物理电路化简节点法与万能法则十条+经典化简例题
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简单的电路化简方法之节点法
电路化简的步骤如下:
1.首先寻找节点。何谓节点,简单的说就是线的交点,如图,我们可以找到6个节点。
2。节点编号。编号是要注意,电源的正极(或负极)编1号,负极(或正极)编最后一个号。如果发现两个节点间有导线或者电流表连接,那么这两个节点编为同一号。如果是电流表在同一号节点间的,需要记住表两端接的电阻号。
3.重新连线。重新连线应在草稿纸上完成,首先在纸上同一线上画上4个点并编上号,点间距离最好大一点,,然后依次从电路中找到节点之间的电阻或者电表画在四个点间。为了避免漏画,可以画一个从图上标出一个,直到原电路图上的仪器全都画到了图上为止。如图。
4.转化为规范化电路图。相信做完上一步后,您已经可以看出电路的组成了,如果发现点与点之间有断开的情况,只要将点适当的移位就可。关于这道题的规范化电路图,在此就省略吧。
在使用过程中觉得此方法非常的简单,而且解题过程非常机械。当然有时因为节点编号的问题出现画完以后还是看不出来的问题,不过只要将点进行简单的移位,便可以一目了然。下面是化简的万能十条法则。
电路的等效变化
高中生在处理较复杂的混联电路问题时,常常因不会画等效电路图,难以求出等效电阻而直接影响解题。为此,向同学们介绍一种画等效电路图的方法《快速三步法》。
快速三步法画等效电路图的步骤为:
⑴标出等势点。依次找出各个等势点,并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。
⑵捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点拉到一起,合为一点,然后假想提起该点“抖动”一下,以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻,这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流“兵分几路”及与下一个节点的联接关系。
⑶整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应,整理后的等效电路图力求规范,以便计算。
例1、图1所示电路中,R1=R2=R3=3Ω,R4=R5=R6=6Ω,求M、N两点间的电阻。
解:该题是一种典型的混联电路,虽然看上去对称、简单,但直接看是很难认识各个电阻间的联接关系的,因此必须画出等效电路图。下面用快速三步法来解。
1. 在原电路图上标了等势点a、b、c。
2. 捏合等势点画草图。从高电势点M点开始,先把两个a点捏合到一起,理
顺电阻,标出电流在a点“兵分三路”,分别经R1、R2、R3流向b点;再捏合三个b点,理顺电阻,标出电流在b点“兵分三路”,分别经R4、R5、R6流向c点;最后捏合c点,电流流至N点。(见图2)
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3. 整理电路图如图3所示。从等效电路图图3可以清楚地看出原电路各电阻
的联接方式,很容易计算出M、N两点间的电阻R=3Ω。
◆练习:如图4所示,R1=R3=4Ω,R2=R5=1Ω,R4=R6=R7=2Ω,求a、d两点间的电阻。
解:(1)在原电路图上标出等势点a、b、c、d
(2)捏合等势点画草图,首先捏合等势点a,从a点开始,电流“兵分三路”,分别经R2流向b点、经R3和R1流向d点;捏合等势点b,电流
“兵分两路”,分别经R5流向c点,经R4流向d点;捏合等势点c,电流“兵分两路”,分别经R6和R7流向d点。
(3)整理电路如图7所示
从等效电路图可清楚地看出原电路各电阻的联接关系,很容易计算出a、d两点间的电阻R=1Ω。