等效电阻求解决窍

一些特殊电路中,用常规的串并联规律难以求出电阻值。但是,如果妙用电路的特点,灵活地处理电路,复杂的问题就可迎刃而解。

一、利用电路的对称性

例1 如***1,有一块均匀的半圆薄金属片,已知A、B两点间的电阻为R,求C、D两点间的电阻。

由题可知,均匀金属片为一半圆,具有明显的对称性。因此,本题可利用***形对称这一特征来寻找解决问题的突破口。

解法一:如果把半圆沿C、D再对称地分为两个圆片,则A、B间的电阻可认为是两个圆片串联而成的,由于A、B间电阻为R,故其中每块圆片的电阻为。而C、D间的电阻可认为是由两块这样的圆片电阻并联而成的,故C、D间的电阻就应为×=。

解法二:假设将***中所示的半圆片用另一相同的半圆片将其补充成为一完整的圆片,如***2所示。则A′、B′间的电阻应由两块竖立的半圆电阻并联而成,而每块竖立的半圆片电阻为R,所以A′、B′间的电阻值应为,即整个圆片的电阻值为。C′、D′间的电阻可看成是由左右两半圆片电阻串联而成,所以C、D间的电阻就应为×=。

例2如***3所示,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω。当滑片P置于什么位置时,a、b间的电阻最大?此时a、b间的最大电阻值是多少?

解:设滑片移到中点时,原滑动变阻器等效为两个电阻,R=R=R=25 Ω,电阻并联,如***4所示。

R==

若滑片移到任何一点时,原电路可变为R′=R+t与R′=R-t并联。

如***5所示,R′===<R

故只有P移到中点时,并联总电阻最大,最大值为R==12.5 Ω。

例3***6所示为一立方体框架,其每条棱的电阻均为1 Ω,求其两相对顶点A、G之间的电阻。

解:立方体框架具有明显的对称性。设电流自A点流入,自G点流出根据对称性,AD、AB、AE三条棱上的电压必然相等,由此可将电路中的B、D、E三点看成是连接在一点的。同样又可以把电路中的C、F、H三点看成是连接在一点的。这样,从电路的角度看,***6的框架连接就等效为***7的连接,A、G之间的电阻值为

R= Ω+ Ω+ Ω= Ω。

例4用同样的电阻值均为r的导线,将n个点彼此成对地连接起来,求这一系统的任意两点之间的电阻。

分析:为求得n为任意数值下本题的结论,这里先取n=4的情况来进行讨论。如***8所示,设有A、B、C、D四点,其中任意两点间电阻均以电阻为r的导线连接,现需求A、B两点间的电阻。为此,我们不妨设有电流自A点流入此系统,而由B点流出,电流自A点进入此系统时,将分为三支,即AB和ACB和ADB。从对称角度来看,可以认为在此电路中D点和C点的位置是对称的,故在连接C、D两点的导线中,A和D谁也不占有优势,即此导线中既不可能有由C流向D的电流,也不可能有由D流向C的电流。此时此导线中无电流通过,从此时形成电流的通路来说,相当于C、D间没有直接连接导线一样,即此时***8和***9的电路是等效的,而由***9来求A、B间的电阻R可由下式求得:

=++

即=++

所以R=r

解:由上分析,设有n个点如题述连接,对于其中某任意两点间的电阻R来说,这一系统的电路将等效于类似***9的电路,即没有与这两点直接连接的导线,均可略去不计,这样,在这两点之间就只并联有(n-1)条支路,其中有一条支路的电阻为r,另外还有(n-2)条支路,它们的电阻均为2r,由此可得这两点间的电阻R应满足

=+(n-2), 所以,R=

经检验可以看出,上式对于n=2和n=3时都是同样成立的,即R=就是包含有n个点的这样的系统内任意两点间电阻的表达式。

二、利用电路的重复性

例5***10表示由很多R=1 Ω的相同电阻组成的无穷网络,求A、B间的总电阻。

由于题目给的是一个无穷网络,故若将题中的网络按照其组成规律增加或者减少一格,仍然为一个由原组成规律的无穷网络,其总电阻应不发生改变。

解法一:设RAB=x,设想自A、B处照原网络增加一格,即在***10中的A、B间再接一电阻R,并自A处向左接一电阻R至A0点,自B处向左接一电阻R至B0点。则A0、B0的右侧与A、B均为一个无穷网络,且其结构相同,故应有

