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动态电路中∆U与∆I的比值分析

2020-12-03吴琼烟许剑伟

名师在线 2020年33期

吴琼烟 许剑伟

(福建省莆田市秀屿区莆田第十中学,福建莆田 351100)

引 言

电路的动态分析,即电路中一个电阻发生变化时,分析电路的路端电压、总电流、各支路的电压、电流的变化情况[1]。电压、电流的变化情况,应根据电路电压、电流的串并联关系逐层分析[2]。但很多学生对于感到无从下手。是部分欧姆定律的应用,U和I可以理解为一个电阻上两端的电压和流过该电阻的电流,也可理解为一部分电路上两端的电压和流过该部分的电流。下面笔者将以一道例题展开分析。

一、实例分析

例1:如图1所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器R2滑动端向右滑动后,理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为∆I1、∆I2,理想电压表示数变化量的绝对值为∆U。下列说法中正确的是( BC)。

A.电压表V 的示数减小

B.电流表A2的示数变小

C.∆U与∆I1比值一定小于电源内阻r

D.∆U与∆I2比值一定小于电源内阻r

(一)公式解析法

将原电路简化为如图2,电表均为理想电表,那么电压表所测为路端电压,也是R1、R2的电压。

图2

分析∆U与∆I1的比值:

分析∆U与∆I2的比值:

由闭合欧姆定律E=U+I2r,得U=E-I2r,根据数学函数的关系∆U与∆I2的比值为斜率r,则

(二)应用戴维南定理等效电源法

戴维南定理:任何一个线性有源二端电阻的线性网络,对外电路而言,它可以用一个独立电源E'和r'一个电阻的串联组合来代替[3]。等效电压源的电压E'等于二端网络在负载开路时的电压;电阻r'等于有独立电源置零后相应无源二端网络的输入电阻。

下面笔者对例题1 展开探讨,分析∆U与∆I1的比值。……

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