专题四动态电路的分析和计算.pptx

将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动， 下列说法正确的是( B )
A．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变 C．电压表V1与电压表V2的示数之和不变 D．电压表V2与电流表A的示数之比不变
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类型聚焦
专题四 动态电路和电路故障分析
图TZ4－1
合，灯泡L1、L2并联接
入电路，I乙＝RU1，I甲＝
U R1＋
RU2>I乙
I＝―I―1＋→I2I↓
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专题四 动态电路和电路故障分析 电路故障的判断
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专题四 动态电路和电路故障分析
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专题四 动态电路和电路故障分析 电路故障的检测
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专题四 动态电路和电路故障分析 动态电路
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专题四 动态电路和电路故障分析
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专题四 动态电路和电路故障分析
先电压后电流，
先支路后干路：U
①开关S1闭合、S2断
先电流后电压，先 不变 U1―＝―U2→＝U U1、 开，灯泡L1单独接入电
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专题四 动态电路和电路故障分析
2011年以选择题的形式考查了因滑动变阻器阻值变化而导 致的电流表、电压表示数变化及灯泡亮度的变化情况；2012年 以选择题的形式考查了因电路故障而导致的电路变化；2013年 以选择题的形式考查了生活中的变阻器及电路变化问题；2014 年在选择题中考查了滑动变阻器的阻值变化而导致电流和部分 电路两端电压的变化情况。可见，动态电路题是安徽中考填空 题或选择题必考的内容之一，在复习过程中花大力气进行复习 是非常有必要的。

•
74、先知三日，富贵十年。付诸行动，你就会得到力量。
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75、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。
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76、好习惯成就一生，坏习惯毁人前程。 Nhomakorabea•
77、年轻就是这样，有错过有遗憾，最后才会学着珍惜。
•
78、时间不会停下来等你，我们现在过的每一天，都是余生中最年轻的一天。
•
79、在极度失望时，上天总会给你一点希望；在你感到痛苦时，又会让你偶遇一些温暖。在这忽冷忽热中，我们学会了看护自己，学会了坚强。
C．φM升高，φN降低 D．φM降低，φN升高
M
O
N
R2
R3
E,r
几种变形
*2.与电容相结合的动态变化问题
在如图电路中，电键K1、K2、K3、K4均闭合，C是 极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴
P。断开哪一个电键后P会向下运动
A.K1
B.K2
C.K3
D.K4
R1*、3R．2如、图R3所、示R4，为电四源个电可动变势电为阻E。，要内使A电C电阻容为器r，
2.并联两支路电阻之和一定的情形
3.两部分电阻变化而引起的其它用电器的电流、 电压及功率的变化
二.几种变形
基本情形：单个电阻变化而引起的
如图所示电路中，当滑片P向右移动时，三个小灯泡
的亮度如何变化？
L1
思路：
L2 P
局部的变化
外电压的变化
R0
E
L3
总电阻的变化 其它各部分的
r
变化情形
总电流的变化 (两条腿走路)
•
80、乐观者在灾祸中看到机会；悲观者在机会中看到灾祸。
•

复杂系统静稳功率极限的实 用算法
对于复杂系统，为了使系统有一定的功角静稳裕度， 要求了解其静稳功率极限，以便限制发电机输出功率 15% 20%正常运行 P P K *100% P 事故后运行 10%
def max o P o
复杂系统静稳功率极限实用计算中假定 I. 忽略原动机、调速系统的动态作用，认为机械功率恒 定，发电机用暂态电抗X'd 后的内电动势 表示，且在 小扰动下为恒定 II. 网络线性，负荷考虑电压特性或用恒定阻抗处理 III. 忽略发电机转子运动的机械阻尼，系统在小扰动下有足 够的阻尼，只考虑非周期性功角稳定破坏问题，用 判据进行分析
KP
max
0
特殊情况下的简化计算： 若负荷为恒定阻抗，过渡方案采用转子角不变其余发电机转子 角不变，从而 X'd 后的电动势不变，则指定发电机的静稳极限的 计算步骤为：
P0
第一步：稳态工况潮流 计算，建立网络节点导 纳矩阵Y0， 将负荷导纳矩阵支路并 入Y0，将发电机X 'd 追加入Y0阵然 后做导纳阵收缩，只剩 下发电机内电动势节点 , 并设相应 导纳阵方程为：Y E I (式1)
Ei2Gii M i cos i N i sin （式 2） i
n Ei E j j 1 j i n 标形式； Mi Ni Yi j cos( j ij ) Yi j sin( j ij )
第二步：设第i号机为指定发电机，则 由上式可得：
n 2 Pi Re Ei I i Ei Gii Cij sin ij Dij cos ij 式1 j 1 j i


