1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時(shí)間t內通過(guò)導體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導體的長(cháng)度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時(shí)間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接后,調節Ro使電表指針滿(mǎn)偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx后通過(guò)電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時(shí),要與原電路斷開(kāi),選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
解:將電阻R從電路中斷開(kāi),上下端分別為節點(diǎn)a、b。求出剩余電路的戴維南等效電路。
a、b的開(kāi)路,使得i=0,受控電壓源10i=0,相當于短路。
設垂直20Ω的電流為I,方向向下。因為右端20Ω電阻的電流為電流源電流1A,則左端20Ω電阻的電流為I-1,方向向右。
KVL:20*(I-1)+20I=20,解得:I=1。
所有:Uoc=Uab=20+20*1+20I=20+20+20=60(V)。
將電壓源短路、電流源開(kāi)路,從a(+)、b(-)外加電壓U0,設從a端流入的電流為I0。顯然:I0=i。
此時(shí)左端的20Ω電阻和受控源支路并聯(lián),端電壓為:U0-20I0,所以?xún)蓚€(gè)支路的電流分別為:
(U0-20I0)/20和[(U0-20I0)+10i]/20,方向都向下。考慮i=I0,根據KCL:
(U0-20I0)/20+(U0-20I0+10I0)/20=I0。
整理得:2U0=50I0,于是:Req=Rab=U0/I0=50/2=25(Ω)。
最大功率傳輸定理:當R=Req=25Ω時(shí),R可以獲得最大功率:Pmax=Uoc2/(4R)=602/(4*25)=36(W)。
網(wǎng)孔電流法,對于一個(gè)閉環(huán)來(lái)講,繞這個(gè)環(huán)一圈電壓和為零,就有I1R1+I2R2+。。。=0
結點(diǎn)電流法,對于一個(gè)結點(diǎn)來(lái)講,有流入的電流就有流出的電流,即電流矢量和為零。
就有I1+I2+。。。。=0 回答者: coolday186 | 五級 | 2011-3-23 22:08
你說(shuō)的是基爾霍定律吧?基爾霍夫定律分基爾霍夫電壓定律(KCL)和基爾霍夫電流定律(KVL)兩個(gè),用他求電路中支路的電流的時(shí)候,要利用網(wǎng)孔結合KCL定律列電壓方程,再利用結點(diǎn)結合KVL列電流方程,組成方程組求解
一個(gè)網(wǎng)孔就是一個(gè)回路,任瞬時(shí)在這個(gè)回路中先人為的規定一個(gè)繞行方向,回路中所有元件的端電壓代數和為零(電壓方向與繞行方向相同取正,反之取負),一個(gè)節點(diǎn)嘛,一般是指三叉及三叉以上的線(xiàn)路交點(diǎn),任瞬時(shí)流入這個(gè)交點(diǎn)的電和流出這個(gè)交點(diǎn)的電流代數和為零,如是你規點(diǎn)流入電流為正,那么流出的就為負,節點(diǎn)也可以是一部分電路(假想用一個(gè)球面包住這部分電路成為一個(gè)節點(diǎn)) 回答者: sf133510 | 二級 | 2011-3-23 22:23
以假想網(wǎng)孔電流作變量列寫(xiě)和網(wǎng)孔個(gè)數相同的KVL方程, 聯(lián)立求解求出網(wǎng)孔電流,進(jìn)而通過(guò)網(wǎng)孔電流與支路電流的關(guān)系再求出支路電流,或者期望再求出其它電路變量,這就是網(wǎng)孔電流法。對于含有理想電流源,在不能將其轉移成某個(gè)網(wǎng)孔電流時(shí),可采取設其兩端電壓,來(lái)增加變量,進(jìn)而增加方程。對于含有受控源的電路,其分析方法和步驟與只含獨立源電路的分析完全相同,只是要將受控變量用待求的網(wǎng)孔電流變量表示作為輔助方程。此法優(yōu)點(diǎn):同一電路所需方程數目較支路電流法少,列寫(xiě)方程的規律易于掌握。缺點(diǎn)是不直觀(guān),有的網(wǎng)孔電流不能用電流表測試。
