动态电路计算(替换电阻)
动态电路的换路定律
动态电路的换路定律
换路定律可以分为两种情况，节点电压法和环路电流法。
节点电压法是基于电压守恒定律，它指出在任何一个电路中的节点上，进入该节点的电流等于离开该节点的电流的代数和。
环路电流法则是基于环路电流守恒定律，它指出沿着任何闭合回路的方向，通过电阻元件的电压之和等于电动势的代数和。
换路定律在电路分析中具有重要的作用，它可以帮助工程师们分析和设计各种复杂的电路系统。
通过换路定律，我们可以计算电路中各个元件的电压和电流，进而评估电路的性能和稳定性。
换路定律也为我们提供了一种分析电路行为的方法，使得我们能够更好地理解电路中能量传输的规律和特性。
总的来说，动态电路的换路定律是电路分析中的重要原理，它描述了电路中电压和电流之间的关系，为我们理解和分析电路提供了有力的工具。
在工程实践中，换路定律被广泛应用于各种电路系统的设计和分析中，对于工程师们解决实际问题具有重要的指导意义。
动态等效电阻
动态等效电阻的概念在电路分析和设计中非常重要，特别是在处理复杂电路和网络时。
它指的是在特定条件下，通过等效变换得到的电阻值，该值能够反映电路或网络在动态过程中的电阻特性。
与静态电阻不同，动态电阻考虑了电路中元件的非线性特性和动态响应。
因此，动态等效电阻可能随着电路中的信号变化而变化，这取决于电路中元件的动态特性。
为了计算动态等效电阻，我们通常需要分析电路中的元件特性和信号变化。
这可能涉及到使用电路分析软件或手动进行复杂的数学计算。
通过等效变换，我们可以将复杂的电路简化为一个或多个电阻、电源和其他元件的组合，从而更容易地分析电路的动态行为。
动态等效电阻的计算对于理解电路的性能和稳定性至关重要。
它可以帮助工程师预测电路在不同条件下的响应，并优化电路设计以满足特定要求。
例如，在高频电路中，动态等效电阻可能随着频率的变化而变化，这对于确定电路的阻抗匹配和信号传输特性非常重要。
此外，动态等效电阻还可以用于评估电路中的能量损耗和热量产生。
这对于确保电路在长时间运行过程中的稳定性和可靠性至关重要。
总之，动态等效电阻是电路分析和设计中一个非常重要的概念。
通过等效变换和计算，我们可以更好地理解电路的动态行为，优化电路设计，并评估电路的性能和稳定性。
这对于电子工程师和电路设计师来说是非常有用的工具。
中考物理复习 动态电路的计算方法解析
九年级物理：中考动态电路的计算方法解析致力于初中物理教材教法、中考试题研究和方法指导，同步辅导课程学法、教法，帮助学生学习初中物理知识，指导物理学习方法，培养学习兴趣和思维习惯。
【前情回顾】所谓动态电路是指电路因滑动变阻器滑片滑动时、敏感电阻受到相关因素影响时、电路的多个开关处于不同状态改变电路接法时，使电路电阻发生变化引起电流、电压发生改变的电路。
例如：●滑动变阻器滑片滑动的动态电路。
如下图所示：当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时：(1)电流表A的示数，电压表V1的示数，V2 的示数。
(2)V1和A的示数的比值，V2跟A的示数的比值。
(3)∆V1和∆A的示数的比值，∆V2跟∆A的示数的比值。
（∆为电表示数的变化量）分析思路：（1）确定电路的联接方式，电阻R1、R2串联.（2）确认电表测量对象，电流表A测电路电流，串联电路I=I1=I2，电压表V1测R1电压，V2测R2电压。
（3）滑动变阻器电阻变化，当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时，R2使用电阻变大，电路总电阻也变大。
（4）用串电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律分析电表示数的变化。
●敏感电阻动态电路.新型PC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中广泛应用图甲是PIC调试工作电路,R是保护电阻,阻值恒定;R是PC电阻阻值随温度变化的图像如图乙所示.闭合开关S,当温度从20℃升高到60℃的过程中( )A.电流表示数先变小后变大B.电压表示数先变大后变小C.电压表与电流表示数的比值先变小后变大D.保护电阻R0消耗的功率先变小后变大●多开关动态电路例如：如下图电路，开关的通断改变电路接法。
[提示]多开关通断引起的动态电路分析.多开关动态电路是指电路多个开关在不同状态下，引起电路连接方式变化时，电路电阻发生变化的电路。
多开关电路开关的通断，改变电路的连接方式，改变电路电阻，从而改变电路中的电流或导体两端的电压，引起电流表或电压表示数变化。
动态电路分析是指当电路电阻大小改变时，对电路电流、电压大小发生改变或相关其它物理量发生变化时的电路分析。
动态电路的分析与计算
动态电路的分析与计算动态电路分析与计算是电路理论与实践中重要的一部分。
动态电路是指在电路中存在能量存储元件（如电容器和电感器）的电路。
在动态电路中，电压和电流不仅取决于电路元件的阻抗和阻抗值（静态电路）的关系，还取决于时间的变化。
因此，动态电路的分析和计算需要考虑到电路中电压和电流随时间的变化规律。
1.电压和电流关系：对于动态电路中的电压和电流，需要建立它们与电路元件的阻抗和阻抗值之间的关系。
