电竞比分网-中国电竞赛事及体育赛事平台

分享

恒定電流電路中電流的計算

 新用戶65120Joi 2022-06-20 發(fā)布于山西

高中的直流電路問題通常為恒定電流問題,這篇小作只對恒定電流進行說明。

把電路的學習安排在靜電場之后,我的理解是有其特定意圖的,不是單純的就電路講電路,而是從更本質、更深層次的角度去研究電路問題。電路問題是把電荷束縛在由電源、導線、用電器組成的回路之內,研究其遵循的規(guī)律。高中階段靜電場就是從力與能兩個角度去研究的。電路問題也是沿著這個思路,從定向移動的電荷的受力、運動、到做功來加以研究,得出其遵循的規(guī)律。

一.特殊電路

電路中的特殊電路就是串、并聯電路。或者是經過簡化后可以表現為串、并聯的電路。類似于運動學中的勻變速直線運動。高中階段研究的問題都是理想化條件下的特殊問題。各個分支都如此。

一般的串并聯電路肉眼可以看出來,不多贅述。有一些專門為了考驗眼力的電路,讓你通過種種手段簡化后再現出其串、并聯的原形。

這里只介紹一種簡化的辦法:節(jié)點電勢法。按節(jié)點的電勢高低排序,再將各個元件放入對應節(jié)點中。

何謂節(jié)點:以道路為例,十字路口,T形路相當于路的節(jié)點。再通俗一點,岔路口就是路的節(jié)點。電路類似,有岔路的地方就是節(jié)點。

例1:電流表理想化的情況下,兩個電流表簡化為導線,同一根導線所連部分,電勢相同。除R4外,其他三個電阻兩端電勢各自相等,所以前三個電阻并聯,再和后一個電阻串聯。

例2:標a、b、c的位置各為一個電勢值,前三個電阻并聯在a、b之間,后三個電路并聯在b、c之間,前三、后三并聯后再串聯。

二.一般電路

無明顯的串并聯關系,電勢高低也不明朗。處理方式:兩大原則

  1. 電荷守恒定律

  2. 靜電場中電場力做功只與電荷及始末位置的電勢有關。

例3:流過R3的電流隨意畫。根據電荷守恒定律:

此式實際只有兩式獨立;

跟據繞閉合回路一圈,電場力做功為零有:

任選閉合回路,繞一圈電場力做功為零,電勢升、降算總賬必然也是零。電勢降落,電場力做正功,電勢升高,電場力做負功。一整圈總的降落為零。至于升、降哪個寫為正負?看個人喜好隨意,不影響最終結果。5個未知量,5個獨立方程,下來就是運算,看著就頭大,高中階段帶入法,帶他個地老天荒,肯定可以算出了。算的過程中可能就總結出這種多未知量一次方程的解法了,就是高數中簡單的行列式計算。

R3若算下負值,說明假設的電流方向標反了,調過來就是實際電流方向。

這種辦法看著啰嗦,但是更本質。一般電路、特殊電路都管用。
串、并聯電路規(guī)律相當于一元二次函數的分解因式法;電荷守恒、靜電力做功的辦法相當于用求根公式解一元二次函數,不一定最簡,但肯定管用。掌握了更好!

    轉藏 分享 獻花(0

    0條評論

    發(fā)表

    請遵守用戶 評論公約

    類似文章 更多