电路分析中动态电路的电路方程
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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。
模块四电学专题04 欧姆定律之动态电路分析*知识与方法一、由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化1.串联电路:解题方法:对于串联电路,一般的分析顺序为:滑动变阻器电阻R p的变化→电路总电阻R总的变化(R总=R+R P)→ 电路电流I的变化(U不变,I总RU=)→定值电阻R两端电压U1的变化(U1=IR)→滑动变阻器两端电压U2的变化(U2 =U−U1)快速巧解方法:根据串联电路分压规律,R p增大时,U2增大。
2.并联电路:解题方法:①电源两端电压U不变⇒通过R的电流I1不变(I1RU=);②P的移动方向⇒滑动变阻器阻值的变化⇒滑动变阻器所在支路电流I2的变化(U不变,I2PRU=)①②⇒干路电流I的变化(I = I1+I2)二、由开关引起的电路中物理量的变化R PAV2V1SR解题方法:① 画等效电路图:分析闭合不同开关时,分别有谁连入电路;② 分析电表:电压表、电流表分别测谁;③ 根据欧姆定律、串并联电路规律和电源电压不变的条件,判断电表示数的变化。
三、由敏感电阻(光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻、压敏电阻等)、与浮力杠杆等(加油、称体重等) 结合的应用型动态电路分析分析思路基本与“由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化”相同四、利用变化量求定值电阻 1.U 1 = IR ,U ′1 = I ′R ,U ′1—U 1=(I —I ′)R ,ΔU 1=ΔIR2.∵U 不变,∴ΔU 1=ΔU 2∴ΔU 2=ΔIR*针对训练一、单选题1.(2023秋·山东泰安·九年级统考期末)热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的.要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路,要求温度升高时电表示数减小,以下电路符合要求的是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】A .由电路图可知,热敏电阻与R 0并联,电流表测并联电路干路电流.当温度升高时,热敏电阻R P AV 2 V 1 SR阻值变小,干路电流变大,故A不符合题意.B.热敏电阻与R0并联,电流表测热敏电阻的电流,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,由IUR=可知,通过热敏电阻的电流变大,电流表示数变大,故B不符合题意.C.已知热敏电阻与R0串联,电压表测R0两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据串联电路分压原理,电压表示数变大,故C不符合题意.D.已知热敏电阻与R0串联,电压表测热敏电阻两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据串联电路分压原理,电压表示数变小,故D符合题意为答案.2.(2023秋·河北保定·九年级统考期末)如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小)。
电路分析中动态电路的电路方程引言在电路分析中,我们经常遇到动态电路,即电路中存在变化的参数或信号。
为了准确地描述和分析这些动态电路,我们需要建立电路方程。
本文将介绍动态电路的电路方程的基本原理和推导过程。
电路方程的定义电路方程是描述电路中相互联系的电压和电流的方程。
对于静态电路来说,电压和电流都是常数,电路方程很简单。
但对于动态电路来说,电压和电流的值会随着时间的变化而变化,因此需要建立包含时间变化的方程。
动态电路的模型动态电路的模型一般由电感、电容和电阻组成。
其中,电感和电容是动态电路的主要元件,可以存储和释放电能。
电阻用于限制电流的流动。
根据这些元件的特性,我们可以建立动态电路的方程。
电感和电容的数学模型电感和电容在电路中的作用原理和数学模型如下:电感电感是由导体所围成的线圈或线圈所固定的绕组,当电流通过时,会产生磁场。
