动态电路的分析方法
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。
动态电路分析方法
第四章动态电路分析方法 (66)4.1 一阶电路的分析 (66)4.1.1 一阶电路的零输入响应 (66)4.1.2 一阶电路的零状态响应 (70)4.1.3 一阶电路的完全响应 (74)4.2 二阶电路的分析 (79)4.2.1 LC电路中的自由振荡 (79)4.2.2 二阶电路的零输入响应描述 (81)4.2.3 二阶电路的零输入响应—非振荡情况 (83)4.2.4 二阶电路的零输入响应—振荡情况 (86)习题 (89)第四章动态电路分析方法前面介绍了线性电阻电路的分析方法。
由于电阻元件的伏安特性为代数关系，所以在分析电阻电路时，只需求解一组代数方程，如网孔分析法、节点分析法等。
但在本章所讨论的电路中，除了含有电源和电阻以外，还将含有电容和电感元件。
电容和电感元件的伏安特性为微分或积分关系，故称为动态元件（dynamic element）（参见1.4.3）。
包含动态元件的电路叫做动态电路。
动态电路在任一时刻的响应与激励的全部过去历史有关，这是和电阻性电路完全不同的。
例如，一个动态电路，尽管输入已不再作用了，但仍然可以有输出，因为输入曾经作用过。
因此，动态电路是具有“记忆”（memory）的特点，这完全是由动态元件的性能所决定的。
4.1 一阶电路的分析不论是电阻性电路还是动态电路，各支路电流与各支路电压都受到基尔霍夫定律的约束，只是在动态电路中，来自元件性质的约束，除了电阻元件的欧姆定律，还有电容、电感的电压、电流关系，这些关系已在1.4.3中讨论过，需要微分（或积分）的形式来表示。
因此，线性动态电路不能用线性代数方程，而需用线性微分方程来描述。
用解析方法求解动态电路的问题就是求解微分方程的问题。
在实际工作中经常遇到只包含一个动态元件的线性电路，这种电路是用线性常系数一阶常微分方程来描述的，故称一阶电路或一阶网络（first order network）。
本节讨论这类网络的解法。
以电容元件为例，这类网络可以用图4-1(a)来概括，图中所示的方框部分只有电阻和电源组成电路，可以用戴维南等效电路或诺顿等效电路来代替。
动态电路分析方法
整个外电路等效为一个可变电阻， R5变小时，外电阻也变小，则与之并联的电压表读数也
变小，即并同。选 D 。
法四：将滑片滑至 a 端变阻器阻值为零，将 R2 、 R4 支路短路，电流表读数减为零。总外电
阻变小，总电流变大，路端电压变小，故选
D。
由以上可见， 利用图像法或串反并同分析直流电路的动态问题，
流表读数 I 变小，所以答案选 D。
法二、利用图像法，由前面图（ 2）可知， R5阻值变小， R5 两端电压也变小，则电流表读
数也变小，把整个外电路等效为一个可变电阻，
R5 阻值变小时，外电阻也变小，同样由图
（2）知，路端电压变小，即电压表的读数变小，答案选
D。
法三、利用“串反并同”法。 R5 阻值变小，与 R5 并联的电流表的读数也变小，即并同。把
选 A。
法二、利用“图像法”由图（ 2）可知，当 R3增大时，通过 R3 的电流减小，则与 R3串联的
电流表的读数也减小。把整个外电路等效为一个可变电阻，当
R3 阻值变大时，外电路电阻
也变大，同样有图（ 2）可知，路端电压也增大，即电压表读数增大，所以答案选
A。
法三、利用“串反并同”法， R3 阻值变大，与 R3 串联的电流表读数变小，即串反，把整个
值变化的部分如手， 由串并联电路规律判知 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，最后由部分电路的欧姆定律得知个部分物理量的变化情况，一般思路是：
1 确定电路的外电阻 R外总 如何变化。
E
2 根据闭合电路的变化。 （利用电动势不变）
R外总 r
四、极限法 即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑动端分别滑至
电路动态分析的方法
电路动态分析的方法电路动态分析是指对电路中各个元件和节点的电压和电流随时间的变化进行分析。
在电路动态分析中，可以使用多种方法来求解电路的动态响应。
下面将介绍几种常用的电路动态分析方法。
1. 拉普拉斯变换法拉普拉斯变换法是一种在时间域和频率域之间进行转换的方法。
通过将电路中的微分方程转换为复频域中的代数方程，可以求解电路的动态响应。
在电路动态分析中，可以利用拉普拉斯变换法求解电路的响应和传输函数，并通过逆拉普拉斯变换将结果转换回时间域。