这可以通过分析电路中的电压和电流方程得到。
一般来说，电压和电流的变化可以采用微分方程的形式表示。
2.初始条件的确定：对于动态电路，初始条件是指系统开始运行时电路中电压和电流的初始值。
在分析和计算动态电路时，需要确定这些初始条件，并将它们纳入到方程中。
3.零输入响应和强迫响应：动态电路的响应可以分为零输入响应和强迫响应两部分。
零输入响应是指在没有外部输入信号时，电路元件内部的能量存储元件（如电容器和电感器）自身产生的响应。
强迫响应是指在有外部输入信号时，电路元件对输入信号的响应。
分析和计算动态电路时，需要分别考虑这两部分的响应，并将它们相加得到完整的响应。
4.稳定状态的判断：稳定状态是指电路达到稳定后，电路中电压和电流不再随时间变化的状态。
在分析和计算动态电路时，需要判断电路是否能够达到稳定状态，并找到稳定状态下的电压和电流值。
总而言之，动态电路的分析和计算是电路理论和实践中不可或缺的一部分。
它涉及到电路中电压和电流随时间变化的规律，并需要使用数学工具来揭示电路的行为。
通过对动态电路的分析和计算，可以更深入地理解电路的工作原理，并能够对电路进行设计和优化。
动态电路的计算
动态电容电路的方程式
动态电容电路的方程式为 i(t) = C * (dQ(t)/dt)，其中 i(t) 是电流，C 是电容， Q(t) 是电荷量。该方程描述了电容器充电和
放电过程中电流与电荷量之间的关系。
动态电容电路的求解方法
初始条件和边界条件
求解动态电容电路需要确定初始条件和边 界条件。初始条件指电路在 t=0 时的状态 ，边界条件指电路在 t>0 时需要满足的条 件。
动态电阻电路的计算实例
例子1
一个RC串联电路，已知R=10kΩ， C=0.1μF，输入电压u(t)=5V，求电流i(t) 。
VS
例子2
一个RL串联电路，已知R=10kΩ， L=1mH，输入电压u(t)=5V，求电流i(t) 。
03
动态电容电路计算
动态电容电路的方程式
电容器的充电和放电过程
动态电容电路中，电容器的电荷量会随时间 变化。充电时，电流从电源流入电容，电荷 量增加；放电时，电流从电容流出，电荷量 减少。
时域分析法主要Leabharlann 括经典法、图解法和数 值分析法。频域分析法主要包括频率特性法和 变换域法。
02
动态电阻电路计算
动态电阻电路的方程式
微分方程式
动态电阻电路的微分方程式可以表示为 `i(t) = C * du(t) / dt + 1/R * u(t)`，其中 i(t) 是电流，u(t) 是 电压，C 是电容，R 是电阻。
复杂动态电路的计算实例
RC电路
RC电路是一种常见的动态电路，由电阻 和电容组成。通过应用基尔霍夫定律和法 拉第电磁感应定律，我们可以建立RC电 路的微分方程，并使用数值解法来求解。 计算结果可以用来分析RC电路的充电和 放电过程，以及电压和电流的变化规律。
动态电路的相关计算可用
是定值电阻， 例：图所示电路中，R是定值电阻，灯泡 1、L2分别 图所示电路中， 是定值电阻 灯泡L 标有“ 标有“8V 8W”和“6V 9W”，电路两端总电压 和 ，电路两端总电压U=6V 不变．只闭合开关S 电路消耗总功率为3W． 不变．只闭合开关 3时，电路消耗总功率为 ． 开关都闭合时（忽略灯丝电阻变化） 开关都闭合时（忽略灯丝电阻变化）-----( ) A、L2正常发光 、 B、 B、L1、L2、R并联 R并联 C、通过电阻 的电流是 的电流是7.5A 、通过电阻R的电流是 D、电路消耗的总功率为 、电路消耗的总功率为9W
在图所示的电路中，设电源电压不变，灯泡L上标有 在图所示的电路中，设电源电压不变，灯泡 上标有 字样， 闭合，单刀双掷开关K “6V，3W”字样，当K1闭合，单刀双掷开关 2接a时， ， 字样 时 灯泡L正常发光 正常发光； 断开，单刀双掷开关K 灯泡 正常发光；当K1断开，单刀双掷开关 2接b时， 时 电压表示数为3V．（设灯丝的电阻不变） ．（设灯丝的电阻不变 电压表示数为 ．（设灯丝的电阻不变） ：（1）电源电压是多少伏？ 求：（ ）电源电压是多少伏？ 的阻值是多少欧？ （2）电阻 的阻值是多少欧？ ）电阻R的阻值是多少欧 （3）K1断开，K2接b时，灯泡 ） 断开， 时 灯泡L 分钟内消耗的电能为多少焦耳？ 在1分钟内消耗的电能为多少焦耳？ 分钟内消耗的电能为多少焦耳
动态电路的计算pptx
改进节点电压法适用于大多数动态电路问题，特别是对于具有多个电源和负载的复杂电路，具有更高的计算精度和效率。
改进节点电压法
04
动态电路的时域分析
初始值的定义
初始值是指动态电路在t=0时刻的电压和电流值，也称为初始条件或初始状态。
初始值的确定
初始值确定的必要性
在分析动态电路的瞬态过程时，必须首先确定电路的初始值，以便正确地计算出在任意时刻的电压和电流值。
电阻在动态电路中起着消耗电能的作用，它的行为可以通过欧姆定律来描述。
详细描述
电阻是动态电路的基本元件之一，它能够消耗电能并将其转化为热能或其他形式的能量。电阻的基本特性包括电流、电压和电阻值。在交流电路中，电阻的行为可以通过欧姆定律来描述，该定律基于电流和电压之间的关系。
电阻
VS
运算放大器是一种电子放大器，能够将微弱的输入信号放大到足够大的幅度，以驱动其他电子设备。