x=2R+

x2-2Rx+2R2=0

解这个二次方程并取合理值有

RAB=x=(1+)R=(1+) Ω

解法二:设想将***10中左端的三个电阻取走,则剩下以A1B1为起始点的部分仍然是一个无穷网络,它与原无穷网络电阻相同,这样可得到和解法一同样的方程和结论。

解法三:设自A点流入网络的电流为I(则自B点流出的电流也为I),在A1点,有电流?琢I流向B1,有电流(1-?琢)I流向A2。对于A1点和A2点来说,其右侧可以看成是相同的无穷网络,则流入该点的电流在流出时,其分配比例应该相同,则自A2点流向B2点的电流应为(1-?琢)?琢I。

如上设有电流I由A1点直接流向B1点,则由此得到A1、B1间的电压为U=?琢IR。

另外,A1、B1间的电压也应该等于A1、A2点间的电压U、A2、B2点间的电压U与B2、B1点间的电压U三者之和,即

U=U+U+U,U=(1-α)IR

U=α(1-α)IR,U=(1-α)IR

即αIR=(1-α)IR+α(1-α)IR+(1-α)IR

整理得α2+2α-2=0

解这个方程并取合理值得α=-1

据此可得A、B间的电压UAB

U=U+U+U=IR+αIR+IR=(1+)IR

故A、B间的电阻为R==(1+)R=(1+)Ω。

等效电阻求解决窍

转载请注明出处学文网 » 等效电阻求解决窍

学习

成功路上作文600字

阅读(27)

本文为您介绍成功路上作文600字,内容包括成功路上作文,成功路上有书相伴600字作文。成功路上丰宁实验小学六年一班任媛上幼儿园的时候,妈妈就让我学习书法。其实那时我根本不懂得“书法”的真正含义,一开始仅仅是模仿老师的字,尽管一个字要

学习

浅谈教师形象

阅读(41)

本文为您介绍浅谈教师形象,内容包括魅力教师的形象,教师的职业形象。教师,“太阳底最光辉的职业”,“人类灵魂的工程师”,这是多么令人羡慕的字眼!面对着这热情洋溢的字眼,我们应该要认真地思考:新时代的老师究竟应该是一个什么样的形象?我认为

学习

规范公共礼仪中的标准坐姿

阅读(18)

本文为您介绍规范公共礼仪中的标准坐姿,内容包括礼仪坐姿要求,礼仪标准坐姿的重要性。摘要坐姿是仪态举止的主要内容之一,无论是伏案学习、参加会议,还是会客交谈、娱乐休息,都离不开坐。坐,作为一种举止,有着美与丑、优雅与粗俗之分。标准的

学习

自证“清白”?最好别走到这一步啊

阅读(34)

看着有点儿心酸哈?什么事走到了需要证明那一步,要么说明常态已经蛮岌岌可危了,要么就是非常极力地想要获得某种自认为可能不会获得的认同感。力宏老师和云迪大师此举是真爱已找到还是伤心到极处而……只有他们最清楚,而热闹喧嚣的是,他们都是

学习

浅谈现代汉语中词的兼类问题

阅读(24)

本文为您介绍浅谈现代汉语中词的兼类问题,内容包括什么是兼类词举例说明,兼类词的概念是什么。摘要词的兼类现象是现代汉语的较为常见的一种词的跨类现象。本文从兼类词的成因、类型、与词的活用、同音同形词的区别和联系以及对兼类词的

学习

奇葩作文900字

阅读(22)

本文为您介绍奇葩作文900字,内容包括奇葩作文大全,我的奇葩老师作文900字。斗转星移,四季轮回,历史长河的两岸姹紫嫣红。看,繁花似锦;嗅,花香浓郁;听,花语喁喁。独步历史的花丛中,你总能找到属于自己的那朵奇葩。题记春水脉脉独坐深宫,伊人含泪望

学习

基于MILP模型的光网络逻辑拓扑优化算法

阅读(29)

摘要:网络逻辑拓扑的最优化是光网络的设计核心。针对分组业务的需要,要求光网络能够实时、动态调整网络的逻辑拓扑结构。对小规模的网络进行逻辑拓扑优化,可以用混合整数线性规划法(Mixed-IntegerLinearProgramming,MILP)解决。采用MILP算法对

学习

转化生长因子研究进展

阅读(20)