这种方法适用于线性时间不变系统和输入信号为简单波形的情况。
2. 时域响应法时域响应法是直接求解电路微分方程的方法。
通过对电路中的每个元件应用基尔霍夫定律和欧姆定律，可以得到电路中各个节点和元件的微分方程。
然后，可以采用常微分方程的求解方法，如欧拉法、改进欧拉法、龙格-库塔法等，来求解电路的动态响应。
时域响应法适用于任何输入信号和非线性电路。
3. 复频域法复频域法是通过复频域分析电路的动态响应。
它利用频率响应函数来描述系统的响应特性，并通过计算复频域中的传输函数和频率响应来求解电路的动态响应。
复频域法常用的分析工具包括频域响应函数、波特图、极点分析等。
复频域法适用于频率变化较大的信号和线性时不变系统。
4. 有限差分法有限差分法是将微分方程转化为差分方程求解的方法。
通过将时间连续的差分方程转换为时间离散的差分方程，可以用数值方法求解电路的动态响应。
有限差分法可以采用欧拉法、梯形法、显式或隐式的Runge-Kutta等方法来求解。
这种方法适用于任何非线性系统和任意输入信号。
5. 传递函数法传递函数法是通过传递函数来描述电路的响应特性。
传递函数是表示输入和输出关系的函数，可以通过对电路进行小信号线性化得到。
利用传递函数可以方便地计算和分析电路的动态响应。
传递函数法适用于线性时不变系统和复频域分析。
在实际应用中，根据具体问题和所需求解的电路，可以选择适合的动态分析方法。
不同方法有各自的优缺点，需要根据具体情况进行选择。
动态电路的分析
06
动态电路的应用实例
滤波器设计
滤波器类型
包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等，用 于实现不同频率信号的通过或抑制。
滤波器设计原则
根据所需的频率特性，选择合适的滤波器类型和元件参数，以满足 信号处理的要求。
滤波器性能指标
包括通带范围、阻带范围、过渡带宽度和群延迟等，用于评估滤波 器的性能。
二阶RLC电路在输入信号作用下，其输出信号同样会产生振荡。通过调整电感L、 电容C和电阻R的值，可以改变振荡的频率和幅度。
高阶电路的响应
高阶电路的分析方法
高阶电路的响应特性通常需要采用数值分析方法进行求解，如拉普拉斯变换、有限元法等。
高阶电路的应用
高阶电路在通信、控制等领域有广泛应用，如滤波器、放处理，改善音质和音效。
电力电子
用于转换和控制系统中的电能 ，实现高效、可靠的电力供应
。
02
动态电路的基本原理
电容与电感
电容
存储电能的一种元件，其特性是电压 与电流的相位差为90度。
电感
存储磁场能量的元件，其特性是电流 与电压的相位差为90度。
电压与电流的瞬态过程
感谢您的观看
频域分析法是一种将时域问题转换为频域 问题进行分析的方法。
通过傅里叶变换将时域中的电压和电流转 换为频域中的复数形式，然后求解电路的 频率响应。
优点
缺点
能够得到电路的频率响应特性，适用于分 析谐波和滤波器等电路。
对于非线性电路和瞬态响应分析较为困难 。
复平面分析法
定义 步骤 优点 缺点
复平面分析法是一种利用复平面上的极点和零点分析电路的方 法。
动态电路的重要性
实际应用
动态电路广泛应用于电子、通信、控制 等领域，如振荡器、滤波器、放大器等 。
初中动态电路分析方法
初中动态电路分析方法在进行初中动态电路分析时，我们可以采用以下几种方法来进行计算和分析。
1. 基本电路定律：初中动态电路分析的第一步是应用基本电路定律。
其中最重要的是欧姆定律、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
- 欧姆定律：根据欧姆定律，电流（I）等于电压（V）与电阻（R）的比值，即I=V/R。
这个定律可以用来计算电路中的电流或电阻。
- 基尔霍夫电流定律：基于该定律，电路中流入某一节点的所有电流之和等于从该节点流出的所有电流之和。
这个定律可以用来解决节点的电流分配问题。
- 基尔霍夫电压定律：基于该定律，电路中的所有电压之和等于零。
这个定律可以用来解决回路中的电压问题。
2. 等效电阻法：当电路中有多个电阻时，我们可以将这些电阻通过等效电阻的方式来简化。
等效电阻是指能够替代原电路中多个电阻所产生的效果的一个电阻。
等效电阻的计算方法通常根据电路的连接方式有所不同，如串联电阻和并联电阻。
- 串联电阻：当多个电阻按照线性顺序连接时，则它们的总电阻等于各个电阻的电阻值之和。
即R总= R1 + R2 + R3 + ...- 并联电阻：当多个电阻按照并联的方式连接时，则它们的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和的倒数。