应用：二阶电路在电子工程、通信和控制工程等领域都有广泛的应用，如LC振荡器、RLC滤波器等。
二阶电路的计算实例
总结词
复杂动态电路由多个元件组成，具有多种反馈机制和频率特性。
公式
复杂动态电路的计算通常需要采用频域分析、根轨迹法、零极点分析等高级方法，以得到系统的频率响应和稳定性等性质。
应用
复杂动态电路广泛应用于各种电子设备和系统中，如微处理器、数字信号处理器、电力电子变换器等。其设计和分析对于实现高性能、高效率的电子系统和设备至关重要。
应用
KVL方程是解决动态电路问题的基础之一，特别是在复杂电路中，需要使用KVL方程来分析电压之间的关系。
Байду номын сангаас
KVL方程
节点电压法
定义
动态电路计算题
动态电路计算题●解题步骤1、简化电路，识别电路的串、并联。
将电流表看作导线，将电压表看作断路。
2、观察电流表、电压表所测物理量。
注意根据题目相关条件，如电源电压值、滑动变阻器允许通过的最大电流、滑动变阻器的最大阻值等信息，选择恰当的电表量程。
●例题：（2009虹口）在图2所示的电路中，电源电压为12V且不变，电阻R 1的阻值为22Ω，滑动变阻器R 2上标有“10Ω1A”字样。
闭合电键S，电流表的示数为。
求：（1）电阻R 1两端的电压。
（2）滑动变阻器R 2接入电路的阻值。
（3）现设想用定值电阻R 0来替换电阻R 1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。
①现有阻值为16赘的定值电阻，若用它替换电阻R 1，请判断：________满足题目要求（选填“能”或“不能”）。
若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围；若不能满足题目要求，通过计算说明理由。
②满足题目要求的定值电阻R 0的可能取值范围为_______________。
●课堂练习：1.给你一只标有“10Ω ”的定值电阻和一只标有“30Ω ”的滑动变阻器，在保证所有电路元件安全的前提下，若串联接入电路，则电路中允许通过的最大电流为A，它们两端允许加的最大电压为V。
2.图10所示的电路中，电源电压恒定为6V，定值电阻R 1＝6Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～。
为了使滑片P在AB间移动时不损坏电压表和电流表，滑动变阻器连入电路的阻值范围应为_________Ω。
3.在右图所示的电路中，电源电压为15V且不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样，闭合电键S后，电流表的示数为，电压表的示数为2V。
求：(1)滑动变阻器R2连入电路的阻值；(2)电阻R1消耗的电功率P1；(3) 现有阻值为15Ω和24Ω的两个电阻，请从中选择一个来替换电阻R1，要求：在移动变阻器的滑片P的过程中，使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常工作。
动态电阻的计算
动态电阻是指伏安特性曲线在工作点P的切线的斜率的倒数，即为工作点P的动态电阻。
对于线性元件，通过它的电流和它两端的电压成正比，比值R称为电阻，即u=IR，它的伏安特性曲线是过坐标原点、斜率为1/R的直线。
某些电阻元件，如半导体二极管、隧道二极管，它们不遵循欧姆定律，伏安特性曲线是一条曲线，这种电阻叫做非线性电阻。
它的阻值随工作点的变化而变化。
实际使用的非线性电阻有2AP型半导体静态电阻和动态电阻两个参数。
动态电阻怎么计算
首先明确二极管的动态电阻等于dV/dI，不是V/I。
根据二极管伏安特性方程画出它的伏安特性曲线。
这个曲线上各点的斜率的倒数就是该点的动态电阻。
二极管动态电阻公式计算
二极管动态电阻公式计算好的，以下是为您生成的关于“二极管动态电阻公式计算”的文章：在咱们探索电子世界的奇妙旅程中，二极管可是个相当重要的角色。
而其中，二极管的动态电阻公式计算更是关键中的关键。
先来说说啥是二极管的动态电阻。
想象一下，你正在一条有点崎岖的小路上行走，这条路的难易程度就好比二极管中的电流变化时所遇到的阻力，这就是动态电阻。
咱们来看这个动态电阻的公式：$r_d = \frac{VT}{I_D}$ ，这里面$VT$ 是热电压，一般在室温下大约是 26mV ，$I_D$ 是二极管的电流。
就拿我之前在实验室里做的一个小实验来说吧。
当时我在测试一个二极管的性能，电源、电阻、电流表、电压表啥的都摆了一桌子。
我一点点地调整电源的电压，眼睛紧紧盯着电流表和电压表的示数变化。
当电压从 1V 增加到 1.2V 时，电流从 10mA 增加到了 15mA 。
按照公式，先算出电流的变化量 $\Delta I_D = 15 - 10 = 5mA = 5×10^{-3}A$ ，电压的变化量 $\Delta V = 1.2 - 1 = 0.2V$ 。
那动态电阻 $r_d =\frac{\Delta V}{\Delta I_D} = \frac{0.2}{5×10^{-3}} = 40Ω$ 。
再用公式$r_d = \frac{VT}{I_D}$ 验证一下，$VT$ 还是 26mV ，$I_D$ 取平均值12.5mA ，算出来 $r_d = \frac{0.026}{12.5×10^{-3}} = 20.8Ω$ 。
