動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題探討

(四川省宜賓市屏山縣金江初級(jí)中學(xué)校，四川 宜賓 645350)

在解答有關(guān)動(dòng)態(tài)電路的問(wèn)題時(shí)，首先要識(shí)別電路，即識(shí)別電路是串聯(lián)、并聯(lián)還是混聯(lián)；第二要判斷電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)的作用；第三要注意電路的變化，再畫出等效電路圖。電路的變化主要有以下三種：

1 由開(kāi)關(guān)的閉合、斷開(kāi)引起電路的變化

例1：如圖1所示，電源電壓保持不變，R1=4Ω，R2=6Ω，當(dāng)S1、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A，則：

(1) 電源電壓為多少？

(2) 當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.0A，則電阻R3的阻值為多少？

(3) S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電路中的電流是多少？

(4) S1、S2均閉合時(shí)，R2的電功率是多少？

圖1

圖2

分析：這是一道由開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)、閉合引起的典型的電路變化問(wèn)題。解這種題的方法是首先根據(jù)開(kāi)關(guān)的變化，識(shí)別電路的變化，畫出等效電路，再按照題目要求進(jìn)行解答。

(2) 當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電阻R1與R2串聯(lián)后再與電阻R3并聯(lián)，其等效電路如圖3所示，干路中的電流為1.0A。

圖3

圖4

2 由滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)引起電路的變化

例2：在如圖5所示的電路中，電阻R1=60Ω，滑動(dòng)變阻器R′的最大阻值為20Ω，電源電壓為6V不變，求：

(1) 當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，移動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)各為多大？

(2) 當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，變阻器滑片P在a端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.15A，則電阻R2的阻值為多少？

(3) 當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，變阻器滑片P在b端時(shí)，則電阻R2的電功率為多少？

圖5

圖6

分析：本題是利用開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器來(lái)共同改變電路，應(yīng)根據(jù)題目要求分別分析電路并畫出等效電路，再進(jìn)行計(jì)算。

圖7

圖8

3 由電流表或電壓表的連接引起電路的變化

例3：如圖9所示，電路中a、b為電流表時(shí)，a電流表的示數(shù)為1.2A，b電流表的示數(shù)為0.8A，流過(guò)A、B的電流為1.5A，求燈泡L1、L2、L3的電流各是多少？當(dāng)a、b為電壓表時(shí)，a電壓表的示數(shù)為3V，b電壓表的示數(shù)為3.5V，AB兩端的電壓為4.5V，求燈泡L1、L2、L3的電壓各是多少？

圖9

圖10

分析：本題是由電流表或電壓表的變化而引起的電路變化。因?yàn)殡娏鞅淼碾娮韬苄?，在電路中可視為一根?dǎo)線；而電壓表的電阻很大，在電路中可以視為一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。

解答：(1) 當(dāng)a、b為電流表時(shí)，三個(gè)燈泡并聯(lián)，a電流表測(cè)燈泡L2、L3的電流，b電流表測(cè)燈泡L1、L2的電流，其等效電路如圖10所示。設(shè)各燈泡的電流分別為I1、I2、I3，則有：I1+I2=0.8A，I2+I3=1.2A，I1+I2+I3=1.5A，解這個(gè)方程組得：I1=0.3A，I2=0.5A，I3=0.7A。

(2) 當(dāng)a、b為電壓表時(shí)，三個(gè)燈泡串聯(lián)。a電壓表測(cè)燈泡L1、L2的電壓，b電壓表測(cè)燈泡L2、L3的電壓，設(shè)各燈泡的電流分別為U1、U2、U3，則有：U1+U2=3V，U2+U3=3.5V，U1+U2+U3=4.5V。解這個(gè)方程組得：U1=1V，U2=2V，U3=1.5V。

針對(duì)動(dòng)態(tài)電路中的計(jì)算，首先要根據(jù)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)、閉合或滑動(dòng)變阻器的滑片的移動(dòng)及電流表或電壓表的互換，判斷引起電路的變化，畫出等效電路，再按題目要求進(jìn)行計(jì)算。