式中，Cij Ei E j Bi j ; Dij Ei E j Gi j ; Gi j jBi j Yi j ; ij i j 根据上式，改变 i 可计算Pi i曲线 j

1、串联电路滑动变阻器滑片移动引起的电路中电表的变化
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。
U总 R总
图1
I总
1
2
根据欧姆定律和串联电路的基本规律，这种电路中： 1、电源电压（V表）始终保持不变； 2、串联在电路中的电流表（A）和并联在定值电阻两端的电压表（V1） 变化相同。 3、并联在滑动变阻器两端的电压表（V2）和电流表（A）的变化相反。
3、滑动变阻器特殊电路
例3 滑动变阻器的滑片向左移，各表示数如何变化？
拆掉电压表后
V1
测的是谁的电压？
V2
测的是谁的电压？
这种电路最大的特点是与滑片串联的电压表 的示数随滑片位置变化而变化，其余各表在滑 片移动过程中一般不会发生任何变化。
类型二
开关的断开或闭合引起的电路中电表的变化
1、串联电路开关的断开或闭合引起的电路中电表的变化
2、并联电路滑动变阻器滑片移动引起的电路中电表的变化
例2 如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？
U总 R总 I总
增加支路， R总变小 增大支路电阻，ห้องสมุดไป่ตู้R总变大
图2－1
图2－2
根据欧姆定律和并联电路的基本规律，在这种电路中： 1、并联在电源、定值电阻或是滑动变阻器两端的电压表示数始终保持不 变； 2、和定值电阻串联的电流表示数保持不变； 3、干路里的电流表和滑动变阻器串联的电流表都是随滑变的变大（或变 小）而变小（或变大）。
图10
开关断开后
未完待续……
动态电路分析
江夏区求实中学 吴志坚
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。 21、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 22、成长是一场和自己的比赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。 23、你没那么多观众，别那么累。做一个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。 24、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后的结局交给 时间来定夺。 25、没什么好抱怨的，今天的每一步，都是在为之前的每一次选择买单。每做一件事，都要想一想，日后打脸的时候疼不疼。 26、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡 慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。

在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
（江西中考试题） 如图所示，开关S1闭合，当S2由1掷
到2，电流表和电压表的示数变化情况是（ A．电流表示数变小，电压表示数变大
B）
B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电流表示数变大，电压表示数不变
一、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：
首先分析清楚电路是串联或是并联，然 后分析电表所测量的对象，再分析滑片 的移动引起滑动变阻器的电阻变化是怎 样的，最后根据欧姆定律和串联电路、 并联电路的特点综合分析得出结论
注意：抓住题中不变的量，如电源电压不变， 定值电阻阻值不变, 灯泡电阻不变。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
二、开关的断开或闭合引起电路中电学物 理量的变化
• [例3]在如图所示的电路中，将开关K闭合，则 电流表的示数将__变_大__，电压表的示数将 ___变_大____(均填“变大”、“变小”或“不 变”)。
B 电流表示数减少，电压表示数增大。
C 电流表示数不变，电压表示数减少。
D 电流表示数不变，电压表示数增大。
R2
R1
R2
R1
P
A
V
K
P A
K
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
小结
一、动态电路的主要类型
1.滑动变阻器的滑片移动引起的 电路变化问题。

