分压电路的动态分析
电路动态变化的常见情况及分析方法
电路动态变化的常见情况及分析⽅法2019-08-29电路动态分析是电学中⼀类⾮常典型的题型,它能综合考查学⽣对闭合电路欧姆定律的掌握,对电路结构的认识,以及对串、并联电路的基本特点等知识的应⽤,是⼀类考查学⽣分析能⼒、推理能⼒的好题.对不同的动态电路,引发的变化原因不同,但在分析⽅法上都⼤同⼩异.⼀、引起电路动态变化的原因归结起来,引起电路动态变化的原因有如下⼏种情况:1.滑动变阻器滑⽚的位置改变2.电路中开关的闭合、断开、或者换向3.⾮理想电表对电路的测试4.电容器结构的改变5.电路出现故障(断路或短路)6.电路中有传感器等敏感元件⼆、电路动态变化的基本分析⽅法1.程序法(1)基本思路:电路结构的变化,引起某部分电阻R的变化,引起总电阻R总的变化,引起⼲路电流I总的变化,引起路端电压U端的变化,引起固定⽀路上电流和电压的变化.(2)判定总电阻变化情况的规律a.当外电路的任何⼀个电阻增⼤(减⼩)时,电路的总电阻⼀定增⼤(减⼩)b.若开关的通、断使串联的⽤电器增多时,电路的总电阻增⼤;若开关的通、断使并联的⽀路增多时,电路的总电阻减⼩.图1c.如图所⽰分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中⼀段与⽤电器并联,另⼀段与并联部分串联.设滑动变阻器的总电阻为R0,灯炮的电阻为R灯,与灯泡并联的那⼀段电阻为R,则分压器的总电阻为:R总=R0-R+RR灯R+R灯=R0-R2R+R灯=R0-11R+R灯R2.由此可以看出,当R减⼩时,R总增⼤;当R增⼤时,R总减⼩.2.极限法:因变阻器滑⽚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,进⽽得出⼀般变化情况的⽅法.3.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,从⽽得出⼀般结论.三、例析图2例1如图所⽰,电源电动势E=8V,内阻不为零,电灯A标有“10V,10W”字样,电灯B标有“8V,20W”字样,滑动变阻器的总电阻为6Ω,闭合开关S,当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化)A.电流表的⽰数⼀直增⼤,电压表的⽰数⼀直减⼩B.电流表的⽰数⼀直减⼩,电压表的⽰数⼀直增⼤C.电流表的⽰数先增⼤后减⼩,电压表的⽰数先减⼩后增⼤D.电流表的⽰数先减⼩后增⼤,电压表的⽰数先增⼤后减⼩解析图⽰电路是滑动变阻器R上部分与灯泡A串联,下部分与灯泡B串联,然后再并联,当P位置改变,导致总电阻变化,从⽽引起电流表、电压表⽰数变化.要知道P由a端向b端滑动过程中,总电阻怎样变化,必须要知道两灯泡的电阻.由P=U2R得:R=U2P,所以,RA=10210Ω,RB=8220Ω=3.2 Ω.⼜知R滑=6Ω,所以P由a端向b端滑动过程中,上⾯⽀路的电阻总⼤于下⾯⽀路的电阻,且相差越来越⼤,故R总减⼩.由此可直接判断出电压表⽰数减⼩,电流表⽰数增⼤.正确答案为A.点评本题属于滑动变阻器滑⽚位置变化⽽引起的电路动态变化,由于是双臂环路问题,故采取了算出具体数值,由极端法讨论的分析⽅法.例2如图所⽰,⼀理想变压器原线圈接⼊交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻,开关S是闭合的,V1和V2为理想电压表,读数分别为U1和U2;A1、A2和A3为理想电流表,读数分别为I1、I2和I3.现断开S,U1数值不变,下列推断中正确的是().图3A.U2变⼩,I3变⼩B.U2不变,I3变⼤C.I1变⼩,I2变⼩D.I1变⼤,I2变⼤解析因为U1不变,由U1U2=n1n2可得U2不变,断开S后,副线圈所在电路电阻R变⼤,由I2=U2R可知,电流I2减⼩.由U1I1=U2I2得I1=U2I2U1,故I1减⼩.电阻R3两端电压U3=U2-I2R1,故U3变⼤,I3=U3R2变⼤.综合可得正确答案为B、C.点评本题是由于电路中开关断开,引起电阻变化,导致各部分电阻上的电压和通过的电流变化.由程序法进⾏动态电路分析的问题.图4例3两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定且等于12 V的直流电源上,有⼈把⼀个内阻不是远⼤于R1、R2的电压表接在R1两端,如图所⽰,电压表的⽰数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端,则电压表的⽰数将().A.⼩于4VB.等于4VC.⼤于4V⼩于8VD.等于或⼤于8V解析电压表在电路中有双重⾝份,⼀⽅⾯,它能显⽰⾃⾝两端的电压,另⼀⽅⾯,它⼜有⼀定的电阻.此题中电压表先与R1并联,读数为8V,则R2上分得的电压为4V.⽽当电压表与R2并联时,其并联后的电阻要⽐R2⼩,⽽此时R1的阻值要⽐原先R1与电压表并联的阻值⼤,此时R1分得的电压⼤于8V,R2与电压表并联后分得的电压⼩于4V.正确答案为A.点评⾮理想电表接⼊电路中时,相当于改变了电路结构,从⽽使各部分电压、电流发⽣相应变化.注:本⽂为⽹友上传,不代表本站观点,与本站⽴场⽆关。