即1/R总= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...3. 电位器分压法：电位器分压法是一种常用的电路分析方法，尤其在电路中有不确定电阻值或需要调节电压时尤为有用。
在电位器两端的电压可以通过电位器的阻值和总电压的比值来计算，即Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2))。
4. 节点电压法和网孔电流法：节点电压法和网孔电流法是初中动态电路分析中常用的几种方法。
这两种方法本质上都是基于基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律进行计算分析的。
- 节点电压法：在节点电压法中，我们将电路中的每个节点视为一个未知电压点，并从节点出发，用未知电压表示。
然后根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律来建立方程组，最终求解出节点的电压值。
原创3：电路的动态分析
R1
S
R3 A
S0 V
电路的动态分析
1.什么是电路的动态分析问题？ 由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变 化，某处电路变化又引起其他电路一系列变化的问题.
L3
P
R L2
L1 S
灯泡亮度如何变化？
R2
R1
S
R3 A
S0 V
电表示数如何变化？
2.电路动态分析的方法 直流电路的动态分析方法: (1)程序法：基本思想是“部分→整体→部分”．思维流程如下：
解析：保持开关S闭合，把滑动变阻器R1的滑片向上滑动，电路中的 总电阻变小，电流变大，电流表A的示数变大，由U＝IR3知电压表V 的示数变大，A正确；保持开关S闭合，滑动变阻器R1的滑片不滑动， 则电容器两极板间的电压不变，R2中没有电流通过，B错误；若保持 开关S闭合，拉开电容器两极板之间的距离，电容器的电容变小，两
1.电源负极接地，说明了什么？
审题 2.变阻器的滑片P由a向b移动，它的有效电阻如何变化？
析疑 外电路的总电阻如何变化？整个电路的总电流如何变化？
3.如何判断流过如何判断电压表、电流表示数？
解析：滑动头P自a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路
总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得，干路电流增大，由UR1＝IR1可 知R1两端电压即电压表的示数变大，选项A错误；由U＝E－Ir可知路端电 压U减小；由UR2＝U－UR1可得R2两端的电压减小，又由I2＝URR22 可得流过R2
方法提炼
电路稳定时电容器的处理方法
电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同 支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作 用，与电容器串联的电阻视为等势体，电容器两端 的电压为与之并联的电阻两端的电压。
动态电路的分析方法
动态电路的分析方法一电流表，电压表功能的确定1、观察整个电路连接结构。
2、、其次，按常规方法确定表的功能。
即：在保证电路正常的前提下，与用电器保持串联的是电流表，与用电器保持并联的是电压表。
二、利用电流表（导线）、电压表判断电路故障及故障分析方法1、电路故障是指电路连接完成通电时，整个电路或部分电路不能正常工作。
△产生电路故障的主要原因有：①元件本身存在问题，如元件内部开路、短路；②电路导线接触不良或断开等；③连接时选用的器材不当（如R1>>R2）；④连接错误。
2、故障类型①短路：电路被短路部分有电流通过（电流表有示数）被短路两点之间没有电压（电压表无示数）②断路：电路断路部分没有电流通过（电流表无示数）断路两点之间有电压，断路同侧导线两点无电压3、故障检测方法A:常用检测方法；⑴电流表：“电流表示数正常”表明主电路为通路“电流表无示数”表明几乎没有电流流过电流表或电路为断路。
⑵电压表：“电压表有示数”表明和电压表并联的用电器断路。
“电压表无示数”表明与电压表并联的用电器短路。
（3）、电流表电压表均无示数:“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。