这两个结果有点小差异，为啥呢？因为实际测量中会有各种误差呀，像仪器的精度啦，环境的影响啦等等。
在实际的电路设计中，这个动态电阻可太重要了。
比如说，在放大电路里，如果不考虑二极管的动态电阻，那信号可能就会失真，出来的声音或者图像就变得怪怪的。
又比如在电源电路中，如果算错了动态电阻，那可能整个电路都没法正常工作，电器设备就会闹脾气，不好好干活。
动态电路的分析与计算 电路动态变化分析
动态电路的分析与计算 电路动态变化分析(高考的热点)各灯、表的变化情况 动态电路变化的分析是根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况，常见方法如下：(1)程序法: 基本思路是“部分→整体→部分” 部分电路欧姆定律各部分量的变化情况局部变化⇒R 总⇒I 总⇒先讨论电路中不变部分(如:r)⇒最后讨论变化部分局部变化↑↓⇒↓⇒↑⇒↑⇒露内总总U U I R R i ⇒再讨论其它(2)直观法: 即直接应用“部分电路中R 、I 、U 的关系”中的两个结论。
①任一个R 增必引起通过该电阻的电流减小,其两端电压U R 增加.( 局部电阻本身电流、电压) ②任一个R 增必引起与之并联支路电流I 并增加； 与之串联支路电压U 串减小（称串反并同法）⎩⎨⎧↓↑⇒⎩⎨⎧↑↓↑⇒串并并联的电阻与之串局部U I u I R 、i i i 总结规律如下：①总电路上R 增大时总电流I 减小，路端电压U 增大；②变化电阻本身和总电路变化规律相同；③和变化电阻有串联关系(通过变化电阻的电流也通过该电阻)的看电流(即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小)；④和变化电阻有并联关系的(通过变化电阻的电流不通过该电阻)看电压(即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大)。
(3)极限法： 即因变阻器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。
(4)特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论。
当R=r 时，电源输出功率最大为P max =E 2/4r 而效率只有50%，2、电路故障分析与黑盒子问题 闭合电路黑盒。
其解答步骤是： ①将电势差为零的两接线柱短接，如果黑盒内只有电阻，分析时，从阻值最小的两点间开始。
②在电势差最大的两接线柱间画电源③根据题给测试结果，分析计算各接线柱之间的电阻分配，并将电阻接在各接线柱之间。
④断路点的判定：当由纯电阻组成的串联电路中仅有一处发生断路故障时，用电压表就可以方便地判定断路点：凡两端电压为零的用电器或导线是无故障的；两端电压等于电源电压的用电器或导线发生了断路。
动态电路的计算
中考物理动态电路的计算类型一：伏安法电路例1.按图示电源电压恒为6V，小灯泡标有“10Ω 0.5A”字样（忽略温度对电阻的影响），滑动变阻器的规格“20Ω 1A”，电流表量程为“0~0.6A”、电压表量程为“0~3V”，为了保证电路中各元件安全工作，求：电流表变化范围、电压表变化范围、小灯泡电功率变化范围、滑动变阻器变化范围。
解题思路：先求电流表变化范围→其他物理量根据电流表变化范围选择含有电流的公式进行计算：1.电流表变化范围最大电流的求法：先根据各元件标志铭牌确定最大电流为0.5A →考虑电压表的安全U=IR=10Ω×0.5A=5V>3V→最大电流为I=U/R=3V/10Ω=0.3A最小电流的求法：I=U/R总=6V/（10Ω +20Ω ）=0.2A（对于伏安法电路，滑动变阻器可以接入最大阻值，因为滑动变阻器接入电路阻值越大，电流表和电压表越小，越安全）电流表变化范围：0.2A~0.3A2.电压表变化范围根据公式U=IR计算：0.2A×10Ω=2V，0.3A×10Ω=3V电压表变化范围为：2V~3V3.小灯泡电功率变化范围根据公式P=I2R计算：（0.2A）2×10Ω=0.4W，（0.3A）2×10Ω=0.9W小灯泡电功率变化范围为：0.4W~0.9W4.滑动变阻器变化范围根据公式R总=U/I计算：6V/0.2A=30Ω，30Ω－10Ω=20Ω；6V/0.3A=20Ω，20Ω－10Ω=10Ω滑动变阻器变化范围为：10Ω~20Ω类型二：电压表与滑动变阻器并联电路例2.如图所示的电路中，灯L标有“3V0.9W”、滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，求：电流表变化范围、电压表变化范围、小灯泡电功率变化范围、滑动变阻器变化范围。
