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全国中学生物理竞赛纯电阻电路的简化和等效变换

来源:用户分享 时间:2025/10/8 2:56:11 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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,.

R1R2?R2R3?R3R1R31?R2R23?

R1R2?R2R3?R3R1R1

⑵将△型电路变换到Y型电路的变换式:

R12R31R1?R12?R23?R31

R12R23R2?R12?R23?R31

R3?R31R23R12?R23?R31

以上两套公式的记忆方法:

△→Y:分母为三个电阻的和,分子为三个待求电阻相邻两电阻之积。 Y→△:分子为电阻两两相乘再相加,分母为待求电阻对面的电阻。

当Y形联接的三个电阻相等时,与之等效的△形联接的三个电阻相等,且等于原来的三倍;同样,当△联接的三个电阻相等时,与之等效的Y形联接的三个电阻相等,且等于原来的1/3。

【例题1】对不平衡的桥式电路,求等效电阻RAB 。 提示:法一:“Δ→Y”变换;

法二:基尔霍夫定律

【例题2】试求如图所示电路中的电流I。(分别应

I11?1?6?6?4V2?1?3?1?6?32,.

用两种变换方式计算)

【课堂练习】分别求下图中AB、CD间等效电

0.5R; RPQ=4Ω)

阻。( 答案:

4、无限网络

x?a?a?a?a??, (a>0)

在求x值时,注意到x是由无限多个

a组成,所以去掉左边第一个a?对x值毫

无影响,即剩余部分仍为x,这样,就可以将原式等效变换为

x?a?x,即

x2?x?a?0。所以

x?大。

⑴一维无限网络

这就是物理学中解决无限网络问题的基本思路,那就是:无穷大和有限数的和仍为无穷

1?1?4a2

,.

【例题1】在图示无限网络中,每个电阻的阻值均为R ,试求A、B两点间的电阻RAB 。

解法一:在此模型中,我们可以将“并联一个R再串联一个R”作为电路的一级,总电路是这样无穷级的叠加。在图8-11乙图中,虚线部分右边可以看成原有无限网络,当它添加一级后,仍为无限网络,即

RAB∥R + R = RAB

解这个方程就得出了RAB的值。 答案:RAB =

1?5R 。 2解法二:可以,在A端注入电流I后,设第一级的并联电阻分流为I1 ,则结合基尔霍夫第一定律和应有的比例关系,可以得出相应的电流值如图8-12所示

对图中的中间回路,应用基尔霍夫第二定律,有 (I ? I1)R + (I ? I1)解得 I1 =

5?1

I 2

I1R ? I1R = 0 I很显然 UA ? IR ? I1R = UB 即 UAB = IR + 最后,RAB =

5?11?5IR = IR 22UAB1?5 = R 。 I2【例题2】如图所示,由已知电阻r1、r2和r3组成的

,.

无穷长梯形网络,求a、b间的等效电阻Rab.(开端形)

【例题3】如图所示,由已知电阻r1、r2和r3组成的无穷长梯形网络,求a、b间的等效电阻Rab.(闭端形)

⑵双边一维无限网络

【例题4】如图所示,两头都是无穷长,唯独中间网孔上缺掉一个电阻r2,求e、f之间的等效电阻。(中间缺口形)

【例题5】如图所示,两头都是无穷长,唯独旁边缺一个电阻r2,求f、g之间的等效电阻.(旁

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