B:特例故障检测方法:△电灯故障分析方法先分析电路连接方式，再根据题给条件确定故障是断路还是短路：（1）两灯串联时，如果只有一个灯不亮，则此灯一定是短路了；如果两灯都不亮，则电路一定是断路了；（2）两灯并联，如果只有一灯不亮，则一定是这条支路断路；如果两灯都不亮，则一定是干路断路；※在并联电路中，故障不能是短路，因为如果短路，则电源会烧坏。
△电表示数变化故障分析方法（1）首先正确分析电路中电压表，电流表的测量对象，根据电表示数变化情况并结合串并联电路的特点分析电路故障原因。
（2）电压表串联接入电路中时，该部分电路断路，但电压表有示数。
此时与电压表串联的用电器视为导线。
串联电路：①电压表示数变大，一是所测用电器断路，电压表串联在电路中，二是另一个用电器短路；②电压表示数变小（或为0），一种情况是所测用电器短路，另一种情况是另一个用电器断路；③电流表示数变大，一定有一个用电器短路；④电流表示数变小（或为0），一是电压表串联在电路中，二是电路断路。
动态电路分析ppt课件
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
（江西中考试题） 如图所示，开关S1闭合，当S2由1掷
到2，电流表和电压表的示数变化情况是（ A．电流表示数变小，电压表示数变大
B）
B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电流表示数变大，电压表示数不变
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 后分析电表所测量的对象，再分析滑片 的移动引起滑动变阻器的电阻变化是怎 样的，最后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
注意：抓住题中不变的量，如电源电压不变， 定值电阻阻值不变, 灯泡电阻不变。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
二、开关的断开或闭合引起电路中电学物 理量的变化
• [例3]在如图所示的电路中，将开关K闭合，则 电流表的示数将__变_大__，电压表的示数将 ___变_大____(均填“变大”、“变小”或“不 变”)。
B 电流表示数减少，电压表示数增大。
C 电流表示数不变，电压表示数减少。
D 电流表示数不变，电压表示数增大。
R2
R1
R2
R1
P
A
V
K
P A
K
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
小结
一、动态电路的主要类型
1.滑动变阻器的滑片移动引起的 电路变化问题。
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）。
有关动态电路几种类型题的分析方法
有关动态电路几种类型题的分析方法动态电路指根据欧姆定律及串、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R 总、I 、U 、P 等）或变化量、比值关系、小灯泡的亮暗程度等的变化情况。
近几年也通常将动态电路的分析作为重点考查内容之一。
本文从动态电路的基本内容着手，系统归纳了常见的四种类型题，并以下面介绍的基本思路为基础，采用箭头式分析法，着重介绍这几种类型题分析方法。
分析动态电路问题的基本思路是“局部→整体→局部”。
即从阻值的变化入手，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、并联电路规律判知各部分的变化情况。
其分析方法为：1、确定电路的外电阻R 总如何变化： 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、根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化；rR E I +=总总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、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一、电压表、电流表示数大小变化问题例1：如图1所示为火警报警器部分电路示意图。
其中R 2为用半导体热敏材料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表A 为值班室的显示器，B 为值班室报警电铃。