电学中动态电路分析
电学中动态电路分析一、知识点回顾1.电路特点【练习】1. 在探究电路的电流规律实验时用了图8中的某个电路,已知R 1=R 2<R 3,电流表的读数分别是:A 1为0.3A 、A 2为0.15A 、A 3为0.45A .测量时的电路图应是( )2. 某电器的内部电路如右图所示,其中R 1=12Ω。
当在A 、B 两个接线端口接入电压为10V 的电源时,电流表的示数为0.5A ;而把此电源(电压恒定)接在C 、D 两个接线端口时,电流表的示数为1A ,则下列判断中正确的一项是:A .可求出R2和R3的阻值,分别为R2= 8Ω,R3=2ΩB .可求出R2和R3的阻值,分别为R2= 8Ω,R3=12ΩC .只能求出R2和R3阻值的比值,R2 :R3=1 :2D .电路发生了变化,不符合控制变量法,无法计算3.如图所示电路,当开关闭合时,电压表示数为6V ,已知灯L2电阻为6Ω,电源电压为18V ,则L1的电阻为( ) A. 1Ω B.2Ω C.3ΩD.4Ω4.电源电压保持不变,灯L 电阻为8Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
当变阻器滑片P 滑到A 端时,闭合开关S1和S2,则通过L 与滑动变阻器的电流之比为( )A. 2 : 5B. 5 : 2C. 3 :2D.2 :35. 图8所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R 2与R 3的阻值均为10Ω.闭合开关S ,电流表A 1和A 2的示数之比为2∶3.若把电流表A 1和A 2分别换成电压表V 1和V 2后,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2.则下列选项正确的是( )A .R 1=5ΩB .R 1=20ΩC .U 1∶U 2=3∶4D .U 1∶U 2=4∶3图56.在练习用电压表测量的实验中,小明同学遇到了一个难题:他想测量一个电压约为18V 的电源电压,可手边只有:量程为3V 的电压表、开关、阻值为R 1=10Ω、R 2=20Ω、R 3=140Ω的电阻各一只。
模拟电子技术项目教程 2.3分压式偏置放大电路
直流通路
UCEQ EC ICQ (RC RE ) •11
2.3.2 分压式偏置电路分析
【例】在上面所示电路中,已知晶体管(3DG4)β=30,
UBEQ = 0.7 V,RB1= 51 kΩ,RB2= 10 kΩ, RC = 3 kΩ,
RE = 500Ω, RL = 3 kΩ,VCC = 12V, 各电容的容量 足够大。试求:1. 静态工作点;
RE = 500Ω, RL = 3 kΩ,VCC = 12V, 各电容的容量足够大。
试求: 1.Q点 2. Au、R i、Ro;
Ii
Ib
R'B rbe U i
Ic
Ib
RL
U o
RC
微变等效电路
•17
2.3.2 分压式偏置电路分析
例:放大电路如下图所示,已知:VCC=12V,RS=10k, RB1=50k, RB2=10k,RC=3k,RE=500,RL=3k,
C2
C1
IB
T
ui RB2
I2
RL
RE1
uo
RE2
CE
+EC
RB1 I1 RC
C1
IB
B
T
RB2 I2
RE1
RE2
直流通路 •25
2.3.3 改进的分压式偏置电路
动态分析:
+EC
RB1 C1
ui RB2
RC
C2
T RL
RE1
RE2
CE
RB1 ui
uo
RB2 RE1
RL uo
RC
交流通路
•26
2.3.3 改进的分压式偏置电路 画微变等效电路
RC
高中物理电路问题动态分析
高中物理电路问题动态分析作者:吴羽来源:《中国房地产业·中旬》2019年第10期郑州市郑东新区外国语中学摘要:高中物理电路问题,在生活中的应用较为广泛,当然,也是高中课程中的一个难题,想要学好电路知识,必须牢牢掌握动态分析,因此本文根据高中物理的相关课程,就电路动态问题进行剖析,并整理出了一些思路和方案,供大家参考。
关键词:高中物理;电路问题;动态分析一、电路动态问题分析(一)在电路动态分析问题的时候,要从个三个角度出发。
角度一,熟悉电路的连接方式,判断好电路的串联和并联,思考它的连接方式,使用欧姆定律思路进行解答,还可使用列表方式进行对比。
角度二,练习电路动态分析问题时,首先对直流电路进行详细分析,然后在对交流电路进行分析。
把握好的分析步骤,先分析直流电路,在推广到交流电路。
角度三,对于解决物理量的变化情况,使用欧姆定律和能量守恒是最有效的方法,对解决物理电路问题很有帮助。
以图 1为例。
图中把电路分成粗线回路,该回路中,系统中主要包括,电源、内阻和他几个电阻,可以发现电流就是两个回路电流的和,这也就代表着,这两个回路在电动势上有一定的关联。
