大学电路动态电路分析

大学电路动态电路分析（共11篇）

大学电路动态电路分析 篇1

直流电路动态分析

教学目标：1识别电路结构

2会使用程序法和串反并同法处理电路动态分析问题

教学重点、难点：程序法的流程使用，串反并同法使用时的电路识别

根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I、U、R总、P等）的变化情况，常见方法如下：

一．程序法。

基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R总的变化情况再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为：

（1）确定电路的外电阻R外总如何变化；

①

当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）

②

若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。

③

如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R，灯泡的电阻为R灯，与灯泡并联的那一段电阻为R并，则会压器的总电阻为：

由上式可以看出，当R并减小时，R总增大；当R并增大时，R总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R总变化与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。

④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与串联（简称），另一段与串联（简称），则并联总电阻

由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。

（2）根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化；

（3）由U内=I总r确定电源内电压如何变化；

（4）由U外=E－U内(或U外=E-Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）；

（5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化；

I分

U分

（6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用节点电流关系）。

动态分析问题的思路程序可表示为：

简单表示为：

局部

I分、U分的变化

局部

R的变化

全局

I总、U端的变化的变化

例1如图所示，电键闭合时，当滑动变阻器滑片P向右移动时，试分析L1、L2的亮度变化情况。

分析与解：当P向右移动时，滑动变阻器的有效电阻变大，因此，整个电路的电阻增大，路端电压增大，总电流减小，流过L1的电流将减小，L1将变暗；同时L1分得的电压变小，L2两端电压增大，故L2变亮；我们注意到总电流减小，而L2变亮，即L2两端电流增大，可见L3上的电流比L1上的电流减小得还要多，因此L3也要变暗

灯L1变暗

UL2（↑）

IL2（↓）

IL3（↓）

灯L2变亮

P右移

R滑（↑）

R总（↑）

I总（↓）

灯L3变暗

点评：（1）讨论灯泡亮度的变化情况，只需判断其电流或电压如何变化就可以。

（2）象这样的电路，由于滑动变阻器电阻的变化而引起整个电路的变化，一般不应通过计算分析，否则会很繁杂。处理的一般原则是：①主干路上的用电器，看它的电流变化；②与变阻器并联的用电器看它的电压变化；③与变阻器串联的电器看它的电流变化。

（3）闭合电路动态分析的一般顺序是：先电阻后干路电流；先内电压，后外电压；先固定电阻的电压，后变化电阻的电压；先干电流后并联支路上的电流。

二．“并同串反”

①“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。

②“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。

例2、如图所示的电路中，R1、R2、R3、和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动角点向图中a端移动时（）

A．I变大，U变小

B、I变大，U变大

C、I变小，U变大

D、I变小，U变小

分析与解：本题中变量是R5，由题意知，R5的等效电阻变小。

简化电路结构可各知，电压表V，电流表A均与R5间接并联，根据“串反并同”的原则，电压表V，电流表A的读数均与R5的变化趋势相同，即两表示数均减小。答案：选

D。

点评：（1）近几年高考对电路的分析和计算，考查的重点一般不放在基本概念的理解和辨析方面，而是重在知识的应用方面。本题通过5个电阻与电表的串、并联构成较复杂的电路，关键考查考生简化电路结构、绘制等效电路图的能力。然后应用“串反并同”法则，可快捷得到结果。

（2）注意“串反并同”法则的应用条件：单变量电路。

对于多变量引起的电路变化，若各变量对同一对象分别引起的效果相同，则该原则的结果成立；若各变量对同一对象分别引起的效果相反，则“串反并同”法则不适用。

例3、如图（1）所示电路中，闭合电键S，当滑片P向右移动时，灯泡L1、L2的亮度变化如何？

分析与解：本题中滑动变阻器左右两部分都接入电路，等效电路如图（2）所示，变阻器R分解得到两变量R1、R2，由图可知：滑片P向右移

→

R1（↑），R2（↓）

对灯泡L1：

R1（↑）

R2（↓）

L1变亮

R1与L1并联

R2与L1

间接串联

L1变亮

L1变亮

R1（↑）

R2（↓）

L2变暗

R1与L2

间接串联

R2与L2串联

L2变亮

L2

亮度变化

不能确定

对灯泡L2：

由上述分析可知：

对L1，变量R1、R2变化均引起L1变亮，故L1将变亮；

对L2，变量R1、R2变化引起L2的亮度变化不一致，故此法不宜判断L2的亮度变化。但若把变阻器R与L1的总电阻合成一个变量R合，则由上述结论可知，P右移时，R合减小，L2与R合串联，由“串反并同”法则可知，L2亮度变大。

流强度增大，根据部分电路欧姆定律可知电压表的示数增大，由于为定值电阻，且增大，根据部分电路欧姆定律可知电流表示数增大。

总结提升：

1、“围魏救赵法”：电路的各部分都是相互联系、相互制约的，因此当外电路不好研究时可研究内电路，通过研究内电路来研究外电路；当这一部分不好研究时，去研究另一部分，通过研究另一部分来研究这一部分；当这一支路不好研究时，去研究另一支路，通过研究另一支路来研究这一支路。这种策略在兵法上叫“围魏救赵法”。

2、一般的思路是按照的顺序进入。只要掌握其方法，这类问题的分析便应刃而解。

高二同课异构“动态电路变化“教学反思

电学部分的动态电路在近年的考试中出现较频繁，重要性不言而喻，而且也是作为选择题的最后一道出现，难度可想而知，所以在上课中通过引入环节引起学生的重视，通过分类的例题解析让学生归纳方法，再将方法应用在实际解题中。

电路动态问题包括滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化，还有开关的开与关的变化引起电路中电学物理量的变化以及电路故障。

本节复习课的目标是：会分析滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化。

本节课的主要内容是从串联电路、并联电路中展开研究，围绕滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化。

学生处于具体形象思维到抽象思维的过渡阶段，他们的思维在很大程度上还难于脱离具体事物。他们在考试过程中经常会碰到因变量随自变量变化的“动态分析”问题，若学生未掌握基本的分析方法，往往容易“凭空”推理，导致判断错误或无法判断。通过介绍“动态电路的分析法”让学生找准电路分析的误区，从而更好的分析动态电路。学生在静态情景中认识串、并联电路，会应用欧姆定律分析静态电路。动态变化对于学生来说是全新的，如何将这一全新的知识内化为学生自身的知识。在教学过程中，从学生熟悉的串联电路、并联电路的基本规律、欧姆定律入手，明确电阻的原因，再由欧姆定律求知，电流以及电压的变化情况。让学生明白了判断的应有依据及基本处理手法，他们就会对“动态分析问题”心中更有“底”了，判断的正确率也大大提高了。这也是“授人以‘鱼’，不如授人以‘渔’”道理之体现。