解题思路：先求电流表变化范围→其他物理量根据电流表变化范围选择含有电流的公式进行计算1.电流表变化范围最大电流的求法：先根据各元件标志铭牌确定最大电流为：I＝P/U=0.9W/3V=0.3A →当电路中电流最大时，电压表最小，不需要考虑电压表的安全→最大电流为0.3A最小电流的求法：灯的电阻为：R=U2/P=（3V）2/0.9W=10Ω当电压表为3V时灯泡两端电压为：U L=U电－U R=4.5V－3V=1.5V电流为：I=U/R=1.5V/10Ω=0.15A（对于该电路，当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电流最小）电流表变化范围：0.15A~0.3A2.电压表变化范围根据公式U=IR计算：0.15A×10Ω=1.5V，4.5V－1.5V=3V；0.3A×10Ω=3V，4.5V－3V=1.5V电压表变化范围为：1.5V~3V3.小灯泡电功率变化范围根据公式P=I2计算：（0.15A）2×10Ω=0.225W，0.32A×10Ω=0.9W小灯泡电功率变化范围为：0.225W~0.9W4.滑动变阻器变化范围根据公式R总=U/I计算：4.5V/0.15A=30Ω，30Ω－10Ω=20Ω；4.5V/0.3A=15Ω，15Ω－10Ω=5Ω滑动变阻器变化范围为：5Ω~20Ω类型三：真实情景例3.如图为一种握力计和它的工作原理示意图。
动态电路计算的方法与技巧
动态电路计算的方法与技巧李淦方对电路而言，如果电源电压、用电器电阻均已确定不变，则通过各用电器的电流以及电压、电功率等物理量也随之确定，并且可以根据电学有关定律结合电路自身的特点计算出来。
一旦电路中电阻发生变化，就会引起电路中电流以及用电器的电压、电功率等发生变化。
这类问题形式多样、复杂多变，一直是电学部分的一个重点，也是学生学习的一个难点，现就如何解决这类问题作如下探讨：一、滑动变阻器滑片滑动引起的电阻变化例1. 如图1所示的电路中，电源电压为6V ，R 1电阻为6Ω，滑片从中点滑到B 端，电流表示数变化了0.15A ，求R 2的最大阻值以及此时电流表的示数。
图1解析：电路中R 1R 2并联，滑片从中点滑到B 端时，R 2电阻变大，所以整个电路总电阻变大，总电流变小，即电流表示数变小了0.15A 。
当P 位于中点时，总电流22121R 21V 66V 6R 21U R U I I I +Ω=+=+=当P 滑至B 端时，总电流22121R V 66V 6R U R U 'I I 'I +Ω=+=+= 根据题意A 15.0'I I =-将上式代入解得：Ω=40R 2电流表示数：A 15.1'I =例2. 如图2所示的电路中，滑片滑动时，电压表变化范围是0~4V ，电流表变化范围是1~3A ，求R 1的阻值和电路消耗的最大功率。
图2解析：设电路中电源电压为U 。
显然，R 1R 2串联在电路中，当P 滑至左端时，R 2阻值为0，电路总电阻最小，电流最大，即I ＝3A 即A 3R U I 1==当P 滑至右端时，R 2阻值最大，电路总电阻最大，电流最小，即A 1'I =此时电压表所测R 2电压V 4U 2= 即112R V 4U R U U A 1'I -=-==联立两式解得：Ω==2R V 6U 1，当电路中总电阻最小（R 2＝0）时，电路中电流最大，电路消耗的电功率最大。
动态电路的计算
动态电路的计算（一）动态电路的计算主要表现为多只开关问题或滑动变阻器问题的计算，通过开关的开合或滑动变阻器的滑片的移动来改变电路状态。
这类问题的通常解法是先分析电路结构，正确画出各状态的等效电路，然后根据题中隐藏的等式或题中已给的等式建立关系。
同一状态的串联电路、并联电路均可以其电流电压特点作为建立关系的依据，不同状态的电路可根据电源电压不变来建立方程。
例1 (2011包头中考)如图甲所示电路,可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中,电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律.求:（1）当电流表的示数为5A时,可变电阻R2接入电路的阻值.（2）可变电阻R2接入电路的阻值变化范围.（3）电源电压和电阻R1各是多大？例2 （2010•北京）如图所示，电源两端电压不变，电阻R1的阻值为2Ω．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于A点时，电压表V1的示数为4V，电压表V2的示数为10V．当滑动变阻器的滑片P位于B点时，电压表V1的示数为8V，电压表V2的示数为11V．则电阻R2的阻值是__________Ω．例3 (2011•丽水)如图所示L1、L2两灯的电阻分别是R1、R2。
当S1、S3闭合，S2断开时，L1、L2正常发光。
当S1、S3断开，S2闭合时，L1、L2的连接方式是，如果此时L1亮、L2不亮，则L1、L2电阻的大小应满足的关系是。
能力训练1（2012•内江）如图所示，电源的电压为U，A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，那么，当闭合开关S后，下列说法中正确的是（）A．当滑动变阻器R2的阻值不变时，V1的示数与A的示数之比等于R2B．当滑动变阻器R2的阻值不变时，V2的示数与A的示数之比等于R1C．当滑动变阻器R2的阻值增大时，V2示数的变化量A示数的变化量的绝对值之比等于R2 D．当滑动变阻器R2的阻值减小时，V1示数的变化量A示数的变化量的绝对值之比等于R12（2010•乌鲁木齐）如图的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值是4Ω，滑动变阻器的最大阻值10Ω。
