电路分析ppt课件.ppt
二、闭合电路中的功率和能量转化问题,例3、在图中，发电机的内阻r=0.1 ，每根输电线的电阻为rL=0.1 ，负载电阻R=22 ，电路中的电流强度I=10A，求：,发电机的功率。,负载两端的电压UR；,外电路上的电压U端；,发电机的电动势；,整个外电路上消耗的功率P外；,负载上消耗的功率；,导线上消耗的功率；,发电机内部消耗的功率；,R,rL,rL,U端,+,电源效率： 怎样求？,外电路上的电压U端,U端=IR=I(R+2rL)=10×(22+2 ×0.1)=222V,电源电动势,E= U端+Ir=(222+10 ×0.1)=223V,外电路上消耗的功率,P外=I U端=10 ×222=2.22kw,UR=IR=10×22=220V,负载两端的电压,负载上消耗的功率,P载=IU载=10×220=2.2kw,导线上消耗的功率,P导=2I2rL=2 ×102 ×0.1=20w,发电机内部消耗的功率P内,P内=I2r=102 ×0.1=10w,发电机的功率P=IE=10 ×223=2.23kw,电源效率： 怎样求？,电路分析：,1 电路动态分析,2 含容电路分析,3 故障电路分析,一、闭合电路的动态分析 （含滑动变阻器电路）,练习2 、 如图所示的电路中，R1和 R2为定值电阻，在滑动变阻器R的滑动头P从下向上滑动的过程中，电阻R1 R2上分别通过的电流I1、I2的电功率如何变化？,E r,I2,R,R1,R2,I1变小，I2变大,R4,总结：,先电阻,总电流,内电压,路端电压,干路用电器,支路用电器,先固定支路,再变化支路,程序法一般顺序是：,程序法,结论法,穿插着,I=U/R,I总=I1+I2,例1、如图所示，当滑动变阻器滑片P向右移动时，试分析L1 L2 L3的亮度变化情况。,小， L1将变暗，同时L1分得的电压变小。路端电压增大，L2两端电压增大，故L2变亮。总电流减小， L2分得的电流增大，可见L3上的电流比L1上的电流减小得还要多，因此L3也要变暗。,解析当P向右移动，R滑有效电阻变大，整个电路的电阻增大。根据I总减小，流过L1的电流变,练习1：如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后电灯恰能正常发光，如果某一时刻电灯L1的灯丝烧断，则（ ）,A.L3变亮，L2、 L4变暗 B. L2、 L3变亮，L4变暗 C. L4变亮，L2 、L3变暗 D. L3、 L4变亮，L2变暗,B,×,×,×,×,L1,L2,L3,L4,S,E、r,例4、如图所示电路：开关S接通后，将滑片向上移动时，各表示数变化情况是： V1，V2，A1，A2，写出分析过程。,1,2,3,大,小,小,大,例题：如图所示电路中，电源电压恒定，当K闭 合后，滑动变阻器的滑片P处于图示位置时，小 灯泡L1、L2、L3、L4的亮度均相同。若将P向右 滑动时，各灯泡亮度变化的情况是 ,AL1、L4变亮，L2、L3变暗； BL2变亮，L1变暗，L3、L4 亮度不变； CL1变暗，L3、L4变度不变， L2无法判断； D四只灯泡亮度都变暗。,L1,L2,L3 P,L4,K,分析：,因此：L1、L4变亮，L2、L3变暗,二、含有电容的闭合电路的计算,Q=CU,Q=CU,电路化简：,如电容器串联的电阻当导线,如电容器并联的电阻电压相同,E = 18V,R1=6,R2=3,内阻忽略,C1=6F,C2=12F,求开关闭合后，电容器C1电荷量变化了多少？,例题:,二、含有电容的闭合电路的计算,例4、如图所示，电源电动势E=10V，R1=4,R2=6,C=30F,电池内阻可忽略。,(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流。,(2)然后将开关S断开，求这以后流过R1的总电量。,Q Q1Q2,EU/d,解析：,(1)由闭合电路欧姆定律，闭合稳定后流过电阻的电流为:,断开后流过的电量为：,Q=Q2Q1=1.2 × 10-4C,例2、如图所示，电源电动势E=15V，内阻r =1.0，R1=6，R2=3，R3=3，电容C=10F，求： (1) 当S断开时，A、C、D三点的电势及电容器C所带的电量；(2) 当S闭合时，A、C、D三点的电势及电容器C所带的电量。,A13.5V，,C4.5V,D13.5V，,U电容C UAB14.5V,（1）当S断开,（2）当S闭合:,A12.5V，,C7.5V,D7.5V，,U电容C U BC14.5V,练习3:如图中E=10V ，C1=C2=30F ，R1=4 ， R2=6 ，电池内阻可忽略，先闭合开关K，待电路稳定后，再将K断开，则断开K后流过电阻R1的电量为_C。,E,R1,R2,C1,C2,K,K闭合Q1= C1U2=1.8×10-4C,K断开Q1´=C1E=3 ×10-4C,Q2= C2E=3 ×10-4C,流过R1的电量为,Q=(Q1´Q1)+ Q2=4.2×10-4C,4.2×10-4,如图所示，线段A为电源的UI图线，线段B为B某电阻的UI图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：,（1）电源的输出功率P出为多大？,（2）电源内部损耗的电功率P内为多大？,（3）电源效率多大？,r = E / Imax=3/6=0.5,E3V ，I短路6 A，,R =U/I=1,P 出I2R4W,P总6W, 66.7,P内I2r2W,如图所示的电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数与电流表的读数变化情况如图所示，不考虑电表对电路的影响，,（1）电压表V1和V2的示数随电流表的示数变化图像分别为U-I图像中的哪一条直线？,（2） 定值电阻R0，变阻器的总电阻分别为多少？,（3）求电源电动势和内电阻。,（4）滑动变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大功率为多少？,IA,2.0,(2)定值电阻R0=3,R=12,(3)电动势E=8V和内电阻 为 r = 1,(4) Pmax =4W,