本节课在讲解例题时，分别讲到了串联电路的分析方法、并联电路的分析方法。在串联电路分析方法讲解中，判断电流表、电压表所测的对象，根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点R=R1+R2，判断总电阻变化情况，根据I

=U

/R，判断电流的变化情况，这些学生都掌握的不错，主要是先根据U1=I1R1判断定值电阻（小灯泡）两端电压的变化情况以及最后根据串联电路电压特点U=U1+U2，判断滑动变阻器两端的电压变化情况，掌握的不是很好。

在并联电路的分析方法中，并联电路中分析电表示数变化时，由于并联电路各支路两端的电压和电源电压相等，所以应先考虑电压表的示数不变，这一点掌握的不错，因为并联电路各支路相互独立，互不影响，可根据欧姆定律分别判断各支路中电流的变化，这一点中应用欧姆定律分析过程中会应用错误公式。最后根据I=I1+I2分析得出干路中电流的变化，关键之处要分清电表所测的对象，这点中对于复杂电路学生就很难分清电表所测对象了。

习题设计中体现出的教学效果较好，习题是针对例题来训练的，在例题讲解中得出分析动态电路的方法。同时，通过练习题来巩固学生的分析方法，让学生在做练习中掌握本节课的分析方法，并能做到举一反三。

本课的不足是：

（1）在研究过程中所选内容难度偏大，上课过程中真正能懂的学生甚少。

（2）教学容量欠少，学生的课堂训练量时间不足。

（3）动态分析过程中，有些物理量的判断途径有多种，这方面的指导由于时间缘故还欠缺。

（4）课堂教学中，学生归纳方法时放手度还是不够，引导过多，导致学生的实际解题训练环节时间不够

大学电路动态电路分析 篇2

1.明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。

2.根据局部电阻的变化, 确定电路的外电阻R外总如何变化。

3.根据闭合电路欧姆定律, 确定电路的总电流如何变化。

4.由U内=I总r, 确定电源的内电压如何变化。

5.由U外=E-U内, 确定电源的外电压如何变化。

6.由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。

7.确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。

由以上步骤可以看出, 解决此类问题, 基本思路是“局部→整体→局部”, 同时要灵活地选用公式, 每一步推导都要有确切的依据。

例 (2009年高考广东) 如右图所示是一实验电路图, 在滑动触头由a端滑向b端的过程中, 下列表述正确的是 ()

A.路端电压变小

B.电流表的示数变大

C.电源内阻消耗的功率变小

D.电路的总电阻变大

解析当滑片向b端滑动时, 接入电路中的电阻减少, 使得总电阻减小, D错;根据E=IR总, 可知总电流在增加, 根据闭合电路中的欧姆定律有E=Ir+U外, 可知路端电压在减小, A对;流过电流表的示数为, 可知电流在减小, B错;根据P=I2r, 可知内阻消耗的功率在增大, C错。

直流动态电路分析 篇3

1、程序分析法：

基本思路是“部分→整体→部分”

“部分→整体”指：某部分电路的阻值发生变化时，整体电路的总电阻也发生变化，且变化情况一致（由电阻的串并联知识可知）。通常电源电动势和内阻不变，所以R外变化后，由I=E[]R外+r 可以判断出总电流I和路端电压的变化情况。

“整体→部分”指：知道总电流I和路端电压U的变化情况后，由部分电路的欧姆定律可以进一步讨论各支路的电流、电压的变化情况。用这种方法判断时，前几步是固定的：即：

例1 在图1所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当R5的滑动触点向图中a端移动时，则：（）

A．I变大，U变小 B．I变大，U变大

C．I变小，U变大 D．I变小，U变小

解析：当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5↓（部分）→R总↓由I总=E[]R总知I总↑→U↓即电压表读数变小；（整体）由于I总↑→R1两端电压U1↑=I总R1、 U3↑=I总R3所以R4两端电压U4= U-（U1+ U3）变小，流过R4的电流I4↓，而流过电流表的电流I=I总- I4，则I↑（部分）。选A。

点评此种解法的特点是思路清晰，逻辑严谨，表述清楚，紧扣原题已知条件和电路结构特点，没有附加任何其它设定，因此结论的正确性不容置疑。只是它对解题者的全面分析推理能力提出了较高的要求。虽然如此，但此种解法仍是首选方法。

2、直观分析法

即直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论。

①任一电阻R阻值增大，必引起该电阻中电流I的减小和该电阻两端电压U的增大。

R↑→ I↓U↑

②任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并的增大和与之串联的各电阻电压U串的减小。

R↑→I并↑U串↓

例2在图2所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，R1和R2是两个固定的电阻，当可变电阻的滑片向a端移动时，通过的R1的电流I1和通过的R2的电流I2将发生如下的变化（）

A．I1变大，I2变小 B．I1变大，I2变大C．I1变小，I2变大 D．I1变小，I2变小

解析：当可变电阻的滑片向a端移动时，引起该支路电阻增大，则该支路电流减小，即I2减小；则与之并联的电阻R1的电流增加，即I1变大。选A。

3、极端分析法

即因变阻器滑动引起电路变化的问题，可以将变阻器的滑动触头分别滑至两个极端去讨论。

例3 如图3所示的电路中，K闭合时，A、B、C三只灯均正常发光，当可变电阻R0的滑动触头向左移动时，A、B、C三灯亮度变化下列叙述正确的是：（）

A．A灯变亮 B．B灯变亮

C．C灯变亮 D．无法判断B灯变亮还是变暗

解析：当滑动触头在R0的最右端时C灯不亮，则R0的滑动触头左移时C灯变亮；当滑动触头在R0的最左端时C灯与R0的并联电阻增大，则与之串联的各电阻电压减小，B灯变暗；与之并联的支路电流增大，则A灯变亮。答案选AC。

4、特殊值分析法

对于某些双臂环路问题，可以采取带入特殊值去判定，从而找出结论。

例4 如图4所示的电路中，当滑动变阻器的滑片从最左端向右移动时，各灯亮度如何变化？（电源电动势一定）

解析：假设三个灯泡与滑动变阻器的总电阻都为2Ω，电源内阻不计，电源电动势为10V，则滑动触头在最左端时，电路中总电流I总=E[]R总=3A，则A灯消耗的功率PA=IA2R=8W，B灯消耗的功率PB= IB2R=18W，C灯消耗的功率PC= IC2R=2W；当滑动触头移到中间位置时，I总/=E[]R总/ =20[]7，此时A、B、C三灯消耗的功率分别为：PA=PC=200[]49，PB=800[]49；当滑动触头移到最右端位置时PA= 2W，PB=18W，PC=8W，由此可见当滑动变阻器的滑片从最左端向右移动时A灯不断变暗，B灯先暗后变亮，C灯不断变亮。

