电路分析电路分析问题
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完整版)九年级物理电路分析经典题型(含答案)九年级物理电路分析经典题型一.选择题(共10小题)1.如图所示电路,下列分析正确的是()A.断开S1,闭合S2、S3,电路总电阻最大。
B.断开S3,闭合S1、S2,电路总电阻最小。
C.闭合S3,断开S1、S2,L1、L2并联。
D.闭合S1,断开S2、S3,L1、L2串联。
2.如图所示,对如图电路分析正确的是()A.要使L1、L2、L3串联,应断开S1、S2,闭合S3.B.如果S1、S2、S3都闭合,则L1、L2、L3是并联。
C.如果只需L1发光,则应闭合开关S2,断开开关S1,闭合开关S3.D.如只需L3发光,则应闭合开关S1,断开开关S2,闭合开关S3.3.(2012•眉山)对如图所示电路的分析,错误的是()A.当断开S1、S2,闭合S3时,R1与R2为串联。
B.当断开S3,闭合S1、S2时,R1与R2为并联。
C.当断开S1,闭合S2、S3时,R1与R2为串联。
D.只要同时闭合S1、S3,就会出现短路现象。
4.如图所示电路,下列分析正确的是()A.闭合S1、S2、S3时三盏灯并联。
B.闭合S1、S2时三盏灯串联。
C.闭合S1、S3时L3短路。
D.L1无法单独工作。
5.(2008•杭州)分析复杂电路时,为了将电路简化,通常先把电路中的电流表和电压表进行理想化处理,正确的处理方式是()A.把电流表看成是一个大电阻。
B.把电压表看成是一根导线。
C.把电流表看成是断开的。
D.把电压表看成是断开的。
6.下列是对如图所示电路的一些分析,其中正确的是()A.灯L1、L2串联,电压表V测L2两端的电压。
B.灯L1、L2并联,电流表A1测干路的电流。
C.灯L1、L2并联,电压表V测电源电压。
D.灯L1、L2串联,电压表V测L1两端的电压。
7.如图所示的电路中,闭合开关后,电压表有示数、电流表指针几乎不动;关于电路故障分析正确的是()A.电灯L1短路。
B.电灯L1断路。
电路分析计算习题和答案电路分析计算习题和答案电路分析是电子工程学科中非常重要的一部分,它涉及到电路中电流、电压、功率等基本概念的计算和分析。
通过解决电路分析习题,我们可以更好地理解电路中的各种现象和规律,并且能够应用这些知识解决实际问题。
下面,我将为大家提供一些常见的电路分析习题和详细的解答,希望对大家的学习和理解有所帮助。
习题一:串联电阻电路如图所示,一个电路中有三个串联的电阻,分别为R1、R2和R3。
已知R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电路中的电源电压为V=60V。
求解电路中的电流和每个电阻上的电压。
解答:根据欧姆定律,电流I可以通过以下公式计算:I = V / (R1 + R2 + R3)将已知数据代入公式中,可得:I = 60V / (10Ω + 20Ω + 30Ω) = 60V / 60Ω = 1A根据串联电路的特性,电流在整个电路中是相同的。
因此,每个电阻上的电压可以通过以下公式计算:V1 = I * R1V2 = I * R2V3 = I * R3将已知数据代入公式中,可得:V1 = 1A * 10Ω = 10VV2 = 1A * 20Ω = 20VV3 = 1A * 30Ω = 30V因此,电路中的电流为1A,R1上的电压为10V,R2上的电压为20V,R3上的电压为30V。
习题二:并联电容电路如图所示,一个电路中有两个并联的电容,分别为C1和C2。
已知C1=10μF,C2=20μF,电路中的电源电压为V=12V。
求解电路中的总电容和总电荷量。
解答:根据并联电容的特性,总电容Ct可以通过以下公式计算:Ct = C1 + C2将已知数据代入公式中,可得:Ct = 10μF + 20μF = 30μF根据电容器的公式,总电荷量Q可以通过以下公式计算:Q = Ct * V将已知数据代入公式中,可得:Q = 30μF * 12V = 360μC因此,电路中的总电容为30μF,总电荷量为360μC。
电路分析试题(Ⅰ)二. 填空(每题1分,共10分)1.KVL体现了电路中守恒的法则。
2.电路中,某元件开路,则流过它的电流必为。
3.若电路的支路数为b,节点数为n,则独立的KCL方程数为。
4.在线性电路叠加定理分析中,不作用的独立电压源应将其。
5.若一阶电路电容电压的完全响应为uc(t)= 8 - 3e-10t V,则电容电压的零输入响应为。
7.若一个正弦电压的瞬时表达式为10cos(100πt+45°)V,则它的周期T 为。
8.正弦电压u1(t)=220cos(10t+45°)V, u2(t)=220sin(10t+120°)V,则相位差φ12=。
9.若电感L=2H的电流i =2 cos(10t+30°)A (设u ,i为关联参考方向),则它的电压u为。
三.求下图单口网络的诺顿等效电路,并画等效电路图。
(15分)ab四.用结点分析法,求各结点电位和电压源功率。
(15分)1 2五.一阶电路如图,t = 0开关断开,断开前电路为稳态,求t ≥0电感电流i L(t) ,并画出波形。
(15分)电路分析试题(Ⅱ)二. 填空(每题1分,共10分)1.电路的两类约束是。
2.一只100Ω,1w的电阻器,使用时电阻上的电压不得超过V。
3.含U S和I S 两直流电源的线性非时变电阻电路,若I S单独作用时,R 上的电流为I′,当U S单独作用时,R上的电流为I",(I′与I"参考方向相同),则当U S和I S 共同作用时,R上的功率应为。
4.若电阻上电压u与电流i为非关联参考方向,则电导G的表达式为。
5.实际电压源与理想电压源的区别在于实际电压源的内阻。
6.电感元件能存储能。
9.正弦稳态电路中, 某电感两端电压有效值为20V,流过电流有效值为2A,正弦量周期T =πS , 则电感的电感量L=。
10.正弦稳态L,C串联电路中, 电容电压有效值为8V , 电感电压有效值为12V , 则总电压有效值为。
电路故障分析与维修电路故障是我们在日常生活中常常会遇到的问题之一。
当电路发生故障时,我们会感到困惑和无助。
本文将介绍电路故障的常见原因、故障分析的方法以及电路的维修技巧。
一、电路故障的常见原因1. 电缆接触不良:电缆在长期使用过程中,可能会由于插拔次数过多导致接触不良,或者由于连接处松动引起电流不稳定。
2. 元件老化:电路中的各种元件如电阻、电容和二极管等,在使用过程中会随时间的推移而老化,可能会出现损坏或者功能失效的情况。
