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电路图 |
电压变化范围 |
电流变化范围 |
优势 |
选择方法 |
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限流 |
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电路简单 附加功耗小 |
Rx比较小、R滑 比较大, R滑全>n倍的Rx 通电前调到最大 |
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调压 |
0-E |
0- |
电压变化范围大 要求电压 从0开始变化 |
Rx比较大、R滑 比较小 R滑全>Rx/2 通电前调到最小 |
以“供电电路”来控制“测量电路”:采用以小控大的原则
电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便
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R滑唯一:比较R滑与Rx Rx<R滑<10 Rx R滑≈Rx两种均可,从节能角度选限流 |
R滑不唯一:实难要求 实难要求:①负载两端电压变化范围大。 ②负载两端电压要求从0开始变化。 ③电表量程较小而电源电动势较大。 有以上3种要求都采用调压供电。 无特殊要求都采用限流供电 |
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类型 |
电路图 |
R测与R真比较 |
条件 |
计算比较法 己知Rv、RA及Rx大致值时 |
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内 |
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R测= |
适于测大电阻 |
Rx > |
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外 |
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R测= |
适于测小电阻 |
RX < |
当Rv、RA及Rx末知时,采用实验判断法:
动端与a接时(I1;u1) ,I有较大变化(即
)说明v有较大电流通过,采用内接法
动端与c接时(I2;u2) ,u有较大变化(即
)说明A有较强的分压作用,采用内接法
测量电路( 内、外接法 )选择方法有(三)
①Rx与 Rv、RA粗略比较 ② 计算比较法 Rx 与
比较
③当Rv、RA及Rx末知时,采用实验判断法:
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
R总
I总
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并增加; 与之串联支路电压U串减小(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)↓
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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外+qU内
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=U外I+U内I
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=U外I
定性分析:I= U外=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外=U外I==(当R=r时,电源的输出功率为最大,P外max=)
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内=U内I= R↑→P内↓,R↓→P内↑。
(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%。