还有如果图1中,只有 R 增加,在观察细线,它的回路就有一定的独立性,这也就是串反并同。
(二)分析直流电路分析直流电路的时候,按照不同的电路,形成一定的解题思路,该思路需要经过不断探索。
加以分析电路中电阻的变化情况。
分析电路时,分为以下六个步骤。
第一电路里面的滑动变阻器,是影响电路变化的重点思考对象。
它的增加和减小,都会对电路中的电流和电压造成影响。
第二使用闭合电路欧姆定律,去思考整个电路的电流,会有哪些变化。
判断电流的变化后,在对电路的总电流的变化情况,进行剖析。
第三,使用公式,去识别电源里面电压的情况。
当电阻发生转量,电路的总电流就会跟随发生改变,如此一来,电源内部的电压也会发生变化。
第四,去识别外部电压处于哪种形态。
虽然电动势可以保持不变,但是内部电压的变化,会产生对外电路电压变化,从而整个系统就会变化。
初中物理电学动态电路详细分析
分析方法
第一步:简化电路 (去表)
第二步:留值
(恢复电表)
第三步:动态分析 (R变 —I,U 的变化)
.
A1.串联电路中由滑 动变阻器引起的变化
.
1.串联电路
例 1 如图 Z5-1 所示,电源电压保持
不变。闭合开关 S,在滑动变阻器的滑片 P
向右移动的过程中,电压表 V1 与电流表 A
示数的比值将
解好怎样才是短路,以及短路对整个电路的影响。所以要想学好电学这部分内 容还得深刻理解短路这个概念。
.
动态电路专题总结 1、动态电路是由于电路中滑动变阻器的滑片移动
或电路中各开关的通断引起电路中的电流、电压等物 理量的变化;
2、解题时,应先判断确定滑动变阻器的滑片移动 或各开关通断时,电路的连接情况及各电表所测的物 理量;
1.将电流表看成导线,电压表看成断开的,先弄清电路 是串联还是并联的;
2.在串联电路中,所有的电流表的数值都是一样的;在 并联电路中,电流表串联在哪一条支路就测这条支路的电 流,或者,有哪些用电器的电流流过这个电流表,那么这 个电流表就测这些用电器的总电流;电流表如果接在干路 上,则测电路中所有用电器的总电流
并联分流;电阻大的分的电流小,电阻小的分的电流大。 4、判断小灯泡的亮暗程度,要根据它的 实际功率 。实际功率越大,它就越亮,实 际功率越小,它就越暗。
A、滑动变 阻器类
.
一、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
分析方法:首先分析清楚电路是串联或 是并联,然后分析滑片的移动引起滑动变 阻器的电阻变化是怎样的,根据欧姆定律 和串联电路、并联电路的特点综合分析得 出结论
化情况; 5. 最后根据串联电路电压特点U总=U1+U2,判断滑动变
专题04欧姆定律之动态电路分析
模块四电学专题04 欧姆定律之动态电路分析*知识与方法一、由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化1.串联电路:解题方法:对于串联电路,一般的分析顺序为:滑动变阻器电阻R p的变化→电路总电阻R总的变化(R总=R+R P)→ 电路电流I的变化(U不变,I总RU=)→定值电阻R两端电压U1的变化(U1=IR)→滑动变阻器两端电压U2的变化(U2 =U−U1)快速巧解方法:根据串联电路分压规律,R p增大时,U2增大。
2.并联电路:解题方法:①电源两端电压U不变⇒通过R的电流I1不变(I1RU=);②P的移动方向⇒滑动变阻器阻值的变化⇒滑动变阻器所在支路电流I2的变化(U不变,I2PRU=)①②⇒干路电流I的变化(I = I1+I2)二、由开关引起的电路中物理量的变化R PAV2V1SR解题方法:① 画等效电路图:分析闭合不同开关时,分别有谁连入电路;② 分析电表:电压表、电流表分别测谁;③ 根据欧姆定律、串并联电路规律和电源电压不变的条件,判断电表示数的变化。
三、由敏感电阻(光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻、压敏电阻等)、与浮力杠杆等(加油、称体重等) 结合的应用型动态电路分析分析思路基本与“由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化”相同四、利用变化量求定值电阻 1.U 1 = IR ,U ′1 = I ′R ,U ′1—U 1=(I —I ′)R ,ΔU 1=ΔIR2.∵U 不变,∴ΔU 1=ΔU 2∴ΔU 2=ΔIR*针对训练一、单选题1.(2023秋·山东泰安·九年级统考期末)热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的.要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路,要求温度升高时电表示数减小,以下电路符合要求的是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】A .由电路图可知,热敏电阻与R 0并联,电流表测并联电路干路电流.