3. 过载:当电路中的负载超过了元件或电线的承载能力时,可能会导致电路的过热和故障。
4. 短路:电路中如果发生了电源线与地线或两个相邻导线之间的短路,会导致电路瞬间过流,引发故障。
二、故障分析的方法1. 观察法:通过仔细观察电路的各个部分,寻找异常现象,如烧焦、熔断等。
可以根据这些现象来确定电路可能存在的故障点。
2. 测试仪器法:使用各种测试仪器如万用表、示波器等对电路进行测量,以确定各个元件的工作状态和故障点的位置。
3. 分段法:将整个电路分段进行测试,逐步缩小故障范围,最终确定故障点所在。
三、电路的维修技巧1. 替换故障元件:如果确定电路中的某个元件发生了故障,可以尝试将其替换为新的元件,以解决故障。
2. 修复接触不良:如果发现电路中存在接触不良的问题,可以通过重新连接或者清洁接触处来修复问题,并保持良好的接触状态。
3. 保护电路:在电路中添加适当的保护元件,如保险丝、过流保护器等,可以有效地防止电路的过载和短路故障。
4. 注意电路布线:电路的布线应符合规范,避免电线之间相互干扰或者过于拥挤,以减少故障的发生概率。
总结:电路故障的分析和维修需要一定的经验和技巧,但是通过观察、测试和分段等方法,我们可以找到故障点并进行维修。
同时,在日常使用电器设备时,我们也应该注意保护电路,避免过载和短路等问题的发生。
只有保持电路的正常工作状态,我们才能正常使用电器设备,并保证使用的安全性和可靠性。
电路分析题库及详解答案1. 什么是基尔霍夫电流定律(KCL)?- 基尔霍夫电流定律指出,在任何电路的节点上,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
2. 基尔霍夫电压定律(KVL)的基本内容是什么?- 基尔霍夫电压定律表明,在任何闭合电路中,沿着闭合路径的电压降之和等于电压升之和。
3. 什么是欧姆定律?- 欧姆定律表明,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
4. 如何计算串联电阻电路中的总电阻?- 串联电阻电路中的总电阻等于各个电阻值的和。
5. 并联电阻电路的总电阻如何计算?- 并联电阻电路的总电阻可以通过公式 \( \frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \ldots + \frac{1}{R_n} \) 来计算。
6. 什么是戴维南定理?- 戴维南定理指出,任何线性双端网络都可以用一个单一的电压源和一个电阻来等效替代,该电压源的电压等于网络两端的开路电压,电阻等于网络短路时的输入电阻。
7. 什么是诺顿定理?- 诺顿定理是戴维南定理的对偶形式,它指出任何线性双端网络可以等效为一个电流源和电阻的并联组合。
8. 什么是叠加定理?- 叠加定理允许我们通过将独立电源分别作用于电路,然后求出各部分的响应,最后将这些响应相加来计算电路的总响应。
9. 什么是最大功率传输定理?- 最大功率传输定理指出,当负载电阻等于源电阻的复共轭时,负载上可以传输最大的功率。
10. 什么是节点分析法?- 节点分析法是一种解决电路问题的方法,它通过应用KCL在选定的节点上建立方程来求解未知节点电压。
11. 什么是网孔分析法?- 网孔分析法通过应用KVL在电路的独立回路中建立方程来求解未知电流。
12. 如何求解一个简单的RC电路的瞬态响应?- 一个简单的RC电路的瞬态响应可以通过求解RC电路的微分方程来获得,该方程描述了电容电压随时间的变化。
电路分析练习题一、选择题1. 在电路中,电压与电流的关系遵循什么定律?A. 欧姆定律B. 基尔霍夫电压定律C. 基尔霍夫电流定律D. 法拉第电磁感应定律2. 一个电阻为10Ω的电阻器,通过它的电流为0.5A,根据欧姆定律,该电阻器两端的电压是多少?A. 2VB. 5VC. 7VD. 10V3. 基尔霍夫电流定律指出,在一个节点上,所有进入节点的电流之和等于所有离开节点的电流之和,这属于哪种定律?A. 电压定律B. 电流定律C. 功率守恒定律D. 能量守恒定律4. 一个电路中,电源的电动势为12V,内阻为0.5Ω,外电路的总电阻为10Ω,根据欧姆定律,电路中的总电流是多少?A. 1.08AB. 1.15AC. 1.20AD. 1.25A5. 一个电路中,有多个电阻并联,这些并联电阻的总电阻值将如何变化?A. 总电阻等于各个电阻值之和B. 总电阻等于各个电阻值之积C. 总电阻小于任何一个并联电阻的值D. 总电阻大于任何一个并联电阻的值二、填空题6. 当电路中的电阻值增大时,根据欧姆定律,电流将________。
7. 基尔霍夫电压定律适用于_________。
8. 在一个串联电路中,总电阻等于各个电阻值的_________。
9. 一个电路的功率P等于电压U与电流I的乘积,即P=_________。
10. 法拉第电磁感应定律描述了_________与_________之间的关系。
三、简答题11. 解释什么是超前相位和滞后相位,并给出一个例子说明它们在交流电路中的应用。
12. 在一个包含电阻、电容和电感的RLC串联电路中,如何计算电路的谐振频率?四、计算题13. 一个电路包含一个12V的电源,一个10Ω的电阻,一个0.005μF 的电容,以及一个0.01H的电感。
如果电源频率为50Hz,计算电路的总阻抗,并确定电路是感性还是容性。
14. 给定一个电路,其中包含两个并联电阻,电阻值分别为20Ω和40Ω。
计算并联后的总电阻值,并计算通过每个电阻的电流,假设总电压为15V。
电路分析考试题及答案详解一、选择题(每题2分,共20分)1. 在直流电路中,电压源与电流源并联时,电压源的电压与电流源的电流之间的关系是什么?A. 无关B. 相等B. 互不影响D. 无法确定答案:A2. 一个电阻为10Ω的电阻器与一个电容为5μF的电容器串联,当电路的角频率为100rad/s时,电路的总阻抗如何变化?A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B3. 在理想变压器中,一次侧和二次侧的电压和电流的关系是什么?A. 电压成正比,电流成反比B. 电压成反比,电流成正比C. 电压和电流都成正比D. 电压和电流都成反比答案:A4. 二极管的正向导通电压通常是多少?A. 0.3VB. 0.7VC. 1.5VD. 3V答案:B5. 一个电路中包含一个5V的电压源和一个1kΩ的电阻,通过电阻的电流是多少?A. 1mAB. 5mAC. 10mAD. 50mA答案:B6. RC串联电路对频率的响应称为RC电路的什么?A. 频率响应B. 传递函数C. 阻抗特性D. 相位特性答案:A7. 什么是共基极放大电路的输入阻抗?A. 非常低B. 非常高C. 等于晶体管的βD. 等于晶体管的1/β答案:B8. 在电路中,功率因数(PF)表示什么?A. 电路的效率B. 电路的功率损耗C. 电路的功率利用率D. 电路的电流相位答案:C9. 一个电路的总功率是电压和电流的什么?A. 差B. 积C. 商D. 比答案:B10. 电路的节点电压法中,节点电压是指什么?A. 任意两点间的电压B. 参考点与节点间的电压C. 节点与节点间的电压D. 节点的电流答案:B二、填空题(每空3分,共30分)11. 在电路分析中,基尔霍夫电流定律(KCL)表明,任何电路节点的______等于进入该节点的电流的总和。
