何爱琴陕西省洛南县华阳思源实验学校726100
摘要:针对高中物理中电学中涉及的复杂电路的计算问题,本文总结了对复杂电路的五条简化原则,两个基本简化方法,并通过具体例子予以诠释。
关键词:复杂电路电流分支法等电势点排列法
中学物理有关电流、电压、电功、电功率等问题的计算中涉及复杂电路的简化,特别是中等职业学校工科学生学习《电工基础》时,在有关计算中更要将不直观的混联电路简化为直观的混联电路。笔者根据多年教学经验的累积,将复杂电路的简化方法归纳如下,以期与广大师生共勉。
一、电路简化的基本原则
1.无电流的支路简化时可以去除。
2.等电势的各点简化时可以合并。
3.理想导线可任意长短。
4.理想电流表可认为短路,理想电压表可认为开路。
5.直流电压稳定时电容器可认为开路。
二、电路简化的常用方法
1.电流分支法
(1)将各节点标上字母。
(2)顺着电流方向逐级分析(无电流的可假设电流方向)。
(3)按电流方向自左到右,将各元件、节点、分支逐一画出。
(4)将画出的等效图加工整理。
2.等电势点排列法
(1)把电路中的电势相等的点标上同样的字母减少节点数。
(2)把原电路中的节点按电势由高到低排列,画在草图上。
(3)把原电路中的各支路、各元件画在相应的节点之间。
(4)加工整理。
以上两种方法常常结合使用。以下举例说明:
例1:如下图(1)所示,设R1=R2=R3=R4=R,求:开关S闭合和断开时,A、B两端的电阻之比。
可见,只要正确熟练运用电路的简化原则和方法,就可以将复杂电路简化为比较直观的串、并联或者混联电路,问题就可迎刃而解。在具体的问题面前,要不拘一格,灵活运用电路的简化原则和方法,这样复杂电路就不复杂了。