本文为您介绍转化生长因子研究进展,内容包括转化生长因子beta偏高是什么原因,转化生长因子指标偏高是什么意思。摘要:本文按照转化生长因子发展的时间进程,从其被发现、最初对其的认知到研究深入后的了解经行阐述。文中以转化生长因子β在

学习

浅谈不能犯与未遂犯

阅读(27)

本文为您介绍浅谈不能犯与未遂犯,内容包括不能犯和未遂犯区别,未遂犯与不能犯的区分标准是。一、德日不能犯与未遂犯的区别

学习

浅议复述的策略和注意事项

阅读(49)

本文为您介绍浅议复述的策略和注意事项,内容包括复述策略和精细加工策略的区别,提问是复述策略还是精加工策略。一、复述策略的意义

学习

显微镜的发明故事

阅读(15)

本文为您介绍显微镜的发明故事,内容包括谁发明了显微镜的故事,显微镜由来的故事简短。每一个主要的科学领域都曾因使用不同款式的显微镜而获得进展。显微镜的发明可追溯到16世纪末期,一个谦虚的荷兰眼镜制造商叫做ZachariasJanssen。虽然

学习

如何做好笔录

阅读(19)

本文为您介绍如何做好笔录,内容包括如何做好笔录,贪污案件如何做好笔录。一、记笔录的方法

学习

不为繁华易素心

阅读(19)

本文为您介绍不为繁华易素心,内容包括不为繁华易匠心啥意思,不为繁华易素心全文阅读。宝贝,你在妈妈肚子里,以最美的姿势匍匐着。妈妈闲闲地读着书,开怀处,会用温暖宽厚的手掌轻抚肚皮,文字中的愉悦感,相信你能心心相印,彼此共鸣。你初长成的心

学习

男儿本自重横行

阅读(15)

本文为您介绍男儿本自重横行,内容包括男儿本自重横行,男儿本自重横行下一句。到了唐代,依旧是“边庭流血成海水,武皇开边意未已”,依旧是“战场拼杀真男儿,可怜白骨无人收”。于是,反映戍边征战的诗歌成为时代的旋律,代表作家有高适、岑参、王

学习

非线性电阻电路的研究

阅读(21)

本文为您介绍非线性电阻电路的研究,内容包括非纯电阻电路的计算,非线性电阻的电路模型。【摘要】非线性电阻电路在工程科学中有广泛的应用,其设计方法也多种多样。本实验初步研究了非线性电阻电路的伏安特性曲线及非线性电阻电路的应用。

学习

多目标规划求解概述

阅读(27)

本文为您介绍多目标规划求解概述,内容包括多目标规划的求解方法,多目标线性规划建模。摘要:整篇文章主要就多目标规划的定义出发,阐述多目标规划需要达到的目标,以及在多目标规划建模求解的过程中,涉及到的求解技巧,通过一系列的处理,使多目标

学习

二次函数区间最值的求解方法

阅读(37)

本文为您介绍二次函数区间最值的求解方法,内容包括含参的二次函数区间最值怎么求,二次函数动轴动区间求最值练习题。众所周知,影响二次函数在某区间上最值的是区间和对称轴的位置?郾本文就区间和对称轴动与静的变化进行分类,探索求最值

学习

接触电阻的简要分析

阅读(40)

本文为您介绍接触电阻的简要分析,内容包括接触电阻过大的基本原因,接触电阻与触头大小无关。两种或多种导电体在它们的接点处都存在接触电阻,且接触电阻的阻值不是一个固定值,它取决于多种因素――机械接触压力、接触面的各种物理化学性质

学习

多角度求解椭圆切线方程

阅读(43)

本文为您介绍多角度求解椭圆切线方程,内容包括椭圆切线方程多种推导方法,求椭圆切线方程。问题:求椭圆+=1上某一点处斜率为k的切线方程.

学习

求解三角问题的几种常用代换

阅读(16)

本文为您介绍求解三角问题的几种常用代换,内容包括三角代换法最好的例题,三角代换通常在什么情形下使用。在三角问题中,注意观察式子的结构特征,做一些相应的代换,转化问题形式,可化生为熟,打开解题通道.本文分类列举介绍三角解题中的几种代

学习

电压表可以串联吗?

阅读(20)

本文为您介绍电压表可以串联吗?,内容包括电压表串联有显示吗,两个电压表串联会怎样。关键词:电压表;串联;副迁移