2022-2023学年高二物理竞赛课件：串联电路中的电压与并联电路中的电流

串联电路中的电压与并联电路中的电流 电路定理 求输出电压uo 解 下 页 上 页 例1 + _ uo _ +  + + _ 4V 4R 2R i1 i2 u+ u- 倒向比例电路 返 回 求输出电压uo 解 下 页 上 页 例2 + _ uo + _ 6V R R i u+ u- R R _ +  + + _ uo _ +  + + _ 3V 3/2R R 化简电路 返 回 例3 求输出电压uo 解 下 页 上 页 + uo + 6V R _ +  + 3V + R R R u4 u3 u2 u1 _ +  + _ +  + 返 回 设计一个用运放和电阻组成的电路，其输出电压为： 其中x、y、z 分别表示三个输入电压的值，设x、y、z不超过10V,同时要求每一个电阻的功率不超过0.5W，确定各电阻的值。 + _ uo _ +  + R R R 2R uz ux R uy 例4 解 下 页 上 页 返 回 上 页 + _ uo _ +  + Ra Rf Rz Rb uz ux Ry uy 解 返 回 将串联电路中的电压u与并联电路中的电流i互换，电阻R与电导G互换，串联电路中的公式就成为并联电路中的公式。反之亦然。这些互换元素称为对偶元素。电压与电流；电阻R与电导G都是对偶元素。而串联与并联电路则称为对偶电路。 下 页 上 页 结论 返 回 电路定理 在对偶电路中，某些元素之间的关系(或方程)可以通过对偶元素的互换而相互转换。对偶原理是电路分析中出现的大量相似性的归纳和总结 。 下 页 上 页 1. 对偶原理 根据对偶原理，如果在某电路中导出某一关系式和结论，就等于解决了和它对偶的另一个电路中的关系式和结论。 2. 对偶原理的应用 返 回 电路定理 下 页 上 页 ＋ － im1 R1 us1 ＋ － us2 R3 R2 im2 网孔电流方程 结点电压方程 例2 网孔电流与结点电压的对偶 un1 G1 is1 is2 G3 G2 un2 返 回 电路定理 把 R 和 G，us 和 is ，网孔电流和结点电压等对应元素互换，则上面两个方程彼此转换。所以“网孔电流”和“结点电压“是对偶元素，这两个平面电路称为对偶电路。 下 页 上 页 结论 返 回 电路定理 定理的综合应用 例1 图示线性电路，当A支路中的电阻R＝0时，测得B支路电压U=U1,当R＝时，U＝U2,已知ab端口的等效电阻为RA，求R为任意值时的电压U 下 页 上 页 U – + R RA a b A B 线性 有源 网络 返 回 电路定理 应用替代定理： 应用叠加定理： 下 页 上 页 U – + R RA a b A B 线性 有源 网络 应用戴维宁定理： 解 R a b I + – Uoc RA I U – + RA a b A B 线性 有源 网络 返 回 电路定理 $