复杂电路简化方法.doc

复杂电路的简化方法

一.“等效电路法”突破简化电路障碍
电路图简化以后，我们可以清楚地看到各用电器之间的串、并联关系；分辨出电流表、电压表测量的是哪一部分电路的电流值和电压值，从而有利于我们解题。简化电路图，除了用到上述方法外，还可以综合运用“等效电路法”。
“等效电路法”，即在电路中，不论导线有多长，只要其间没有电源、电压表、用电器等，均可以将其看成是同一个点，从而找出各用电器两端的公共点，画出简化了的等效电路图。

　　二、电流流向法

根据电流的流向来识别电路，从电源的正极开始，沿电流的流向画出电流的路径。若电流不分岔，依次通过每个用电器，最后回到电源的负极，即只有一个回路，那么这几个用电器就是串联，如图（a）电路。若电流在电路中某点分了岔如图（b）、（c）的A点，分成两条以上的支流通过用电器，然后在某点又汇合（如图（b）、（c）的B点）再一起流回电源的负极，那么这几个用电器就是并联的。
三、结点移动法
　　所谓结点就是电路中三条或三条以上支路的交叉点称为结点。
　　结点移动法是根据观察电路的需要，在不含负载的导线上任意调整结点的位置，达到能够以简单明了的形式体现电路结构的目的。运用此方法需要注意的是，结点只能移过闭合的开关和电流表等不含电阻的电路元件；结点移动的过程中如果遇到含有电阻的电路元件，如灯泡、电阻器等时，则不能跳过。
　　例1、如图（a）所示电路，若电源电压是6V，电阻R两端的电压是2V，则电压表的示数是多少？

　四、短接法
　　用导线把电路中某一用电器短接，如果短接后，其它用电器仍能工作，则这个电路是串联电路，如图（a）所示电路，若将L1短接后，L2、L3仍能发光，可判断L1、L2、L3是串联的；如果短接后，其它用电器都不能工作，则这个电路是并联电路。如图（b）所示电路，若将L1短接后，L2、L3不能工作，则可判断L1、L2、L3是并联的。

　五、断路法

当闭合开关后，将其中某一用电器与电路断开，其它不变，分析其它用电器能否工作。如图（a），若去掉L1，形成断路，L2、L3不能发光，则可判断L1、L2、L3串联。如图（b）、（c），若 去掉L1，本支路断路，但L2支路仍有电流通过，正常发光，可判断L1、L2并联。
六、拆除电表法
　　有些电路中出现多个电表或其它器件时，电路变得复杂，给分析电路增加了干扰因素。为此，可拆除电路中的仪表或开关器件，恢复各用电器连接的真实情况，从而成为简单、容易识别的电路。其中拆除电流表后，用导线连接；拆除电压表后，该处断开。如图（a）所示电路，拆除电表和有关导线后，成为如图4（b）所示电路，可知L1、L2串联。
　　 （例题）
例题：如图1所示，请画出等效电路图。
分析：本题电路图较复杂，各个电路元件之间连接关系不能一目了然。不少同学一见电路图便望而生畏，感到无从下手。其实，我们在仔细分析原电路图的基础上，改画不规则的电路为另一个简化的、规范的等效电路，就能使它变得结构清楚，便于利用电路的串、并联规律顺利求解了。改画不规则电路的方法很多，我们结合这道题介绍一种结点排列法。
　　电路中三条或三条以上支路的交叉点称为结点。首先在原电路图上标出终点 、 、 、 ，然后从电源正极出发沿电流流向把四个结点依次排列在一条直线上。如图（a）

　　将原电路图中各个电路元件（电阻、电流表、开关等）一一取出对号接入图（a）各结点之间，这样，一个规范化的等效电路就被画出，如图（b）

1.导线上的点的等效
一根导线如果中间没有其他电学元件，那么这根导线上的所有点都可以为等效点。

a,b两点之间用一根导线相连，没有其它电学元件，因而a,b为等效点，因此电压表接在a,c两点，就相当于接在b,c两点，这样就很容易判断出电压表测的是L2的电压了。
2.开关的等效
2.1当开关断开时，这时可等效为断路。

当开关S2断开时，R2所在的支路等效为断路，因此只有R1所在支路为通路。

2.2当开关闭合时，可等效为一根导线，

当开关S1闭合时，因为开关的电阻也非常小，它的作用此时可以等效为一根导线。下面我们看一道例题。
如图7所示，电源电压为6V，电压表示数为3.5V，以下选项正确的是（ ）。
A.L1两端电压为3.5V B.L2两端电压为3.5V
C.L2两端电压为2.5V D.L1两端电压为2.5V

请看下面这道题，
例：如图12所示，判断灯泡L1与L2是（ ）联，开关控制（ ）电路，A2表测（ ）电流。

此电路看似较难判断，较复杂，我们可以用等效法来简化它。
电流表可等效为导线，电路图简化为图13
b,c只见有一根导线相连，没有其他电学元件，b,c为等效点，电路图继续可以简化为图14。

图14可明显的看出灯泡1与灯泡2是并联，再把电流表还原为图15，可知，开关和A2都在干路上，而A1在L1所在的支路，故正确答案为：并联、整个、干路。
4.电压表的等效
由于电压表的电阻很大，在电路中，可将电压表等效为断路。例：

请看下面一道例题：判断下面图18的电路是串联还是并联。

从表面来看，这是一个较复杂的电路图，难以判断。如果用等效法，电压表等效为断路，则上图可变为图19，故此电路为串联电路。
5.滑动变阻器的等效
在电路中，可将滑动变阻器等效为定值电阻。

等效法广泛用于解决电学问题，它可以使较复杂，较难判断的电路图简化为较容易，较直观的电路图，从而使问题简化，方便解题。

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