当传感器R 2所在处出现火情时，显示器A 的电流I 、报警电铃两端的电压U 的变化情况是（ ）A ． I 变大，U 变大B ． I 变小，U 变小C ． I 变小，U 变大D ． I 变大，U 变小分析与解：当传感器R 2所在处出现火情时，R 2阻值减小R 2R 总（↑） U 内=I总）（↑）(将干路上的电阻R 1当rR EI +=总总3R UI 外=r图1做内电路电阻)U 外=E —U 内（↓）（↓），即显示器A 的电流减小。
动态电路的分析
1.2 RC电路的动态分析
5
1.2.1 RC电路的放电过程
图1.3所示为一个RC放电电路，设在开关S闭合前，电容元件已充电，其两 端电压为U，电路处于稳态，t=0时将开关S闭合，电路产生换路。于是，电 容元件开始对电阻R放电。
图1.3 RC放电电路
1.2 RC电路的动态分析
6
1.2.1 RC电路的放电过程
1）在含有定值电容的支路中，从t=0－到t=0+瞬间，电容的端电压不能突变 ，即换路后的瞬间电压uC(0+)等于换路前的瞬间电压uC(0－)。可用下列数学式子 表示为
uC(0+)=uC(0－)（1.1） 2）在含有定值电感的支路中，从t=0－到t=0+瞬间，电感中的电流不能突变 。即换路后的瞬间电流iL(0+)等于换路前的瞬间电流iL(0－)。可用下列数学式子 表示为
利用f(0+)、f(∞)和τ这三个要素求解一阶电路的暂态响应的方法就叫做暂态 分析的三要素法。利用三要素法求解电路过渡过程的步骤如下：
1）计算初始值f(0+)。f(0+)是t=0+时的电压、电流值。是动态过程变化的 起始值。计算方法同1.1节中所述。
1.4 一阶电路的三要素法
11
2）计算稳态值f(∞)。f(∞)是t=∞时，电路处于新的稳定状态时的电压、电 流值。动态过程变化的终了值。计算方法为：画出换路后电路达到稳态时的等 效电路（电容元件视为开路，电感元件视为短路），计算各电压、电流值。该 值即为所求量的稳态值f(∞)。
图4.5 RC充电电路
1.3 RL电路的动态分析
8
人们知道，日光灯电路实际上就相当于一个RL电路，它是由电阻元件和电 感元件组成的，这类电路在实际中应用也比较广泛。讨论和分析这类电路时， 只要注意电感的伏安关系与电容的伏安关系的区别，按分析RC电路响应的方 法，就能很容易地得出RL电路的各种响应。
动态电路分析方法
动态电路分析方法在动态电路分析中，常用的方法包括微分方程分析法、相量分析法、拉普拉斯变换法和复频域分析法等。
微分方程分析法是最常用且基础的动态电路分析方法之一、该方法基于电路元件之间的关系和电流和电压之间的微分关系建立微分方程组。
首先，根据电路元件的特性和基尔霍夫电流定律和电压定律，可以得到电路中各个节点的微分方程。
然后，通过对这些微分方程进行求解，可以获得电路中各个元件的电流和电压随时间的变化情况。
微分方程分析法常用于研究电路中的瞬态响应和频率响应。
相量分析法是一种将电路中的信号分解为基本频率的正弦波的方法。
该方法将电压和电流表示为相量的形式，即幅值和相位。
通过对电路中各个元件的阻抗、电流和电压的相位关系进行分析，可以得到电路中各个频率分量的幅值和相位差。
相量分析法常用于研究电路中的频率响应和稳态响应。
拉普拉斯变换法是一种将时域信号转换为复频域信号的方法。
该方法将电路中的微分方程转换为代数方程，通过对复频域信号的求解，可以得到电路中各个元件的频率响应。
拉普拉斯变换法常用于研究电路中的瞬态响应和频率响应。
复频域分析法是一种将复频域信号分解为基本频率分量的方法。
该方法通过对复频域信号的频谱进行分析，可以得到电路中各个频率分量的幅值和相位。
复频域分析法常用于研究电路中的频率响应和稳态响应。
总结起来，动态电路分析方法包括微分方程分析法、相量分析法、拉普拉斯变换法和复频域分析法等。
这些方法可以分析电路中信号的变化过程，以及电路中各个元件的响应特性。
通过深入研究这些分析方法，我们可以更好地理解电路中的信号传输和处理过程，从而设计和优化电路性能。
电学中动态电路分析
电学中动态电路分析动态电路分析是电学中的一种重要方法，用于研究电路元件在时间变化过程中的响应。
在电子技术和电力系统等领域，动态电路分析是解决电路设计和故障诊断等问题的基础。
动态电路分析的基本原理是根据电路元件的特性和电路方程，通过求解微分方程来得到电路中电流和电压随时间变化的规律。
在动态电路分析中，常见的分析方法有直流分析、交流分析和暂态分析。
直流分析是指在稳态条件下，对电路中的电流和电压进行分析。
直流分析是动态电路分析的基础，主要用于计算稳态电流和电压值。