当温度升高时,热敏电阻R P AV 2 V 1 SR阻值变小,干路电流变大,故A不符合题意.B.热敏电阻与R0并联,电流表测热敏电阻的电流,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,由IUR=可知,通过热敏电阻的电流变大,电流表示数变大,故B不符合题意.C.已知热敏电阻与R0串联,电压表测R0两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据串联电路分压原理,电压表示数变大,故C不符合题意.D.已知热敏电阻与R0串联,电压表测热敏电阻两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据串联电路分压原理,电压表示数变小,故D符合题意为答案.2.(2023秋·河北保定·九年级统考期末)如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小)。
高中物理 电学电路动态分析与实验 专题讲义
电学电路动态分析与实验一、复习旧知根据欧姆定律及串、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:1、程序法。
基本思路是“整体→局部→整体”。
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:(2)根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化; (3)由内U =r I 总确定电源内电压如何变化;(4)由内端U E U -=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;(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)。
2.库仑定律(1)知道点电荷的概念。
(2)了解库仑定律,知道静电力常量。
二、重难、考点电路的动态分析,电流表的动态变化,电压表的动态变化。
三、考点:电路的动态分析,干路上的电流变化,之路上的电流变化,干路上的电压的动态变化,之路上的电压表的动态变化。
四、例题讲解【例1】:如图所示的电路中,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Er【例2】:在图所示的四个电路中,当分别闭合开关S ,移动滑动变阻器角头从左端至右端时,能使其中一个灯由暗变亮同时,另一个灯由亮变暗,则符合要求的电路是( )【例3】:如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r 。
当可变电阻的滑片P 向b 点移动时,电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是( )A 、U 1变大,U 2变小B 、U 1变大,U 2变大C 、U 1变小,U 2变小D 、U 1变小,U 2变大【例4】:在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3 均为定值电阻,R 2为滑动变阻器。
2.4分压式偏置电路详解
4).稳定Q点效果
+VCC
RB1 C1
I1 IB I2
RC UCE
C2
RL
ui
RB2如果去掉CE,放 大倍数怎样?
CE将RE短路,RE对交流不起作 用,放大倍数不受影响。
已知UCC=12V,RC=2K,RE=2K,RB1=20K, RB2=10K, RL=3k ,晶体管的 hFE=37.5。求静态Q: 5).例题 RB1 C1 R I1 C IB
ri 20 10 1 1K
U ri i I i
Ii
Ib
Ic
RS
RB1 RB2
rbe
Ib
RC RL
Uo
输出电阻
ro
ro RC 2K
UB
10 RB 2 12 4V U CC 20 10 RB1 RB 2
IC I E
U B 0.7 4 0.7 1.65 mA RE 2
AV RL rbe
Ce是并联在Re两端的— —称为旁路电容,它的容 量较大,对交流信号相当 于短路,这样对交流信号 的放大能力不因Re的接入 而降低。
放大电路的微变等效电路
+VCC
Rb1 C1
Rb1 ui Rb2 RL RC 交流通路 ui
RC
C2 RL
uo
Rb2
Re
Ce
uo
微变等效电路
加热前
加热后
分压式偏置电路
IC / mA
现象分析及结论:
vo
失真
IB=120A
IB=80A
t
O 三极管输出特性曲线
IB=40A IB=0
动态电路分析的思路和技巧
动态电路分析的思路和技巧诀窍:去表判连接,恢复断所测,动态综合看,电表示数定。
浅释:定性分析动态电路的解题思路分三步:第一步:采用“去表法”分析电路的连接方式。
电流表内阻很小,可视为导线;电压表内阻很大,可视为断路;电压表可连同它两端的导线取走以简化电路结构,方便进行电路分析,这种方法叫做去表法。
第二步:将电表再恢复来判断电表测量对象。
