竞赛课件20稳恒电路计算_精品文档.ppt

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一段含源电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律一段电路两端电势差等于这段电路中所有电源电动势与一段电路两端电势差等于这段电路中所有电源电动势与电阻上电压降的代数和，即为电阻上电压降的代数和，即为基尔霍夫定律基尔霍夫定律在任一节点处，流向节点的电流之和等于流出节点的电流之和在任一节点处，流向节点的电流之和等于流出节点的电流之和:

沿任一闭合回路的电势增量的代数和等于零，即沿任一闭合回路的电势增量的代数和等于零，即物质的导电特性物质的导电特性试手试手被激导电被激导电自激导电自激导电示例示例推导推导例例讲讲示例示例推导推导示例示例示例示例以电势降为正以电势降为正!

ABI1R1R3R2I2CI3一段电路两端电势差等于这段电路中所有电源电动势与一段电路两端电势差等于这段电路中所有电源电动势与电阻上电压降的代数和，即为电阻上电压降的代数和，即为返回返回+电流线的方向即正电荷定电流线的方向即正电荷定向移动方向，亦即该点电向移动方向，亦即该点电场方向。

场方向。

电流线的疏密表示电流密电流线的疏密表示电流密度度垂直于电流方向单垂直于电流方向单位面积电流位面积电流的大小。

的大小。

大大块导块导体各点的欧姆定律体各点的欧姆定律返回返回一一电电路路如如图图所所示示，已已知知RR11=RR22=RR33=RR44=2=2，RR55=33，1112V12V，339V9V，rr11=r=r22=r=r33=1=1，求，求UUabab、UUcdcd专题专题20-例例1R1R2R3adc1r12r23r3R4R5bI由全电路由全电路:

如如图图所所示示电电路路中中，R1=2，R2=1，R3=3，124V，26V，r1=2，r2=1，O点点接接地地，试试确确定定a、b、c、d各各点点电势及每个电池的端电压电势及每个电池的端电压Uab、Ucd专题专题20-例例2R1R2R3a1r12r2bO由全电路由全电路:

dc电池电池1端压端压:

电池电池2端压端压:

返回返回专题专题20-例例3R1R2R3a1r12r23r3R4R5bI1I3I2分析分析:

求出求出I3即可对即可对ab用含用含源电路欧姆定律求得源电路欧姆定律求得Uab;面对面对I1、I2、I3三个未知量，须由基三个未知量，须由基尔霍夫定律列出三个独立方尔霍夫定律列出三个独立方程方可求解。

程方可求解。

对节点对节点a：

对上半个回路对上半个回路：

对上半个回路对上半个回路：

由上三式可得由上三式可得：

I3例例1电电路路中中，若若将将c、d短短路路，a、b间间电电势势差差是是多少？

多少？

R1r12r2I由基尔霍夫第二定律由基尔霍夫第二定律:

12r2I1r2r1I2I由基尔霍夫第一定律由基尔霍夫第一定律:

由基尔霍夫第二定律由基尔霍夫第二定律:

S+设充电时间设充电时间t，电量为，电量为q，在充电的，在充电的某元过程中，由基尔霍夫定律：

某元过程中，由基尔霍夫定律：

ItOUR1R3R4ABCDRgR2I1I2IErA1r1EFGBRI10r0DCS12工作原理工作原理:

以基尔霍夫定律为依据以基尔霍夫定律为依据,测定求知电源的测定求知电源的电虬民电虬民电电电动势电动势IRxRx0R0E1E2I1R3RI2IRR各电流设定如图各电流设定如图I不变不变,则则E1两端电压为两端电压为I不变不变,则则ABI1如如图图所所示示电电路路中中，E1是是内内阻阻可可不不计计的的电电源源，E2是是有有一一定定内内阻阻的的电电源源，此此时时，有有一一电电流流通通过过E2若若现现在在使使E2的的电电动动势势增增加加1.5，但但仍仍要要保保持持通通过过E2的电流不变，电源的电流不变，电源E1的电动势必须增加几伏？