在直流分析中，可以根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律进行分析，应用节点分析和支路分析等方法求解电路中的未知电流和电压。
交流分析是指在交流电路中，对电流和电压进行分析。
交流分析中，一般以复数形式的电压和电流进行分析，使用相量图法、复数阻抗法和拉普拉斯变换法研究电路中的交流响应。
交流分析对于理解电路中的频率特性和幅频特性等问题十分重要。
暂态分析是指在电路开关、电源切换等瞬间发生变化时，对电路中的电流和电压进行分析。
暂态分析研究电路中瞬间变化时的响应，可应用微分方程进行数学建模。
在暂态分析中，常见的方法有基本微分方程法、功率耐受方程法和矩阵方程法等。
动态电路分析在实际工程和科学研究中有着广泛的应用。
在电子电路设计中，动态电路分析可以研究电路的稳定性、频率响应和幅频特性，对于优化电路设计十分重要。
在电力系统中，动态电路分析可以用于分析电力系统的稳定性和瞬时过电压、过电流等暂态问题，对于提高电力系统运行的稳定性和可靠性具有重要意义。
总之，动态电路分析是电学中重要的研究方法，可用于研究电路中的电流和电压的时间响应。
通过直流分析、交流分析和暂态分析等方法，可以解决电路设计和故障诊断等实际问题。
动态电路分析在电子技术和电力系统等领域有着广泛的应用，对于优化电路设计和提高电力系统的稳定性具有重要意义。
试谈动态直流电路分析方法
试谈动态直流电路分析方法动态直流电路分析问题是高考的热点问题。
下面我们谈谈动态直流电路分析的基本思路和技巧。
一、什么叫动态直流电路在直流电路中，当开关接通或断开，改变电路结构时；或者移动滑动变阻器的滑片，改变某一部分电路的电阻时；或者电路中接入电表改变电路结构形式以及同时改变部分电路电阻（对非理想电表而言）时，电路中各个部分的电流、电压和电功率都会随之发生变化，这就叫做动态直流电路。
二、动态直流电路解题步骤⒈首先进行电路结构分析，弄清各电表测量的是哪一段电路的哪个物理量，弄清滑动变阻器电阻变化的情况等。
下面介绍几个判断总电阻变化情况的规律：①当外电路任何一个电阻增大（极限情况是断路）时，电路的总电阻一定增大，无论这个电阻接入电路的方式如何，反之亦然。
②当开关的通、断使串联的用电器增多时，总电阻增大；使并联的用电器增多时，总电阻减小。
注：这里讲的“增多”是指在原来连接的电阻不变的情况下的增多。
例：原来连接的电阻为R1、R2，现在又连接了R3，而不是原来连接的电阻为R1、R2，现在连接的电阻为R3、R4、R5。
③如图1所示分压器电路。
滑动变阻器可看作两段电阻构成，其中一段与R0并联（定为R并），另一段与并联部分再串联（定为R串），则分压器电路总电阻为：R总=R-R并+R并R0/（R并+R0）=R-1/（1/R并+R0/R并2）由上式可以看出：当R并增大时，R总将减小；当R并减小时，R总将增大，即可总结规律为：分压器总电阻的变化情况与并联段电阻变化情况相反，与串联段电阻变化情况相同。
简单记忆为“并反串同”。
⒉处理好部分和整体的关系，一个电阻或一段电路的变化可以引起电路中一系列电学量的变化，分析有关电学量变化时要注意内、外电路的联系以及干、支路的联系。
基本分析思路是：由部分电路电阻变化推断外电路总电阻（R外）的变化，再由全电路欧姆定律I总=ε/（R外+r）讨论I总的变化（注意：判断I总的变化是关键，也是必不可少的步骤，因后面分析要以此为依据）。
电路的动态分析
V
V
A
R0
V2 V I总
U E Ir
U2
A
R3
A2
A1
V2
U2
V1
2.“串反并同”结论法
①所谓“串反”，即某一电阻增大时，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，反之则增大；
R4 R3
R1
R2
R1、R2直接串联 R1、R3间接串联
①所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接串并联 的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小；
一.电路的动态分析
1.电路动态变化问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器
滑片等造成电路结构发生了变化，一处变化引起了一系列的
变化，对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部分电 路欧姆定律，串、并联电路的电压、电流关系。