动态电路最值问题 - 3-类型
类型2：电压表接在定值电阻两端
在图（a）电路中，电源电压为18伏且不变．电阻R1的阻值30欧，滑动变阻
器R2上标有“20Ω 2A”字样．闭合电键S，电压表的示数为12伏．
（1）求电流表的示数．
（2）求电阻R2连入电路的阻值．
（3）若移动变阻器滑片P到某位置时，发现两电表中某一个表的指针达到
满刻度，如图（b）或（c）所示．
为
欧．
③继续移动变阻器的滑片P，直至电路中电流最小，则两电表指针偏转角度
的变化量是
的（选填“相同”或“不同”）．
小明 5 相同
类型3： 有一个电流表，两个电压表
3.（2009•上海）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字 样．闭合电键S后，电流表A的示数为0.5安，电压表Vl的示数为10伏，电压表V2的示数为6伏．求： （1）定值电阻R1的阻值． （2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2． （3）请用定值电阻来替换电阻R1，并选择合适的电表量程．要求：在不更换电表量程的情况下， 移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作．第一，符合
（1）电源电压U．
（2）现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，能使两电
表的指针偏离零刻度线的角度相同，且电路能正常工作．图 （b）是电流表表盘示意图
①现有阻值为20欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断： 满足题目要求（选填“能”
或“不能”）．若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值；若不能满足题目
（2）现用阻值不同的电阻R3替换R2，替换后要求：通过控制电键的断开或闭 合，使电流 表或电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且两个电阻都有 电流通过，请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻 R3的阻值．
物理电学动态电路计算公式
物理电学动态电路计算公式动态电路是指电路中的元件参数随时间变化的电路。
在动态电路中，电流、电压和电荷都是时间的函数，因此需要使用微分方程来描述电路中的动态特性。
在本文中，我们将讨论动态电路中常见的计算公式和相关的物理概念。
1. 电压和电流的关系。
在动态电路中，电压和电流的关系可以通过欧姆定律来描述。
欧姆定律表示电路中的电压和电流成正比，即电压等于电阻乘以电流。
数学公式可以表示为：V = R I。
其中V表示电压，R表示电阻，I表示电流。
这个公式适用于直流电路和交流电路中的电阻元件。
2. 电容和电感的动态特性。
在动态电路中，电容和电感是常见的元件，它们具有储存电荷和能量的特性。
电容的电压和电流的关系可以通过以下公式描述：I = C dV/dt。
其中I表示电流，C表示电容，dV/dt表示电压随时间的变化率。
这个公式表示电容的电流与电压的变化率成正比。
而对于电感元件，电压和电流的关系可以通过以下公式描述：V = L di/dt。
其中V表示电压，L表示电感，di/dt表示电流随时间的变化率。
这个公式表示电感的电压与电流的变化率成正比。
3. 电路的动态特性。
在动态电路中，电路的动态特性可以通过微分方程来描述。
微分方程可以表示电路中的电压、电流和电荷随时间的变化关系。
例如，对于一个包含电阻、电容和电压源的电路，可以通过以下微分方程描述电路的动态特性：V = L di/dt + R i + 1/C ∫i dt。
其中V表示电压源的电压，L表示电感，R表示电阻，C表示电容，i表示电流。
这个微分方程描述了电路中电压、电流和电荷的动态变化关系。
4. 交流电路中的计算公式。
在交流电路中，电压和电流的关系可以通过复数形式的欧姆定律来描述。
复数形式的欧姆定律表示电压和电流之间的关系是一个复数阻抗的乘积。
数学公式可以表示为：V = Z I。
其中V表示电压，Z表示复数阻抗，I表示电流。
这个公式适用于交流电路中的电阻、电容和电感元件。
动态电路5-1换路定律与初始值计算
5.1 换路定律与初始值计算
电
稳定状态：各处响应恒定不变或随时间按周
路
期性变化。
状 态 过渡过程： 电路从一种稳定状态到另一种稳
定状态的过渡过程，响应随时间
一、动态电路：
变化。
含有电容或电感,在分析计算时涉及到微 分方程来描述的电路。
动态过程： R
例：
分析： 开关闭合前：
SS((tt=><00))
所以，含储能元件（电感或电容）的电路， 电路状态改变时要有一个过渡过程。
过渡过程分析： 不能采用相量法，而采用时域分析 的方法，以时间 t 为变量，研究各 处电压电流随时间的变化规律。
分析过渡过程的 电子技术中用来产生某些特定的波
意义：
形，但此过程中可能产生过电压、
过电流使电气设备损坏。
二、换路定律
+
I=0, Uc=0,稳定状态
U－s 10V
C=1F 开关闭合后： I=0,Uc=10V,新的稳