动态电路的探究(教案) 篇4

《动态电路探究》教学设计

执教：物理组 刘成兵

教学目标：

1.认识电路发生动态改变的原因和分析依据 2.掌握动态电路的分析方法 教学重点: 动态电路的分析方法 教学难点：

动态电路的分析依据及分析核心 教学过程： 一． 引入：

问题：什么样的电路是动态电路？

动态电路是指电路中的电阻发生了变化，造成电路中的电流、电压等发生了相应的变化。

二．考点枝形图解：

三．方法储备：

1.动态电路分析的依据: 欧姆定律 I=U/R 2.动态电路分析的核心：

抓住哪一部分电路的电阻发生了变化、发生了怎样的变化。3.动态电路的出题形式：

判断电路中电流表、电压表示数的变化情况、电路中各元件安全条件的讨论、电路中电功率的变化等 四．例题讲解：

例1.如图所示，电源电压不变，当开关S闭合时，电流表示数

，电压表示数

。（均填“变大”、“变小”或“不变”

分析：开关S断开时，R1开路，R2通路，A表测R2电流，V表被A表短路，示数为零；开关S闭合时，R1与R2并联，A表测R2电流，示数不变，V表测电源电压，示数变大。

例题2.如图所示，电源电压保持不变时，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中（）

A.电压表V示数变小

B.电流表A1示数变大 C.电流表A2示数不变

D.电流表A2示数变小

分析：开关S闭合，R1与R2并联，A1测干路电流，A2测R1电流，示数不变；V测电源电压，示数不变；滑片P向右滑，R2电阻变大，R2中电流变小，故干路A1中电流变小。

例题3.如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电压表、电流表均有示数，将滑动变阻器滑片P向左移动，发现电压表和电流表的示数比值变小，下列判断正确的是（）

A.电阻R1短路，电压表示数变大 B.电阻R1断路，电流表示数变大 C.滑动变阻器短路，电压表示数变小 D.滑动变阻器断路，电压表示数变小

分析：滑片P向左移，R2电阻变大，电流会变小，R2分压增多，电压表示数变大，但电压表和电流表的示数比值变小，说明电路故障不是断路，只可能是短路；电压表和电流表的示数比值，根据欧姆定律，其实质是R2阻值的大小，P向左移，R2电阻变大，故可能是R2短路。

注意：本题中将直观的条件以隐性的方式表达出来了。五．中考真题演练：

1.如图所示，R为声敏电阻，其阻值随声强的增大而减小，L为一小灯泡,当灯变

暗时，周围的声强（）

A.变大

B.变小

C.不变

D.都有可能

2.如图所示，是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0为保护电阻，电压表可显示压力的大小，则当握力F增加时，电压表的示数将（）

A.变大

B.变小

C.不变

D.无法确定

3.如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向左边滑动时，电流表的示数

，电压表的示数

（均填“变大”、“变小”或“不变”）

4.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左

移动时，电流表A的示数将

，电压表V与电压表V1示数的差值将

（均填“变大”、“变小”或“不变”）

注意：电压表V与电压表V1示数的差值，实质是R2两端的电压。

5.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V1的示数与电压表V2示数的差值跟电流表示数与R1阻值的乘积的比值

（填“大于1”、“小于1”或“等于1”）6.如图所示，电源电压为6V并保持不变，定值电阻R1的阻值为10欧姆，滑动变阻器R2的最大阻值为50欧姆，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端移动到a端的过程中，下列说法正确的是（）A.电压表的示数变大，电流表的示数变小 B.电流表和电压表的示数都不变

C.电流表的示数变化范围是0.2A～0.6A D.电压表的示数变化范围是1V ～6V 六．小结：

动态电路分析步骤: 1.分析电路的串、并联关系，弄清各个电表分别测量哪部分电路的电流、电压； 2.判断电路的电阻是变大还是变小了；

3.根据欧姆定律，电路中的电流、电压是变大还是变小了。4.注意直观的条件的隐性表达 七．作业布置： 《物理优质课堂》

武汉大学电路与系统390经验 篇5

・ 本人是考武汉大学电信院电路系统的考生，今年考了390+，专业课139，成绩还算不错，比较满意，鉴于此，本人想对的童鞋谈谈我的专业课学习经验。本人毕业于一个二流本科学校，在校表现普通（和某些同学们引起共鸣），我的这种尴尬境遇使我选择了考研，考一所全国前十的名校，一增加自己的底气，二增加自己的阅历，三提高专业平台。

由于本人不是很擅长学习理科类，所以在专业课的复习上花了些功夫。大概是从八月份开始沾专业课的吧，这期间是开始碰了，但没有花多力气，仅是每天抽出1个半到两个小时看书（共2两本），特别是看公式的推到，动动笔推一推，就这样到了九月中旬看完了第一遍，但没有做课后题。看完后花了几天的时间给每章做了个知识构架，又将每章结合起来做了一个系统框架。注意，复习中一定要先形成一个整体的观念，在整体的基础上再在小的细节问题上下大功夫，这已经是属于第二轮的复习了。

到了九月下旬，开始进入第二轮复习，这一间主要是做课后习题和武大本科的一些练习资料，大家不要投机取巧，找重点习题，建议还是都做为妙，这样你的.基础会打的全面些，扎实些。本人这轮复习用的时间最长，主要是把所有题都在练习本上一步一步的写出来，很花费时间，但这绝对锻炼你的动笔能力，保证你上了考场后不至于看到题有思路但写不出来或写的慢从而丢些比较冤屈的分。这个过程大概持续到10月中旬，十月下旬又做了一遍之前做的不是很好的以及题型很棒的题。

到了11月，开始做真题，先掐时做套题，按年份来，从开始倒着做，09和的题先不要做，留待冲刺时模拟。每天做一套，然后对答案，这样共花费了16天时间，我这边有93年到的真题，所以时间花费的比较多些。记住这一轮的复习，一定也要像在考场那样写下来。到了十一月，开始第三轮复习，主要是将真题进行分类解析，按题型写在练习本上，比如第一个题型是判断系统的线性时变性，那你就把每年的这样的题摘录出来，然后再重新做一遍，建议另找一个本子给它命名为“武汉大学信号与系统真题分类解析”。这个工作其实也不容易，你需要整合和再加工信息，还得再做一遍，但经过第二遍下来，你的真题应该没有问题了。