答案:流出电流12. 一个电路的总电阻为50Ω,当串联一个10Ω的电阻后,总电阻变为______Ω。
答案:6013. 理想运算放大器的两个输入端的电压差为______。
大学电路分析考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在电路分析中,电压和电流的参考方向可以任意指定,但必须:A. 保持一致B. 相反C. 垂直D. 不相关答案:A2. 如果在一个串联电路中,电阻R1为100欧姆,R2为200欧姆,总电阻R总是多少?A. 50欧姆B. 150欧姆C. 300欧姆D. 400欧姆答案:D3. 理想电压源与理想电流源的主要区别在于:A. 理想电压源可以提供无限大的电流B. 理想电流源可以提供无限大的电压C. 理想电压源两端的电压保持恒定D. 理想电流源中的电流保持恒定答案:C4. 在交流电路中,电感L的阻抗Z_L与频率f的关系是:A. 正比B. 反比C. 不相关D. 先增加后减少答案:A5. 一个电路中包含一个5V的直流电源和一个1000uF的电容器,当电路稳定后,电容器两端的电压是多少?A. 0VB. 2.5VC. 5VD. 10V答案:C6. 在电路分析中,节点电压分析法是用来确定电路中:A. 所有元件的电流B. 所有节点的电压C. 所有元件的电压D. 所有支路的电流答案:B7. 对于一个简单的RLC串联交流电路,当电路的阻抗最小,电路呈现的是:A. 纯电阻性B. 纯电感性C. 纯电容性D. 无法确定答案:A8. 在电路中,如果一个元件的功率P为正值,这意味着:A. 元件吸收功率B. 元件提供功率C. 元件短路D. 元件断路答案:A9. 一个电路中,如果电流I为2A,电阻R为3欧姆,那么通过该电阻的功率P是多少?A. 4WB. 6WC. 12WD. 24W答案:C10. 在电路分析中,叠加定理适用于:A. 仅直流电路B. 仅交流电路C. 线性电路D. 非线性电路答案:C二、填空题(每题2分,共20分)11. 在电路分析中,基尔霍夫电流定律表明,任何电路节点的______等于进入该节点的电流之和。
答案:总电流12. 一个电路的功率因数(PF)是其实际功率与视在功率的______。
答案第一章 电路模型和电路定律【题1】:由U AB =5V 可得:I AC .=-25A :U DB =0:U S .=125V 。
【题2】:D 。
【题3】:300;-100。
【题4】:D 。
【题5】:()a i i i =-12;()b u u u =-12;()c ()u u i i R =--S S S ;()d ()i i R u u =--S SS 1。
【题6】:3;-5;-8。
【题7】:D 。
【题8】:P US1=50 W ;P US26=- W ;P US3=0;P IS115=- W ;P IS2 W =-14;P IS315=- W 。
【题9】:C 。
【题10】:3;-3。
【题11】:-5;-13。
【题12】:4(吸收);25。
【题13】:。
【题14】:3123I +⨯=;I =13A 。
【题15】:I 43=A ;I 23=-A ;I 31=-A ;I 54=-A 。
【题16】:I =-7A ;U =-35V ;X 元件吸收的功率为P UI =-=-245W 。
【题17】:由图可得U EB =4V ;流过2 Ω电阻的电流I EB =2A ;由回路ADEBCA 列KVL 得U I AC =-23;又由节点D 列KCL 得I I CD =-4;由回路CDEC 列KVL 解得;I =3;代入上式,得U AC =-7V 。
【题18】:P PI I1 21 22222==;故I I1222=;I I12=;⑴ KCL:43211-=I I;I185=A;U I IS=-⨯=218511V或16.V;或I I12=-。
⑵ KCL:43211-=-I I;I18=-A;US=-24V。
第二章电阻电路的等效变换【题1】:[解答]I=-+9473A=0.5 A;U Iab.=+=9485V;IU162125=-=ab.A;P=⨯6125. W=7.5 W;吸收功率。
【题2】:[解答]【题3】:[解答] C。
电路分析期末试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 在直流电路中,电压与电流的关系遵循什么定律?A. 欧姆定律B. 基尔霍夫电压定律C. 基尔霍夫电流定律D. 焦耳定律答案:A2. 一个电阻为10Ω的电阻器与一个电容为5μF的电容器并联,接在频率为50Hz的交流电源上,电路的总阻抗是多少?A. 8.04ΩB. 8.16ΩC. 8.22ΩD. 8.34Ω答案:A3. 在理想变压器中,一次侧和二次侧的电压比与什么成正比?A. 频率B. 电阻C. 匝数D. 电流答案:C4. 一个电路中包含一个5V的直流电源和一个10Ω的电阻,通过电阻的电流是多少?A. 0.5AB. 0.25AC. 0.75AD. 1A答案:B5. 二极管的主要特性是什么?A. 单向导电性B. 高电阻C. 高电容D. 可逆性答案:A6. 在电路中,一个电感为0.5H的电感器与一个电阻为20Ω的电阻器串联,电路的总阻抗是多少?A. 20.1ΩB. 20.2ΩC. 20.5ΩD. 21Ω答案:C7. 什么是电路的最大功率传输条件?A. 负载阻抗等于源阻抗B. 负载阻抗等于源阻抗的一半C. 负载阻抗等于源阻抗的两倍D. 负载阻抗无穷大答案:A8. 三相交流电路中,线电压与相电压的关系是什么?A. 相电压是线电压的√3倍B. 线电压是相电压的√3倍C. 相电压与线电压相等D. 线电压是相电压的2倍答案:B9. 一个电路中包含一个电容器和一个电感器,当交流电源频率增加时,电路的总阻抗将如何变化?A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:B10. 在电路分析中,戴维宁定理用于简化什么类型的电路?A. 仅包含电阻的电路B. 线性双端网络C. 仅包含电容的电路D. 仅包含电感的电路答案:B二、简答题(每题10分,共40分)11. 解释什么是叠加定理,并给出一个应用叠加定理的例子。