E 闭合电路欧姆定律： I R外 r U 部分电路欧姆定律： I R 串联电路：U1：U 2：U 3： : U n R1：R2：R3： : Rn 1 1 1 1 并联电路：I1：I 2：I 3： : In ： ： ： : R1 R2 R3 Rn
总电阻变大，故灯泡A分得的电压变大，B的电压减小，B灯变
暗；当R3断路后，与R2的断路相反，灯泡B会变亮，而灯A断 路与电阻R2断路的情况相似，灯B也不会变亮，故AC是正确的。
例：在如图所示的电路中，当开关S闭合时，电灯不亮，电 流表无读数，电压表读数接近为电源电压，以下可能的情况 是( )
A． 电流表中断路，L1和L2都完好
2.分析方法
（1）程序法
初中动态电路分析方法
初中动态电路分析方法初中动态电路分析方法是用于分析和解决动态电路问题的一种方法。
动态电路是指电流和电压随时间变化的电路，如电感、电容和二极管等元件。
动态电路的分析方法可以分为直流分析和交流分析两种。
1. 直流分析方法：直流分析是指在电路中所有元件电流或电压都是稳定的，不随时间变化的情况下进行分析。
直流分析方法主要包括基尔霍夫定律和电路分解法。
- 基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是指在电路中电流和电压的守恒定律。
根据基尔霍夫定律，我们可以通过列写闭合回路的电流和电压守恒关系来解析电路。
对于一个闭合回路，电流的代数和等于零，电压的代数和等于零。
这些方程可以解决电路中未知量的问题。
- 电流分解法：电流分解法是指通过分解电路中的电流来解析电路。
在复杂的电路中，我们可以将电路分解为不同的分支，然后计算每个分支中的电流，最后再合并计算得到整个电路的电流。
2. 交流分析方法：交流分析是指在电路中电流或电压随时间变化的情况下进行分析。
交流分析方法主要包括复数法和相量法。
- 复数法：复数法是一种使用复数来表示电压和电流的分析方法。
在复数法中，电压和电流分别用复数来表示，复数表示的是电压和电流的振幅和相位差。
通过计算复数的运算，在频域中进行分析，可以得到电路中电压和电流的幅值和相位信息。
- 相量法：相量法是一种使用矢量来表示电压和电流的分析方法。
在相量法中，电压和电流分别用矢量来表示，矢量表示的是电压和电流的振幅和相位差。
通过计算矢量的运算，在频域中进行分析，可以得到电路中电压和电流的幅值和相位信息。
通过直流分析和交流分析方法，我们可以分析并解决动态电路中的问题。
通过这些分析方法，我们可以计算电路中电压、电流、功率和能量等参数，在设计和调试电路时起到重要的作用。
同时，我们还可以通过这些方法研究电路中元件之间的相互作用，进一步理解电路的工作原理。
电路动态分析
电路动态分析动态电路分析方法：（1）确定电路的联接方式：电压表相当于断开的电路，电流表相当于导线。
（2）确定各表测量对象：电压表只抱一个，电流表和谁串联。
（3）电阻的变化情况：变阻器滑片的移动以及断开（或闭合）电键，注意局部短路的情况。
（4）各表的变化情况：在并联中，电压表示数不变，测定值电阻的电流表示数不变；测滑动变阻器的电流表与电阻变化相反；测干路中的电流表与测滑动变阻器的电流表变化情况相同。
在串联电路中，电流表与电阻的变化相反，测定值电阻的电压表与电流表变化相同，测滑动变阻器的电压表与电阻变化相同。
记忆方法：动态电路判断前，先看电路串并联，电流表来似导线，电压表来似断电；串联电阻在上升，电流示数减小中，定值电压也减小，滑动电压在上升；并联电阻在增大，电压示数不变化，滑动电流在减小，干路电流跟着跑，定值电流不变化，反向思考靠大家。
1.在如图所示电路中，电源电压保持不变。
当电键S由断开到闭合时，电流表的示数将，电压表与电流表示数的比值将。
2.如上中图所示的电路中，电流电压不变，闭合电键，当滑动变阻器的滑片向右移动时, 电流表A的示数,电压表Vi的示数，电压表V2的示数 o （均选填“变大”、“变小”、“不变”）。
3.如上右图所示电路中，当电键S由断开到闭合时，电流表的示数将。
4.在下左图所示的电路中，闭合电键后，滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数将。
5.在下中图所示电路中，当电键S断开时，电阻Rl和电阻R2是联连接的。
电键S闭合时，电压表的示数将______________ 。
6.在上右图所示的电路中，电源电压不变。
