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8种等效电路图转换方法,原来这么简单

2020-09-21 11:28 来源:互联网 编辑:咩咩

等效电路又称“等值电路”。在同样给定条件下,可代替另一电路且对外性能不变的电路。电机、变压器等电气设备的电磁过程可用其相应的等效电路来分析研究。

等效电路是将一个复杂的电路,通过电阻等效、电容等效,电源等效等方法,化简成具有与原电路功能相同的简单电路。这个简单的电路,称作原复杂电路的等效电路 。

等效电路的画法步骤

(1)认真审题,在草稿纸上画出原图,并把开关的状态、滑动变阻器的滑片所处的位置依题意画下。

(2)根据电流路径的优先走法,把没有电流经过的元件用橡皮擦擦掉,同时将断开的开关及与其串联的元件擦掉,闭合的开关用导线代替。

(3)正确分析电路的连接方式,明确电流表测哪部分电路的电流,电压表测谁的电压,再将电路图整理,即画出了等效电路图。

(4)把已知条件尽可能标注在等效电路图上。

(5)找出所求的物理量与哪个等效图对应,然后根据串、并联电路的特点,特别注意电源电压不变,定值电阻的阻值不变,正确运用电学公式来分析解答。

等效电路的画图技巧

01

首尾相接法

第一种方法叫首尾相接法,如果是全都是首尾相连就一定是串联,如果是首首相连,尾尾相接,就一定是并联。如果是既有首尾相连,又有首首相连,则一定是混联。

02

电流流向法

第二种方法叫电流流向法,根据电流的流向,来判断和串并联的特点,来判断串联、并联和混联电路。

03

手捂法

第三种方法,叫手捂法,含义是任意去掉一个用电器,其他用电器都不能工作的一定是串联;任意去掉一个用电器,其他用电器都能工作就一定是并联;任意去掉一个用电器,其他用电器部分能工作的一定是混联。

04

节点法

(1)标出等势点。依次找出各个等势点,并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。

(2)捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点拉到一起,合为一点,然后假想提起该点“抖动”一下,以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻,这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流“兵分几路”及与下一个节点的联接关系。

(3)整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应,整理后的等效电路图力求规范,以便计算。

八种画法详解

01

伸缩导线法

若导线上两点间无用电器连接,则可将这两点间的导线伸长或缩短,甚至可缩成一点。

例 1:把图 1 电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

8种等效电路图转换方法,原来这么简单

解析:因 B 与 D 两点、A 与 C 两点间无用电器,故可将 BD、AC 导线缩短。先将导线 BD 缩成一点得图 2 电路,再将导线 AC 缩成一点得图 3 电路,最后经处理可得等效电路如图 4。

02

拽拉导线法

将电路中的连接点向上向下、向左向右拽拉,再经处理即可得串、并联关系明显的等效电路。

例 2:把图 5 电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

8种等效电路图转换方法,原来这么简单

解析:将 A 点先向上拉再向左拉,将 B 点先向下拉再向右拉得图 6 电路;再经处理可得图 7 即题中所求电路。

03

合并节点法

不论导线有多长,只要其间没有连接电源、用电器,则导线两端点都可看成一点,从而找出各用电器两端的公共点。此法可用于识别不规范的电路。

例 3:把图 8 电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

8种等效电路图转换方法,原来这么简单

解析:因 AC 和 BD 两导线上都没有连接用电器,故可把 AC 和 BD 导线看作 A 和 B 两个点处理;进而可知四个电阻并联在 A、B 两点之间,将这四个电阻并联接在 A、B 两点之间使其作为电阻公共点,即可得图 10 所示题中所求电路。

04

移动节点法

一个节点可从导线上的一处移到另一处,但不可越过电源、用电器。

例 4:把图 11 电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

8种等效电路图转换方法,原来这么简单

解析:将节点 A 向左移到左侧导线上,将节点 B 向右移到右侧导线上,所得图 12 电路即题中所求。

例 5:将图 13 电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

8种等效电路图转换方法,原来这么简单

解析:将节点 A 向上移,将节点 B 向下移,得图 14 电路即为图中所求。

05

元件拆除法

拆除法是识别较复杂电路的一种重要方法:

串联电路——拆除一段电路上的用电器后,其他路段上的用电器不能正常工作。

并联电路——拆除其中一条支路上的用电器后,其他支路上的用电器仍能正常工作。

例 6:把图 15 电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

8种等效电路图转换方法,原来这么简单

解析:L1 拆除后得图 16 电路,L2 拆除后得图 17 电路,L3 拆除后得图 18 电路;分析三个图可知,无论拆除哪个灯泡其余灯泡均可正常发光,因此三灯是并联关系,再接着画等效电路图就不难了。

06

简化电路法

把断开的开关或被短路的用电器去掉的方法叫简化电路法。

例 7:把图 19 电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

8种等效电路图转换方法,原来这么简单

解析:去掉 S、L3 简化后得图 20 电路,拉拽导线后得图 21 电路即为所求。

07

电表摘补法

对于有电表的电路可采取电表摘补法分析:把电压表换文字内容连接处看成断路,电流表连接处看作一根导线。由于导线、开关、电流表的阻值很小,所以在电路中可以把电压表两端导线在电路中进行等效移动,在移动中电压表两端导线可以跨过电路中任何导线、开关、电流表等电阻值很小的元件,而几乎不影响电压表的读数。

例 8:把图 22 电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

8种等效电路图转换方法,原来这么简单

解析:电压表处看成断路,电流表处看作一根导线,摘掉电压表和电流表,得图 23 电路;将导线拉直,再补接上电压表和电流表所得图 24 电路即为所求。

用电压表测电压时,测的是电路两端电压。但在某些接有电压表的电路中,电压表测的究竟是哪部分电路的电压,这一问题也可以用画等效电路图的方法来解决。

08

电流走向法

按电流的分流走向、用电器连接的先后关系,改画电路图的方法叫电流走向法。

例 9:把图 25 电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

8种等效电路图转换方法,原来这么简单

解析:电流从电源正极流出,通过 A 点后分为三路(AB 导线可缩为一点),经外电路巡行一周由 D 点流入电源负极。第一路经 R 直达 D 点,第二路经 R2 到达 C 点,第三路经 R 也到达 C 点;显然 R2 和 R,在 AC 两点之间为并联关系;第二、三路汇合于 C 点经 R,到达 D 点,可知 Rz、R 并联后,与 R 串联,再与 R 并联,所得图 26 所示电路即为题中所求。

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