答案:叠加定理是电路分析中的一个重要定理,它指出在一个含有多个电源的线性双端网络中,任意一支路的电流或电压可以看作是由各个独立电源单独作用时在该支路产生的电流或电压的代数和。
电路分析习题及答案(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--21、用网孔分析法求图1电路的网孔电流,图中r=1Ω。
2、图2所示电路中的运放工作于线性区,试用叠加定理求输出电压U O 。
4V+_+_Ω0.2mA图1 图23、电路如图3所示。
已知U=,I=,求该单口网络的戴维宁等效电路。
+20V+20V(a ) (b)图34、如图4所示二端网络N 中只含有一个电阻和一个电感,其端钮电压u 及电流i 的波形如图中所示。
(1)试确定R 和L 是如何联接的 (2)求R 、L 值。
5、电路如图5所示,开关断开已经很久, t=0时开关转换,试求0 t 的电流)(t i 。
3+_图5 图66、图6所示电路,已知电压表的读数为V 1=3V ,V 2=4V 。
求电压表V 3的读数并做出相量图。
7、图7(a )所示电路中电流1i 和2i 的波形如图7(b )所示。
试绘出1u 和2u 的波形。
11(a )(b )图78、图8是电感线圈和电容器并联的电路模型。
已知R=1Ω,L=,C=μF,求电路的谐振角频率和谐振时的阻抗。
11'22'C图8 图99、图9所示N 为纯电阻对称电路(电阻参数R 11=R 22,R 12=R 21)。
当2-2’端开路时,1-1’端的输入电阻R 1=9Ω。
当1-1’端接入电压源U S 时,2-2’端接入负载R L 时,U 22’=4V ,且此时R L 获得最大功率为2W 。
求当U S =11V ,R L =3Ω时电压源输出的功率。
41、用结点分析法求图1电路的结点电压,图中r=1Ω。
2、求图2所示单口网络的戴维宁等效电路和电阻R L 可获得的最大功率。
r=2Ω2ΩI4L图1 图23、图3所示电路中的运放工作于线性区,试用叠加定理求输出电压U O 。
4、电路如图4所示,开关断开已经很久,t=0时开关转换,试求0≥t 时的电容电压)(t u C0.2mAΩ图3 图45、图5所示电路,已知电流表的读数为A 1=1A ,A 2=2A 。
电路故障分析范文一、故障现象1.电路无法工作:当电路无法工作时,首先要检查电源是否正常,电源是否通电。
如果电源正常,可以进一步检查电源线路,是否有断路、短路等问题。
如果电源线路正常,那么可能是电路内部的元器件出现了问题。
2.电路工作不稳定:电路工作不稳定可能是因为电路中的一些元器件损坏或参数发生变化导致的。
这时可以通过测量电路中各个元器件的数值来确定是哪个元器件出现了问题。
3.电路有噪声或干扰:电路中出现噪声或干扰可能是因为电路设计不合理,或者电路中的元器件不合适,或者外部环境干扰等原因导致的。
这时可以通过改变电路布局、更换元器件等方法来减小噪声和干扰。
二、故障原因1.元器件损坏:元器件在工作中经常受到电流、电压、温度等因素的影响,容易损坏。
当电路故障时,首先要检查各个元器件的工作状态,看是否有损坏的情况。
如果有损坏的元器件,需要及时更换。
2.连接不良:电路中的连接部分如果接触不良,可能会导致电路故障。
连接部分包括焊接点、插座、接线头等。
通过检查连接部分的焊点是否牢固、插座是否松动、接线头是否松脱等可以确定连接是否良好。
3.设计不合理:电路设计如果不合理,也会导致电路故障。
设计不合理包括元器件选择不当、电路布局不合理、电源噪声滤波不足等。
通过仔细分析电路设计,找出问题所在,可以解决电路故障。
三、解决方法1.检查电源:当电路故障时,首先要检查电源是否正常。
可以使用万用表测量电源的电压和电流是否正常,如果不正常,则需要维修或更换电源。
2.检查连接部分:当电路故障时,要仔细检查连接部分,包括焊接点、插座和接线头等。
可以使用多用途测试仪检测连接部分的接触情况,如果发现连接不良,需要重新焊接或更换连接部件。
3.检查元器件:当电路故障时,要检查各个元器件的工作状态。
可以使用万用表、示波器等仪器对元器件进行测试,如果发现元器件损坏或参数发生变化,需要及时更换。
4.优化设计:当电路故障与设计不合理有关时,可以通过优化设计来解决问题。
电路分析常见错误在电路分析的学习和实践中,我们经常会遇到各种各样的错误。
这些错误不仅会影响我们对电路的理解和分析,还可能导致电路设计和故障排查的失误。
下面我们就来详细探讨一下电路分析中常见的一些错误。
一、基本概念理解不清对电路中的基本概念理解不准确是一个常见的错误。
比如,电流、电压和电阻的概念。
电流是电荷的定向移动,单位是安培(A),但有些人会误以为电流是电荷的总量。
电压是两点之间的电位差,单位是伏特(V),然而不少人会将电压和电位混淆。
电阻则是对电流的阻碍作用,单位是欧姆(Ω),但有时会错误地认为电阻会随电流或电压的变化而改变,而实际上电阻是导体本身的属性,只与材料、长度、横截面积和温度有关。
二、欧姆定律应用错误欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一,但在应用时也容易出错。
欧姆定律的表达式为 I = U / R,其中 I 表示电流,U 表示电压,R 表示电阻。
常见的错误包括:不注意单位的统一,例如电压用伏特,电阻用千欧,而计算时没有将电阻单位换算成欧姆;还有就是没有正确判断电路中的电阻是串联还是并联,导致电阻值计算错误,进而影响电流和电压的计算结果。
三、串并联电路分析错误在分析串联和并联电路时,也容易出现一些错误。
串联电路中,电流处处相等,总电阻等于各电阻之和;并联电路中,总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,电压处处相等。
然而,有些人在计算总电阻时会出现错误,比如在串联电路中误将电阻相加当作相乘,或者在并联电路中把电阻倒数相加当作电阻直接相加。
另外,对于复杂的混联电路,不能正确地识别其中的串联和并联部分,导致分析和计算出现偏差。
四、电源模型理解错误电源有理想电源和实际电源之分。
理想电源包括理想电压源和理想电流源。
理想电压源的内阻为零,输出电压恒定;理想电流源的内阻无穷大,输出电流恒定。
但在实际电路中,电源都具有一定的内阻。
如果在分析电路时,没有考虑电源的内阻,就会导致计算结果与实际情况相差较大。
