等效電路又稱“等值電路”。在同樣給定條件下,可取代另一電路且對外性能不變的電路。馬達、變壓器等電氣設(shè)備的電磁過程可用其相應(yīng)的等效電路來剖析研究。
等效電路是將一個復(fù)雜的電路,通過內(nèi)阻等效、電容等效,電源等效等方式,通分成具有與原電路功能相同的簡單電路。這個簡單的電路,叫做原復(fù)雜電路的等效電路。
等效電路圖的畫法步驟
1、認(rèn)真審題,在草稿紙上畫出原圖,并把開關(guān)的狀態(tài)、滑動變阻器的滑片所處的位置依題意畫下;
2、根據(jù)電壓路徑的優(yōu)先走法,把沒有電壓經(jīng)過的器件用橡皮擦抹去,同時將斷掉的開關(guān)及與其串聯(lián)的器件與抹去,閉合的開關(guān)用導(dǎo)線取代;
3、正確剖析電路的聯(lián)接形式,明晰電壓表測哪部份電路的電壓,電流表測誰的電流,再將電路圖整理,即畫出了等效電路圖;
4、把已知條件盡可能標(biāo)明在等效電路圖上;
5、找出所求的化學(xué)量與那個等效圖對應(yīng),之后按照串、并聯(lián)電路的特性,非常注意電源電流不變,定值內(nèi)阻的電阻不變,正確運用熱學(xué)公式來剖析解答。
等效電路作圖的方法
第一種方式叫首尾相接法,假如是全都是首尾相連就一定是串聯(lián),倘若是首首相連,尾尾相接物理串聯(lián)和并聯(lián)電路圖畫法,就一定是并聯(lián)。假如是既有首尾相連,又有首首相連,則一定是混聯(lián)。
第二種方式叫電壓流向法,依照電壓的流向,來判定和串并聯(lián)的特性,來判定串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)電路。
第三種方式,叫手捂法,含意是任意除去一個用家電,其他用家電都不能工作的一定是串聯(lián);任意除去一個用家電,其他用家電都能工作就一定是并聯(lián);任意除去一個用家電,其他用家電部份能工作的一定是混聯(lián)。
第四種方式,叫節(jié)點法
1、標(biāo)出等勢點。依次找出各個等勢點,并從高電勢點到低電勢點順次標(biāo)清各等勢點字母。
2、捏合等勢點畫草圖。即把幾個電勢相同的等勢點拉到一起,合為一點,之后假想提起該點“抖動”一下,以理順從該點向上一個節(jié)點電壓方向相同的阻值,這樣逐點依次畫出草圖。作圖時要注意標(biāo)出在每位等勢點處電壓“兵分幾路”及與下一個節(jié)點的連接關(guān)系。
3、整理電路圖。要注意等勢點、電阻序號與原圖一一對應(yīng)物理串聯(lián)和并聯(lián)電路圖畫法,整理后的等效電路圖力求規(guī)范,便于估算。
等效電路圖的八種畫法解讀
1、伸縮導(dǎo)線法
若導(dǎo)線上兩點間無用家電聯(lián)接,則可將這兩點間的導(dǎo)線伸長或減短,甚至可縮成一點。
例1:把圖1電路改畫成串。并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。
解析:因B與D兩點.A與C兩點間無用家電,故可將BD、AC導(dǎo)線減短:先將導(dǎo)線BD縮成一點得圖2電路,再將導(dǎo)線AC縮成一點得圖3電路,最后經(jīng)處理可得等效電路如圖4.
2、拽拉導(dǎo)線法
將電路中的聯(lián)接點向下向上、向左往右拽拉,再經(jīng)處理即可得串、并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。
例2:把圖5電路改畫成串。并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。解析將A點先向下拉再向左拉,將B點先向上拉再往右拉得圖6電路;再經(jīng)處理可得圖7即題中所求電路。
3、合并節(jié)點法
不論導(dǎo)線有多長,只要其間沒有聯(lián)接電源、用家電,則導(dǎo)線兩端點都可看成一點,進而找出各用家電兩端的公共點。此法可用于辨識不規(guī)范的電路。
例3:把圖8電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。
解析:因AC和BD兩導(dǎo)線上都沒有聯(lián)接用家電,故可把AC和BD導(dǎo)線看作A和B兩個點處理;從而可知四個阻值并聯(lián)在A、B兩點之間,將這四個阻值并連接在A、B兩點之間、使其作為內(nèi)阻公共點即可得圖10所示題中所求電路。
4、移動節(jié)點法
一個節(jié)點可從導(dǎo)線上的一處移到另一處,但不可跨過電源、用家電。
例4:把圖11電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。
解析:將節(jié)點A向左移到左邊導(dǎo)線上,將節(jié)點B往右移到左邊導(dǎo)線上,所得圖12電路即題中所求。
例5:將圖13電路改畫成申、并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。
解析將節(jié)點A向下移,將節(jié)點B向上移,得圖14電路即為圖中所求。
5、元件拆除法
拆除法是辨識較復(fù)雜電路的一種重要方式:
串聯(lián)電路一拆除一段電路上的用家電后,其他路段上的用家電不能正常工作。
并聯(lián)電路---拆除其中一條大道上的用家電后,其他大道上的用家電仍能正常工作。
例6:把圖15電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。
解析:L1拆除后得圖16電路:L2拆除后得圖17電路:L3拆除后得圖18電路:剖析三圖可知,無論拆除那個燈泡其余燈泡均可正常發(fā)光,因而三燈是并聯(lián)關(guān)系,再接著畫等效電路圖就不難了。
6、簡化電路法
把斷掉的開關(guān)或被漏電的用家電去除的方式叫簡化電路法。
例7:把圖19電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。
解析:去除S.L3簡化后得圖20電路,拉拽導(dǎo)線后得圖21電路即為所求。
7、電表摘補法
對于有水表的電路可采取水表摘補法剖析:把電流表換文字內(nèi)容聯(lián)接處看成斷路,電壓表聯(lián)接處看作一根導(dǎo)線。因為導(dǎo)線、開關(guān)、電流表的電阻很小,所以在電路中可以把電流表兩端導(dǎo)線在電路中進行等效聯(lián)通,在聯(lián)通中電壓表兩端導(dǎo)線可以越過電路中任何導(dǎo)線、開關(guān)、電流表等內(nèi)阻值很小的器件,而幾乎不影響電流表的讀數(shù)。
例8:把圖22電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。
解析:電流表處看成斷路,電壓表處看作一根導(dǎo)線,摘掉電流表和電壓表,得圖23電路;將導(dǎo)線剪短,再補接上電流表和電壓表所得圖24電路即為所求。
用電流表測電流時測的是電路兩端電流,但在個別接有電流表的電路中電壓表測的到底是哪部份電路的電流,有部份中學(xué)生一直弄不明白,這一問題也可以用畫等效電路圖的方式來解決。
8、電流邁向法
按電壓的分流邁向、用家電聯(lián)接的先后關(guān)系,改畫電路圖的方式叫電壓邁向法。
例9:把圖25電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系顯著的等效電路。
解析:電壓從電源負(fù)極流出通過A點后分為三路(AB導(dǎo)線可縮為一點),經(jīng)外電路巡行一周由D點流人電源正極。第一路經(jīng)R直達D點;第二路經(jīng)R2抵達C點,第三路經(jīng)R也抵達C點,其實R2和R,在AC兩點之間為并聯(lián)關(guān)系;第二、三路匯合于C點經(jīng)R,抵達D點,可知Rz、R并聯(lián)后與R,串聯(lián),再與R,并聯(lián),所得圖26所示電路即為題中所求.