？ 定状态
是否S闭合，UC就立即由0V升至10V呢
闭合前：
WC
1 CU 2 2
0(J )
闭合后：
WC
1 CU 2 2
1 1102 2
50(J )
如果过程是瞬间完成的，则t=0的时间内能量 由0焦耳到50焦耳，电源就必须有无穷大的功率。 这是不可能的！
替代 iL(0+)，画出t=0+时刻的等效电路。 4.利用欧姆定律和基尔霍夫定律计算等效
电路在t=0+时刻的其他初始值。
例1. 已知iL(0- )=0,uC(0- )=0,试求S闭合瞬间,电路中各 电压、电流的初始值。
解: 根据换路定则及已知 条件可知，
动态电路计算(替换电阻)
图1动态电路计算——替换电阻专题班级_____________ 姓名____________ 学号____________[学习目标]1.理解串联电路中电流、电压、电阻的关系；掌握欧姆定律。
2.经历串联电路动态分析与计算的过程，学会基本的解题思路和方法，感受逻辑推理的科学方法。
[课前准备]1.在图1所示的电路中，电源电压保持不变。
闭合电键S ，移动滑动变阻器的滑片P 。
请判断：①电表示数会发生变化的有________________（选填“A ”、“V 1”、“V 2”）；②当滑片P 向右移动时，电流表A 的示数将__________，电压表V 1的示数将__________，电压表V 2的示数将__________；（均选填“变大”、“不变”或“变大”）③当滑片P 在最左端时，示数处于最大值的电表是___________，处于最小值的电表是___________________；当滑片P 在最右端时，示数处于最大值的电表是______________，处于最小值的电表是___________________。
（均选填“A ”、“V 1”、“V 2”）动态电路计算——替换电阻专题班级_____________ 姓名____________ 学号____________[学习目标]1.理解串联电路中电流、电压、电阻的关系；掌握欧姆定律。
2.经历串联电路动态分析与计算的过程，学会基本的解题思路和方法，感受逻辑推理的科学方法。
[学习活动]★1.在图1所示的电路中，电源电压为12伏且不变，滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样。
现有阻值为4欧和16欧的两个定值电阻，现设想从中选择一个替换电阻R1。
要求：闭合电键，在不更换电表量程的情况下，移动滑动变阻器滑片P，使两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。
请通过计算说明应选用阻值为______________的电阻代替电阻R1。
图1★★2.在图2所示的电路中，电源电压为12伏且不变，R1是阻值为5欧的定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样。
换能器动态电阻公式推导
换能器动态电阻公式推导
一、换能器简介
换能器是一种能够将一种能量形式转换为另一种能量形式的设备。
在电子、通信等领域，换能器发挥着重要作用。
本文将以换能器的动态电阻为切入点，详细推导其公式，并解释其应用。
二、动态电阻概念
动态电阻是指换能器在输入信号变化时，输出电阻随之发生变化的现象。
换能器的动态电阻直接影响到设备的性能，因此对其研究具有重要意义。
三、动态电阻公式推导
设换能器的静态电阻为R，当输入信号为正弦波形时，可以得到动态电阻的表达式为：
动态电阻= R + (R × sinθ1 / sinθ2)
其中，θ1为输入信号的相位角，θ2为输出信号的相位角。
四、公式解释与应用
动态电阻公式反映了输入信号和输出信号之间的关系。
在实际应用中，可以通过调整换能器的参数，减小动态电阻的影响，提高设备的性能。
例如，在通信系统中，动态电阻会影响信号的传输质量和稳定性，通过优化换能器的设计和选取合适的材料，可以降低动态电阻，从而提高系统的性能。
五、总结
本文对换能器的动态电阻进行了详细推导和分析，介绍了动态电阻的公式及其应用。
对于电子、通信等领域的工程师来说，了解换能器的动态电阻及其
影响因素，有助于优化设备设计，提高系统性能。
二极管动态电阻的计算公式
二极管动态电阻的计算公式
二极管是一种非线性器件,其动态电阻随偏置电压的变化而变化。
动态电阻是描述二极管在某一工作点附近的小信号特性的重要参数。
对于理想二极管,其动态电阻公式如下:
r_d = (k_B*T)/[q*I_D]
其中:
r_d: 动态电阻(Ω)
k_B: 玻尔兹曼常数 (1.38×10^-23 J/K)
T: 绝对温度(K)
q: 电子电荷(1.6×10^-19 C)
I_D: 二极管通过的电流(A)
对于实际的二极管,由于存在一些非理想因素,如并联电阻、串联电阻等,其动态电阻公式会略有不同。
但上述公式可以作为一个基本近似。
动态电阻的大小反映了二极管对小信号的响应能力。
较小的动态电阻意味着对小信号变化的响应更敏感。
因此,在设计放大电路等对小信号响应要求较高的电路时,需要考虑二极管的动态电阻。
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图1
动态电路计算
——替换电阻专题
