内阻是表示对电压制约作用大小的器件,由线性内阻成的电路是热学中最常见的电路方式,在剖析各类电路问题中时常选用。阻值的联接形式有串、并联,星-三角联接,为求电路中某电流/电压,需对内阻网路进行通分,即求其等效内阻。本文将介绍内阻电路的一些实用通分方法,帮你轻松对付内阻电路的求解。
1.内阻电路中的重要公式
内阻电路通分过程中,须要依照电路结构及内阻值特性,快速找到合适的方式。好多中学生一听到密密妈妈的内阻网路,一下子就震惊了,觉得无从下手。虽然假如熟悉一些技巧、技巧后,也是有迹可循的。因此先把3组重要公式给记牢,包括2个阻值的并联公式、串联分压公式和并联分流公式。
(1)2内阻并联公式:
电路如右图所示:
按照内阻并联的规律,整理可得并联内阻为:
(2)2内阻串联分压公式:
电路如右图所示,
内阻R1,R2串联后对端口电流u进行分压,公式如下:
u2后面的“-”号表示R2两端电流的参考方向与端口电流u的参考方向相反。
(3)2内阻并联分流公式:
电路如右图所示:
内阻并联后可对流入端口的电压i进行分流串联和并联电路图练习题,公式如下:
同样,i2后面的“-”号表示流过R2电压的参考方向与流入端口i的参考方向相反。
可以发觉,5条公式的分母都是R1+R2,只要记住分子的区别就可以了,并联是两内阻相加,分压是用本身的内阻,分流是用与本内阻并联的另一个内阻。
2.“等电位点”在通分中的应用
在使用叠加定律剖析电路时,需画出各独立源单独作用时的分电路,再求出各份量进行叠加。当某电源单独用时,要把其它的电源置零。对于电流源置零是“短路”处理,电压源置零是“开路”处理,受控源通常保留在各分电路中。电压源置零后的电路通常比较简单好求,由于电压源断掉,少了一条大道。而电流源置零是漏电,有时电路结构看上去很“怪”,这时需用“等电位点”概念来处理。如右图电路,求电路中的电压I。
首先要画出两个电源单独作用的分电路,如右图所示:
右侧电流源单独作用的分电路,分电压很容易就可求出,较难求解的是左侧的电压源单独作用电路,觉得真复杂!这些内阻究竟是哪些联接?下边那条红线又该如何处理?别慌,解题的突破口就是那条红线!由于导线上任一点都是“等电位”的,所以可以将b,c间的4欧内阻的“c”点顺着绿色导线联通到“a”点,同样将c,d间的2欧阻值的“c”点也顺着绿色导线联通到“a”点,马上就可以画出其简化电路,如右图所示:
接出来的求解就简单了,用阻值的并联分流就可以求出流过4欧的电压。是不是心情一下子舒畅了?那赶紧把这个“等电位点”记出来吧。
3.星-三角内阻快速通分
对于一些更复杂的阻值网路,用上面提到的方式也未能解答的话,就要使用“星-三角变换”来求解了。星-三角的变换公式较复杂,通常很难记清楚,考虑这一点串联和并联电路图练习题,好多题目常常会给出3个阻值值均相等的网路,这样我们只需记住这条变换公式:R(三角)=3R(星)。看上去很简单,虽然也容易记反,究竟那个是3倍?那个是1/3?还好,我们还有一句口诀:“外大内小”,如右图,外是指三角形,内是指星形,这样再也记不错了。
在星-三角通分中,应当是往那个方向转换呢?这须要依照实际电路的结构特征,如右图所示电路:
电路中有1个星形和2个三角形(3个阻值构成闭合平面),通常不会考虑有个2K内阻那种三角形,由于3个内阻不等,要用通常公式,估算复杂。那剩下的2种联接,究竟是将星形(蓝色圈)转换成三角形,还是将三角形(红色圈)转换成星形好?先把两种情况的转换都画下来,如右图所示:
很显著,右边的电路后续的估算更简单,它只须要算1次并联,而右侧的电路要算2次并联。所以在星-三角转换估算中,可优先选择将三角形结构转换为星形结构。
虽然好多的电路剖析方式、解题思路都是做题过程中彰显下来的,捷径要走,但基本功也要打扎实!