第三步:动态分析,确定电表示数的变化。
简记:去表判连接,恢复断所测,动态综合看,电表示数定。
详解:欧姆定律是电学的重点,也是中考出题的方向,动态电路是它所衍生的知识板块之一。
动态电路变化问题大致可以分为两类,一是滑动变阻器滑片的位置变化引起电路中电学量的变化;二是开关的断开或闭合引起电路中电学量的变化。
一、滑动变阻器类分析思路顺口溜:一看电路串并联,二看电表与谁连,三看滑片移哪边,总阻随着变阻变,要问电表怎么变,欧姆定律来实现。
先电流,后电压,电压分析有技巧,定值电阻要先看,滑阻电压源压减。
注释:“欧姆定律来实现”,是指综合运用欧姆定律或分压分流原理等规律,抓住题中不变的量,如电源电压不变、定值电阻阻值不变等,把动态电路变成静态电路来处理,从而解决具体的实际问题。
“滑阻电压源压减”,即滑动变阻器两端的电压等于电源电压减去定值电阻两端的电压:U滑阻=U电源-U定阻。
1.串联第一步:分析总电阻R总变化情况,找到总电流I总的变化情况(一般地,U总不变,根据I总=U总/R总,得出电流I总与总电阻R总变化情况相反);第二步:根据电流变化情况,找到阻值不变的部分的电压变化情况(由U定=IR定,可判断出阻值不变部分的电压与电流变化情况相同);第三步:根据串联电路“分压”规律,找到阻值变化部分的电压变化情况(由U变=U总-U定,可判断阻值变化部分电压变化与阻值不变部分电压变化情况相反)。
(在实际解题中,我们还可以根据串联中电压分配与电阻成正比,先判断出变化部分的电压与此部分电阻变化情况相同;进一步判断其他阻值不变部分电压变化与阻值变化部分电压变化相反)。
中考物理复习 专题(07) 动态电路分析
专题(七)动态电路分析【动态电路解题的一般步骤】一、判断电路的串、并联关系(电路类型)。
串联分压:U1U2=R1R2;并联分流:I1I2=R2R1,各支路互不影响,干路的电流受支路影响。
二、弄清各电表的类型及测量的物理量:电流表串联在电路中(相当于导线),电压表并联在电路中(相当于此处断路)。
三、动态分析:电阻R的变化引起电流、电压的变化。
1.不论是串联还是并联,如果有一个电阻变大,则总电阻变大;反之亦然。
2.由公式I=UR得,当电压不变时,电阻越大,电流就越小;由公式U=IR得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越大。
四、同类物理量变化量大小的比较及不同类物理量变化量间的关系及计算。
处理此类问题时:先定性地判定电流、电压如何变化,再进行同类物理量变化量大小的比较。
“不同类物理量的变化量”,主要指的是电压、电流及电功率的变化量。
当电路状态发生变化时,定值电阻:R=ΔUΔI具有普遍意义,但ΔP=ΔU×ΔI是错误的,应运用ΔP=U22R -U12R或ΔP=I22R-I12R计算[或可化简为ΔP=ΔU(I1+I2)、ΔP=ΔI(U1+U2)]。
五、动态电路变化的同时要注意保护电路,各物理量变化范围(极值)的计算。
此类问题指的是两个极值点下的I、U、R、P的计算:①电流最大时需要考虑:电流表量程、电压表量程、灯的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流。
②电流最小,即电阻最大时,此时若电压表测滑动变阻器两端的电压,注意电压表示数不能超量程。
六、当电路发生变化时,利用电路特点和欧姆定律、电功和电功率的计算公式即可确定各物理量之间的比值。
串联:电流I1=I2=I,其他物理量都与电阻成正比。
并联:电压U1=U2=U,其他物理量都和电阻成反比。
针对训练类型一滑动变阻器引起的变化问题1.如图ZT7-1所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,电流表A 示数,电压表V1示数,电压表V2示数,电压表V1示数与电流表A示数的比值,电压表V2示数与电流表A示数的比值,电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电路消耗的总功率。
EWB实验报告
实验一分压偏置式放大电路静动态分析实验目的:1.了解ewb的基本界面和功能。
2.初步掌握电路原理图的编辑方法。
3.初步掌握电压表、电流表、函数信号发生器、示波器等仪器的使用方法。
4.掌握分析方法中的瞬态分析、直流扫描分析、初步掌握电路分析方法。
5.学习共射极放大电路的设计方法。
实验软件:模拟电路仿真软件ewb.实验原理:ewb软件具有极强的仿真模拟功能,利用它可看到各种电路的输出波形。
1、实验电路图(如下)信号源vi=10mv, f=1khz。
