《电路及计算》专题(好)要点.doc

专题五 电路分析及计算 【内容要点】 本专题的重点是闭合电路欧姆定律和串、并联电路的特点，难点是电路的识别和电路变化的分析，在电路的分析和计算时，要注意以下几个问题： 1．电路的表征量E、r、R 在电路的分析和计算时，一般认为E和r是不变的，最活跃的是R。当电路中某一部分电阻发生变化时，整个电路各部分的电流、电压和功率都将重新分配。 2．关于电阻串、并联的规律 （1）串、并联混合电路的总电阻，总是随其中任一电阻的增大而增大、减小而减小。 （2）分压器电路的阻值：如图1所示，R1和R2组成分压器电路。当R1的串联部分阻值RAP增大时，总电阻RAB增大；RAP减小时，总电阻RAB减小。 （3）双臂环路的阻值：如图2所示，由R1、R2和R组成双臂环路。当AR1P支路和AR2P支路总阻值相等时，RAB最大；当P滑到某端，使某一支路阻值最小时，RAB最小。 3．闭合电路中E、R总、I总、U端的关系 （1）E≥U端≥0 断路时：R总→∞，U端=E 短路时：R总→0，U端=0 （2）R总↑→I总=↓→U端=E—I总r↑ 反之，R总↓→I总↑→U端↓ 4．部分电路中R、I、U的关系 （1）任一电阻Ri的阻值增大（电路中其余电阻不变），必将引起该电阻中电流Ii的减小，该电阻两端电压Ui的增大。反之亦然。 Ri↑→ Ri↓→ （2）任一电阻Ri的阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并的增大，与之串联的各电阻电压U串的减小，反之亦然。 Ri↑→ Ri↓→ 5．电路变化的分析方法 电路的变化分析就是根据闭合电路或部分电路的欧姆定律及串、并联电路的性质，分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况。 基本思路是“部分→整体→部分”，即首先从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判知R总的变化情况，再根据闭合电路欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后再根据部分电路欧姆定律和串、并联的特点判知各部分电流、电压和功率的变化情况。具体过程是： 如图3所示，当滑动片P向下滑动时，用“↑”表示增大，用“↓”表示减小，用“→”表示因果，其分析过程如下。 P下滑： 6．理解电流表和电压表在电路中的作用 理想情况：电表内阻RA=0、RV=∞，对电路无影响，在分析和计算时，常将电流表视为短路，将电压表视为断路。 实际情况：把内阻RA串入电路，把RV并入电路。 7．含有电容器电路的分析与计算方法 电容器是一个储存电能的元件。在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大（只考虑电容器是理想的、不漏电的情况）的元件，在电容器处的电路可看作是断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带的电荷量时，可在相应的位置补上。分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点： （1）电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压。 （2）当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等。 （3）电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它并联的电路放电。 对含有电容器的电路计算应给予充分重视，解决这类问题，要认清电容器与谁并联，电容器的极板间电压等于电路中哪两点间的电压；当电路变化时，极板间电压怎样变化，带电量如何变化，是充电还是放电，充放电电流通过的是哪个回路等。 8．复杂电路的识别方法 复杂电路的识别，要熟练地利用分支法和等势法，具体要注意以下几点： （1）两种方法可以交替使用，灵活地解决问题。 （2）理想的电流表可视作短路。 （3）理想的电压表和电压稳定时的电容器可以视作断路。 （4）两等势点之间的电阻可省去或视作短路。 （5）无电流的支路可去除。 （6）理想导线可任意长短。 9．有关电功率的几个问题 有关电源的功率有以下几种：电源的转化功率，即电源功率：P=IE；电源的内部损耗功率：P内=I2r；电源的输出功率：P出=P—P内=IU；电源的效率： η=×100%=×100%=×100%（纯电阻电路）。 电源的输出功率曲线如图所示，当R=r时，电源输出功率最大 Pmax=。当R＞r和R＜r时，电源有可能输出相同的功率。 用电器在额定电压下消耗的电功率叫额定功率，P额=I额U额。用电器在实际电压下消耗的电功率叫实际功率，P实=I实U实。实际功率不一定等于额定功率。 用电器的电功率为P=UI，电流的发热功率为P热=I2R。对于纯电阻电路，两者相等；对于非纯电阻电路，电功率大于热功率。 10．恒定电流电路的能量转化分析 恒定电流电路，从能量的观点来看就是一个能的转化