简单混联电路分析(四款混联电路分析)

简单混联电路分析一: 如图所示,额定电压为110v的两盏电灯,额定功率分别为pa=100w,pb=25w.把它们接到220v的电路上,欲使它们都能正常发光且耗电最少,应采用的接法是:
解答:易求得,灯泡a的电阻ra=121ω,灯泡b的电阻rb=484ω.
a、图是灯泡a和可变电阻串联,根据串联电路电阻的分压特点可知,要使灯泡a正常工作,则上面可变电阻接入电路的阻值为121ω,即该支路的总电阻为242ω,同理下边支路的总电阻为968ω,由
可得,此时并联电路的总电阻为r=193.6ω;
b、图是灯泡a和灯泡b并联后又与可变电阻串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡a与灯泡b并联后和可变电阻r的阻值相等;由
可得,灯泡a和灯泡b并联后
的电阻r并=96.8ω,此时电路的总电阻为r=2r并=2×96.8ω=193.6ω;
c、图是灯泡b和可变电阻并联后又和灯泡a串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡b与可变电阻并联后和灯泡a的电阻相等;串联电路,电阻越串越大;灯泡a和灯泡b正常工作时,此时电路的总电阻为r=2ra=2×121ω=242ω;
d、图是灯泡a和可变电阻并联后又和灯泡b串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡a与可变电阻r并联后和灯泡b的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡a和灯泡b不能正常工作,故d不正确;根据公式
可知,电路电阻越大,消耗的功率就越小,比较a、b、c图可知,c图的总电阻大,消耗的功率最小,故选c.
简单混联电路分析二: 如图所示电路,当开关闭合后,两灯泡l1、l2均发光但未达到额定功率,现将变阻器触片向上移动一段适当的距离(变化足够大,但不会使任何一个器件被烧坏),写出对于l1、l2亮度变化以及电流表的读数变化情况的分析结果。
(1)l1将▲(填“变亮”、“变暗”、“亮度不变”、或“无法确定”)。
(2)l2将▲(填“变亮”、“变暗”、“亮度不变”、或“无法确定”)。
(3)电流表示数将▲(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)。解析:根据要点提醒3,我们把同一导线的两端用同一字母表示如下图:
所以等效电路图为
因此可分析得变暗,变亮,减小。
简单混联电路分析三: 在如图所示的电路中,灯泡l标有“6v3w”字样,电源两端的电压和灯丝的电阻均保持不变.当开关s1、s2都断开时,滑动变阻器r的滑片p从b端滑到某一位置c时(图中未标出),滑动变阻器r接入电路的电阻减小6ω,电流表示数变化了0.1a,灯泡恰好正常发光.保持滑动变阻器滑片p的位置不变,闭合开关s1、s2,电流表示数又变化了1.5a.当开关s1、s2都闭合时,调节滑动变阻器滑片p的位置(滑片p不接触a端),电路消耗的总功率的最小值为20w.
分析:本题有4个过程,画出每一个过程的电路图.
(1)当开关s1、s2都断开时,滑动变阻器在b端时,灯泡l和滑动变阻器的整个电阻rab串联在电路中,电路电流为i甲,如图甲.
(2)当开关s1、s2都断开时,滑动变阻器r的滑片p从b端滑到某一位置c时,如图乙.
滑动变阻器rab接入电路的电阻减小6ω,电源电压不变,总电阻减小,电流增大,i乙=i甲+0.1a,此时灯泡正常工作,根据灯泡的额定电压和额定功率,求出乙图中的电流.可以求出甲图中的电流.
根据甲乙两个过程的电源电压相等列出等式,求出滑动变阻器的最大阻值rab、rac、电源电压u.
(3)保持滑动变阻器滑片p的位置不变,闭合开关s1、s2,灯泡被短路,r0与rac并联,如图丙,总电阻减小,干路电流增大,干路电流为i丙=i乙+1.5a.由总电压和总电流求出总电阻,求出r0的电阻.
(4)闭合开关s1、s2,r0与滑动变阻器并联,要使电路功率最小,电源电压一定,电路总电流最小,总电阻最大,r0是定值电阻,滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路总电阻最大,如图丁,求各支路电流,求总电流,求出消耗的最小功率.
解:甲图:当开关s1、s2都断开时,灯泡l和滑动变阻器的整个电阻rab串联在电路中,电路电流为i甲.
乙图:当开关s1、s2都断开时,滑片滑到c处,灯泡l和滑动变阻器的rac串联,电路电阻减小,电流增大,i乙=i甲+0.1a,此时灯泡正常工作:
i甲=i乙﹣0.1a=0.5a﹣0.1a=0.4a,灯泡电阻为:
根据甲乙两个过程电源电压相等,所以,i甲r甲=i乙r乙,
0.4a×(12ω+rab)=0.5a×(12ω+rab﹣6ω),所以,rab=18ω,rac=12ω,
u=i甲(rl+rab)=0.4a×(12ω+18ω)=12v.
丙图:保持滑动变阻器滑片p的位置不变,闭合开关s1、s2,灯泡被短路,r0与rac并联,总电阻减小,电源电压不变,总电流增大,i丙=i乙+1.5a=0.5a+1.5a=2a,所以,电路总电阻为:
丁图:当开关s1、s2都闭合时,r0与滑动变阻器并联,要使总功率最小,电源电压一定,电路总电流最小,总电阻最大,滑动变阻器电阻最大,电路总电阻最大,所以,r0与rab并联。
简单混联电路分析四:
如图所示的电路中,r1、r2、r3和r4的阻值分别是12欧、18欧、18欧和12欧,电源电压恒为12伏,电压表的量程如图所示的电路中,r1、r2、r3和r4的阻值分别是12欧、18欧、18欧和12欧,电源电压恒为12伏,电压表的量程有两挡:0~3v和0~15v,该电压表的正确连接应该是?
a.“+”接线柱在上端,量程用0~15v
b.“+”接线柱在上端,量程用0~3v
c.“-”接线柱在上端,量程用0~15v
d.“-”接线柱在上端,量程用0~3v
精解:从电路图中我们可以把电压表等效成断开的导线,那么r1和r2串联,r3和r4串联,然后一起并联到电源两端,用电势法,按电流走向从电势高流向电势低的规律来看,电流从电源的正极通过外部电流流向电源的负极,得出r2和r4的右端电势相等,然后电流分别通过r2和r4时电势各自降低,电势降低的值就是他们两端各自的电压。
u1/u2=r1/r2=12ω/18ω=2/3,所以u2=3/5u=7.2v,
又u3/u4=r3/r4=18ω/12ω=3/2,所以u4=2/5u=4.8v,所以u4《u2,
即电流通过r4电势降得少,而r2上电势降得多,故r4左端电势高,r2左端电势低,他们两端的电势差(即电压)为△u=u2-u4=7.2v-4.8v=2.4v《3v.
所以正确答案选d.

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