大学电路动态电路分析 篇6

G11G21

G31G41G12G22G32G42G13G23G33G43G14U1I11UIG24222 G34U3I33ISG44U4I44IS

dUU3t0时C2C

dt6

UC10e1t4UC1 5310

t0时,用叠加定理（用运算电路做）首先电流源作用，电压源短路

UU1106CicC,icUC632ss

UC13e(t)1t4

当电压源作用时，电流源断路U15110(Cic)3UCic,UC6s2ss

UC10(t)UC10(t)13e(t)

icCdUCdt1t4本题解答如下

当t0时i1(0)0Ai(01 A)

12U1(0)UR1V U2(0)UR2V 33

iL(0)1A

当t0时U2(0)2Vi1(0)USU1U21A 7i1(0)C1

dU1

dt23dU1dt2i(0i)(0)A 0R30

i2(0)i(0)iL(0)110

dU2

dt00

5① 当w11000rads时

由题意得L1与C并联

w1

② 当w23000rads时 L10.1H L1//C和L2形成串联谐振（因为U2与Us同相位）可求出L2w2L1j//1w2L2j0L212.5mh wCj

1002由幅值的关系R50100R3解答如下

ZL两端求戴维宁等效电路

先将US置零Zoc(100//100j)(5050j)

Uoc100jUS45100100j 当ZL=5050j时

功率达到最大为

PmaxUoc225W4RL由题得 理想变压器

U1I n:111:nU2I2II1I2I1nI1(n1)I1

U1I1Z1U2I2Z2U

1U1I1Z1U1Z2nI2n

Z1nZ2U1I111n

UU1I1Z1(2n1)Z1n2Z2所以 Zab 2I(n1)I1n1（1）本题是邱关源《电路》第五版 原题 P313 第12-7 我用自己的方法做一遍

设A相电流滞后电压的相角为

则P(1UlIlcos

P2UlIlcos(30)故可以推出

30)

QP2P1)=2068.76 Var

所以 S(P2P1)jQ(2758.442068.76j)VA

3U1233802

Z*125.6436.87100.575.38j 2758.442068.76j

（2）开关S打开后，表W1的读数为AB相负载的功率表，表W2的读数为CB相负载吸收的功率，则P1P2为

2U1380P1100.5919.34w ZReZ125.64（1）由导纳矩阵得I1U10.25U2I2 0.2U510.U52当RL断开时I20则0.U520.U2151U22v故Uoc2v 当RL短路时U20I2iscI21A 0.2U511A

ReqUoc2所以当RL=Req2时，可以获得最大功率 isc

(2)此时最大功率 PmaxUoc21w 4RL

(3)此时联立各个方程得

U22I2

U14

I1U10.25U2

I20.25U10.5U2

I13.7A5 PUSU1I=15w由题得

USI11U1jI3

1U1U22I12I2I1I2

大学电路动态电路分析 篇7

RLC串联的动态电路是电路课程和电路实验教学中的重要内容。由于Matlab软件具有很强的数值运算、符号运算和绘图功能,以及丰富的库函数、工具箱和仿真模块, 在动态电路的分析和仿真中得到了广泛的应用[1,2,3,4],它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体 ,构成了一个方便、界面友好的用户环境,其强大的数值计算功能建立在向量、数组和矩阵的基础上,输出结果易于可视化。这两个特点为电路的仿真分析提供了一个合适的语言平台[2]。Simulink是Matlab的重要组件之一,它提供了一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。 在该环境中,无需书写大量的程序,只要通过简单直观的鼠标操作,就可以构造出复杂的仿真系统,从而提高了工作效率[5,6]。

1RLC串联的动态电路

RLC串联的动态电路如图1所示。其中,以电源电压作为输入电压uS(t),以电容端电压作为输出电压[7]uC(t)。

电路的微分方程为:

$LC\frac{\text{d}{}^{2}u{}_C(t)}{\text{d}t{}^2}+RC\frac{\text{d}u{}_C(t)}{\text{d}t}+u{}_C(t)=u{}_{\text{S}}(t)(1)$

即:

$\ddot{u}{}_C=-\frac{R}{C}\dot{u}{}_C-\frac{1}{LC}u{}_C+\frac{1}{LC}u{}_{\text{S}}(2)$

其传递函数为[8]:

$G(s)=\frac{U{}_C(s)}{U{}_{\text{S}}(s)}=\frac{1}{LCs{}^2+RCs+1}(3)$

式(3)与振荡环节的传递函数:$G(s)=\frac{1}{{\rm T}{}^{2}s{}^2+2\xi {\rm T}s+1}$相比较,有:

${\rm T}{}^2=LC‚2{\rm T}\xi =RC‚\text{所}\text{以}{\rm T}=\sqrt{LC}‚\xi =\frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}$

2Simulink仿真模型

根据RLC串联电路的微分方程,键入Simulink命令后,打开系统模型库,在新建模型窗口中直接加入所需要的模块,经模块连接后得RLC串联电路的仿真模型[6,9,10],如图2所示。其中,Step模块:设置Step Time为0;Gain模块:设置增益为1/LC;Gain1模块:设置增益为1/LC;Gain3模块:设置增益为R/C;Sum模块:设置List of signs 为 +--;To Workspace模块:将数据写入工作空间的变量中,配合Matlab绘图命令,绘制出响应曲线,其中Variable name为tout(输出变量名), Save format为Array。

在Matlab命令窗口输入R,L,C的赋值语句,赋值后运行模型,双击Scope模块或用To Workspace模块将数据写入工作空间的变量中,配合Matlab绘图命令,即可得到单位阶跃响应曲线。

3仿真实验和结果

(1) 无阻尼

在Matlab命令窗口输入R,L,C的赋值语句:当R=0,L=1 H,C=100e-6 F;有$\xi =\frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}=0$,运行仿真模型,即可得到其单位阶跃响应曲线如图3所示。

从图3可以看出,当$\xi =\frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}=0$时,其阶跃响应为等幅振荡曲线。

(2) 欠阻尼

在Matlab命令窗口输入R,L,C的赋值语句:当R=50 Ω,L=1 H,C=100e-6 F时,有$0<R<2\sqrt{\frac{L}{C}}‚$即$0<\xi =\frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}<1$,运行仿真模型,可得到其单位阶跃响应曲线如图4所示。

