΩC .只能求出R2和R3阻值的比值,R2 :R3=1 :2D .电路发生了变化,不符合控制变量法,无法计算3.如图所示电路,当开关闭合时,电压表示数为6V ,已知灯L2电阻为6Ω,电源电压为18V ,则L1的电阻为( ) A. 1Ω B.2Ω C.3ΩD.4Ω4.电源电压保持不变,灯L 电阻为8Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
当变阻器滑片P 滑到A 端时,闭合开关S1和S2,则通过L 与滑动变阻器的电流之比为( )A. 2 : 5B. 5 : 2C. 3 :2D.2 :35. 图8所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R 2与R 3的阻值均为10Ω.闭合开关S ,电流表A 1和A 2的示数之比为2∶3.若把电流表A 1和A 2分别换成电压表V 1和V 2后,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2.则下列选项正确的是( )A .R 1=5ΩB .R 1=20ΩC .U 1∶U 2=3∶4D .U 1∶U 2=4∶3图56.在练习用电压表测量的实验中,小明同学遇到了一个难题:他想测量一个电压约为18V 的电源电压,可手边只有:量程为3V 的电压表、开关、阻值为R 1=10Ω、R 2=20Ω、R 3=140Ω的电阻各一只。
2024年中考物理专题复习—欧姆定律动态电路的类型及分析【要点解析】一、滑变型动态分析解题思路:①分清串/并联;②分析电表测量对象;③找到滑动变阻器R变化;④由分压分流特点判断电表变化。
1.串联技巧:串联分压,阻大压大电源电压U不变,滑片P向右滑,各电表示数怎么变?①定串并:串联②看电表:A测电流,V1测U定,V2测U滑③从R滑入手分析变化:a.滑片右移→R滑变大→R总变大b.电流:A示数变小UIR↓=↑总总U定↓=I↓Rc.电压:V1示数变小V2示数变大U滑↑=U-U定↓④比值变化:经典模型2.并联电源电压U 不变,滑片P 向右滑,各电表示数怎么变?①定串并:并联②看电表:A 1测I 滑,A 2测I 定,A 测I 总,V 测U 电源③从R 滑入手分析变化:a.滑片右移→R 滑变大b.电流:A 1示数变小U I R ↓=↑滑I 总↓=I 滑↓+I 定A 2示数不变并联电路各支路互不影响,I 定不变A 示数变小油面下降→浮子下降→指针上滑R 接入电路中电阻变大→A 示数变小身高变高→滑片上移→R ′变小R ′的电压变小→R 的电压变大→V 示数变大c.电压:V 示数不变④比值变化:二、多开关型动态电路1.串联S 由断开到闭合,各电表示数如何变化?○V 不变U 总→U 总○A 变大L U UI I R R R'=→=+总总2.并联○V 不变测电源电压,不变○A 变大多了一条支路,电流变大A 1示数不变各支路互不影响A 2示数变大无示数→有示数【典例引领】1.闭合开关S 后,当滑动变阻器的滑片向右移动时:①定串并:R 1、R 2并联②看电表:A 1测R 1电流,A 2测R 2电流,A 测总电流,V 测电源电压③从R 滑入手分析变化:滑片右移→R 滑变大→R 总变大①电压表V 的示数不变;(V 测电源电压,定值,不变)②电流表A 2的示数变小;(R 2↑,U 不变,I 2↓)③电流表A 1的示数不变;(各支路互不影响,I 1不变)④电流表A 的示数变小;【I (↓)=I 1(不变)+I 2(↓)】⑤电压表V 的示数与电流表A 的示数的比值变大;(比值为电路总电阻,变大)⑥电压表V 的示数与电流表A 1的示数的比值不变;(比值为R 1,不变)⑦电压表V 的示数与电流表A 2的示数的比值变大;(比值为R 2,变大)⑧电流表A 1与电流表A 的示数的比值变大;(A 1不变,A 变小)⑨电压表V 的与电流表A 的示数的乘积变小;(V 不变,A 变小)⑩电流表A 2与电流表A 1的示数的比值变小。
分压电路的动态分析分压电路是高中阶段学生必须掌握的一种电路,对分压电路的动态分析也就显得很重要了,因此有必要进行详细地讨论。
图1所示的是分压电路的电路图,其中滑动变阻器的总阻值为R,设滑片左边的部分电阻为x,则滑片右边的部分电阻为,负载电阻为。
首先,我们讨论外电阻随x的变化而变化的规律。
由串并联电路知识知:上式中括号内是数学中提到的“对勾函数”,令则有:当且仅当时,等号成立,此时有:。
因此:当时,为增函数;当时,为减函数。
函数图象如图2所示。
在我们要讨论的物理问题中,。
因此,y为增函数,为减函数。
我们把这作为一个非常重要的结论。
结论一:当x增大时,分压电路的外电阻将减小。