当电键S由断开到闭合时，电压表Vi 的示数将，电压表V2的示数将 O7.如右图所示的电路中，电源电压不变，当电键S由断开到闭合时，电流表的示数8.在上中图所示电路中，电源电压不变，当电键由断开到闭合时，电压表V的示数，电流表A的示数将；向右移动滑动变阻器的滑片，电压表V与电流表A有示数的比值将 O9.如上右图所示的电路中，闭合电键S后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数将 O10.如下左图所示电路中，电键S由断开到闭合时，电流表A的示数将, 电压表V的示数将 O11.如下中图所示，当电键S闭合时，电流表A的示数将,电流表AI的示数将，电压表V 的示数将 O12.如上右图所示电路中，电源电压不变，电键由闭合到断开时，电路总电阻将, 电流表A的示数将,电压表V的示数将,灯将变 o13.如下左图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P 向上移动时，电流表的示数将,电压表示数将。
动态电路分析PPT课件
6．如图所示，闭合开关S1、断开S2，移动滑片
A 使灯L正常发光，若再闭合S2开关，则【 】
A、电流表示数变大，灯变暗
B、电流表示数变大，灯变亮
C、电流表示数变小，灯变暗
D、电流表示数变小，灯变亮
7.要使上题中灯L正常发光，
把滑动变阻器的滑片P向
A 【 】移动。
A.左 B.右 C.不 D.无法确定
返回
本节小结
解动态电路题的一般思路：
一、首先弄清电路的连接，是串联 还是并联电路，各表测的什么物理 量。
二、然后看什么改变，引起什么 量改变，再利用电学规律进行分析。
返回
3、Байду номын сангаас图所示的电路中，电源电压不变的情况
下，滑片从左向右
滑动的过程中电流
表示数将
，
电压表示数将 ，
返回
4、图2所示电路中，电源两端电压不变，当 S1、S2均闭合时 电压表的示数为 6V，当S1闭合、 S2断开时，电压
表的示数将______。，
返回
4、图2所示电路中，电源两端电压不变，当 S1、S2均闭合时 电压表的示数为 6V，当S1闭合、 S2断开时，电压
1.图5所示的是握力计的原理图，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 。
返回
2、右图所示的电路中，电源电压不变 的情况下，开关S断开时电灯L正常发光， 当开关S闭合时， 电灯 正常发光 （能/不能）电流表示 数将 ，电压表示 数将 。
返回
4.如图所示，当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，
- 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)。
动态电路的分析方法
在处理闭合电路中的动态分析问题时，一是要抓住变化因素和不变因素，用数学语言描述时要明确谁是自变量、谁是常量、谁是因变量。
一般情况下电源的电动势和内阻不会变化。
二是要从元件的变化情况入手，从局部到整体，再回到局部，逐步分析各物理量的变化情况。
具体解题可分为四个步骤：
1. 判断局部元件的变化情况，以确定闭合电路的总电阻如何变化。
例如，
当开关接通或断开时，将怎样影响总电阻的变化。
当然，更常见的是利用滑
动变阻器来实现动态变化。
当然，更常见的是利用滑动变阻器来实现动态变化。
应该记住，电路中不论是串联部分还是并联部分，只要一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻就变大。
只要一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻就变小。
2. 判断总电流I如何变化。
例如，当总电阻增大时，由闭合电路欧姆定律知，因此减小。
3. 判断路端电压U如何变化。
此时，由于外电路电阻和电流均变化，故用判断有一定困难，此时可用来判断。
4. 判断电路中其他各物理量如何变化。
上述四个步骤体现了从局部到整体，再回到局部的研究方法。
这四个步骤中，第一步是至关重要的，若判断失误，则后续判断均会出错。
第四步是最为复杂的。
第四步中要能快捷地作出判断，要求在利用物理规律方面，除了欧姆定律、焦耳定律以外，还要熟悉串联电路、并联电路的特点，主要是串联电路中的分压关系和并联电路中的分流关系。
在选取研究对象方面，可采取扫清外围、逐步逼近的方法。
由于与变化元件越近的电路通常与之联系也会越密切，因此其物理量变化也将复杂。
这样，不妨从与变化元件联系最松散的电路开始分析，再逐步推理，从已知条件出发，循着规律，一步一个结论，将结论又作为已知条件向下推理，最后判断变化元件有关物理量的变化情况。