例如,在分析含有实际电源的电路时,将其当作理想电源处理,忽略了内阻上的压降,从而得出错误的输出电压或电流值。
电路分析典型习题与解答目录第一章:集总参数电路中电压、电流的约束关系................... 错误!未定义书签。
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、注意:................................................. 错误!未定义书签。
、典型例题:............................................. 错误!未定义书签。
第二章网孔分析与节点分析.................................... 错误!未定义书签。
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第三章叠加方法与网络函数.................................... 错误!未定义书签。
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第四章分解方法与单口网络.................................... 错误!未定义书签。
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电路分析面试问题汇总1.集总参数电路与分布参数电路概念?答:如果实际电路的几何尺寸远小于工作信号波长时,可以认为电流传送到电路的各处是同时到达的,即没有时间延迟,这种条件下的电路称为集总参数电路,否则称为分布参数电路。
2.基尔霍夫电流定律(KCL)与基尔霍夫电压定律(KVL)答:KCL:在集总参数电路中,在任一时刻,流入与流出任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零,即∑i(t)=0。
KVL:在集总参数电路中,在任一时刻,沿任一回路巡行一周,各元件电压的代数和为零,即∑u (t)=0。
3.电压源与电流源的概念及实际电源的模型和等效?答:如果一个二端元件接到任意外电路以后,该元件两端的电压始终保持不变,其输出电流随负载的变化而变化,则此二端元件称为电压源。
如果一个二端元件接到任意外电路以后,该元件两端的电流始终保持不变,其输出电压随负载的变化而变化,则此二端元件称为电流源。
实际电源模型可以用两种形式表示:一种是电压源串联电阻形式,一种是电流源并联电阻形式。
根据等效概念,当电压源模型与电流源模型的外部伏安特性(VCR)相同时,二者可以相互等效。
4.受控源的概念?答:受控源的电流和电压是电路中某一支路上的电流和电压的函数。
5.KCL与KVL方程的独立性?答:一般来说,对于有n个节点的电路图,其独立的KCL方程为n-1个,这些节点称为独立节点。
一般来说,若电路中有n个节点和b条支路,则平面电路的网孔数为b-n+1个,而独立的KVL方程数也为b-n+1个,因此网孔是独立回路。
6.平面电路分析方法一——支路电流法?答:以电路中各支路电流为独立变量的解题方法成为支路电流法。
其一般步骤为:①假设合支路电流的参考方向和网孔的巡行方向。
②对n-1个节点列KCL方程,对b-n+1个网孔列以电流变量表示的KVL方程。
③求解各支路电流,进而求解其他量。
7.平面电路分析方法二——网孔分析法?答:利用网孔电流的概念以及欧姆定律,列写以网孔电流为变量的网孔方程,称为网孔分析法。
电路分析参考答案电路分析参考答案电路分析是电子工程中的重要基础知识,它涉及电流、电压、功率等电路参数的计算和分析。
在电子设备的设计和故障排除中,电路分析是必不可少的工具。
本文将为大家提供一些电路分析问题的参考答案,帮助读者更好地理解和应用电路分析的方法。
一、基础电路分析1. 串联电阻电路题目:如图所示,电路中有三个串联电阻R1、R2和R3,电流I流经R1,R2和R3的电压分别为U1、U2和U3。
求电流I和电阻R1、R2和R3之间的关系。
参考答案:根据欧姆定律,电流I等于电压U1、U2和U3之和,即I = U1 +U2 + U3。
又根据串联电路的特性,电阻R等于R1、R2和R3之和,即R = R1+ R2 + R3。
因此,电流I和电阻R之间的关系为:I = U/R。
2. 并联电容电路题目:如图所示,电路中有两个并联电容C1和C2,电压源为V。
求并联电容C1和C2之间的电压分配关系。
参考答案:根据并联电路的特性,两个并联电容C1和C2的电压相等,即V1= V2。
又根据电压分配定律,电压V在两个并联电容上的分配比例与它们的电容值成反比,即V1/V2 = C2/C1。
因此,两个并联电容之间的电压分配关系为:V1/V2 = C2/C1。
二、交流电路分析1. 带有电感的串联电路题目:如图所示,电路中有一个电感L、一个电阻R和一个电容C,电压源为Vsin(ωt)。
求电路中电感L的电流I和电压V之间的相位差。
参考答案:根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律,电感L的电流I满足以下方程:Vsin(ωt) = I(R + jωL)。
其中,j表示虚数单位。
将Vsin(ωt)表示为复数形式Vejωt,电流I也表示为复数形式Iej(ωt+φ),其中φ为相位差。
将复数形式代入方程中,得到Ve jωt = I(R + jωL)。
通过复数运算,可以得到I = V/(R + jωL)。
因此,电感L的电流I和电压V之间的相位差为arctan(ωL/R)。
《电路分析》例题分析第1章电路模型和电路定律问题一:参考方向与实际方向的关系例1:根据图中标注的电压或电流值及参考方向,判断电压或电流的实际方向答:由于电流值为正,电压值为负,所以实际电流方向与参考电流方向相同;实际电压方向与参考电压方向相反。
问题二:关联参考方向的概念例1:电压电流参考方向如下图,A、B两部分的参考方向,哪个关联,哪个非关联?答:由于A的电流方向是从电压的负极流向正极,所以A的电压、电流参考方向非关联;B的电流方向是从电压的正极流向负极,所以B的电压、电流参考方向关联。
问题三:功率判断例1:图所示元件实际是吸收功率还是发出功率答:A的电压电流参考方向非关联,所以A的功率P=UI为发出功率其中:U=10V,I=-1A所以:A发出功率P=UI=-10W,即,实际吸收10W。