以獨立節點(diǎn)的電位作為變量依KCL(連同歐姆定律)列寫(xiě)節點(diǎn)電位方程,求解出節點(diǎn)電位,進(jìn)而求得各支路電流或欲求的其它電路變量,這就是節點(diǎn)電位法。此法優(yōu)點(diǎn)是所需方程個(gè)數少于支路電流法,特別是節點(diǎn)少而支路多的電路用此法尤顯方便,列寫(xiě)方程的規律易于掌握。 缺點(diǎn)是對于一般給出的電阻參數、電壓源形式的電路求解方程工作量較大。
電路基礎知識的應用 ──電路工作狀態(tài)分析 河南省平頂山市衛東區田選學(xué)校 范俊奇 電路的基礎知識包括,電路的組成,電路的狀態(tài),電路的連接關(guān)系等,是我們分析電路工作狀態(tài)的基礎。
只有能看懂電路,會(huì )正確判斷電路的連接方式,才能進(jìn)一步對電路進(jìn)行分析和計算。 一、電路分析的基礎知識 1.電路的組成 一個(gè)正確的電路應該有下列基本組成部分組成。
電源、用電器、開(kāi)關(guān)和導線(xiàn)。電源起著(zhù)把其他形式的能量轉化為電能并提供電能的作用;導線(xiàn)起著(zhù)連接電路元件和把電能輸送給用電器的作用;開(kāi)關(guān)控制電能的輸送(電流的通斷);用電器將電能轉化為其他形式的能量。
如果一個(gè)電路缺少了這四個(gè)基本組成部分中的一部分,這個(gè)電路就不能工作或錯誤或存在危險(短路)。 2.電路的三種狀態(tài) (1)通路:接通的電路。
特征:電路中有電流而且用電器正常工作。(2)開(kāi)路:斷開(kāi)的電路。
特征:電路中無(wú)電流,用電器不能工作。(3)短路:定義:電源兩端或用電器兩端直接用導線(xiàn)連接起來(lái)(電流不經(jīng)過(guò)用電器)。
特征:電源短路,電路中有很大的電流,可能燒壞電源或燒壞導線(xiàn)的絕緣皮,很容易引起火災。并聯(lián)電路中,一旦一個(gè)支路發(fā)生短路,整個(gè)電路就短路了。
開(kāi)路和通路是電路的常見(jiàn)狀態(tài),比如,電燈的亮和滅。而短路是錯誤的危險狀態(tài),是絕對應該避免的。
3.串聯(lián)電路中的局部短路 在串聯(lián)電路中,由于某種原因或實(shí)際需要,使電路中的某個(gè)用電器發(fā)生短路,而其它用電器仍然工作的電路。如圖所示電路中,當開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),L1發(fā)生短路,L2仍有電流通過(guò),可以發(fā)光。
4.電路的連接方式 電路的串聯(lián)和并聯(lián)是初中階段必須掌握的電學(xué)知識,是進(jìn)行電路分析和計算的基礎。 (1)電路連接方式的比較。
串 聯(lián) 并 聯(lián) 定 義 把元件首尾相連逐個(gè)順次連接起來(lái)的電路 把元件首首尾尾并列的連接起來(lái)的電路 結構特征 電路中只有一條電流路徑,沒(méi)有分支。 電路中有分支(有分開(kāi)的點(diǎn)和會(huì )合的點(diǎn)),電流路徑至少有兩條, 工作特征 各用電器相互影響,一處段開(kāi)所有用電器都停止工作。
各支路中的用電器獨立工作,互不影響。 開(kāi) 關(guān) 作 用 控制整個(gè)電路 干路中的開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路。
支路中的開(kāi)關(guān)控制該支路。 電路圖 實(shí) 例 裝飾小彩燈、開(kāi)關(guān)和用電器 家庭中各用電器、各盞路燈 (2)判斷電路串聯(lián)、并聯(lián)的常用方法。
基于初中階段的學(xué)習要求,僅介紹以下常用的判斷方法,在實(shí)踐中可選擇適合自己的方法熟練掌握。 ①定義法:將用電器接線(xiàn)柱編號,電流流入端為“首”,電流流出端為“尾”。
觀(guān)察各用電器,若“首→尾→首→尾”連接為串聯(lián);若“首→首”、“尾→尾”相連,為并聯(lián)。 ②結構特征分析法:在有電路圖或實(shí)物連接圖的情況下,識別電路時(shí),可沿著(zhù)電流方向分析:電源正極→各用電器→電源負極。
若途中無(wú)節點(diǎn)(分叉點(diǎn)),電流沿著(zhù)一條路徑前進(jìn)不分流,該電路中用電器是串聯(lián)關(guān)系;若電路有節點(diǎn),電流在某一處分開(kāi),在另一處又合在一起,這些用電器就是并聯(lián)關(guān)系。 ③工作特征分析法:去掉任意一個(gè)用電器,若另一個(gè)用電器也不工作,則這兩個(gè)用電器串聯(lián);若另一個(gè)用電器不受影響仍然工作,則這兩個(gè)用電器為并聯(lián)。