由闭合电路欧姆定律可知,干路中的电流将增大。
在电路中和x是并联关系,因此它们的电流是按电阻的反比来分配的。
负载上的电流x增大的结果是使上式中的分子I增大,同时使上式中的分母减小,我们将得到结论二:当x增大时,流过负载的电流增大。
由于负载是定值电阻,由、可知:结论三:当x增大时,负载两端的电压增大。
结论四:当x增大时,负载消耗的电功率增大。
另外:由P=EI、可知:结论五:当x增大时,电源提供的电功率和电源内阻上消耗的电功率都将增大。
由和结论一可知:结论六:当x增大时,电源的效率降低。
总之,我们可以说,当x增大时,负载上的电流、电压、电功率都是增大的,电源提供的总功率也增大,但电源的效率下降了。
下面的一道习题作为练习:练习题:电路如图所示,定值电阻、,电源电动势为E=6V,内阻为,滑动变阻器总阻值为,当滑动触头P从最左端向右滑动过程中,则下更判断错误的是()A.电源消耗的功率一直减小B.消耗的功率一直减小C.消耗的功率一直减小D.电源内阻r消耗的功率先减小后增大参考答案:D[参考文献]杜占英河北安国中学《2011-2012学年第一学期期中考试高二物理试题》二零一一年十月底到十一月初。
《电路分析》考试大纲(专科,专升本,本科)一.课程性质和目的本课程是高等学校工科(特别是电子类专业)的重要基础课,它具有较强的理论性,而对指导后续课程的学习具有普遍性。
通过学习,使学生掌握电路的基本概念,基本定律,基本定理,分析方法等,提高解题的灵活性。
培养学生分析问题解决问题的能力,为以后课程的学习打好基础。
本课程前修课程为“大学物理”及“高等数学”。
二.主要教材:《电路分析》胡翔骏编高等教育出版社三.内容及考核重点按教材章节列出,有*号的内容对专科不要求。
上篇电阻电路分析第1章电路的基本概念和定律1-1. 电路和电路模型: 集总参数, 电路模型。
1-2.电路的基本物理量:电流,电压,电功率,电位,关联参考方向。
1-3. 基尔霍夫定律:KCL , KVL及其推广。
1-4. 电阻元件:定义,线性非时变电阻的欧姆定律(VCR),功率,开路,短路的概念。
电阻器的额定值。
1-5. 独立电压源及独立电流源:定义及其性质。
1-6. 两类约束及电路方程。
1-7. 支路电流法和支路电压法。
1-8. 分压电路和分流电路:熟记分压分流公式。
第2章线性电阻电路分析2-1.电阻单口网络:线性电阻串联、并联、混联的等效电阻。
独立电压源串联,独立电流源并联。
含独立源电阻单口网络的两种等效电路及等效互换。
*2-2.电阻星形联接与三角形联接:相互等效变换的公式。
2-3.网孔分析法:列写方程的方法和规律,含独立电流源电路网孔方程列写。
2-4.结点分析法:列写方程的方法和规律,含独立电压源电路结点方程列写。
*2-5.含受控源电路分析:四种受控源的描述方程及符号。
含受控源单口网络的等效。
含受控源电路的网孔方程列写及结点方程列写。
2-6.电路分析的基本方法:对本章的总结。
第4章网络定理4-1.叠加定理:线性电路及其性质。
叠加定理解题。
4-2.戴维宁定理:用戴维宁定理解题的步骤方法。
4-3.诺顿定理和含源单口网络的等效电路:用诺顿定理解题的步骤方法。
基本放大电路静态工作点和动态工作点分析及分压式偏置电路
基本放大电路是一种用于放大电信号的电路,通常由放大器、反馈电路和偏置电路组成。
在该电路中,静态工作点指的是放大器的DC偏置电压,动态工作点则是放大信号时的电压。
静态工作点确定了放大器的偏置情况,决定了放大器的直流增益和输出电平。
当输入信号为0时,放大器将输出静态工作点的电平。
静态工作点通常需要尽可能稳定地保持在中心位置,如果过于偏离中心,则可能会引起偏差和谐波。
动态工作点则取决于放大信号的振幅和频率。
在放大信号时,动态工作点会不断变化,但要保证不偏离放大器交流增益的线性范围。
如果动态工作点超过放大器的线性范围,输出电平将不再像输入信号一样线性地变化,而会出现失真。
分压式偏置电路是一种常用的偏置电路,在基本放大电路中常用。
该电路是由电阻分压器和电容耦合器组成的。
它的作用是提供放大器所需的基准电压(静态工作点),以实现稳定的放大器工作。
分压式偏置电路的核心思想是通过对基准电路进行电压分压,从而产生合适的直流电平。
该电路中的电容器可滤除分压电路中传入放大器的直流成分,同时保持交流信号不受影响。
通过调整分压电路的参数,可以实现在不同的放大器电路中获得符合要求的静态工作点。
初中物理电学动态电路
动态电路是电流和电压随时间变化的电路。
它是电路中重要的组成部分,对于我们理解电学知识具有重要意义。
下面将从电流、电压和电阻的角度来详细介绍动态电路。
1.电流是动态电路中的关键概念。
