串并联与混联电路处理方法
河北省鸡泽县第一中学 057350 吴社英
1.应用欧姆定律须注意对应性。
选定研究对象电阻R 后,I 必须是通过这只电阻R 的电流,U 必须是这只电阻R 两端的电压。
该公式只能直接用于纯电阻电路,不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。
2.公式选取的灵活性。
⑴计算电流,除了用R
U I 外,还经常用并联电路总电流和分电流的关系:I =I 1+I 2 ⑵计算电压,除了用U =IR 外,还经常用串联电路总电压和分电压的关系:U =U 1+U 2 ⑶计算电功率,无论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和:P =P 1+P 2
对纯电阻,电功率的计算有多种方法:P=UI=I 2
R =R U 2
以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路,也可用于非纯电阻电路。
既可以用于恒定电流,也可以用于交变电流。
例1. 已知如图,R 1=6Ω,R 2=3Ω,R 3=4Ω,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
解:本题解法很多,注意灵活、巧妙。
经过观察发现三只电阻的电流关系最简单:电流之比是I 1∶I 2∶I 3=1∶2∶3;还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω,因此电压之比是U 1∶U 2∶U 3=1∶1∶2;在此基础上利用P=UI ,得P 1∶P 2∶P 3=1∶2∶6
例2. 已知如图,两只灯泡L 1、L 2分别标有“110V ,60W ”和“110V ,100W ”,另外有一只滑动变阻器R ,将它们连接后接入220V 的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路?
A. B. C. D.
解:A 、C
两图中灯泡不能正常发光。
B 、D
中两灯泡都能正常发光,它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同,因此消耗的电功率一定相等。
可以直接看出:B 图总功率为200W ,D 图总功率为320W ,所以选B 。
例3. 实验表明,通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I 跟电压U 之间遵循I =kU 3的规律,其中U 表示棒两端的电势差,k =0.02A/V 3。
现将该棒与一个可变电阻器R 串联在一起后,接在一个内阻可以忽略不计,电动势为6.0V 的电源上。
求:⑴当串联的可变电阻器阻值R 多大时,电路中的电流为0.16A ?⑵当串联的可变电阻器阻值R 多大时,棒上消耗的电功率是电阻R 上消耗电功率的1/5?
解:画出示意图如右。
⑴由I =kU 3和I =0.16A ,可求得棒两端电压为
2V ,因此变阻器两端电压为4V ,由欧姆定律得阻值为25Ω。
⑵由于棒和变阻器是串联关系,电流相等,电压跟功率成正比,棒两
端电压为1V ,由I =kU 3得电流为0.02A ,变阻器两端电压为5V ,因此电阻为250Ω。
例4. 左图甲为分压器接法电路图,电源电
动势为E ,内阻不计,变阻器总电阻为r 。
闭合
电键S 后,负载电阻R 两端的电压U 随变阻器
L 1
L 2 R L
R x
本身a、b两点间的阻值R x变化的图线应最接近于右图中的哪条实线
A.①
B.②
C.③
D.④
解:当R x增大时,左半部分总电阻增大,右半部分电阻减小,所以R两端的电压U应增大,排除④;如果没有并联R,电压均匀增大,图线将是②;实际上并联了R,对应于同一个R x值,左半部分分得的电压将比原来小了,所以③正确,选C。
3.对复杂电路分析,一般情况下用等势点法比较方便简洁。
⑴凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)。
⑵在外电路,沿着电流方向电势降低。
⑶凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑷不加声明的情况下,不考虑电表对电路的影响。
4.电路中有关电容器的计算。
⑴电容器跟与它并联的用电器的电压相等。
⑵在计算出电容器的带电量后,必须同时判定两板的极性,并标在图上。
⑶在充放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。
⑷如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差;如果变化前后极板带电的电性改变,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。