例2:计算图示电路各元件的功率答:电压源的电压电流为关联参考方向,则功率P5V=5*2=10W,吸收功率电流源电压电流为非关联参考方向,则功率P2A=5*2=10W,发出功率满足:吸收功率=发出功率问题四:受控源的类型例1:说明以下每个受控源的类型及控制量答:a:电压控制电流源〔VCCS〕,控制量为20Ω电阻两端电压Ub:电流控制电流源〔CCCS〕,控制量为20Ω电阻上的电流Ic:电流控制电压源〔CCVS〕,控制量为10Ω电阻上的电流Id:电压控制电压源〔VCVS〕,控制量为20Ω电阻两端电压U1问题五:基尔霍夫电流定律例1:求R4和R5上的电流答:先假设R4和R5上的电流方向,对右侧R1、R2和R3构成的回路利用KCL,求解出R4上的电流,再对R4左侧的结点利用KCL,求解R5上的电流,求解过程略。
例2:求图示电路中,I a=, I b=, I c=。
答:先标注三个10Ω电阻上的电流参考方向,再用欧姆定律分别求出三个电阻上电流的大小,最后利用三个结点的电流方程求出:I a=1.5A, I b=0, I c=-1.5A。
常州市高三物理研讨会材料江苏省华罗庚中学物理组. . . ....电路分析问题江苏省华罗庚中学物理组 2007年11月一、复习建议本章内容是在初中学过的“电流的定律”和“电功、电功率”的基础上的加深和扩展,主要讨论了电源的作用,电路的组成和结构,有关电流的规律,电流、电压和功率的分配以及电路中的能量转化关系等内容。
其中电流、电压、电阻、电动势等物理概念以及部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电阻的串并联规律等物理规律,既是电磁学的基础,也是处理电路问题应用频率最高的知识点,在复习中必须深入理解,熟练掌握。
在本章复习中要讲究分析、解决问题的方法,比如充分利用定量动态分析、等效法的运用,模型的转化,非电学量的转化,以及极限法、赋值法等运用,都是学会、学活本章所需的。
复习中还要注意能量的转化问题,要从能量转化和守恒的角度去解决这些问题。
二、对新课标的解读1.要求学生掌握欧姆定律的应用.多用电表有测电流、测电压与测电阻等档位,而多用电表的原理又是建立在分流、分压电路与欧姆定律基础上的,对这一部分知识要结合多用电表原理适当拓宽与加深,但不需要解决繁难的电路计算题.2.要掌握电源的电动势和内阻.电源电动势和内阻是重要的物理概念,这部分侧重于实验考查,如考查实验基础知识、器材连接、仪器选择、电路设计、误差分析等,题型灵活多变,是历年高考热点、重点内容之一.3.对闭合电路欧姆定律、焦耳定律、电阻定律、电阻的串联和并联等会基本的应用.4.在电路分析上,会对简单电路进行电路结构识别,及等效变换.5.通过对测定金属的电阻率、描绘小电珠的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻等实验的研究和分析培养分析问题和解决问题能力、动手能力、实验能力,学会如何获取知识、发展思维的能力.近年来,特别重视对实验能力的考查,命题已不局限于规定的实验项目,而更注重考查研究方法和创新思维.6.本章内容高考中侧重点一般不在对基本概念的理解、辩析方面,而重在知识的应用,重在分析问题能力方面的考查.三、重点与难点解析1.电动势与电压的区别这两个物理量虽然有相同的单位和相似的计算式,而且都是描述电路中能量转化的物理量,但在以能量转换方式上有着本质的区别:电动势是表示电源非静电力做功,将其他形式的能量转化为电能本领的物理量,在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极所做的功.而电压是描述电能转化为其他形式能量的物理量,在数值上等于电场力移送单位正电荷所做的功.电动势在工作过程中是不变的,而路端电压将随外电阻的减小而减小.电动势的大小主要决定于组成电源的材料的性质,而路端电压本质上就是电势差,它决定于电场的性质.2.串并联电路特点和部分电路欧姆定律[例1]有一只电流计,已知其I g=500μA,R g=100Ω,现欲改装成量程为6V的电压表,则应该联Ω的电阻;由于所用电阻不准,当改装表与标准表比较时,发现当标准值为3V时,改装电压表读数为3.2V,则实际所用的电阻值偏(填“大”或“小”)Ω.解析:因为是改装电压表,要扩大量程,需采用串联电阻分压(如图①)根据串联电路的特点和欧姆定律ggg RUI=RUUI gg-=得Ω=-=11900ggggg RRIRIUR当改装表与标准表比较(如图②),标准表为3V时,改装电压表显示却是3.2V,说明通过表头的电流偏大串联电阻R上的电压偏小,R的阻值偏小.设显示3.2V时电压表的电流为I′,有VVIIg62.3='串联电阻为R′,有I′(R′+R g)=3V解得R′=11150Ω故实际所用电阻比原来减少R- R′=11900Ω-11150Ω=750Ω答案:串,11900,小,750点评:本题将欧姆定律应用到电表的改装上,要理解电表改装的原理.求解第2个问题时,要知道电流表、电压表的面板刻度是均匀的,并以此找出关系VVIIg62.3=',这是解这个问关键地方.3.各种功率(1) 与电源相关的几种功率①电源的功率:P = IE ②电源内部消耗的功率:P内= I2r③电源的输出功率:P出= IU端④三种功率间的关系:P = P内+ P出⑤电源的最大输出功率:当R= r时,电源有最大输出功率rEREP4422max==(2) 实际功率和额定功率用电器在额定电压下的功率叫做额定功率:P额= I额U额用电器在实际电压下的功率叫做实际功率:P实= I实U实实际功率并不一定等于额定功率.“用电器在额定电压下”是实际功率与额定功率相等的情况.用电器在不使用时,实际功率是0,而额定功率仍然是它的额定值.(3) 电功率和热功率①电功率:P电= IU ②热功率:P热= I2R①②常州市高三物理研讨会材料 江苏省华罗庚中学物理组③在纯电阻电路中,电功率和热功率相等:RU R I IU P P 22====热电④在非纯电阻电路中,电功率和热功率不相等:P 电≠P 热 [例2]有一电源,电动势E =30V ,内阻r =1Ω,将它与一盏额定电流U L =6V ,额定功率P L =12W 的小灯泡及一台内阻r 1=2Ω的电动机串联成闭合电路,小灯泡刚好正常发光,问电动机的输出功率是多少?解析:小灯泡正常发光,则A A U P I L L L 2612===此即为闭合电路中的电流电源的总功率:W W IE P 60302=⨯==总 W P r r I P L 2412)21(2)(212=++⨯=++=损电动机的输出功率W P P P M 362460=-=-=损总 答案:P M = 36W点评:本题常见的错解是:先求灯泡的电阻Ω=Ω==312622L L L P U R ,再根据闭合电路欧姆定律求出电流A A r r R E I L 5213301=++=++=.