三极管为 q2n2222, r1=51kω、r2=11kω, r3=5.1kω, r4=1ω, r5=3.9ω, 电源电压v=12v, 如图中标示2、输入输出波形的观察和数据记录输入波形红色为输入波形,将竖线1和竖线2分别置于最高点和最低点由va1和va2可求得输入电压峰值vipp=va1—va2=9.8723—(-9.9396)=19.8124mv 输出电压周期t=2*(t2-t1)=2(7679.2-7678.7)=1.0ms, 频率f=1/t=1khz 输出波形绿色为输出波形,将竖线1和竖线2分别置于最高点和最低点由va1和va2可求得输出电压峰值vopp=va1—va2=998.1845—(-1174.5)=2172.6845mv 输出电压周期t=2*(t2-t1)=2(7679.2-7678.7)=1.0ms, 频率f=1/t=1kh 观察输出输入波形可知,输出电压和输入电压反相,这是由于电路为共发射极电路,集电极输出电压与基极输入电压反相。
可求得放大倍数av=2172..6845/19.8124.66 3、静态工作点的测量1、发射极电压veq的测量(如下)测量可得veq=1.407v2、集电极电压vcq的测量可得vcq=4.834v3、基极电压的测量(如下)篇二:ewb实验报告中国地质大学江城学院ewb电子线路实验报告姓名班级学号指导教师2011 年 4 月 21 日实验一一、实验目的和要求1 熟悉multisim9的基本操作。
电路动态分析的几个结论及应用
电路动态分析的几个结论及应用门宁利(陕西省长安区第三中学 陕西 西安710100)摘要:电路动态分析有几个很实用的二级结论,很多老师在教学实践中经常使用,这里,利用数学知识予以证明,兼论及其应用。
关键词:电路动态分析 二级结论 证明 应用在直流电路问题中,对电路作动态分析是一类典型的问题。
在这里,有几个二级结论,书上虽没有,但却很有用。
本文就这几个结论的导出及应用做一讨论。
一、在闭合电路中,只要部分电阻增大,则总电阻必增大;反之,则减小。
即R 部分↑−→−R 总↑;R 部分↓−→−R 总↓。
设有两电阻R 1、R 2,其中R 1保持不变,R 2逐渐增大。
(1)当它们串联时:R 2↑−−−−−−→−+=21串R R R R 串↑(2)当它们并联时:R 2↑−−−−−−−→−+=)1/(R R 211R R 并 R 并↑ 而不管怎样复杂的电路,总可等效成串联或并联电路,所以结论普遍成立。
例1、如图(1)所示,求R AB 的取值范围。
分析:据“R部分↑−→−R 总↑知,当R 3=30Ω时,R AB 有最大值,当R 3=0时,R AB 有最小值。
解:当R 3=0时,有R ABmin =R 1=10Ω时当R 3=30Ω时,有R ABmin =R 1+3232R R R R +=22Ω∴10Ω≤R AB ≤22Ω二、“并同串反”规律——所谓“并同”,即某一电阻增大(或减小)时,与它关联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小);所谓“串反”,即某一电阻增大(或减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大)。
使用条件:1、适用于只有一个支路的电阻发生变化的情况。
若几条支路的电阻同时发生变化(如本文的例6、例7),则不适用。
2、当整个电路可等效为一个并联电路时,若电源内阻不计(如例2中的R L1=0,r=0时),则不适用。
下面用例2将该结论导出。
例2、如图(2)所示,当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,L 1、L 2的亮度变化情况是L 1 ,L 2 。
物理动态电路分析的做题方法和技巧
看电路其实不难,你可以按步骤来
①把电流表看做导线,把电压表看做断路;
②如果要你分析“某某电流/压表,测量什么的”,电压表你可以用滑动法,把他所接的两点移动,注意开关、电流表可以越过;电阻、阻值不为0的滑动变阻器、用电器、电源不能越过;最后滑到的那一部分就是所测部分
还有一种方法,就是你画电流,从电源正极出发,你用铅笔描出电流路径,当走走走,碰到电压表的第一个接点,改用红笔继续走,走走走,碰到电压表所接的第二点,停住,此时,红笔画过的那一部分就是被测部分,红色区域里面如果包含开关、电流表等电阻为0的东西,都不计入在内,只算有电阻的
电流表的,就看它在那一部分电路上咯
③如果问你“当滑动变阻器向左/右移动时,电X表怎么改变”,首先你得分析,滑动变阻器的电阻变大了还是变小了,此时电路总电阻是变大还是变小??如果电阻变大,那么电流表自然变小。
那电压表呢?此时牢记分压规律,分压比等于电阻比,比如说R1:R2=1:4,那么分得的电压就是U1:U2=1:4,也就是说,当电压表测滑动变阻器时,滑动阻值变大,分到的压就大,滑动阻值变小,分压就小;;但是当测量的不是滑动变阻器,而是另外一个R(我们设为R),R是一个用电器,它阻值不会变的,那么当滑动阻值变大时,相比较之下,R所占比是不是小了,原先滑:R=4:1,现在变成5:1,R的所占比就小了,则此时R所分到的压就变小;相反,当滑动变小时,R所占比变大,分到的压就大。
教学设计:分压式偏置放大电路 (1)
