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纯电阻电路和非纯电阻电路题目

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纯电阻电路和非纯电阻电路题目

电路是电子学中的基础课程之一，它描述了电子设备中电子元件的运作及其相互作用。电路可以分为纯电阻电路和非纯电阻电路两种类型，本文将对这两种电路进行分析。

一、纯电阻电路

纯电阻电路是指由电阻器、线圈、电容器等单一电子元件组成的电路。在纯电阻电路中，电流和电压均为正弦波形，且电流先于电压出现，即电流落后于电压90度。此外，电路中的电流仅由电势差驱动，电势差与电路中的电流呈线性比例关系。

在纯电阻电路中，流过电阻的电流I和电阻R的关系可用欧姆定律表达：

I = V/R

其中，I是电流，单位为安培（A）；V是电势差，单位为伏特（V）；R是电阻，单位为欧姆（Ω）。

纯电阻电路不产生电磁波，因此适用于噪声敏感的应用，例如音频放大器和仪器测量电路。

二、非纯电阻电路

非纯电阻电路是指由电容器和电感器等电阻以外的元件组成的电路。在非纯电阻电路中，由于电容器和电感器的存在，电路中的电流和电压的波形与纯电阻电路不同。此外，电感器和电容器会相互储存能量，造成电路中电压和电流之间的相位差。

由于电容器在电场中储存能量，因此电容器对电流的变化有着较为迅速的响应速度。相比之下，电感器作为一个电场惯性的元件，会阻碍电流的变化。因此，在电路中加入电容器可以提高电路对高频信号的传输能力，而加入电感器可以提高电路对低频信号的响应速度。

非纯电阻电路被广泛应用于通信、无线电和电源等领域，其中一种典型的应用是有源滤波器。有源滤波器结合了有源元件（例如晶体管和运算放大器）和被动元件，可以实现滤波功能。

三、纯电阻电路和非纯电阻电路间的转换

在纯电阻电路中，如果加入交流电源，则电路中的电流和电压均为正弦波，其波形和频率均为相同的。如果在电路中加入电容器和电感器等元件，则会出现电容器和电感器较为特殊的频率响应，因此电路中的电流、电压等特性也会发生改变。

通常情况下，非纯电阻电路可以转化为纯电阻电路，然而，一些电路中的非纯电阻元件需要加上外部电源才能正常工作，这就需要引入一些控制电路来调整电路工作效果。

总之，纯电阻电路和非纯电阻电路有着明显的区别，其特性也不同。在实际应用中，应该根据具体的需求来选择合适的电路类型，并根据实际情况进行组合和转换，以达到最佳的电路效果。

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纯电阻电路和非纯电路的区别

纯电阻电路和非纯电路的区别

类别 纯电阻电路 非纯电阻电路

定义 电能全部转化为内能。 电能除内能外，还有其它形式能量的转换。

电炉，电饭煲，电热毯，电烙铁，白炽灯，电取暖器等全部转为内能 例如电风扇，电能转化为机械能和内能；

给蓄电池充电，电能转化为化学能和内能；

电磁起重机，电能转化为磁能和内能。

功和热的关系 W=Q W总=Q+W机械能

电流 I I=UR（欧姆定律，仅适用于纯电阻电路） （非纯电阻电路不能使用欧姆定律及其变形）

电功 W W=UIt（电功的定义式，通用）

W=Pt（电功率定义式的变形，通用）

W=Q=U2Rt

（根据电功的定义式和欧姆定律得到的变形式） W>Q

（非纯电阻电路不能使用根据欧姆定律得到的变形式）

电热 Q Q=I2Rt（焦耳定律，通用）

电功率 P P=UI=Wt（电功率的定义式，通用）

热功率 P热 P热=I2R（根据焦耳定律和电功的定义，通用）

P=P热=UI

P热=U2R (P=UI是总功率，P热

（非纯电阻电路不能使用根据欧姆定律得到的变形式）

中考物理-纯电阻与非纯电阻电路

中考物理-纯电阻与非纯电阻电路

纯电阻电路与非纯电阻电路

纯电阻电路就是在通电的状态下，只发热的电路，即通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。纯电阻电路中只有电阻、电源、导线，电能不能转化为热能以外的能量形式。例如：电灯，电烙铁，熨斗，等等，他们只是发热。它们都是纯电阻电路。