温度为20℃时，热敏电阻对应的阻值为50Ω，
则总电阻为R总＝50Ω+10Ω=60Ω.电源电压U 总＝R总I1＝60Ω×0．2A＝12V
❖ 合作探究
2.环境温度根据什么来求？请写出解答过程
动 由题意可以知道，环境温度可以根据热敏电阻的阻 态 值来求。所以要先求出电流为0.4A时热敏电阻的阻
值，再根据图像得出环境温度。
0．6A）．开关，定
值电阻R0（10Ω）、
导线若干。
❖ 合作探究
（1）当环境温度为20℃时．电流表的读数
动 为0．2A，求电源的电压。
态 电 路
（2）电流表的读数为0．4A时，当时环境 温度是多少？
分析： 1.这是什么电路，要求电源电压要知 道哪些条件？怎样得到这些已知条件？
分 析
这是串联电路，要求电源电压要知道对应温 度下的电流值和总电阻。由图像可以知道当
❖ 学习内容二
动
态
电 路
动态电路的计算
分
析
❖学习指导
动 态 电 回顾欧姆定律的公式以及其变形式 路 分 析
❖ 自学检测
1.欧姆定律的公式：I=____ 、 U=___ 、
动 R=_____。
态 电 路 分 析
2.串、并联电路中的电流、电阻、电压 之间的关系： 串联电路中的电流关系是：I=______ 电压关系是U总=________ 电阻之间的关系R总=________。 并联电路中的电流关系是：I总＝_____
电 当I2=0.4A时，电路中的总电阻R总＝U总/ I2 路 ＝12V/0.4A＝30Ω
分 析
热敏电阻的阻值R=R总－R1＝30Ω－10Ω ＝20Ω
由图像可知道此时环境温度为40℃。

的最大阻值和灯泡串联，由图象可知，当电压表示数为
1.5 V时，电路中的电流I＝0.3 A，U滑＝IR滑＝0.3 A×10 Ω＝3 V，U＝UL＋U滑＝1.5 V＋3 V＝4.5 V，故A
正确； 由图象可知，小灯泡两端的电压为3 V时，电路中的电流
I′＝0.5 A，PL额＝UL额I′＝3 V×0.5 A＝1.5 W，故B 正确；小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑′ ＝U－UL额＝4.5 V－3 V＝1.5 V，滑动变阻器接入电路 中的电阻R滑′＝I′(U′滑)＝0.5 A(1.5 V)＝3 Ω，故 D正确；滑动变阻器消耗的电功率P滑′＝U滑′I′＝1.5
V×0.5 A＝0.75 W，故C错误．
• 例3:如Biblioteka 所示,电源电压恒定，小灯泡上标有“2V 1W”
的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω ．求： • (1)小灯泡正常发光时的电阻．
• (2)断开开关S1．闭合开关S、S2、S3．将滑片P移到距a 端的长度为总长ab的l／5位置时．小灯泡L恰好正常发 光．电源电压是多少?
• 类型一：开关引起的电路变化
• 例 到1闭：如合图的所过示程电中路，，下开列关有S关1闭说合法，正开确关的S是2由（断C 开)
• A．电压表示数不变，电流表示数变大 • B．电压表示数变大，电流表示数变小 • C．电压表和电流表的示数的比值不变 • D．电压表和电流表的示数的比值变大
解题思路:由电路图可知，开关S2断开时，两电阻串
联，电压表测R1两端电压，即电路中部分电压，小 于电源电压。开关S2闭合时，电路为R1的简单电路，
电压表测电源电压，因而电源电压表示数变大，故A 不正确。开关S2由断开到闭合的过程中，电路中的 总电阻变小，由I=U/R可知，电路中的电流变大，即 电流表的示数变大，故B不正确；因电压表和电流表