在看不到電路圖或電路實(shí)物圖情況下(如路燈、家庭電路),可根據用電器的工作特征判斷連接情況。 二、應用舉例 1.(09濟寧)如圖1所示電路中,當開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合后,說(shuō)法正確的是( ) A.L1、L2都能發(fā)光 B.L1、L2都不能發(fā)光 C.Ll能發(fā)光,L2不能發(fā)光 D.Ll不能發(fā)光,L2能發(fā)光 分析:當S1斷開(kāi),S2閉合時(shí),L1、L2是并聯(lián)連接關(guān)系;當S1閉合時(shí),L1發(fā)生短路。
因為是并聯(lián)電路,一處發(fā)生短路,整個(gè)電路就處于短路狀態(tài),所以,L1、L2都不能發(fā)光,B正確。 2.(09蘭州)如圖2所示,當開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),兩只小燈泡能同時(shí)發(fā)光的正確電路是( ) 分析:在四個(gè)電路中,在A(yíng)電路中,兩盞電燈串聯(lián),開(kāi)關(guān)S與一盞電燈并聯(lián),當開(kāi)關(guān)閉合時(shí),與開(kāi)關(guān)并聯(lián)的電燈就發(fā)生局部短路,所以,開(kāi)關(guān)閉合后,只有一盞燈亮。
B電路中,是開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中的串聯(lián)電路,開(kāi)關(guān)閉合后,電路是通路,所以,兩盞串聯(lián)的電燈都會(huì )發(fā)光,B正確。C電路中,沒(méi)有電源,是一個(gè)電路基本組成部分都不完全的錯誤的電路。
D電路中,兩盞燈并聯(lián),S閉合時(shí),兩燈都會(huì )發(fā)光,但一盞燈沒(méi)有開(kāi)關(guān)控制,它是不符合電路基本連接要求的。 3.(09成都)如圖所示是一把既能吹冷風(fēng),又能吹熱風(fēng)的電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路,圖中A是吹風(fēng)機,B是電熱絲。
將插頭插入插座,若只閉合開(kāi)關(guān)S1,電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng);若將開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合,電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng)。(填“熱”或“冷”) 分析:該裝置中,吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系,S1是干路開(kāi)關(guān),它一閉合,吹風(fēng)機就開(kāi)始工作,吹出冷風(fēng);只有當S1、S2同時(shí)閉合時(shí),電熱絲才能和吹風(fēng)機同時(shí)工作,吹出熱風(fēng)。
所以,答案是:冷、熱。 進(jìn)一步分析:既然吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系,為什么不給它們各安裝一個(gè)開(kāi)關(guān)分別控制呢?因為,電熱絲是不能單獨工作的。
若單獨工作,產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散發(fā)出去,吹風(fēng)機的內部溫度會(huì )很高,會(huì )燒壞吹風(fēng)機的外殼,甚至帶來(lái)危險。所以,這樣設計,就可以避免電熱絲的單獨工作,使電吹風(fēng)機既可以吹。
解:將電阻RL從電路中斷開(kāi),端口兩端為節點(diǎn)a、b。
剩余電路的戴維南等效電路Uoc=Uab,Req=Rab。根據最大功率傳輸定理,當RL=Req時(shí),RL可以獲得最大最大功率,最大功率為:PLM=Uoc2/(4RL)。
4Ω與5A電流源串聯(lián),所以4Ω兩端電壓為:U=4*5=20(V),左正右負。 6Ω電阻中無(wú)電流、無(wú)電壓,因此:Uoc=2+0+20+20=42(V)。
再將電壓源短路、電流源開(kāi)路。3Ω電阻也被開(kāi)路,2Ω電阻也被短路,都不起作用,所以: Req=Rab=6+4=10(Ω)。
當RL=Req=10Ω時(shí),RL可以獲得最大功率,PLM=422/(4*10)=44.1(W)。
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