江苏省学物理竞赛讲义-12.2含电源的欧姆定律

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12.2含电源的欧姆定律 一、含源电路的欧姆定律

计算两点a到b的电势降落值Ua-Ub。 即规定了走向为a到b 正负号规则:

1、对于电阻等用电器,若电流方向与走向一致,电势降落值为正,反之为负。

2、对于电源,顺着走向,若是从正极到负极,电势降低,电势降落值为正,反之为负。

如图,电流向右,走向也向右:

Ua?Ub??1?Ir1?IR??2?Ir2

若电流向右,走向向左,计算Ub-Ua

Ub?Ua???1?Ir1?IR??2?Ir2

若电流向左,走向也向左: 若电流向左,走向向右: 二、基尔霍夫定律

1、基尔霍夫第一定律(节点电流定律)

对于任意一个节点,流入的总电流等于流出的总电流 2、基尔霍夫第一定律(回路电压定律)

对于任意一个回路,绕回路一周,电势降落的代数和为0 思考:对于一个电路,一共要列多少方程?

电流方程数等于节点数减1,电压方程数等于最简回路的个数

例1、如图所示的电路中,E1=12V,r1=1?,E2=8V,r2=O.5?,R1=3?,R2=1.5?,R3=4?.试求通过每个电阻的电流.

例2、在图所示的回路中,已知三节电池的电动势和内阻分别为E1=4V,E2=E3=2V,r1=r2=r3=1?,定值电阻R1=7?,R2=1?,R3=3?,求AB间的电压UAB.

例3、如图所示,7个相同的电阻R构成一个二端网络.试求A、B两点之间的等效电阻RAB.

二、△-Y形变换

例4、证明:在满足以下变换关系式时,以下两种电阻连接方式完全等效: (1)对应节点间的电压相等(两图中的U12、U23、U31分别相等)

(2)对应支路上的电流相等(两图中的I1、I2、I3

分别

相等)

特例:各电阻阻值相同 △变为 Y,R=R0/3 Y变为 △,R=3R0

例5、求右图电路中的干路电流

例6、用△-Y形变换解例3 如图所示,7个相同的电阻R

构成一个二端网络.试求A、B两点之间的等效电阻RAB.

例7、电阻丝网络如图所示,每一小段电阻均为R,求A、B之间的等效电阻RAB

解法1:△-Y变换

A

B

O 解法2:注入电流法


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