Az áramkör egyszerűsítésének alapelvei
A középiskolai fizikai elektromosság összetett áramkörei a következő elvekkel egyszerűsíthetők:
☀Először: figyelmen kívül hagyva a vezeték ellenállását, feltételezzük, hogy az R vezeték ≈0. Az áramló vezeték feszültsége nulla, és a kapcsoló feszültsége akkor mérhető, amikor az nyitott (nincs más töréspont az áramkörben).
☀Második: Ha a kapcsoló zárva van, az egy vezetéknek felel meg; amikor a kapcsoló nyitva van, akkor ez egy szakadt áramkörnek felel meg, amely az áramkör két csomópontjáról eltávolítható. Amikor a kapcsoló zárva van és áram folyik, a kapcsoló feszültsége nulla, és a kapcsoló feszültsége akkor mérhető, amikor az nyitott (nincs más töréspont az áramkörben).
☀Harmadik: Az ampermérő belső ellenállása nagyon kicsi. Az áramkör csatlakozási módjának elemzésekor az ampermérővel ellátott hely egy vezetéknek tekinthető.
☀Negyedszer: A voltmérő belső ellenállása nagyon nagy. Az áramkör csatlakozási módjának elemzésekor a voltmérővel ellátott hely szakadt áramkörnek tekinthető, és eltávolítható az áramkör két csomópontjából.
☀Ötödik: Az elektromos készülék rövidzárlata (ellenállás): Ha az elektromos készülék (ellenállás) és a vezeték (kapcsoló, ampermérő) párhuzamosan van csatlakoztatva, az elektromos készüléken nem halad át áram (az alábbi ábra szerint) , és az elektromos készülék az áramkör két csomópontjáról eltávolítható ( eltávolítás).
☀Hatodszor: A csúszó reosztát Pa szegmense a huzal (fémrúd) miatt rövidre van zárva és nem működik. A Pa szegmens eltávolítása után az alábbi a ábrából b ábra lesz.
☀ Hetedik: Elemezze az összáram, a teljes feszültség és az osztott áram és az osztott feszültség közötti összefüggést a soros és párhuzamos áramkörök áram- és feszültségtörvényei szerint "soros osztott feszültség, párhuzamosan kapcsolt áram".
☀Nyolcadik: Ha az ampermérő sorba van kötve bármely elektromos készülékkel, mérje meg az adott elektromos készülék áramát, és ha a voltmérő párhuzamosan van csatlakoztatva bármely elektromos készülékkel, mérje meg az adott elektromos készülék feszültségét. A voltmérővel mért feszültség csúszásmóddal és forrásmódszerrel ítélhető meg.
☀Kilencedik: Elvileg a voltmérőt párhuzamosan kell bekötni az áramkörbe. A tápfeszültség külön mérésekor közvetlenül csatlakoztatható a tápegység mindkét végére.
Általában, ha a voltmérő sorba van kötve az áramkörben, a mért feszültség a tápfeszültség feszültsége (a részletekért lásd a megjegyzéseket). Ha az ampermérőt közvetlenül csatlakoztatják a tápegység mindkét végéhez, akkor kiég, és a tápegység rövidre záródik, kiégetve a tápegységet.
☀Tizedik: Ha a vezetéken (a csomópontok között) nincs elektromos készülék (a kapcsolók és ampermérők kivételével), akkor a vezeték minden pontja pontnak tekinthető, amely tetszőlegesen kombinálható, elválasztható, növelhető vagy csökkenthető. (Ezt a módszert csomóponti módszernek is nevezik) Például:
02
Az áramkör egyszerűsítésének lépései
☀1. lépés: Távolítsa el a leválasztott kapcsolót a téma követelményeinek megfelelően, és fordítsa a zárt kapcsolót vezetékre.
☀2. lépés: Forgassa át az ampermérőt huzallá (az esettől függően meg is tarthatja).
☀3. lépés: Távolítsa el a voltmérőt.
☀4. lépés: Egyesítse (vagy transzponálja) a vezeték csomópontjait. (Ezt a lépést akkor használják, ha sok elektromos készülék van az áramkörben, és ezek összegabalyodnak egymással)
☀5. lépés: Rajzoljon egy egyenértékű kapcsolási rajzot annak meghatározására, hogy az elektromos készülékek sorba vagy párhuzamosan vannak-e csatlakoztatva.
☀6. lépés: Használja az eredeti áramkör 7. és 8. alapelvét annak eldöntésére, hogy az ampermérő és voltmérő milyen elektromos áramot és feszültséget mér.