从图4可以看出,当$0<\xi =\frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}<1$时,其阶跃响应为减幅振荡曲线。

(3) 临界阻尼

在Matlab命令窗口输入R,L,C的赋值语句:当R=200 Ω,L=1 H,C=100e-6 F时,$\xi =\frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}=1$,即$R=2\sqrt{\frac{L}{C}}‚$运行仿真模型,可得到其单位阶跃响应曲线如图5所示。

从图5可以看出,当$\xi =\frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}=1$时,其阶跃响应为非周期过程,不具有振荡性质,为单调上升曲线。

(4) 过阻尼

在Matlab命令窗口输入R,L,C的赋值语句:当R=5 000 Ω,L=1 H,C=100e-6 F时,有$\xi =\frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}\ge 1‚$即$R\ge 2\sqrt{\frac{L}{C}}$,运行仿真模型,可得到其单位阶跃响应曲线如图6所示。从图6可看,当$\xi =\frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}\ge 1$时,其阶跃响应也为单调上升曲线,但其上升斜率较临界阻尼慢。综上所述,通过建立RLC串联电路的Simulink仿真模型来改变R,L,C的值,以得到不同状态下单位阶跃响应曲线。从中看出,参数选择适中,可以兼顾系统的稳定性和快速性。

4结语

用Matlab提供的Simulink来建模、仿真,用鼠标拖拉模块图标来建模,其模型生成直观、简单,还可以在仿真时随时改变参数,并用Scope随时观察仿真波形,使得仿真更具有实时性、直观性。本文基于Simulink建立了RLC串联的动态电路仿真模型,通过改变R,L,C的值,得到不同状态下的单位阶跃响应曲线。上述分析可看出,适中选择参数,以兼顾系统的稳定性和快速性,展示了方便灵活的动态仿真结果。

参考文献

[1]陈晓平,李长杰.Matlab及其在电路与控制理论中的作用[M].合肥:中国科技大学出版社,2004.

[2]金波.Matlab在动态电路分析中的应用[J].实验室研究与探索,2009,28(11):27-30.

[3]王,李升.Matlab在动态电路分析中的应用[J].电脑知识与技术,2007(3):42-43.

[4]刘娟.Matlab在电路分析中的应用[J].现代电子技术,2003,26(13):87-88.

[5]飞思科技产品研发中心.Matlab 7基础与提高[M].北京:电子工业出版社,2005.

[6]陈桂明,张明照.应用Matlab建模与仿真[M].北京:科学出版社,2005.

[7]邱关源.电路[M].北京:高等教育出版社,1999.

[8]孔凡才.自动控制原理与系统[M].北京:机械工业出版社,2007.

[9]邢国泉,但汉久.基于Matlab的控制系统分析[J].现代电子技,2009,32(16):153-154.

电路动态变化问题浅析 篇8

这类问题的主要特点是：利用滑动变阻器滑片移动或开关的断开、闭合，改变电路的结构从而引起整个或局部电路的电学量发生变化。为了便于分析研究电路动态变化问题，笔者结合平时的教学实际和一些典型题目拟对电路动态变化问题进行分类探讨。

一、电路动态变化问题的研究思路和分析判断依据

研究思路：（1）先理清整个电路的连接情况，根据串并联电路特点，确定电路总电阻和总电流的变化。（2）再依据欧姆定律，确定内电路和外电路各部分电压和电流变化情况。（3）最后确定局部电路的电学量的变化情况。

判断依据：串并联电路的特点和全电路及部分电路欧姆定律

二、电路动态变化问题的分类及典型题目分析

1.滑动变阻器滑片的移动引起的电路动态变化问题

例1．如图1，电源电动势E=9V，内阻r=1Ω，外电阻R1=1Ω，R2=6Ω，滑动变阻器R3的总阻值是6Ω，闭合开关S，当滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时，定值电阻R1及R2的功率、电源的输出功率、变阻器的功率分别如何变化？

分析：当滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时，R3增大，R总增加,I总减小，因P1=I总2R1,故定值电阻R1的功率变小;定值电阻R1和内阻上r的电压变大, R2、R3并联部分的电压变小,因,故电阻R2的功率变小。

电源的总功率 ，故

,由数学知识可知，当R=1Ω时，输出功率最大，而滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时，外电阻R从1Ω增大到4Ω，可见，电源的输出功率减小。

将R1、R2与内阻r等效为电源的内阻r'，等效内电阻

,变阻器R3即为等效外电阻，当滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时，R3从0Ω增大到6Ω，变阻器R3的功率先增大后减小。

在上述分析中，要注意正确的逻辑思考，得出的每个结论都要有理论依据，这样才能做出科学的判断，同时也有助于培养学生的严密推理能力。

2.开关的断开、闭合引起的电路动态变化问题

当局部电路发生变化时，整个电路的各部分的电学量（如：电流、电压、电功率、电容器的带电量等）都会因此而改变，可谓是“牵一发而动全身”。

例2：如图3电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R2、R3、为定值电阻，C为电容器，不计电表内阻对电路的影响，则当开关S由断开转为闭合时，下列说法正确的是

A.电压表读数增大，电流表读数减小，电容器带电量增加

B.电压表和电流表读数都增大，电容器带电量减小

C.电压表和电流表读数都减小，电容器带电量增加

D.电压表读数减小，电流表读数增大，电容器带电量减小

分析：此题的关键是：当开关S由断开转为闭合时，外电路的电阻连接由R1、R3串联变为R1、R2并联再和R3串联；电容器带电量的变化取决于R3两端的电压情况。

当开关S由断开转为闭合时，电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，即电压表示数减小；R3两端电压（U3=I总R3）增大，即电容器带电量增加；R1两端电压（U端- U3） 减小，电流减小，即电流表示数减小。选（C）

例3：如图3所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作；如果再合上S2，则下列表述正确的是

（下转第71页）

（上接第70页）

A．电源输出功率减小 B．L1上消耗的功率增大

C．通過R1上的电流增大D．通过R3上的电流增大

解析：当闭合S2，R2并连接入电路，R总减小

电路总电流I总增大， C正确；因并联部分的电压U=E-I总R1,故U变小，而L1上消耗的功率 ,所以L1上消耗的功率变小，B错；通过R3上的电流 将减小，D错；电源的输出功率是，又S总减小，所以电源输出功率变大。

3.其它原因引起的电路动态变化

有时电路的一些特殊元件的性质是引起电路变化的原因。

例4：如图4所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计。电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有