根据电感的特性,我们有以下数学模型:•电感的电压-电流关系:根据欧姆定律和电感的数学描述,我们可以得到电感的电压与电流的关系式为:V_L = L * dI / dt其中,V_L表示电感的电压,L表示电感的感值,dI/dt表示电流随时间的变化率。
电容电容是由两个导体之间的绝缘体隔开的装置,当电压施加在电容上时,会储存电荷。
根据电容的特性,我们有以下数学模型:•电容的电流-电压关系:根据欧姆定律和电容的数学描述,我们可以得到电容的电流与电压的关系式为:I_C = C * dV / dt其中,I_C表示电容的电流,C表示电容的电容值,dV/dt表示电压随时间的变化率。
动态电路的求解了解了电感和电容的数学模型后,现在我们可以开始建立动态电路的电路方程。
一般来说,我们可以遵循以下步骤:1.根据电路图,确定电路中的元件和其连接关系。
2.应用基本电路定律(如欧姆定律、基尔霍夫定律)建立节点方程或回路方程。
3.根据电感和电容的数学模型,将其结合到节点方程或回路方程中。
4.将电路方程转化为微分方程。
物理电学动态电路计算公式动态电路是指电路中的元件参数随时间变化的电路。
在动态电路中,电流、电压和电荷都是时间的函数,因此需要使用微分方程来描述电路中的动态特性。
在本文中,我们将讨论动态电路中常见的计算公式和相关的物理概念。
1. 电压和电流的关系。
在动态电路中,电压和电流的关系可以通过欧姆定律来描述。
欧姆定律表示电路中的电压和电流成正比,即电压等于电阻乘以电流。
数学公式可以表示为:V = R I。
其中V表示电压,R表示电阻,I表示电流。
这个公式适用于直流电路和交流电路中的电阻元件。
2. 电容和电感的动态特性。
在动态电路中,电容和电感是常见的元件,它们具有储存电荷和能量的特性。
电容的电压和电流的关系可以通过以下公式描述:I = C dV/dt。
其中I表示电流,C表示电容,dV/dt表示电压随时间的变化率。
这个公式表示电容的电流与电压的变化率成正比。
而对于电感元件,电压和电流的关系可以通过以下公式描述:V = L di/dt。
其中V表示电压,L表示电感,di/dt表示电流随时间的变化率。
这个公式表示电感的电压与电流的变化率成正比。
3. 电路的动态特性。
在动态电路中,电路的动态特性可以通过微分方程来描述。
微分方程可以表示电路中的电压、电流和电荷随时间的变化关系。
例如,对于一个包含电阻、电容和电压源的电路,可以通过以下微分方程描述电路的动态特性:V = L di/dt + R i + 1/C ∫i dt。
其中V表示电压源的电压,L表示电感,R表示电阻,C表示电容,i表示电流。
这个微分方程描述了电路中电压、电流和电荷的动态变化关系。
4. 交流电路中的计算公式。
在交流电路中,电压和电流的关系可以通过复数形式的欧姆定律来描述。
复数形式的欧姆定律表示电压和电流之间的关系是一个复数阻抗的乘积。
数学公式可以表示为:V = Z I。
其中V表示电压,Z表示复数阻抗,I表示电流。
这个公式适用于交流电路中的电阻、电容和电感元件。
电路动态分析五步法作者:赵亮来源:《中学生数理化·教研版》2009年第12期电路动态分析问题是电学知识的一个重要知识点.它考察电路的基本知识,综合性很强.许多材料的解释复杂,学生无法下手,打不开思路.在教学中,我对这类题进行了对比,总结出了一种简单流畅、有效实用的方法,我称其为“电路动态分析五步法”.下面将此法介绍给大家.一、五步法内容总总内外拓展一外2拓展二:I=I2二、内容解释第一步:电路某阻值变化与总阻值变化相同.总其他=R2(1+R2第二步:总电流变化与总阻值变化相反.总第三步:内压变化与总电流变化相同.内=Ir第四步:外压与内压变化相反.内外第五步:拓展一:外压等于各部分电压之和.外+U2拓展二:总电流等于并联各支路电流之和.2注意:(1)拓展一和拓展二相互利用.(2)前四步简单易懂,关键是对第五步的理解运用.三、“五步法”的应用例1 如图2,电路中、R2、和皆为定值电阻为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U.当的滑动触点向图中a 端移动时().变大,U变小变大,U变大变小,U变大变小,U变小解:当触点总向图中a端移动时减小.总总内外拓展一外外拓展二总=I2I22总=I2答案为例2 如图3,电路中,A、B、C、D是四只相同的电灯,当滑动变阻器的滑片向上滑动时,下列说法正确的是().灯变亮灯变亮灯变亮灯变亮解:滑片向上滑动增大.总总内外外所以A灯变亮.拓展一总.总B灯变暗.拓展二外外C灯变亮.拓展三D灯变暗.答案为AC.通过“五步法”的理解可以总结一些小规律,应用起来解决问题非常快捷.规律变化与其两端电压变化相同.规律变化与其流过的电流变化相反.。