教学设计教学过程环节教学内容及教师活动学生活动设计意图一、情境导入1、展示一电路教具,提问:同学们,你知道这是什么电路吗?(固定偏置放大)2、实验:让电路开始工作,观察波形,显示正常的放大波形后,再通过改变三极管的环境温度,让同学们观察波形变化。
提问:同学们你看到了什么?3、思考:为什么温度变化会造成放大波形失真?得出:放大电路中确定一合适静态工作点的重要性。
4、如何克服固定偏置放大电路中静态工作点不稳定的问题呢?引入新课。
观察电路,思考问题并回答;发现静态工作点最放大电路的重要性;积极、大胆的回答问题。
学习项目生活化,让学生明确“为什么学”及引导学生拥有一双善于发现的眼和一颗善于发现的心。
二、传授新课任务一:观察分压式偏置放大电路。
看一看:电路构成想一想:电路有什么组成?与固定偏置放大电路有什么不同?结论:1.增加基极的下偏置电阻2.增加射极电阻R e3.增加射极旁路电容C3下面让我们一起探究分压式偏置放大电路的静态工作点吧!任务二:分压式偏置放大电路静态工作点的分析同学们,你能设置分压式偏置放大电路的静态工作点吗?画一画:根据分压式偏置放大电路画出直流通路,并标出各支路上电流方向。
强调画直流通路时的注意点。
学生在观察中发现电路中构成并大胆发言。
并完成学习任务书相应的内容。
结合所学固定偏置放大电路的分析方法,尝试分析分压是偏置放大电路的静态工作点。
通过观察简单现象提升学生信心,加深对分压式偏置放大电路的记忆。
引导学生将所学知识进行应用,并养成三极管放大电路静态工作点分析的思维方法。
想一想:观察电路图结合直流通路中电流流向动画,尝试分析I BQ 、I CQ 、U CEQ 。
1、提示: R b1与R b2的连接关系是什么,I B 的特点?(既非并联,又非串联,I B 很小)。
得出:I R b1≈I R b2,则R b1与R b2可视为串联。
基极电位V B =b2b1GR R V +·R b2接下来分析:V EQ = V BQ -0.7(射极电位) I EQ =EEQ R V (射极电流)I CQ H I EQI BQ = I CQ /β(基极电流) V CEQ = V G -I CQ (R c +R e )(集-射电压)2、在课堂练习作业中,完成静态工作点的计算。
实验三分压式偏置放大电路调试与分析
实验三分压式偏置放大电路调试与分析[课题引入]:分压式偏置放大电路具有放大和反相的作用,而静态工作点的设置对放大电路的正常工作又具有极其重要的影响,这节课我们就来具体的研究和探讨一下这个问题。
1、学会静态工作点、放大倍数的测量方法。
2、会观察和分析静态工作点的变化对输出波形的影响。
3、培养理论联系实际,细心认真的学习态度,增强动手能力。
图1 分压式偏置放大电路任务一任务一:测试静态工作点如何来测静态工作点呢?我们来看实验图。
1、调试直流稳压电源,使得VCC=12V,并接入电路。
2、调节上偏置电阻Rp,使得基极电位VB固定在3V。
3、用万用表测量VE、VC判断此三极管处于何种工作状态。
4、然后我们再去测IC和VCE。
IC如何去测量呢?第一种方法:断开C,将万用表串联至电路中,读出IC。
第二种方法:测量URC,根据欧姆定律算出IC的值。
5、(学生操作,老师循回指导)强调:安全操作规范:①.调电源时,请正确选择万用表量程。
②.测试时:先接线,后开电源,再测量。
③.测量时,不可以带电转换万用表转换开关。
④.调节电位器测量电位时,俩人合作。
通过测量,我们发现三极管处于放大工作状态。
其次,IC和VCE 的值有了,那么,在三极管的输出特性曲线的负载线上,就能确定静态工作点Q的位置。
(画输出特性曲线,确定Q点)Q对应的横坐标是VCE,所对应的纵坐标为Ic。
任务二这是放大电路静态时的情况,我们知道放大电路的作用是能把微弱的电信号放大成较强的电信号,所以若此时给放大电路的输入端加上信号源vi的话,电路的输出vo又是一种什么样的信号呢?即我们来研究放大器的动态特性。
任务二、观察vi与vo,测量放大倍数Av。
(如何来测呢?步骤:)1、使用函数信号发生器,调出频率f=1KHZ,峰-峰值Vip-p为20mV 左右的正弦波信号,接入电路的输入端。
2、用双踪示波器同时观察vi和vo的波形,判断相位关系。
3、以示波器上的读数为准,读出Vip-p和Vop-p,计算Av=Vop-p/Vip-p。
分压式偏置放大电路PPT课件
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理(过程)
(2)当温度升高时:
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理(过程)
(3)结论
利用Rb1和Rb2的分压作用固定基极电位VBQ。
利用发射极电阻Re产生的VEQ(VEQ反映ICQ的变化)去控制VBEQ
根据三极管的输入特性曲线,利用VBEQ的变化去控制IBQ
VEQ VBQ VBEQ 3.4 V 0.7 V 2.7 V
I CQ I EQ
VEQ 2.7 V
1 mA
Re 2.7 kΩ