A．a先变亮，然后逐渐变暗

B．b先变亮，然后逐渐变暗

C．c先变亮，然后逐渐变暗

D．b、c都逐渐变暗

分析：本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象，电键K闭合时，电感L1和L2的电流等于三个灯泡的电流，断开电键K的瞬间，电感上的电流i突然减小，三个灯泡均处于回路中，故b、c灯泡由电流i逐渐减小，B、C均错，D对；原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上，故灯泡a先变亮，然后逐渐变暗，A对。

电路动态变化问题不仅考查了电路知识，更考查了学生分析问题的能力和方法，只有掌握了基本电路的整体与局部的辩证关系且具备一定的严密分析推理能力，才能做出正确的判断。

大学电路动态电路分析 篇9

SKAOYAN

岁月不饶人，有梦想就努力去是实现吧；时光不等人，想做的就努力去做吧。我的考研路也是我的梦想之路，但是选了东南大学就意味着选择了一路与艰辛为伴了。回首过去这一年的考研生活，教会了我很多，让我变得坚毅了，变得成熟了，也更懂得了去感恩。2014年考研的我此刻心中有很多感慨以及想法想要传递给即将参加2015考研的你们，但为了减轻自己的负担，就在自己考研时经常逛的硕考论坛里写下自己考研的一点经验，希望能对后面考研的学弟学妹们有所帮助。

我原先的学校只是个浙江一本末的学校，专业是通信工程，在学校里也不算好专业，所以打算考研，报的是东南大学的电路与系统专业，感觉压力很大。我不是个在学习上十分刻苦的人，我比较喜欢轻松有效率的掌握知识。考研系统的复习也是8月份开始，之前没有前辈在浙大的电路与系统专业，所以决定报这个专业还是让我左右徘徊很久的，因为资料不知道怎么收集，也不知道哪些有用，在这方面浪费了好多时间，所以专业课我大概是9月中旬才开始的。如果你们有前辈在要报考的学校，好好利用这一资源，可以省好多事。

一、研究方向

01 超高速集成电路研究

02 射频、微波集成电路研究

03 光电集成电路研究

04 通讯网络VLSI研究

二、考试科目

初试：

①101 思想政治理论

②201 英语一

③301 数学一

④920 专业基础综合(信号与系统、数字电路)

复试：

529 模拟电子线路

因为自己在收集资料上绕了挺多弯路，为了让大家不要重走我的弯路，所以我想把我自己搜集的资料跟大家分享一下，也顺便讲讲我的经验。虽然复习得晚，但是我的专业课成绩并不差。

对于专业课，大家都知道，把握好方向很重要，所以我就尽力找东南大学的复习大纲，这个在系网里有，找不到的话可以找我，我帮你找。有了大纲就有了方向，而复习的深浅就得靠真题了。下面先说说我收集到的一些资料和教材吧！其实电路与与系统专业的指定教材还蛮好的，说得很明确，我考的是920专业基础综合科目，所以参考教材是以下几本。另外我还通过自己的努力与资料收集，最终在宏韬东南考研网上找到了以下几本专业课参考书。

专业课指定参考书教材：

《计算机结构与逻辑设计》 黄正谨编 高等教育出版社

《信号与线性系统》（第四版下册）管致中等 高等教育出版社

《信号与线性系统》（第四版上册）管致中等 高等教育出版社

《东南大学信息科学与工程学院考研复习精编》（含真题与答案）

《东南大学信息科学与工程学院考研模拟五套卷与答案解析》

专业课一般暑假两个月时间，每天花两、三个小时就足够了，将专业课过个一两遍，将课后习题做做。九月份、十月份主要是买个好一点的考研专业课辅导用书（以我自己的经验我推荐同学们可以用宏韬东南考研网上的《东南大学信息科学与工程学院考研复习精编》（含真题与答案解析）），然后将上面的习题认认真真做个两遍，十一月份就开始做真题，真题主要是认真研究近五年的真题，这比较能反应命题组的专家的大致命题方向和出题思路。我当时是花几天时间做了个表格，将真题中出了哪些题目，每章的知识点在哪一年的真题中涉及以及使用何种方式考察的做了个归纳，这个归纳的过程也让我对命题老师的大概出题思维有了个清晰的认识。有些人经常喜欢去关心专业课重点在哪，其实我想说的是当你将专业课看个几遍之后，重点和难点自然就会显现了。

我觉得这个世界上最难搞定的就是人心，因为很多东西都会因为心的变化而变化。考研又是一个非常折磨人心的过程，所以我希望大家能够调节好自己的心态，不要到最后被折磨到放弃就好！另外，如果你实在是被折磨到有点接近崩溃了，我和你分享一个缓解压力的好方法，那就是疯狂的运动，不管你是跑步、仰卧起坐、俯卧撑或者是有氧操，要是你觉得能

电路分析教学大纲 篇10

以下部分标题填写用黑体五号字体，具体填写内容字体为宋体五号）【课程编号】BJ26123

【课程类别】专业基础课 【编写日期】2010.3.30

【先修课程】普通物理、高等数学 【学分数】4.5

【学时数】87=67+8+12(实验)

【适用专业】电子信息工程、通信工程、自动化、网络

一、教学目的、任务

电路分析是高等学校电类各专业的基础课程之一，通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本原理和基础知识，熟悉电路的基本概念和基本定律，掌握电路分析的基本方法，正确分析各种电路的工作状态。为学习后续课程和从事专业技术工作打下基础。

二、课程教学的基本要求

本门课程理论性较强，要求学生较扎实的数学基础，能正确理解电路常用名词，掌握电路基本定律（包括欧姆定律、基尔霍夫定律、换路定律），熟练灵活应用各种电路分析的基本方法（包括回路电流法、节点电压法、叠加定理、等效变换法等等），在教学过程中，着重培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力，提高学生分析问题和解决问题的能力，以及会正确熟练地使用计算工具进行运算的能力。

三、教学内容和学时分配（8+5+8+8+3+7+2+8+7+6+5=67）总论（或绪论、概论等）1 学时（课堂讲授学时）主要内容：

绪论，课程定位

教学要求：

总体介绍电路分析主要内容和课程结构，学习电路分析的基础和该学科在以后的应用；把课程所涉及的参考方向和重要定理知识强调到位。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）： 第一章 电路模型和电路定理 8学时（课堂讲授学时+课程实验学时）主要内容：