它代表了电荷在单位时间内通过导线的数量。
电流的大小受到电压和电阻的影响。
在动态电路中,电流的变化频率很高,可以有正向和逆向的流动。
这种交流电流使得动态电路具有了许多特殊的特性。
2.电压是动态电路中另一个重要的概念。
它代表了单位电荷在电路中所具有的能量。
在动态电路中,电压会随着时间的变化而改变。
我们可以通过示波器来观测电压的波形,以便更好地理解电压的变化规律。
3.电阻是动态电路中的基本元件之一。
它代表了阻碍电流流动的程度。
在动态电路中,电阻会随时间的变化而改变。
这会导致电流和电压的变化,进而影响电路的整体行为。
我们可以根据电阻的变化情况来设计和优化动态电路。
通过以上的介绍,我们可以初步了解动态电路的基本概念和特性。
动态电路在现代电子技术中具有广泛的应用,如通信领域、数字电路等。
深入理解动态电路对于我们学习和应用电学知识至关重要。
总之,动态电路是电流和电压随时间变化的电路。
通过电流、电压和电阻的相互作用,我们可以更好地理解和应用动态电路。
在学习动态电路的过程中,我们需要注重理论知识和实际操作的结合,以便更好地掌握相关技能。
希望通过本文的介绍,能够帮助大家更好地理解和应用动态电路。
初三物理动态电路总结归纳动态电路是物理学中的重要知识点,涉及到电流、电压、电阻等基本概念和电路的运作原理。
初三学生在学习这一内容时,往往存在一定的困惑和难点。
本文将对初三物理动态电路进行总结归纳,旨在帮助同学们更好地理解和掌握该知识点。
一、动态电路的基本概念动态电路是指电路中有电流流动的状态,和静态电路相对。
在动态电路中,电流随时间的变化而变化,涉及到充电、放电等过程。
动态电路中的主要元件包括电源、电阻、电容和开关等。
二、串联电路和并联电路在动态电路中,有两种常见的电路连接方式,即串联电路和并联电路。
串联电路中,电流只有一条路径可走,电流大小相同,而电压可以分担;并联电路中,电流可以分流,电流大小不同,而电压相同。
串联电路和并联电路的特点及应用需要同学们深入理解。
三、电容器的充放电过程电容器是动态电路中常见的元件,充放电过程是电容器的重要特性。
当电容器接入电路后,电路会通过电容器将电荷积累起来,形成电荷差异,此过程称为充电;而当电容器上的电荷被释放,回到初始状态时,称为放电。
电容器的充放电过程和电容器的性质密切相关,掌握这一知识点对于解决电路问题至关重要。
四、欧姆定律和功率计算欧姆定律是动态电路分析中的基本定律,表达了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,我们可以计算电路中的电流大小,进而推导出电路中其他要素的数值。
同时,我们还可以利用欧姆定律计算电路的功率,了解电路的能量转化情况,为电路设计和实际应用提供参考。
五、实际电路的应用动态电路的学习并不仅仅限于理论知识,它在生活中的应用也非常广泛。
无论是电灯、电子设备还是汽车等,都涉及到动态电路的运作。
同学们可以从实际生活中的例子出发,加深对动态电路的理解,将所学知识应用于实际问题解决中。
六、解决动态电路问题的方法在学习动态电路时,同学们可能会遇到一些问题和难题。
解决这些问题的关键在于细致观察电路画法,运用所学知识对电路进行分析,并带入相关公式进行计算。
龙文教育学科教师辅导讲义
学员姓名:教师:李淑楠
课题串并联中的比例及动态电路
授课时间:2011年7月12日
1.动态电路的判断
教学目标
2.串并联中的比例关系
重点、难点动态变化及比例关系
考点及考试要求动态电路和比例关系
教学内容
知识要点:
【知识要点一】串并联电路中的比例关系
1.欧姆定律:
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
(2)公式:
(3)符号的意义及单位:U—电压—伏特(V), R—电阻—欧姆(Ω), I—电流—安培(A)
(4)使用欧姆定律公式时,应注意公式中I、U、R应该对应同一段导体或者同一段电路,即满足“同体
性”。
(5)公式中I、U、R除满足公式中的“同体性”之外,还应是同一段导体在同一时刻的电流,电压,电阻。
即满足同时性。
(6)运用该式时,式中各量的单位只能是安培,伏特,欧姆。
(7)欧姆定律的成立是有条件的,只能在“纯电阻电路”中成立,对于含有电动机的电路,欧姆定律就不成立。
(8)欧姆定律公式变形之后,可得公式:,它反映了电阻可用导体两端电压和导体中的电流的比值表
示,但是因为电阻是导体本身的一种性质,因此它既不和U成正比,也不和I成反比,这一点和欧姆定律有明显区别。
2.串联电路:
(1)电流特点:串联电路中各处电流都相等。
公式:I=I1=I2= (I)
