电路动态分析题

闭合电路的动态分析

1、 总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律：

当R增大时，I变小，又据U=E-Ir知，U变大。当R增大到∞时，I=0，U=E（断路）。

当R减小时，I变大，又据U=E-Ir知，U变小。当R减小到零时，I=E r ，U=0（短路）

2、 所谓动态就是电路中某些元件（如滑动变阻器的阻值）的变化，会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。

3、 解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析，同时，还要掌握一定的思维方法，如程序法，直观法，极端法，理想化法和特殊值法等等。

4、 基本思路是“部分→整体→部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。

例题 在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是（ ）

A、I变大，U变小

B、I变大，U变大

C、I变小，U变大

D、I变小，U变小

[解析] 当R5向a端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小。

根据闭合电路的欧姆定律EIRr知道，回路的总电流I变大，内电压U内=Ir变大，外电压U外=E-U内变小。所以电压表的读数变小。外电阻R1及R4两端的电压U=I（R1+R4）变大。R5两端的电压，即R2、R3两端的电压为U’=U外-U变小，通过电流表的电流大小为U’/(R2+R3)变小。答案：D

[规律总结]

在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：

（1）凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。阻值增大，它们也增大。

串联电路的动态电路分析

例l如下图所示的电路中，电源电压不变。当开关S由断开到闭合时，电流表A2的示数将________；电压表V示数与电流表A1示数的比值将________。（均选填“变小”、“不变”或“变大”）

分析：当开关S断开时，电阻R1与R2串联，电压表测R1两端的电压；当开关S闭合时，R1与电流表A2被短路，电流表A2表示数变小为零，电压表仍测R1两端的电压，同时也测电源电压。因此，电压表示数变大，R1的电阻不变，根据欧姆定律可知，通过R1的电流变大，即电流表A1变大。

答案：变小，不变

例2 如下图所示的电路中，闭合开关S后，将滑片P向右移动，电流表A的示数将________。则电压表V和电流表A的示数的乘积将________。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）

分析：此电路中，电阻R1和R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电压表V测总电压。当滑片P向右移动时，R2接入电路的阻值变大，造成总电阻变大，总电压不变，根据欧姆定律I=U/R可得：电流I变小，即电流表A示数变小。又因为总电压不变，故电压表V与电流表A的示数的乘积将变小。

答案：变小，变小

例3 如图示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P自左端向中点移动时，电压表V1的示数将________，电压表V2示数的变化值与电流表A示数变化值的比值将________。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）

分析：此电路中R1与R2串联，电压表V1测电源两端电压，不会发生改变，电压表V2测R2端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P自左端向中点移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻值小，因而电路中的总电阻变小，又因为电源电压不变，故电路中的电流变大。

总电压相同，R1两端电压变化量等于R2。两端电压变化量。

R1两端电压：U1=I1R1

移动电压：111UIR

111111111()UUIRIRIIR

一阶电路动态分析练习题

1、如图7.1所示电路中，已知VuC6)0(，0t将开关S闭合，求0t时的)(ti。

2 、 图3-7所示电路，开关动作前电路已达稳态，t=0时开关S由1扳向2，求t>=0+时的iL(t)和uL(t)。

3、 图示电路，t=0-时电路已达稳态，t=0时开关S打开，求t>=0时的电压uc和电流i。

3- 17图3-7所示电路，开关动作前电路已达稳态，t=0时开关S由1扳向2，求t>=0+时的iL(t)和uL(t)。

3-11 图示电路，t=0-时电路已达稳态，t=0时开关S打开，求t>=0时的电压uc和电流i。

3-10 如图所示电路，t=0时开关闭和，求t>=0时的iL(t)和uL(t)。

2、如图7.2所示电路中，0)0(Li，0t时开关S闭合，求0t时的)(tiL。

1-10 题11-10图示电路。t<0时电容上无电荷，求开关闭合后的uC、iR。

iR

2mA

2F uC +

- K(t=0)

5k

题11-10图

11-11 题11-11图示电路原处于稳态，求t0时的iC和uL。

iL

uL +

- K 19A

(t=0) 10Ω 5Ω

3H 4

题11-11图

13 如图所示电路，t=0时开关闭和，求t>=0时的iL(t)和uL(t)。

3、 电路如图7.3所示，已知u(0)=10V，求u(t)，t≥0。

5、 电路如图7.5所示，求iL ( t )（t≥0）,假定开关闭合前电路已处于稳定状态。

15 图3-17所示电路，开关闭和前电路已达稳态，求开关闭和后的uL。

17 图3-20所示电路，t=0时开关S1闭和、S2打开，t<0时电路已达稳态，求t>=0+时的电流i(t)。

3-20 图3-20所示电路，t=0时开关S1闭和、S2打开，t<0时电路已达稳态，求t>=0+时的电流i(t)。 图7.5 k110V

《动态电路》练习题

1、判断下列各图中，闭合开关S后，当滑动变阻器滑片向右移动时，各电压表、电流表的示数如何变化？

2、判断下列各图中，当开关S由断开到闭合后，各电压表、电流表的示数如何变化？

《动态电路分析》

1．如图1所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1 = 2R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表示数分别U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别U2和I2，则I1与I2的比值是 ，U1与I1的比值 U2与I2的比值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 图1 V R1

R2 S2 A

S1 2．在图2所示的电路中，电源电压不变。电键S闭合后，当电键S1由断开到闭合时，电压表V的示数将

；电键S1闭合后，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A与电流表A2示数的差值跟电流表A1示数的比值将 。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）

3.在图3所示的电路中，电源电压保持不变，若电键S由闭合到断开，电压表V1的示数将 。电键S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值将 。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）

4．在图4所示的电路中，电源电压不变，将滑片P向左移动的过程中，示数始终不变的电表是 。当滑片P移至左端时，断开电键S，电压表V示数与电流表A示数的比值将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。

5．在图5所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S后，将滑动变阻器滑片P向右移动时， 电流表A示数______ ，电压表V1示数跟电流表A示数的比值________，电压表V1示数跟电压表V2示数的比值________（均选填“变大”、“不变”或 “变小”）。