1、电路模型和理想电路元件，其中包括电阻、电容、电感的伏安关系。２、独立源和受控源。

３、参考方向，关联与非关联，及其发出功率和吸收功率的判断。

４、基尔霍夫电流定律和电压定律。教学要求：

掌握参考方向的设置，基尔霍夫定律，电源与负载。其它教学环节：1学时习题课

第二章 电阻电路的等效变换 5学时（课堂讲授学时+课程实验学时）主要内容：

1、电阻的串并联和混联等效电阻的计算

2、电阻Y联接和电阻Δ型联接的等效变换

3、电源的等效变换

4、输入电阻和等效电阻 教学要求：

掌握电路混联问题的求解，尤其是二端网络的等效电阻。其它教学环节：1学时习题课

第三章 电阻电路的一般分析 8学时 主要内容：

1、有向图的概念，并会列ＫＣＬ和ＫＶＬ的独立方程

2、网孔法和回路法求解电路

3、节点法求解电路 教学要求：

掌握电路方程的建立、求解，灵活应用电路分析方法。其它教学环节：1学时习题课

第四章 电路定理 8 学时 主要内容：

1、叠加定理求解电路

2、替代定理的概念

3、戴维南定理求解电路 ※

4、特勒根定理的基本概念 ※

5、互易定理求解电路 教学要求：

掌握电路分析的特殊求解方法，提高分析效率。其它教学环节：

1学时习题课+2学时实践研究：分析电路分析方法的实用性。

第五章 运算放大器 3学时 主要内容：

1、理解运算放大器基本概念

2、利用“虚短”和“虚断”概念来分析和计算比例电路、电压跟随器、加法器电路 教学要求：

掌握运算放大器的基本问题，虚短、虚断。其它教学环节：1学时习题课

第六章 一阶电路 7 学时 主要内容：

１、电容二端电压和电感支路电流初始值的求解

２、０等效电路，求任意支路上的电压或电流ｆ（０＋）值

３、一阶电路的零输入响应，零状态响应，和全响应的基本概念

４、时间常数τ的求解

５、单位阶跃函数和单位冲激函数的定义、性质和二者的关系

6、卷积积分的应用 教学要求：

掌握初值的求取、响应的构成、时间常数的求取 其它教学环节：1学时习题课 第七章 二阶电路 2 学时 主要内容：

１、用经典法分析二阶电路的过程

２、二阶电路的零输入响应，零状态响应，全响应等基本概念 教学要求：

了解二阶电路的基本分析方法 其它教学环节：无

第八章 相量分析 8 学时 主要内容： ＋ １、正弦信号的三要素

２、正弦信号有效值（或最大值）的相量表示法

３、电路定理的相量形式 教学要求：

掌握交流电路的相量分析法。其它教学环节：1学时习题课

第九章 正弦稳态电路的分析 7学时 主要内容：

１、阻抗和导纳的关系以及阻抗的求解

２、正弦电流电路的功率，复功率的定义，视在功率，有功功率，无功功率

３、功率因数的求解

４、正弦电流电路的稳态分析（包括：网孔法、戴维南定理求最大功率）

５、串联谐振的分析计算

6、并联谐振概念 教学要求：

掌握复数阻抗电路的分析、谐振。其它教学环节：1学时习题课 第十章 含耦合电感电路 6 学时 主要内容：

１、互感的串联和并联等效电感的计算

２、互感化除法求解电路

３、空心变压器和理想变压器的概念和计算 教学要求：

掌握互感的方程式求解方法和技巧。其它教学环节：1学时习题课 第十一章 三相电路 5 学时 主要内容：

１、对称三相电路的计算

２、对称三相电源、不对称三相负载电路的概念 教学要求：

掌握对称三相电路的特殊求解方法。其它教学环节：1学时习题课

电路分析实验

教学目的、任务： 电路分析实验课是高等院校电气类专业的一门重要实验课。学习本课程的主要目的是：①掌握电位、电压其相互关系，加深对电位的相对性的理解，掌握戴维南定理和诺顿定理。②获得本门课程领域内分析和处理的一些基本内容。③了解电路理论在现代化科学技术中的重要作用。

基本要求: 电路实验是学生在老师的指导下独立进行实验的一种实践活动，一般都有三个环节：1.课前预习、2.课堂实习（认真听取教师对实验的要求、重点、难点和注意事项的讲解；测量；记录）。3.课后小结（完成实验报告）。教学内容和学时分配（12=3+3+3+3）

实验一 直流电路中电位及其电压关系的研究 3学时 主要内容：

1、电路中电位、电压的概念。

2、参考点的定义。

3、两者的相互联系与区别。实验要求：

加深对电位、电压及其相互关系及在不同参考点的测量和计算。其它教学环节：完成实验报告

实验二 戴维南定理和诺顿定理实验 3学时 主要内容：

1、含源一端口网络开路电压的测量方法。（直接测量方法和补偿法）

2、戴维南定理、诺顿定理的概念。

3、用戴维南、诺顿定理对其等效替代。教学要求：

掌握戴维南诺顿定理，学会用补偿法测量开路电压，加深对等效电路的理解。其它教学环节：完成实验报告

实验三 交流电路参数的测定 3学时 主要内容：

1、交流电路中未知阻抗元件参数的测量。

2、交流电流表、交流电压表和功率表的测量方法。

3、三电压表法。教学要求：

了解交流电流表、交流电压表和三电压表法，掌握功率表法。其它教学环节：完成实验报告

实验四 改善功率因数实验 3学时 主要内容：

1、日光灯电路及工作原理。

2、功率因数的提高。教学要求：

掌握日光灯电路的工作原理及电路联接方法和改善它的功率因数的方法。其它教学环节：完成实验报告

实验五 单相变压器实验 3学时 主要内容：

1、变压器绕组同名端的判定。

2、变压器空载实验。

3、变压器外特性实验。

4、变压器短路实验。教学要求：

掌握单相变压器的几种实验方法。其它教学环节：完成实验报告

四、教学重点、难点及教学方法

重点：参考方向在电路分析的设置，电路定理在求解电路方程的灵活应用，相量分析法在交流电路中的应用。通过大量具体例题的详细分析、求解，来训练学生对基本概念和解题方法的掌握，再通过对学生作业的习题集相关问题的详细讲解进一步巩固。

难点：交流电路中参考方向的确定 实验教学重点难点

重点：参考点的定义，两者的相互联系与区别。电位、电压及其相互关系及在不同参考点的测量和计算。含源一端口网络开路电压的测量方法。交流电路中未知阻抗元件参数的测量。日光灯电路及工作原理，功率因数的提高。通过理论课程使学生对本实验有充分了解，再通过具体实验来分析、求解来进一步巩固。

