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)電流路徑的優(yōu)先走法,把沒有電流經(jīng)過的元件用橡皮擦擦掉,同時(shí)將斷開的開關(guān)及與其串聯(lián)的元件與擦掉,閉合的開關(guān)用導(dǎo)線代替;
3、正確分析電路的連接方式,明確電流表測哪部分電路的電流,電壓表測誰的電壓,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)注在等效電路圖上;
5、找出所求的物理量與哪個(gè)等效圖對應(yīng),然后根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),特別注意電源電壓不變,定值電阻的阻值不變,正確運(yùn)用電學(xué)公式來分析解答。
等效電路畫圖的技巧
第一種方法叫首尾相接法,如果是全都是首尾相連就一定是串聯(lián),如果是首首相連,尾尾相接,就一定是并聯(lián)。如果是既有首尾相連,又有首首相連,則一定是混聯(lián)。
第二種方法叫電流流向法,根據(jù)電流的流向,來判斷和串并聯(lián)的特點(diǎn),來判斷串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)電路。
第三種方法,叫手捂法,含義是任意去掉一個(gè)用電器,其他用電器都不能工作的一定是串聯(lián);任意去掉一個(gè)用電器,其他用電器都能工作就一定是并聯(lián);任意去掉一個(gè)用電器,其他用電器部分能工作的一定是混聯(lián)。
第四種方法,叫節(jié)點(diǎn)法
1、標(biāo)出等勢點(diǎn)。依次找出各個(gè)等勢點(diǎn),并從高電勢點(diǎn)到低電勢點(diǎn)順次標(biāo)清各等勢點(diǎn)字母。
2、捏合等勢點(diǎn)畫草圖。即把幾個(gè)電勢相同的等勢點(diǎn)拉到一起,合為一點(diǎn),然后假想提起該點(diǎn)“抖動”一下,以理順從該點(diǎn)向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方向相同的電阻,這樣逐點(diǎn)依次畫出草圖。畫圖時(shí)要注意標(biāo)出在每個(gè)等勢點(diǎn)處電流“兵分幾路”及與下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)接關(guān)系。
3、 整理電路圖。要注意等勢點(diǎn)、電阻序號與原圖一一對應(yīng),整理后的等效電路圖力求規(guī)范,以便計(jì)算。
等效電路圖的八種畫法詳解
1、伸縮導(dǎo)線法
若導(dǎo)線上兩點(diǎn)間無用電器連接,則可將這兩點(diǎn)間的導(dǎo)線伸長或縮短,甚至可縮成一點(diǎn)。
例1:把圖1電路改畫成串。并聯(lián)關(guān)系明顯的等效電路。
解析:因B與D兩點(diǎn).A與C兩點(diǎn)間無用電器,故可將BD、AC導(dǎo)線縮短:先將導(dǎo)線BD縮成一點(diǎn)得圖2電路,再將導(dǎo)線AC縮成一點(diǎn)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
將電路中的連接點(diǎn)向上向下、向左向右拽拉,再經(jīng)處理即可得串、并聯(lián)關(guān)系明顯的等效電路。
例2 :把圖5電路改畫成串。并聯(lián)關(guān)系明顯的等效電路。解析 將A點(diǎn)先向上拉再向左拉,將B點(diǎn)先向下拉再向右拉得圖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(diǎn)法
不論導(dǎo)線有多長,只要其間沒有連接電源、用電器,則導(dǎo)線兩端點(diǎn)都可看成一點(diǎn),從而找出各用電器兩端的公共點(diǎn)。此法可用于識別不規(guī)范的電路。
例3:把圖8電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系明顯的等效電路。
解析:因AC和BD兩導(dǎo)線上都沒有連接用電器,故可把AC和BD導(dǎo)線看作A和B兩個(gè)點(diǎn)處理;進(jìn)而可知四個(gè)電阻并聯(lián)在A、B兩點(diǎn)之間,將這四個(gè)電阻并聯(lián)接在A、B兩點(diǎn)之間、使其作為電阻公共點(diǎn)即可得圖10所示題中所求電路。
4、移動節(jié)點(diǎn)法
一個(gè)節(jié)點(diǎn)可從導(dǎo)線上的一處移到另一處,但不可越過電源、用電器。
例4:把圖11電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系明顯的等效電路。
解析:將節(jié)點(diǎn)A向左移到左側(cè)導(dǎo)線上,將節(jié)點(diǎn)B向右移到右側(cè)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)系明顯的等效電路。
解析 將節(jié)點(diǎn)A向上移,將節(jié)點(diǎn)B向下移,得圖14電路即為圖中所求。
5、元件拆除法
拆除法是識別較復(fù)雜電路的一種重要方法:
串聯(lián)電路一拆除一段電路上的用電器后,其他路段上的用電器不能正常工作。
并聯(lián)電路---拆除其中一條支路上的用電器后,其他支路上的用電器仍能正常工作。
例6:把圖15電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系明顯的等效電路。
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:分析三 圖可知,無論拆除哪個(gè)燈泡其余燈泡均可正常發(fā)光,因此三燈是并聯(lián)關(guān)系,再接著畫等效電路圖就不難了。
6、簡化電路法
把斷開的開關(guān)或被短路的用電器去掉的方法叫簡化電路法。
例7:把圖19電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系明顯的等效電路。
解析:去掉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(bǔ)法
對于有電表的電路可采取電表摘補(bǔ)法分析:把電壓表換文字內(nèi)容連接處看成斷路,電流表連接處看作一根導(dǎo)線。由于導(dǎo)線、開關(guān)、電流表的阻值很小,所以在電路中可以把電壓表兩端導(dǎo)線在電路中進(jìn)行等效移動,在移動中電壓表兩端導(dǎo)線可以跨過電路中任何導(dǎo)線、開關(guān)、電流表等電阻值很小的元件,而幾乎不影響電壓表的讀數(shù)。
例8:把圖22電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系明顯的等效電路。
解析:電壓表處看成斷路,電流表處看作一根導(dǎo)線,摘掉電壓表和電流表,得圖23電路;將導(dǎo)線拉直,再補(bǔ)接上電壓表和電流表所得圖24電路即為所求。
用電壓表測電壓時(shí)測的是電路兩端電壓,但在某些接有電壓表的電路中電壓表測的究竟是哪部分電路的電壓,有部分學(xué)生始終弄不明白,這一問題也可以用畫等效電路圖的方法來解決。
8、電流走向法
按電流的分流走向、用電器連接的先后關(guān)系,改畫電路圖的方法叫電流走向法。
例9 :把圖25電路改畫成串、并聯(lián)關(guān)系明顯的等效電路。
解析 :電流從電源正極流出通過A點(diǎn)后分為三路(AB導(dǎo)線可縮為一點(diǎn)),經(jīng)外電路巡行一周由D點(diǎn)流人電源負(fù)極。第一路經(jīng)R直達(dá)D點(diǎn);第二路經(jīng)R2到達(dá)C點(diǎn),第三路經(jīng)R也到達(dá)C點(diǎn),顯然R2和R,在AC兩點(diǎn)之間為并聯(lián)關(guān)系;第二、三路匯合于C點(diǎn)經(jīng)R,到達(dá)D點(diǎn),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.