电路中各电阻值如的电动势必须增加几伏？

电路中各电阻值如图中所标示图中所标示各电流设定如图各电流设定如图代入数据整理得代入数据整理得如如图图所所示示电电路路，求求通通过过电电阻阻RR11、RR22、RR33中中的的电电流流.AE1r1CR1R2R3E2r2E3r3DI3I1I2BI2设设10V10V电压加在电压加在11、22两节点间，电两节点间，电路如图路如图33、44、55、66、77、88各各点等势，这是一个平点等势，这是一个平衡的电桥衡的电桥则则11、22之间总电阻为之间总电阻为12345678如如图图所所示示，某某电电路路中中共共有有8个个节节点点，连连接接任任意意两两个个节节点点间间的的电电阻阻丝丝的的阻阻值值都都是是2，在在此此电电路路的的任任意意两两个个节节点点之之间间加加上上10V电电压压，试试求求通通过过电电路路的总电流、各支路的电流以及电路消耗的总功率的总电流、各支路的电流以及电路消耗的总功率如如图图所所示示电电路路，电电源源电电动动势势E，内内阻阻不不计计，电电容容器器的的电电容容为为C，电电阻阻R1R41，开开关关断断开开现现将将闭闭合合，由由闭闭合合到到电电路路稳稳定定的过程中皮肤的过程中皮肤R3的电荷量是多少？

的电荷量是多少？

R2R1CABpq+R4R3S断开时断开时:

S闭合时闭合时:

pR1CR2qR1CR2pR4q+当当P向向右匀速滑动时右匀速滑动时电容器放电！

电容器放电！

RPCG电流表读数约为电流表读数约为如如图图所所示示电电路路，将将电电动动势势E=1.5V，内内阻阻r=0.5的的电电源源，与与一一粗粗细细均均匀匀的的电电阻阻丝丝相相连连，电电阻阻丝丝的的长长度度l=0.3m，电电阻阻R=100，当当滑滑动动触触头头以以v=510-3m/s的的速速度度向向右右滑滑动动时时，电电流流表表G的的读读数数为为多多少少？

并并指指出出电电流流表表正正负负极极已已知知电电容容器器的的电电容容C=2F专题专题20-例例4C3C2E1E2C1C4E4E3C2C3AEBGFCHD先将立体网络变换成平面网络先将立体网络变换成平面网络!

对电流通路对电流通路DHEFBCD由含源电路欧姆定律由含源电路欧姆定律求各电容端电压求各电容端电压:

阻阻值值为为R的的四四个个等等值值电电阻阻，电电容容为为F的的四四个个电电容容器器以以及及四四个个电电池池在在立立方方体体框框架架的的各各边边上上连连接接起起来来，如如图图所所示示各各电电池池的的电电动动势势E14V，E28V，E312V，E416V，它它们们的的内内阻阻可可以以忽忽略略求求各各个个电电容容器器的的电电压压和和电量电量若若H点与点与B点之间短路，求电容器点之间短路，求电容器C2上的电量上的电量在在图图示示的的网网络络中中，已已知知部部分分支支路路上上电电流流值值及及其其方方向向，某某些些元元件件参参数数和和支支路路交交点点的的电电势势值值（有有关关数数值值及及参参数数已已标标在在图图上上）请请你你利利用用所所给给的的有有关关数数值值及及参参数数求求出出含含有有电电阻阻Rx的的支支路路上上电电流流值值x及其方向及其方向专题专题20-例例510105101E5=2VE1=7VE4=2V0.25VE2=10VE3=7V2V6V6V7V10VI1=3AI2=6AI3=2AC2=4FC1=5FE6=10VRxGFDBCHA3A6A5A1A2A依据电路基本规律处依据电路基本规律处理复杂网络问题理复杂网络问题E1E2R2C1C2R112开关打开关打11时时:

+C2充电到电量为充电到电量为能量为能量为开关打开关打22时时:

C2放电到电量为放电到电量为能量为能量为通过电阻及电池的电量为通过电阻及电池的电量为+电阻电阻R2放出电热为放出电热为如如图图所所示示，两两个个电电池池电电动动势势E1=4，E2=，电电容容器器C1、C2电电容容均均为为C，电电阻阻器器R1、R2阻阻值值均均为为R求求：

当当开开关关S由由位位置置1转转换换到到位位置置2后后，在在电电阻阻器器R2上释放的热量上释放的热量R4R3R1CS-+R2开关开关SS闭合时闭合时:

外电阻为外电阻为路端电压为路端电压为电容器电量为电容器电量为+-开关开关SS打开时打开时:

外电阻为外电阻为路端电压为路端电压为电容器电量为电容器电量为通过通过RR22的电量为的电量为:

如如图图所所示示的的电电路路中中，已已知知R1R2R3R420，100V，r=10,C10-6F，求求当当开开关关S打打开开后后，通通过过电电阻阻R2的的电量电量SAB开关开关SS断开时断开时:

开关开关SS闭合时闭合时:

电电容器容器电电容器容器SS闭合时闭合时SS断开时断开时电量变化电量变化在在电电压压为为18V的的直直流流电电源源与与地地线线之之间间有有一一电电路路如如图图所所示示，在在开开关关S断断开开时时，图图中中A点点和和B点点之之间间的的电电势势差差等等于于多多少少？

又又当当S断断开开时时，A点点和和B点点的的电电势势哪哪个个高高？

当当接接通通S时时，B点点对对地地的的电电势势变变为为多多少少？

各各个个电电容容器器所所积蓄的电荷在积蓄的电荷在S接通与断开时相比，改变了多少？

接通与断开时相比，改变了多少？

d1d2等效电路如图等效电路如图其中其中:

如如图图所所示示的的平平行行板板电电容容器器极极板板面面积积为为S，板板间间充充满满两两层层均均匀匀介介质质，它它们们的的厚厚度度分分别别为为d1和和d2，介介电电常常数数为为1和和2，电电阻阻率率分分别别为为1和和2，当当板板间间电电压压为为U时时，求求通通过过电电容容器器的的电电流流；电电容容器器中中的的电电场场强强度度；两两介介质质交交界界面上自由电荷面密度面上自由电荷面密度如如图图，电电源源电电动动势势10V，内内阻阻不不计计C1为为可可变变电电容容，电电容容可可在在7pF270pF间间变变化化，将将可可变变电电容容器器电电容容调调至至最最小小断断开开开开关关S，当当可可变变电电容容器器的的电电容容以以每每秒秒5pF的的速速率率增增加加时时，AB间间电电势势差差UAB怎怎么么变变化化？

合合上上开开关关S，电路稳定后，以每秒，电路稳定后，以每秒5pF增加其电容时流过电流计电流的方向和大小？

增加其电容时流过电流计电流的方向和大小？

GSBASS断开断开OSS闭合电路稳定后闭合电路稳定后电容增大时电容增大时,电压不变电压不变,被充电被充电:

如如图图所所示示的的电电路路中中，电电阻阻、电电容容元元件件的的规规格格如如下下：

R1：

420k，3W；R2：

120k，2W；R3：

240k，2W；C1、C3：

0.15F，500V；C2、C4：

0.1F，600V；C5：

0.002F，600V；这这个个电电路路能能否否正正常常工工作作？

如如果果不不能，试根据计算确定元件烧毁或击穿的顺序能，试根据计算确定元件烧毁或击穿的顺序C1C3C5+R1R3R2-C2C455电容构成电桥且平衡电容构成电桥且平衡S电流计指针基本不动电流计指针基本不动,指示指示出在周期性开、合中通过出在周期性开、合中通过表的平均电流表的平均电流!

在在SS闭合的闭合的11时间内电时间内电容器间转移电量容器间转移电量+电源电流通过表的电量电源电流通过表的电量在在SS打开的打开的22时间内放电电量时间内放电电量+一个周期内通过表的平均电流由一个周期内通过表的平均电流由如如图图所所示示的的电电路路中中，开开关关S周周期期性性地地闭闭合合和和断断开开，其其时时间间各各为为1=110-3s和和2=2010-3s在在这这样样的的变变换换频频率率下下安安培培表表的的指指针针实实际际上上不不再再摆摆动动试试问问这这只只磁磁电电式式安安培培计计所所指指示示的的电电流流强强度度的的读读数数为为多多少少？

已已知知R1R2100，C1C210F，U010V，电池和安培计的内电阻很小均忽略不计，电池和安培计的内电阻很小均忽略不计返回返回I专题专题20-例例6ab电流由电极进入大地的电流线球对称分布：

电流由电极进入大地的电流线球对称分布：

1m1m处的跨步电压为：

处的跨步电压为：

如如图图所所示示电电线线被被风风吹吹断