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V - 1 mA (5 k 2.7 k) 4.3 V
例题2
CC
BQ =
≈
基本不变
↑
↑ ( ICBO和β具有正温度系数 )
↑ 静态工作点Q偏移。 ICQ=βIBQ+(1+β) ICBO
NO.1
理解“偏置电路”
4、固定式偏置电路
(3)特点
① 电路简单,基极只有一个偏置电阻,若Rb固定,则IBQ也固定。
② 电路稳定性差,静态工作点Q容易随外界或自身因素(温度变化、
4V
VEQ VBQ VBEQ 4 V 0.7 V 3.3 V
I BQ
I CQ
0.033 mA
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V 1.65 ( 2) V 5.4 V
例题2
(2)计算 AV 、 ri 、 ri
rbe 300 (1 )
初中物理电路故障及动态电路分析
一、初中物理故障电路分析1、电压表示数为零的情况a 电压表测量的用电器发生短路一灯亮一灯不亮,电流表有示数;b 干路用电器发生断路两灯都不亮,电流表无示数;C 电压表故障或与电压表连线发生断路两灯都亮,电流表有示数2 电压表示数等于电源电压的情况A 电压表测量的用电器发生断路两灯都不亮,电流表无示数注:此时不能把电压表看成断路,而把它看成是一个阻值很大的电阻同时会显示电压示数的用电器,由于电压表阻值太大,根据串联电路分压作用,电压表两端几乎分到电源的全部电压,电路中虽有电流但是很微弱,缺乏以使电流表指针发生偏转,也缺乏以使灯泡发光。
如果题目中出现“约〞、“几乎〞的字眼时,我们就锁定这种情况。
B 干路用电器发生短路一灯亮一灯不亮,电流表有示数3 用电压表判断电路故障电压表有示数说明:和电压表接线柱连接的两根线路完好无损电源电压为6V,用电压表测得:Uab=0;Ued=6v;Ucd=0;Uac=6v,灯泡不亮,哪里出现故障?解题思路:先找有示数的,Ued=6v说明从e点到电源正极线路完好,从d点到电源负极线路完好;Uac=6v说明从a点到电源正极线路完好,从c点到电源负极线路完好,这样将故障锁定在ac之间了,由Uab=0,说明bc之间出现故障,故电阻出现断路。
4 电流表有示数说明和电流表串联的电路是通路;电流表没有示数那么有两种情况:1断路 2 电路中电流太小,缺乏以使电流表指针发生偏转〔例如:电压表与电流表串联,见上面2A〕1、如图1是测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的电路图。
如果某同学在操作的过程中对两只电表的量程选择是正确的,但不慎将两电表的位置对调了,那么闭合开关S 后A、电流表、电压表均损坏;B、电流表损坏,电压表示数为零;〔〕C、电流表有示数,电压表示数为零;D、电流表示数为零,电压表有示数。
2、如图2所示,以下说法正确的选项是〔〕A、电流表的连接是正确的;B、电压表的连接是正确的;C、两表的连接都是错误的;D、电流表将会被烧坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
分压电路的动态分析
分压电路是高中阶段学生必须掌握的一种电路,对分压电路的动态分析也就显得很重要了,因此有必要进行详细地讨论。
图1所示的是分压电路的电路图,其中滑动变阻器的总阻值为R,设滑片左边的部分电阻为x,则滑片右边的部分电阻为,负载电阻为。
首先,我们讨论外电阻随x的变化而变化的规律。
由串并联电路知识知:
上式中括号内是数学中提到的“对勾函数”,令
则有:
当且仅当时,等号成立,此时有:。
因此:
当时,为增函数;
当时,为减函数。
函数图象如图2所示。
在我们要讨论的物理问题中,。
因此,y为增函数,为减函数。
我们把这作
为一个非常重要的结论。
结论一:当x增大时,分压电路的外电阻将减小。
由闭合电路欧姆定律可知,干路中的电流将增大。
在电路中和x是并联关系,因此它们的电流是按电阻的反比来分配的。
负载上的电流
x增大的结果是使上式中的分子I增大,同时使上式中的分母减小,我们将得到
结论二:当x增大时,流过负载的电流增大。
由于负载是定值电阻,由、可知:
结论三:当x增大时,负载两端的电压增大。
结论四:当x增大时,负载消耗的电功率增大。
另外:由P=EI、可知:
结论五:当x增大时,电源提供的电功率和电源内阻上消耗的电功率都将增大。
由和结论一可知:
结论六:当x增大时,电源的效率降低。
总之,我们可以说,当x增大时,负载上的电流、电压、电功率都是增大的,电源提供的总功率也增大,但电源的效率下降了。
下面的一道习题作为练习:
练习题:电路如图所示,定值电阻、,电源电动势为E=6V,内阻为,滑动变阻器总阻值为,当滑动触头P从最左端向右滑动过程中,则下更判断错误的是()
A.电源消耗的功率一直减小
B.消耗的功率一直减小
C.消耗的功率一直减小
D.电源内阻r消耗的功率先减小后增大
参考答案:D
[参考文献]
杜占英河北安国中学《2011-2012学年第一学期期中考试高二物理试题》二零一一年十月底到十一月初。