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物理奥赛辅导第十讲等效电路和电路计算


第十讲 一、知识点击 1.稳恒电流 电动势 等效电路和电路计算 大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流。稳恒电流必须是闭合的, 正电荷在电场力的作用下从高电势处移到低电势处, 而一非静电力把正电荷从低 电势处搬运到高电势处, 提供非静电力的装置称为电源.电源内的非静电力克服 电源内静电力作用, 把流到负极的正电荷从负极移到正极.若正电荷 q 受到非静 ?? ?? 电力 f

k ,则电源内有非静电场,非静电场的强度 E k 也类似电场强度的定义: ?? ?? f Ek ? k q 将非静电场把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时所做的功定义为 ?? ?? ? 电源的电动势,即 ? ? ? E k ? ?l 2.恒定电流的基本规律和等效电源定理 ?欧姆定律:在恒定的条件下,通过一段导体的电流强度 I 与导体两端的电 压 U 成正比,这就是一段电路的欧姆定律.写成等式: I ? U ,或 U=IR。 R ?含源电路的欧姆定律: 如图 10 一 1 所示含有电源的电路称为含源电路. 含 源电路的欧姆定律就是找出电路中两点间电压与电流的关系.常用“数电压”的 方法.即从一点出发,沿一方向,把电势的升 降累加起来得到另一点的电势,从而得到两点 间的电压.设电流从 a 流向 b,则有 Ua ? ?1 ? Ir1 ? IR ? ? 2 ? Ir2 ? Ub a、b 两点间电压为 U a ? Ub ? ??1 ? ? 2? Ir 1 IR ? Ir ? 写成一般形式 2 Ua ?U b ? ?? ? ? R)i (I i i ?闭合回路的欧姆定律:对于图 10 一 1 可把 a、b 两点连起来形成一闭合 回路,则 U a ? Ub ? 0 ,即 ??1 ? ? 2 ? Ir1 ? IR ? Ir2 ? 0 , I ? ?1 ? ? 2 r1 ? r2 ? R ,写成一般形 式: I ? ?? ?R i i ?等效电源定理: 只有电动势而无内阻的理想电源称为稳压源,通常的实 际电源相当于恒压源和一内阻的串联.若有一理想电源,不管外电路电阻如何变 化,总是提供一个不变的电流 I0,则这 种理想电源称为恒流源.通常的实际电 源,相当于恒流源与一定内阻的并联. 实际电源既可看成电压源,又可看 成电流源.对于同样的外电路,产生的 电压和流经的电流相同.如图 10 一 2: I? ? R?r ? ? r r R?r ? I ? I0 ? r0 R ? r0 由于其等效性, I 0 ? ? r , r0 ? r 等效电压源定理(又称戴维宁定理)表述为:两端有源网络可以等效于一个 电压源,其电动势等于网络的开路端电压,其内阻等于从网络两端看除源(将电 动势短路,内阻仍保留在网络中)网络的电阻。 利用电压源与电流源的等效条件,可以得到等效电流源定理(又称诺尔顿定 理) ,内容为:两端有源网络可等效于一个电流源,电流源的电流 I0 等于网络两 端短路时流经两端点的电流,内阻等于从网络看除源网络的电阻. 3.基尔霍夫定律 一个电路若不能通过电阻的串并联求解,则这样的电路称为复杂电路,复杂 电路往往通过基尔霍夫定律来求解. ?基尔霍夫第一方程组(节点定律组) 复杂电路中,三条或三条以上支路的汇合点称为节点. 基尔霍夫第一方程内容为: 若规定流出节点的电流强度为正,流人节点的电 流强度为负,则汇于节点的各支路电流强度的代数和为零.即 ? Ii ? 0 ?基尔霍夫第二方程组(回路定律组) 复杂电路中,我们把几条支路构成的闭合通路称

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