初中物理电学题:求一六边形多支路电阻电路总电阻

作者&投稿:阴帜 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
物理题,顺便讲一下并联电路中多个支路电阻与总电阻地关系~

①电源电压4V(PS:因为并联所有电阻两端电压是一样的)。②R2阻值20欧姆(PS:同①问,用欧姆定律算)。③...为什么是并联后的总电压...??我无语了。并联后的总电阻是20/3欧姆。(PS:并联总电阻与支路电阻的关系是——总电阻等于各个支路电阻的倒数和)。

十、电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流,电路中必须有电源,且电路应闭合的。 电路有通路、断路(开路)、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别:串联:电流不分叉,并联:电流有分叉。
【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法:采用电流流径法。】
十一、电流定律
⒈电量Q:电荷的多少叫电量,单位:库仑。
电流I:1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。 Q=It
电流单位:安培(A) 1安培=1000毫安 正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
测量电流用电流表,串联在电路中,并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。
⒉电压U:使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位:伏特(V)。
测量电压用电压表(伏特表),并联在电路(用电器、电源)两端,并考虑量程适合。
⒊电阻R:导电物体对电流的阻碍作用。符号:R,单位:欧姆、千欧、兆欧。
电阻大小跟导线长度成正比,横截面积成反比,还与材料有关。【 】
导体电阻不同,串联在电路中时,电流相同(1∶1)。 导体电阻不同,并联在电路中时,电压相同(1:1)
⒋欧姆定律:公式:I=U/R U=IR R=U/I
导体中的电流强度跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
导体电阻R=U/I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化,但电阻值不变。
⒌串联电路特点:
① I=I1=I2 ② U=U1+U2 ③ R=R1+R2 ④ U1/R1=U2/R2
电阻不同的两导体串联后,电阻较大的两端电压较大,两端电压较小的导体电阻较小。
例题:一只标有“6V、3W”电灯,接到标有8伏电路中,如何联接一个多大电阻,才能使小灯泡正常发光?
解:由于P=3瓦,U=6伏
∴I=P/U=3瓦/6伏=0.5安
由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏,应串联一只电阻R2 如右图,
因此U2=U-U1=8伏-6伏=2伏
∴R2=U2/I=2伏/0.5安=4欧。答:(略)
⒍并联电路特点:
①U=U1=U2 ②I=I1+I2 ③1/R=1/R1+1/R2 或 ④I1R1=I2R2

先介绍两个等效电路操作方法:

(1)电流无论如何都是从高电势走向低电势。电势不同的点,前面肯定各自有一条或多条支路,电势相同的点,可以认为是同一点。(相当于顺电流法)

(2)由于普通导线不带来电势降,只会把电流等大地传导到另一端,在表示普通导线的时候就可无限延长或缩短导线(可缩成单个点)。(相当于节点法)

 

由于每根导线电阻相同,于是可画出下面电路图(网上的图片):

据(2)可再画出下面电路图:

由于电路具左右对称性,则暂时忽略中间导线EF,

假设电流由A入B出,即A高压B低压,而电压的降低是由于电流经电阻后电阻分压所致,

那么Rp=Rq,电流从A经p到F点将降低一半,

同理,电流从A经a、b到E点也将降低一半,

于是EF间电压相同,故EF内无电流通过,可忽略,得下面电路图:

设每根导线电阻为R,则总电阻为:

PS:若E点改为在b'a'之间,则由上面分析知E、F间电压不相等,其中F电压高于E(因为AE间总电阻r>a',故电流到E点时电压降低得多),这时电流将从F流向E,于是导线EF就不能忽略,故电路等效为下图:

即左右两部串联。

 

祝愉快



  将G点的电路按照图示断开,可以看出,由于电阻都相等,分开成的三个点的电位都是AB电位差的1/2,即使三个点连接起来,也没有新的电流流过,所以此图和原图的电流规律一样。这样的电路用简单的串并联的方法就能计算出等效电阻了。

  解:

  •  1/R(AB)=1/(AC+CG+GD+DB)+1/(AE+EG+GF+FB)+1/(AG+GB)

      1/R(AB)=1/5+1/5+1/2

       R(AB)=0.8Ω




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