造成这种错误的原因:生搬硬套地使用闭合电路欧姆定律,将电动机作为纯电阻处理;没有抓住题目中的关键条件“小灯泡刚好正常发光”.4.电路的简化和识别 (1) 电路化简原则①无电流的支路化简时可去除; ②等电势的各点化简时可合并; ③理想导线可任意长短、变形;④理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路; ⑤电压稳定时电容器可认为断路. (2) 常用等效化简方法①电流分支法:a .先将各结点用字母标上;b .判定各支路元件的电流方向(若电路原无电流,可假设在总电路两端加上电压后判断);c .按电流流向,自左到右将各元件、结点、分支逐一画出;d .将画出的等效图加工整理.[例3]将图①所示电路进行等效变换(S 未接通)解析:假设电流从A 流入,R 1是干路,第1支路从C 经R 3到B ,第2支路从C 经R 2到B ,第3条支路从C 经R 4和R 5到B 。
这3条支路并联再与R 1串联。
变换成如图②所示电路。
在变换过程中,我们可用切断电路的方法认,变换成如图②所示电路。
在变换过程中,我们可用切断电路的方法认识串并联关系:若切断R 1,整个电路不通,说明它在干路上;若切断R 4,则R 5随之不通,而其它电路仍是通的,说明R 4与R 5是串联,而与R 2、R 3是并联的。
等势点排列法:a .将各结点用字母标上;b .判定各结点电势的高低(若原电路未加电压,可先假设加上电压);c .将各结点电势高低自左到右排列,再将各结点之间支路画出;d .将画出的等效图加工整理.一般可将以上两种方法结合使用,效果更好. [例4]将图①所示电路进行等效变换 解析:假设电流从左端流入,把等势点标上不同字母(A 、B 、C ),如图②所示,在草图上画出三个节点,如图③所示,然后把原电路图中的电阻画入这几个节点之间(只要认准原电阻两端的点即可)如图④所示。
原电路最终可变换成图⑤所示等效电路。
5.动态电路的分析方法(1)对于电路的动态变化问题,按局部→全局→局部的逻辑思维进行分析推理.一般步骤: ①确定电路的外电阻,外电阻R 外总如何变化;②根据闭合电路欧姆定律rR E I +=外总总,确定电路的总电流如何变化;③由r I U 内内=,确定电源的内电压如何变化;④由内外U E U -=,确定电源的外电压(路端电压)如何变化;⑤由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化;⑥确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化. (2)电路的故障分析电路出现的故障有两个原因:①短路;②断路(包括接线断路或者接触不良、电器损坏等情况). 一般检测故障用电压表.①如果电压表示数为0,说明电压表上无电流通过,则可能电压表所在支路有断路,或并联路段内有短路.②如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联路段之外无断路,或并联路段内无短路.[例5] 如图所示的电路中,闭合电键,灯L 1、L 2正常发光.由于电路出现故障,突然发现灯L 1变亮,灯L 2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是A. R 1断路B. R 2断路C. R 3短路D. R 4短路 解析:把原电路改画为如图所示的电路,才便于分析.由于电流表示数减小、灯L 2变暗,可推知电路中的总电流减小,路端电压增大,表明外电阻增大,可排除R 3、R 4短路的可能. 又灯L 1变亮、灯L 2变暗,表明灯L 1两端电压增大、灯L 2两端电压减小,由欧姆定律可判断:只能是R 1发生断路.答案:A 点评:对于复杂的电路,首先要理清电路的连接方式(应用等势法、分支法),并画出串、并联关系R 4R R图① 图① 图② 图③图④图⑤明显的规范电路,便于分析.对于电路的动态变化问题,按局部(R 的变化)→全局(I 总、U 端的变化)→局部(U 分、I 分的变化)的逻辑思维进行分析推理.本题电路动态变化的逆向推理.6.含容电路的分析(1)解决这类问题的一般方法:通过稳定的两个状态来了解不稳定中间变化过程.(2)只有当电容器充、放电时,电容器支路中才会有电流,当电路稳定时,电容器对电路的作用是断路.(3)电路稳定时,与电容器串联的电阻为等势体,电容器的电压为与之并联的电阻电压.[例6] 在如图所示的电路中,电源的电动势E =3.0V ,内阻r =1.0Ω;电阻R 1=10Ω,R 2=10Ω,R 3=30Ω,R 4=35Ω;电容器的电容C =100μF .电容器原来不带电.求接通电键K 后流过R 4的总电量.解析:闭合电路的总电阻为()r R R R R R R R ++++=321321 由欧姆定律得,通过电源的电流 REI =路端电压U =E -Ir 电阻R 3两端电压U R R R U 323+='通过R 4的总电量就是电容器的带电量Q =CU / 由以上各式并代入数据解得 Q =2.0×10-4C 答案:Q =2.0×10-4C点评:本题考查含电容器电路的分析与计算.在直流电路中,当电路稳定后,含电容器的支路无电流,R 4两端等势,R 3两端电压等于电容器两端电压.理解这一点,是解这类题的关键.四、专题训练1、在如图所示电路图中的电源电动势和内阻未知,R 1=8Ω,R 2=5Ω,当电键S 接在“1”时,电压表的读数为2.0V ,则当电键S 接到“2”时,下面提供的电压表读数中,可能的是( ) A. 2.1V B. 1.2V C. 2.0V D. 1.5V解:根据闭合电路欧姆定律知 E rR RIR U +== 当S 接1时有:E r U +=881 ……… ① 当S 接2时有:E rU +=552 ……… ②讨论:当r →0时,由U 1=2.0V ,得E =2.0V ,U 2=U 1=2.0V当r →∞时,由①/②简化得181558855821++⋅=++⋅=rrr r U U则05→r ,08→r∴V U U 25.18512==故U 2可能范围是:1.25V < U 2 < 2V 答案:D2、如图所示是双量程电流表电路图,当使用a 、b 两端点时量程为1A ,使用a 、c 两端点时量程为0.1A ,已知表头内阻为200Ω,满偏电流为2mA ,求电阻R 1和电阻R 2的阻值.