班级_____________ 姓名____________ 学号____________
[学习目标]
1.理解串联电路中电流、电压、电阻的关系；掌握欧姆定律。
2.经历串联电路动态分析与计算的过程，学会基本的解题思路和方法，感受逻辑推理的科学方法。
[课前准备]
1.在图1所示的电路中，电源电压保持不变。
闭合电键S ，移动滑动变阻器的滑片P 。
请判断：
①电表示数会发生变化的有________________（选填“A ”、“V 1”、“V 2”）；
②当滑片P 向右移动时，电流表A 的示数将__________，电压表V 1的
示数将__________，电压表V 2的示数将__________；（均选填“变大”
、“不变”或“变大”）
③当滑片P 在最左端时，示数处于最大值的电表是___________，处于最小值的电表是___________________；当滑片P 在最右端时，示数处于最大值的电表是______________，处于最小值的电表是___________________。
（均选填“A ”、“V 1”、“V 2”）
动态电路计算
——替换电阻专题班级_____________ 姓名____________ 学号____________
[学习目标]
1.理解串联电路中电流、电压、电阻的关系；掌握欧姆定律。
2.经历串联电路动态分析与计算的过程，学会基本的解题思路和方法，感受逻辑推理的科学方法。
[学习活动]
★1.在图1所示的电路中，电源电压为12伏且不变，滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样。
现有阻值为4欧和16欧的两个定值电阻，现设想从中选择一个替换电阻R1。
要求：闭合电键，在不更换电表量程的情况下，移动滑动变阻器滑片P，使两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。
请通过计算说明应选用阻值为______________的电阻代替电阻R1。
图1
★★2.在图2所示的电路中，电源电压为12伏且不变，R1是阻值为5欧的定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样。
现从标有“5Ω1.5A”和“20Ω2A”的滑动变阻器中选择一个来替换R2。
要求：选择适当的量程，闭合电键后，在不更换电表量程的情况下，移动滑动变阻器滑片P，使两电表的指针都能达到满刻度处，且电路能正常工作。
替换后是否能满足要求，若不能，请说明理由；若能，请通过计算说明选用的滑动变阻器。
★★★3.在图3所示的电路中，电源电压为18伏且不变，滑动变阻器R 2上标有“10Ω 1A ”字样。
现有阻值为4欧、16欧和26欧的三个定值电阻，现设想从中选择合适的电阻替换电阻R 1。
要求：闭合电键，在不更换电表量程的情况下，移动滑动变阻器滑片P ，使两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。
① 请通过计算说明应选用阻值为______________的电阻代替电阻R 1。
② 满足上述要求时，电流表示数的变化范围。
③ 满足上述要求时，变阻器R 2连入电路的阻值范围。
图2
图3
4.在图4所示的电路中，电源电压为16伏且不变，滑动变阻器R 2上标有“100Ω 1A ”字样。
现有阻值为4欧和25欧的两个定值电阻，现设想从中选择替换电阻R 1。
要求：闭合电键，在不更换电表量程的情况下，移动滑动变阻器滑片P ，使三电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。
①请通过计算说明应选用阻值为______________的电阻代替电阻
②满足上述要求时，变阻器R 2连入电路的阻值范围。
5.在图5所示的电路中，电源电压为18伏且不变，滑动变阻器R 2上标有“50Ω 2A ”
字样。
闭合电键S ，现有三个定值电阻，分别为A （40欧）
、B （20欧）、C （10欧），请从中选择一个来替换电阻R 1，并选择合适的电表量程。
要求：在移动变阻器滑片P 的过程中，不更换电表量程，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。
①应选用电阻__________（选填字母）代替电阻R 1.。
②满足上述要求时，变阻器R 2连入电路的阻值范围。
③满足上述要求时，定值电阻R 1可能的取值范围。
图5
6.在图6所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上
压表V2的示数为6伏。
请用定值电阻来替换电阻R1，并选择合适的
电表量程。
要求：在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，
使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作。
第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：_______________。
第二，满足上述要求时，电流表示数的最小值。
（写明必要理由）。