但是，发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的内能，一部分转化为其他形式的能，如发动机，电扇等，一部分电能就要转化为机械能。

①在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中，电功等于电热，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I²Rt＝U² t /R

②在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等)中消耗的电能除转化成内能外，还有一部分转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽)，即：

电动机：W＝E机械＋Q (UIt＝E机械＋I²Rt)

电解槽：W＝E化学＋Q (UIt＝E化学＋I²Rt)

此时：W>Q (UIt>I²Rt)

在非纯电阻电路中，U²t/R既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立．

（2）电功率与热功率

①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I²R＝U²/R

②在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P＝UI为电功率，P′＝I²R为热功率，有P>P′.

特别提醒：

不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能．

非纯电阻电路

非纯电阻电路

非纯电阻电路电热计算：

1． 有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A．求

（1）电动机线圈的电阻R

（2）电动机正常工作时，线圈上产生的功率；

（3）电动机正常工作时的输出的功率为多少．

2．如图所示，是某直流电动机提升重物的装置．当电动机的工作电压U=110V时，稳定地向上匀速提升重物，电路中的电流I=5A．线圈的电阻R=4Ω．

（1）求电动机线圈产生焦耳的功率P热；

（2）求电动机消耗的电功率P；

（3）求电动机输出的机械功率P机；

3．某玩具汽车的电动机使用12V的电源驱动，小聪将原来标有“12V、1A、1Ω”字样的电动机，更换为标有“12V、1A、0.5Ω”字样的电动机，小聪这样做既减小了电流的 （选填“磁”、“热”、“化学”）效应对小汽车的危害，又提高了能量的利用率，更换后，小汽车工作5min产生的量为 J．

4．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内阻为0.8Ω，电阻R=10Ω，直流电压U=160V，理想电压表的示数为110V．求：

（1）通过电动机的电流大小为多少？

（2）输入电动机的总电功率为多少？

（3）电动机的热功率为多少？

（4）电动机输出机械功率为多少？

5．一台家用电风扇，它的电动机线圈的电阻为R，正常工作时所加电压为U，通过电动机的电流位I，工作了一段时间t，在这段时间内电动机消耗的电能为 ，线圈中产生的热为 。

6．小鑫同学将一个电吹风拆开来研究．他发现电吹风中有电热丝，电动机和开关等，他画出的电吹风的电路图如图

（1）同时闭合开关后电动机工作过程中的能量转化情况如何？

（2）当电吹风吹热风时，正常工作3min，消耗多少电能？

（3）当电吹风吹热风时，电热丝R中的电流多大？

电阻电路例题

电阻电路例题

Question 1：

Please use source transformation to find the current I in the following circuit. [8

Marks]

5A2A4Ω3Ω7ΩI

Solution:

Use source transformation to redraw the circuit, we will get:

+-+-7Ω4Ω3Ω15V8VI[5 Marks]

So:

1580.5347IA [3 Marks]

Question 2:

Please use source transformation to find the current 2i in the following circuit. [8

Marks]

+-R1R2R3R4VsIsi2 Solution:

Redraw the original circuit as the following: R2R3Isi2

[5 Marks]

Then the current 2i is:

3223sRIiRR [3 Marks]

Question 3: 15 Marks

Use the node-voltage method to find the branch current oI and the power dissipated

in the 18  resistor in the circuit in Figure P3.

12 Ω6 Ω0.5I0I06 Ω6 A+-18 Ω12I0

Figure P3

Solution:

12 Ω6 Ω0.5I0I06

Ω6 A+-18 Ω12I0V1V212 Select the lower node as the reference node and define the node voltages of node 1