难点：戴维南定理、诺顿定理的具体分析。

五、考核方式及成绩评定方式：考试

六、教材及参考书目 推荐教材：

理论：《电路》，邱关源主编，．第四版，高等教育出版社，1999年

实验：《电路实验》，孙桂瑛，齐凤艳主编，哈尔滨工业大学出版社，本专科教材修订版，2002年

参考书：

1、《电路分析基础》，李瀚荪编，第三版，高等教育出版社，1993

2、《电路基本原理》，C.A.狄苏尔，葛守仁编，高等教育出版社，1979

3、《基本电路理论实验指导》，蔡雪祥，倪振群编，上海交通大学出版社，1996年

4、《电路实验指导》，胡思胜编，机械工业出版社，1989年

5、《电路实验技术基础》钱克猷、江维澄编，浙江大学出版社，1997年

6、《电工基础实验指导书》江家麟、宁超编，高等教育出版社，1991年 修（制）订人： 审核人：

电路故障分析小技巧 篇11

要掌握初中物理电路故障的分析方法就必须先了解初中物理电路故障的类型及其成因.

电路是电源、用电器、开关和导线组成的电流的路径，通常有串联、并联两种方式.电路故障的基本类型有两种：断路和短路.

断路是指电路中某处断开，造成整个电路开路，电路中无电路，有电器无法工作，其形成原因有：（1）连接电路时导线未接好或断开；（2）灯泡灯丝烧断，即用电器损坏；（3）灯泡或用电器接触不良.

短路分为电源短路和用电器短路两种：

电源短路指导线（或电流表）不经过用电器而直接接到电源两极，导致电路中电流过大，烧坏电源甚至引起火灾，因而这是绝对禁止的.

较常见的是串联电路中的一个用电器发生局部短路，是因为用电器两端被导线直接接通而导致用电器无法正常.

初中物理简单电路的故障题型几乎都是针对断路和用电器局部短路两种原因，因此分析总结电路故障判定的方法和技巧也是围绕断路和用电器局部短路而展开的.初中物理电路故障的判定方法多样化，其中较为简单且比较直观的判定方法是如导线、小灯泡、电流表、电压表等电路元件判断，本文中将就这几种器材的使用判定方法进行简单的归纳总结.

1使用导线判定电路故障

物理电学中，导线作为电流流动的载体，其特征是电阻很小，可以忽略不计.简单模拟电路中的导线电阻通常视为零，导线既可以作为输送电流的通道，又极容易造成短路问题出现，使用导线判定电路故障，正是利用其能造成短路这一特点.

例1

如图1所示，闭合开关S，灯L1和L2均不亮.其中某个电路元件发生故障，请找出其中发生故障的元件.

分析

观察电路图，L1与L2是串联方式，根据题意可知故障是其中某个元件断路，利用导线并联短路的方法可查找出断路的元件.

方法：将导线依次接在ab、bc、cd两点间，若电路中灯亮了，则与导线并联处元件断路.如接ab两点间，其作用是将L1灯泡短路，若L2灯亮，则说明L1灯断路；若L2灯不亮，则可能是L2灯断路或可能是开关S断路，依次接入bc、cd以上述方法可最终找出故障.

2使用小灯泡判定电路故障

使用小灯泡判定电路故障时，通常是将小灯泡并联在待判定用电器两端，与之构成并联，再利用并联电路各支路用电路互不影响的特点，进行分析判断.

例2

如图1所示，闭合开关S，发现灯泡L1、L2均不亮，电路中某个元件发生故障，现有规格与L1，L2相同且完好的灯泡L′，试找出电路故障.

分析

根据题中所给提示，很明显该电路故障是断路，则可利用L′与各电路元件并联，找出其故障.

方支：将L′依次接在ab、bc、cd两点间，若电路中有灯发光且L′也发光，则与L′并联处元件断路.

3使用电流表判定电路故障

电流表是测量电路中电流大小的仪器，其正确使用方法是必须与被测用电器串联.一般情况下，电流表不能与被测用电器并联，原因是电流表内阻非常小，类似于导线，其电阻可等同于零，因此如果电流表并联，则用电器被短路，电流表可能被损坏.

3.1电流表判定电路故障的方法之一

在不会发生电源短路的前提下，将电流表并联在用电器两端使其短路，观察其他用电器工作情况以及电流表是否有示数.

例3

如图1所示，闭合开关S，灯泡L1、L2均不亮，电路中某个元件发生故障，现有电流表一个，请利用电流表找出电路中的故障.

分析

根据题中所给提示，可以判定电路故障是断路，可利用电流表与导线相同的特点，将电流表并联在各元件两端，找出故障原因.

方法：将电流表依次并联在ab、bc、cd两点间，若电路中灯泡发光且电流表有示数，则与电流表并联处发生断路.

3.2电流表判定电路故障的方法之二

结合串联、并联电路中电流的规律以及欧姆定律等物理知识，综合分析判断.

例4

如图2所示，闭合开关后，两个电流表的示数相同，判断电路出现的故障.

分析

观察电路图L1、L2是并联，A1电流表测L1支路电流，A电流表测干路电流，根据并联电路中电流的规律：并联电路中，干路总电流等于各支路电流之和，则A电流表示数应等于L2灯与L1灯电流之和，现两电流表示数相等，则说明L2支路无电流，即L2支路可能断路，结合该电路是并联，所以电路故障是灯L2断路.

4使用电压表判定电路故障

电压表是测量用电器两端电压的仪器，正确使用方法是并联在用电器两端.电压表不能串联在电路中，因其内部电阻很大，串联时会造成断路故障.

在初中物理电路故障分析题型中，大多数都会涉及到电压表，掌握利用电压表分析电路故障的方法既适用又重要.

使用电压表分析判定串联电路故障时，可以分两步：

第一步根据题意初步断定电路的故障类型，即断路或局部短路；

第二步结合不同故障时电压表有无示数判定故障.

4.1电路是断路故障

（1）电压表有示数且示数等于或接近于电源电压时，则与电压表并联用电器断路，因为断路处电阻无穷大，根据串联电路中电阻分压规律，断路处两端电压接近于电源电压.

（2）电压表无示数，则与电压表并联用电器无故障，因为断路处电压接近于电源电压，根据串联电路电压规律，则无故障的用电器两端电压很小，接近于零.

4.2电路是短路故障

（1）电压表无示数，则该用电器短路，理由是用电器如果短路，等同于该处是导线，因导线电阻几乎为零，所以其两端电压也接近于零.