解:使用a 、b 两端时有 I g (R g +R 2) = (I 1 –I g )R 1使用a 、c 两端时有 I g R g = (I 1 - I g ) (R 1 +R 2 )联立两式并代入数据得:R 1=0.41Ω R 2=3.7Ω3、如图所示的电路中,电源电动势E =10V ,内阻r =1Ω,电容器的电容C =40μF ,电阻R 1=R 2=4Ω,R 3=5Ω.接通电键S ,待电路稳定后,求:(1)理想电压表V 的读数; (2)电容器的带电量.解:(1)电路稳定后,电容器和电压表所在支路可认为是断路,可得R 2上无电流通过,R 2两端电势相等,其等效电路如图所示根据闭合电路欧姆定律,得电路的电流A A r R R E I 11541031=++=++= 电压表的读数 V V IR U 5513=⨯==(2)电容器两端电压为 V V IR U C 4411=⨯== 电容器的带电量C C CU Q 46106.141040--⨯=⨯⨯==4、如图所示,变阻器R 2的最大电阻是10Ω,R 3=5Ω,电源的内电阻r =1Ω,当电键S 闭合,变阻器的滑片在中点位置时,电源的总功率为16W ,电源的输出功率为12W .此时电灯R 1正常发光,求: (1)电灯阻值R 1(设R 1阻值恒定不变);(2)当电键S 断开时,要使电灯正常工作,应使变阻器的电阻改变多少? 解:(1)由电源总功率为16W ,输出功率为12W ,可得,电源内阻消耗功率P 内 =(16-12)W = 4WR 3ER 3RR 3R又P 内 = I 2r 干路电流A A r P I 214===内 路端电压V V IP U 6212===出 流经R 3的电流A A R U I 2.15633===流经R 1、R 2的电流I 12 = I -I 3 =(2-1.2)A = 0.8A 电灯的阻值 Ω=Ω⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=5.258.0622121R I U R (2)当电键S 断开时,要使灯泡正常工作,由(1)知此时干路电流I ′= 0.8A由(1)可求出电源电动势E = U + Ir = 8VS 断开时,滑动变阻器的阻值 Ω=Ω⎪⎭⎫⎝⎛--=--'='5.65.218.0812R r I ER 滑动变阻器阻值要增加 Ω=-'=∆5.1222R R R5、如图所示,电源的电动势为50V ,电源内阻为1.0Ω,定值电阻R =14Ω,M 为直流电动机,电枢电阻R ′=2.0Ω,电动机正常运转时,电压表读数为35V ,求在100s 时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少? 解:内阻和电阻R 上的电压为 V V U E U V 15)3550(=-=-= 由欧姆定律得电路电流为 A A r R U I 111415=+=+=在100s 内电源做的功 J J IEt W 3100.5100501⨯=⨯⨯== 在100s 内电动机转化为机械能的部分有J J t R I IU W V 322103.3100)21351()(⨯=⨯⨯-⨯='-='6、三只灯泡L 1、L 2和L 3的额定电压分别为1.5 V 、1.5 V 和2.5 V ,它们的额定电流都为0.3 A .若将它们连接成图1、图2所示电路,且灯泡都正常发光.(1)试求图1电路的总电流和电阻R 2消耗的电功率;(2)分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更节能. 解:(1)在图1电路中,灯泡都正常发光电路的总电流 I 总 = I L1 + I L2 + I L3 = 0.9A 电阻R 2两端电压 U R2 = E -U L3 -I 总r = 0.05V 电阻R 2中通过的电流 I R2=I 总=0.9A 电阻R 2消耗功率 P R2 = I R2U R2 = 0.045W (2)图1电源提供的电功率 P 总 = I 总E = 0.9×3W = 2.7W图2电源提供的电功率 P 总′= I 总′E ′= 0.3×6W = 1.8W由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而P 总′< P 总,所以,图2电路比图1电路节能.7、如图所示的电路中,两平行金属板A 、B 水平放置,两板间的距离d =40 cm .电源电动势E =24V ,内电阻r =1Ω,电阻R =15Ω.闭合开关S ,待电路稳定后,将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0 = 4m/s 竖直向上射入板间.若小球带电量为q =1×10-2C ,质量为m =2×10-2 kg ,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A 板?此时,电源的输出功率是多大?(取g =10 m/s 2)解:(1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A 板时速度为零. 设两板间电压为U AB由动能定理得 -mgd -qU AB =0-2021mv ① ∴滑动变阻器两端电压 U 滑=U AB =8 V ② 设通过滑动变阻器电流为I ,由欧姆定律得I =A rR U E 1=+-滑③ 滑动变阻器接入电路的电阻 Ω 8==滑滑I U R ④ (2)电源的输出功率 P 出 = I 2( R + R 滑) = 23 W ⑤8、电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,他们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同.图①为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R 1、R 2和自动开关.(1)当自动开关S 闭合和断开时,用电器分别处于什么状态? (2)用电器由照明电路供电(U =220V ),设加热时用电器的电功率为400W ,保温时用电器的电功率为40W ,则R 1和R 2分别为多大?(3)若将图①中的自动开关S 换成理想的晶体二极管D ,如图②所示,其它条件不变,求该用电器工作1小时消耗的电能. 解:(1)S 闭合,处于加热状态;S 断开,处于保温状态 (2)由电功率公式得21图3R 2图①R ②R121R U P = ……… ① 2122R R U P +=……… ② 联立①②得 R 1=121Ω R 2=1089Ω (3))1092.7(22.022521J h kW tP t P W ⨯⋅=+=或。