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浅谈直流电路中的动态分析问题

2021-01-13林志明

考试与评价 2021年12期

【摘 要】 直流电路中的动态分析问题介绍“电路的动态变化”模型指电路中的局部电路变化时引起的电流或电压的变化,变化起因有变阻器、电键的闭合与断开、变压器变匝数等。面对这类问题,学生的判断缺少灵活性,常常错误率较高。一般来说,解决这类问题时,应当利用闭合电路的欧姆定律,将待分析部分的电路的参数,如电压、电流、功率等的变化情况,和电路中发生变化部分的电阻的变化情况联系起来,进而得到电流、电压、功率等的变化情况。

【关键词】 等效电路  动态变化  串反并同

例如:

如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,R1和R2是定值电阻,求当变阻器R3的滑动触头P由a端向b端滑动时,电路中理想电流表和电压表的示数变化情况。

一般情况下,应该按照如下分析:当变阻器R3的滑动触头P由a端向b端滑动时,R3变小,总电阻变小。根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r),电路的总电流变大,由U内=Ir可知内电压变大,路端电压U外=E-Ir变小,因此电压表示数变小。电阻R1的电流和电压变大,并联电路的电压U=E-IR1-Ir变小,因此电阻R2和R3两端的电压也变小。通过电阻R2的电流变小,通过电阻R3的电流I3=I-I2变大,因此电流表示数变大。

一种简化分析的方法:串反并同

在学生实际解题过程中,由于这种方法的思维量较大,一道题中要考虑很多个地方,造成了学生对这种方法难以掌握,上手速度慢,尤其是在选择题中,浪费了大量的时间,于是有人就提出了一种简化分析的方法:串反并同。

方法……

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