☀7. lépés: Adja hozzá a voltmérőt és az ampermérőt az egyenértékű kapcsolási rajzhoz, és elemezze az egyes ampermérők és a feszültségábrázolás közötti kapcsolatot. (Hét alapelv)
03
Válogatott előadások klasszikus példákról
☀1. példa: Az alábbi kapcsolási rajzon az S kapcsoló zárása után a V1 voltmérő 2,5 V, a V2 pedig 1 V. Ha az A2 értéke 0.2A, mi az A1 értéke? Keresse meg a két izzó feszültségét.
kép
Elemzés: 1. lépés: Forgassa a kapcsolót huzallá;
2. lépés: Forgassa az ampermérőt huzallá;
A harmadik lépés a voltmérő eltávolítása.
A negyedik lépés (kihagyva)
5. lépés: Határozza meg az elektromos csatlakozás módját
kép
Nyilvánvalóan a két izzó sorba van kötve az áramkörben.
6. lépés: A 4. elv szerint ügyeljen arra, hogy a V2 voltmérő le van választva, így az A1-en nem folyik áram, és a leolvasás nulla; a csúszási módszer szerint ismert, hogy a V1 párhuzamosan csatlakozik a tápegységgel, és mérje meg a feszültséget a tápegység mindkét végén. A V2 és az L2 párhuzamosan kapcsolódnak, és az L2 feszültséget mérik.
7. lépés: Az egyenértékű kapcsolási rajz a következő:
kép
Az egyenértékű kapcsolási rajz szerint látható, hogy a szükséges I1=I2=0.2A
U1=2.5V-1V=1.5V U2=1V
kép
☀2. példa: Ahogy az ábrán látható, az s kapcsoló zárása után a következő feszültségábrázolások közötti kapcsolat, az áramábrázolások közötti kapcsolat pedig ___.
kép
Elemzés: az első lépés: fordítsa a kapcsolót huzallá;
2. lépés: Forgassa az ampermérőt huzallá;
A harmadik lépés: távolítsa el a voltmérőt; a negyedik lépés (kihagyva);
5. lépés: Határozza meg az egyes elektromos készülékek csatlakozási módját:
kép
6. lépés: Ítélje meg az ampermérővel és voltmérővel mért tárgyakat a 7. és 8. elv, valamint a csúszási módszer vagy a forráseltávolítási módszer szerint.
① Az eredeti áramkörben a voltmérő eltávolításakor megállapítható, hogy az A1 és A2 ampermérők sorba vannak kötve az izzóval, így az áramábrázolási számok egyenlőek;
② A csúszási módszerrel megállapítható, hogy V1 az L1 mindkét végén, V2 a tápegység mindkét végén, V3 pedig az L2 mindkét végén méri a feszültséget.
7. lépés: Az egyenértékű kapcsolási rajz a következő:
kép
kép
☀3. példa: Az áramköri kapcsoló zárása után a v1, v2 és v3 értéke 8V, 9V és 4V, tehát mekkora a feszültség az L1, L2 és L3 mindkét végén?
kép
A szükséges feszültségkapcsolat: U2=U1 plusz U3 I1=I2
Megoldás: A "Tíz alapelv, hét lépés" szerint az áramkör ekvivalens kapcsolási rajza a következőképpen kapható meg:
kép
Az ekvivalens diagramból a következő egyenletek nyerhetők:
UL1 plusz UL2=8V
UL2 plusz UL3=9V
UL3=4V
Megoldás: UL1=3v UL2=5v UL3=4V
kép
☀4. példa: Az ábrán látható módon ismert, hogy a két L1 és L2 izzó sorba van kötve, akkor a ①, ② és ③ három ampermérő (ampermérő vagy voltmérő) között a helyes ítélet ( )
A. ① ampermérő, ② és ③ voltmérő;
B. ① és ③ voltmérők, ② pedig ampermérők;
C. ① és ② ampermérő, ③ pedig voltmérő;
D. ①② és ③ egyaránt ampermérő
kép
Elemzés: Ezt a kérdést az elimináció módszerével lehet megválaszolni. Töltse ki a táblázatokat az A válaszhoz
A három pozíció közül a "tíz alapelv, hét lépés" kapcsolási rajza leegyszerűsödik:
kép
Nyilván nem illik a címhez.
Töltse ki a B válasz táblázatait az ábrába, az áramkör a következőképpen egyszerűsíthető:
kép
Ez a kitöltési mód megfelel a kérdés jelentésének.
Töltse ki a C válasz táblázatait az áramkörbe, az L1 áramkör megszakad, és az egyszerűsített kapcsolási rajz megegyezik az A válasszal, ami nem felel meg a kérdés értelmének. Töltse ki az ábrán a D-re adott válaszok táblázatait, a tápegység rövidre van zárva, a két izzón nem folyik áram, ami nem felel meg a kérdés értelmének. Tehát válassza a B választ.
