6、电路故障分析:电路不能正常工作,就是发生了故障,要求掌握断路、短路造成的故障分析。

 

路端电压随电流的变化图线中注意坐标原点是否都从零开始

电路动态变化分析(高考的热点)各灯、表的变化情况

1程序法:局部变化RI先讨论电路中不变部分(如:r)最后讨论变化部分

局部变化再讨论其它

2直观法:

①任一个R增必引起通过该电阻的电流减小,其两端电压UR增加.(本身电流、电压)

②任一个R增必引起与之并联支路电流I增加;  与之串联支路电压U减小(称串反并同法)

当R=r时,电源输出功率最大为Pmax=E2/4r而效率只有50%,

路端电压跟负载的关系

(1)路端电压:外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,通常叫做路端电压。

(2)路端电压跟负载的关系

当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小。

定性分析:R↑→I(=)↓→Ir↓→U(=E-Ir)↑

R↓→I(=)↑→Ir↑→U(=E-Ir)↓


 
特例:

0
 
0
 
外电路断路:R↑→I↓→Ir↓→U=E。

0
 
外电路短路:R↓→I(=)↑→Ir(=E)↑→U=0。

图象描述:路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。U-I图象如图所示。

直线与纵轴的交点表示电源的电动势E,直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。

闭合电路中的功率

(1)闭合电路中的能量转化qE=qU+qU

在某段时间内,电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。

电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时,电源提供的电能。

(2)闭合电路中的功率:EI=UI+UI  EI=I2R+I2r

说明电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能。

(3)电源提供的电功率:又称之为电源的总功率。P=EI=

R↑→P↓,R→∞时,P=0。   R↓→P↑,R→0时,Pm=。

(4)外电路消耗的电功率:又称之为电源的输出功率。P=UI

定性分析:I=     U=E-Ir=

从这两个式子可知,R很大或R很小时,电源的输出功率均不是最大。

定量分析:P=UI==(当R=r时,电源的输出功率为最大,Pmax=)

图象表述:

从P-R图象中可知,当电源的输出功率小于最大输出功率时,对应有两个外电阻R1、R2时电源的输出功率相等。可以证明,R1、R2和r必须满足:r=。

(5)内电路消耗的电功率:是指电源内电阻发热的功率。

P=UI=  R↑→P↓,R↓→P↑。

(6)电源的效率:电源的输出功率与总功率的比值。η==

当外电阻R越大时,电源的效率越高。当电源的输出功率最大时,η=50%。

 0  380066  380074  380080  380084  380090  380092  380096  380102  380104  380110  380116  380120  380122  380126  380132  380134  380140  380144  380146  380150  380152  380156  380158  380160  380161  380162  380164  380165  380166  380168  380170  380174  380176  380180  380182  380186  380192  380194  380200  380204  380206  380210  380216  380222  380224  380230  380234  380236  380242  380246  380252  380260  447090 

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