(2) 电压特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
公式:U=U1+U2+………+Un
(3)电阻的特点:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
公式:R=R1+R2+……+R n
注意:导体串联相当于增加了导体的长度,由影响导体的电阻的因素可知,串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。
(4)串联电压特点:在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。
公式:因此在串联电路中当电阻的电阻值变大时,其分得压变大。
3.并联电路:
(1)电流的特点:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
公式:I=I1+I2+ (I)
(2)电压特点:并联电路中,各并联支路两端的电压相等,且等于并联电路两端的总电压。
公式:U=U1=U2=………U n
(3)电阻的特点:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
公式:
注意:
(1)电阻的并联实质上是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻小于任何一个分电阻。
(2)若并联电路的某一支路电阻变大,则R总会随之增大。
(3)若只有两条支路,支路的电阻分别是R1、R2,则:
(4)分流特点:在并联电路中,电流的分配与电阻成反比。
公式:
例1如图15-52所示的电路,电源电压12V且保持不变。
R1=8Ω,R2为0~12Ω的滑动变阻器。
开关S合上后,变阻器滑片P从A端移动到B端时,求电流表、电压表的变化范围。
例2如图15-55所示,R1=15Ω,R2=10Ω,当S1合上、S2断开时,电流表的示数为0.4A;当S1、S2均合上时,电流表的示数为0.6A。
求:(1)R3的阻值;(2)S1、S2均断开时,电流表的示数。
例3如图15-36所示的电路,电源电压为12V且保持不变。
R1=10Ω,R2是0~50Ω的变阻器。
求当变阻器滑片移动时,电流表、电压表的示数变化范围。
例4如图15-57所示的电路,电源电压为12V且保持不变。
R1=6Ω,R3=4Ω,当S1、S2均断开时,电流表的示数为1.2A。
求:(1)R2的阻值;(2)当S1、S2均合上时,电流表和电压表的示数;(3)仅合上S1时,电流表、电压表的示数。
例5如图15-54所示的电路,灯L2的阻值R2=20Ω,当S1断开,S2合上时,电流表、电压表的示数分别为0.3A和3V。
求:(1)电源电压;(2)S1、S2均合上时,电流表、电压表的示数。
例6如图15-56所示的电路,电源电压保持6V不变。
灯L1的电阻为15Ω,当开关S1、S2闭合时,电流表的示数为1A,求灯L2的电阻。
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.3A,求L3的电阻。
【知识要点二】动态电路分析
1、串联电路是分压电路,在串联电路中,电阻越大的,分的电压越(多或少);并联电路是分流电路,在并联电路中,电阻越大的分的电流越(多或少)。
2、在串联电路中,当只有其中一个电阻的阻值变大时,它的总电阻将变(大或小);在并联电路中,当只有其中一个电阻的阻值变大时,它的总电阻将变(大或小)。
3、有公式I=U/R得,当电压不变时,电阻越大,电流就越(大或小);有公式U=IR得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越(大或小);
4、是断路;短路。
5、电流表的特点是电阻很(大或小),通常相当于,电压表的特点是电阻很(大或小),通常相当于。
6.串联电路主要看电压表,因为串联电路电流处处相等,并联电路主要看电流表,因为各个支路的电压和总电压都是相等的,电源不变化,电压就不变化。
第一种类型:滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
分析方法:1.分析电路串并联情况
2.分析电表的研究对象
3.根据电阻变化并结合相关电学知识讲解
例1、如图1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时,请你判断
A表和V表的变化。
分析;先确定电路,再看电阻的变化,再根据欧姆定律判断电流的变化,最后根据欧姆
定律的变形公式判断电压的变化。
图2 图3
针对练习
图4 图5。