内容正文:
例析将复杂电路简单化的方法
1. 基本方法
1.1 短路
例1、如图1所示,有一个小电动机模型和一盏电灯,当开关闭合后,则( )
电动机转动,灯不亮 电动机转动,灯也亮
电动机不转动,灯亮 电动机不转动,灯也不亮
(
图2
) (
图1
)
开关闭合后电路如图2,由图可知电动机被短路,(两位置电势相同)可以从电动机向左右两侧涂,一直涂到三岔路口,如图3:
(
图5
) (
图4
) (
图3
)
此时电路图变为图4,将导线拉直得到图5,所以电动机不转动,灯亮;选
方法提炼:电路中某原件短路时,可以从该元件向两边涂,一直涂到三叉路口,这样可将电路简化。
1.2 断路
例2、如图6所示的某段电路中,是四个接线柱,接电源的负极,接电源的正极。
(1)用导线只连接,则电流通过灯 ,它们是 的。
(2)用导线只连接,则电流通过灯 ,它们是 的。
(
图7
) (
图6
)
(1)只连接,电路如图7。(间因断路其两侧没有电势降落)从处向左涂,一直涂到三岔路口;从处向右涂,一直涂到三岔路口,如图8所示:
(
图8
)
(
图9
)
于是得到电路如图9,此时不难看出电流通过灯 ,它们是并联的。
(2)只连接,电路如图10。处断路,从处向左涂,一直涂到三岔路口,如图11所示:
(
图10
)
(
图11
)
(
图12
)
于是得到电路如图12,此时不难看出电流通过灯 ,它们是并联的。
方法提炼:电路中某原件或某处断路时,从该处向两边涂,一直涂到三叉路口即可将电路简化。
2. 应用
2.1 不含电表的变化电路
例3、根据如图13所示的电路图,完成下列问题。
(1)断开,闭合时, 灯发光,组成 电路。
(2)闭合,断开时, 灯发光,组成 电路。
(3)闭合,断开时, 灯发光。
(4)断开,闭合时, 灯发光。
(
图14
) (
图13
)
(1)断开,闭合时,电路如图14所示。从断开处向两边涂,一直涂到三岔路口,如图15:
(
图16
) (
图15
)
于是得到电路如图16,此时 灯发光,组成串联电路。
(2)闭合,断开时,电路如图17所示。从断开处向两边涂,一直涂到三岔路口,如图18:
(
图18
) (
图17
)
于是得到电路如图19,此时 灯发光,组成并联电路。
(
图19
)
(3)闭合,断开时,电路如图20所示。先从断开处向两边涂,一直涂到三岔路口,如图21;再从向两边涂,一直涂到三叉路口(因点左侧已涂去,此时点不再是三叉路口,应一直涂至点),如图22:
(
图21
) (
图20
)
(
图23
) (
图22
)
于是得到电路如图23,此时灯发光。
(4)断开,闭合时,电路如图24所示。从断开处向两边涂,一直涂到三岔路口,同时 被短路,从 向两边涂,一直涂到三叉路口,如图25:
(
图24
) (
图25
)
于是得到电路如图26,此时灯发光。
(
图26
)
2.2 含有电表的变化电路
含有电流表的电路可将电流表看作导线,含有电压表的电路可将电压表看作断路,其它处理方法同上。
例4、如图27所示的电路中,当开关闭合,断开时,灯泡 串联;当开关均闭合时,灯泡 并联,此时电流表测的是 中的电流。
(
图28
) (
图27
)
(1)当开关闭合,断开时,电路如图28所示。从断开处向两边涂到三岔路口,如图29,于是得到图30,可知灯泡串联。
(
图30
) (
图29
)
(2)当开关均闭合时,电路如图31所示。把电流表看作导线可知被短路,从向两边涂到三岔路口如图32,于是得到图33,可知灯泡并联,此时电
(
图32
) (
图31
)
流表测得是中的电流。
(
图33
)
例5、如图34所示,若开关闭合,断开,能发光的灯是 ,电压表所测的是 两端的电压;若开关闭合,断开,那么能发光的灯是 ,电压表所测得是 两端的电压;若开关都闭合,那么能发光的是
,电压表所测得是 两端的电压。
(
图35
)
(
图34
)
(1)若开关闭合,断开,从向两边涂到三岔路口最终可得简化电路如图35,由图可知能发光的灯是,电压表所测的是灯两端的电压。
(2)若开关闭合,断开,从向两边涂到三岔路口最终可得简化电路如图36,由图可知能发光的灯是,电压表所测的是电源两端的电压。
(
图37
) (
图36
)
(3)若开关都闭合,灯短