例、图示电路中，电源电动势为ε ，内阻不计，滑 动变阻器最大阻值为R，负载电阻R0的阻值也为R ① 当开关K断开，滑动触头P滑动时R0两端的电压 U0变化的范围是多大？ ② 当K闭合，P滑动时，U0的变化范围是多大?
分析指导：电路变化由开关K的通断及滑动触头P的移动决定。 R被P分割为RaP和RPb两部分，P的变化引起两部分阻值变化， 但它们的和恒等于R。
① K断开时：R0与RaP串联 P在b端时，由于R0=R，根据分压规律， R0上电压U0有最小值为ε /2P在a端时， RaP=0，R0上的电压是最大值为ε U0的变化范围是ε/2≤U0≤ε
② K闭合时：R0与Rpb并联，再与RaP串联 P在b端：
RPb=0，R0上电压U0有最小值为零。 P在a端：
电路参量的动态分析
1、动态分析：
直流电路中，当电源确定以后，电路中某个参量的变化
通常会引起电路工作状态变化。
电路的变化通常有两种类型：
第一种是外电路中的某部分电阻变化引起电路工作状态
变化；
第二种是电路中电键闭合和断开使电路结构改变使电路
工作状态变化。
分析电路中各物理量的变化称为动态分析，通常结合画
流程图的方法进行。
解题注意：当发现某一个物理量的变化难以确定时，应 转向分析旁边支路，最后确定它的变化.
知识补充：
1）某部分电路电阻增大，总电阻增大；该部分电路两端电压增大
2）并联电路支路增加，总电阻减小
3）并联电路电阻代数和一定，当各支路电阻相等时总电阻最大
例1、（串联电路——分压作用）如图电路，当滑动变阻器滑片 左移时，判断电流、电压表示数的变化？
器的滑动头向左移动时，下列判断正确的是（ AD ）
A．L1变暗 C．L2变暗

时域分析法分析步骤
2. 利用数值求解方法（如欧拉法、龙格-库塔法 等）求解微分方程；
3. 得到电路的时域响应。
用频域分析法分析复杂动态电路
频域响应：研究在正弦波信号作用下，电路中电压、电 流等参数随频率变化而产生的动态行为。
频域分析法基本原理：基于线性时不变电路的传递函数 ，将电路转化为频域进行分析。
具有初始状态，当输入信号作用于初始状态时，输出会随时 间变化。
动态电路的分类
线性时不变电路（LTI）
满足线性叠加原理和时间不变性的电路。
非线性时不变电路（NLTI）
不满足线性叠加原理但时间不发生变化的电路。
时变电路（TTI）
既不满足线性叠加原理也不满足时间不发生变化特性的电路。
动态电路的计算方法
Multisim软件的进阶应用技巧分享
高级电路分析方法
介绍更高级的电路分析方法，如傅里叶变换和小信号模型等，并 应用这些方法对动态电路进行分析。
自定义元件和宏
如何自定义电路元件和宏，以扩展Multisim软件的功能。
多领域协同设计和仿真
如何将不同领域的软件进行协同设计和仿真，以实现更高效的设 计和更精确的预测。
2. 利用叠加原理求出直流分量产生的稳态响应和交流分 量产生的瞬态响应；
3. 将稳态响应和瞬态响应叠加得到总响应。
用时域分析法分析复杂动态电路
时域响应：研究在输入信号作用下，电路中电压 、电流等参数随时间变化而产生的动态行为。
1. 根据电路拓扑结构和元件参数列出微分方程 ；
时域分析法基本原理：基于线性时不变电路的 微分方程，通过求解微分方程得到电路的时域 响应。
计算实例2：RC放电电路
• 电路图：一个RC放电电路，其中电阻为R，电容为C。 • 电路方程：根据KVL和KCL，列出电路方程为 • i(t) = C * du(t) / dt + u(t) / R • 解方程：利用拉普拉斯变换，将方程变换到复平面，利用部分分式展开法求解得到电流的解析解。 • 结果分析：计算结果中，i(t)为电容上的电流；u(t)为电容两端的电压。通过这些参数可以分析该电路的暂