高考物理復習專題：穩(wěn)恒電路計算

1、穩(wěn)恒電路計算 一段含源電路的歐姆定律 一段電路兩端電勢差等于這段電路中所有電源電動勢與電阻上電壓降的代數(shù)和，即為 基爾霍夫定律 基爾霍夫第一定律基爾霍夫第二定律在任一節(jié)點處，流向節(jié)點的電流之和等于流出節(jié)點的電流之和: 沿任一閉合回路的電勢增量的代數(shù)和等于零，即 物質的導電特性 大塊導體導電電解液導電氣體導電半導體導電試手被激導電自激導電示例推導例 講示例推導示例示例以電勢降為正!ABI1R1R3R2I2CI3 一段電路兩端電勢差等于這段電路中所有電源電動勢與電阻上電壓降的代數(shù)和，即為 返回一段含源電路的歐姆定律電流線的方向即正電荷定向移動方向，亦即該點電場方向。電流線的疏密表示電流密度垂直于電

2、流方向單位面積電流的大小。大塊導體各點的歐姆定律返回電流密度 一電路如圖所示，已知R1=R2=R3=R4=2，R5=3，112V， 28V， 39V ，r1= r2= r3=1，求Uab、Ucd 專題20-例1R1R2R3adc1 r12 r23 r3R4R5bI由全電路:如圖所示電路中，R1=2 ，R2=1 ，R3=3 ， 1 24V， 26 V，r1=2 ，r2 =1，O點接地，試確定a、b、c、d各點電勢及每個電池的端電壓Uab、Ucd 專題20-例2R1R2R3a1 r12 r2bO由全電路:dc電池1端壓:電池2端壓:返回專題20-例3R1R2R3a1 r12 r23 r3R4R5b

3、I1I3I2 分析:求出I3即可對ab用含源電路歐姆定律求得Uab;面對I1、I2、I3三個未知量，須由基爾霍夫定律列出三個獨立方程方可求解。對節(jié)點a：對上半個回路：對下半個回路：由上三式可得：I3 例1電路中，若將c、d短路，a、b間電勢差是多少？ 等效電源R1 r12 r2I由基爾霍夫第二定律:12r2I1r2r1I2I由基爾霍夫第一定律:由基爾霍夫第二定律:RC充放電電路S+設充電時間t，電量為q，在充電的某元過程中，由基爾霍夫定律：ItOU惠斯通電橋R1R3R4ABCDRgR2I1I2IE r電橋平衡電勢差計A1 r1EFGBRI10 r0DCS12工作原理:以基爾霍夫定律為依據(jù),測定

4、求知電源的 電虬民 電電動勢IRxRx0R0小試身手題4E1E2I1R3RI2IRR各電流設定如圖 I不變,則E1兩端電壓為I不變,則ABI1+I 如圖所示電路中，E1是內阻可不計的電源，E2是有一定內阻的電源，此時，有一電流通過E2若現(xiàn)在使E2的電動勢增加1.5 ，但仍要保持通過E2的電流不變，電源E1的電動勢必須增加幾伏？電路中各電阻值如圖中所標示 CDAE1 r1CR1R2R3E2 r2E3 r3D小試身手題5各電流設定如圖 代入數(shù)據(jù)整理得 如圖所示電路，求通過電阻R1、R2、R3中的電流 .(E1=6.0V,r1=0.2, E2=4.5V,r2=0.1, E3=2.5V,r3=0.1,

5、 R1=R2=0.5,R3=2.5)I3I1I2BI2小試身手題7設10 V電壓加在1、2兩節(jié)點間，電路如圖3、4、5、6、7、8各點等勢，這是一個平衡的電橋則1、2之間總電阻為 12345678 如圖所示，某電路中共有8個節(jié)點，連接任意兩個節(jié)點間的電阻絲的阻值都是2，在此電路的任意兩個節(jié)點之間加上10 V電壓，試求通過電路的總電流、各支路的電流以及電路消耗的總功率 如圖所示電路，電源電動勢E，內阻不計，電容器的電容為C，電阻R1 R4 1，開關斷開現(xiàn)將閉合，由閉合到電路穩(wěn)定的過程中通過R3的電荷量是多少？ R2R1CABpq+R4R3S斷開時:S閉合時:pR1CR2qR1CR2pR4q+含容

6、電路示例1當P向右勻速滑動時電容器放電！RPCG電流表讀數(shù)約為如圖所示電路，將電動勢E=1.5 V，內阻r=0.5 的電源，與一粗細均勻的電阻絲相連，電阻絲的長度l=0.3 m，電阻R=100 ，當滑動觸頭以v=510-3m/s的速度向右滑動時，電流表G的讀數(shù)為多少？并指出電流表正負極已知電容器的電容C=2 F 含容電路示例2專題20-例4C3C2E1E2C1C4E4E3C2C3AEBGFCHD先將立體網(wǎng)絡變換成平面網(wǎng)絡!對電流通路DHEFBCD由含源電路歐姆定律求各電容端電壓: 阻值為R的四個等值電阻，電容為F的四個電容器以及四個電池在立方體框架的各邊上連接起來，如圖所示各電池的電動勢E14

7、 V，E28 V，E312 V，E416 V，它們的內阻可以忽略求各個電容器的電壓和電量 若H點與B點之間短路，求電容器C2上的電量 H與B點間短路,電流通路對電流通路HEFB 在圖示的網(wǎng)絡中，已知部分支路上電流值及其方向，某些元件參數(shù)和支路交點的電勢值（有關數(shù)值及參數(shù)已標在圖上）請你利用所給的有關數(shù)值及參數(shù)求出含有電阻Rx的支路上電流值x及其方向 專題20-例510105101E5=2VE1=7VE4=2V0.25VE2=10VE3=7V2V6V6V7V10VI1=3AI2=6AI3=2AC2=4FC1=5FE6=10VRxGFDBCHA3A6A5A1A2A依據(jù)電路基本規(guī)律處理復雜網(wǎng)絡問題小

8、試身手題8E1E2R2C1C2R112開關打1時:+C2充電到電量為能量為開關打2時:C2放電到電量為能量為通過電阻及電池的電量為+電阻R2放出電熱為 如圖所示，兩個電池電動勢E1=4，E2=，電容器C1、C2電容均為C，電阻器R1、R2阻值均為R求：當開關S由位置1轉換到位置2后，在電阻器R2上釋放的熱量 R4R3小試身手題9R1CS-+R2開關S閉合時:外電阻為路端電壓為電容器電量為+-開關S打開時:外電阻為路端電壓為電容器電量為通過R2的電量為: 如圖所示的電路中，已知R1R2R3R420 ，100 V，r =10,C10-6 F，求當開關S打開后，通過電阻R2的電量 小試身手題10SA

9、B 開關S斷開時:開關S閉合時:電容器電容器S閉合時S斷開時電量變化 在電壓為18 V的直流電源與地線之間有一電路如圖所示，在開關S斷開時，圖中A點和B點之間的電勢差等于多少？又當S斷開時，A點和B點的電勢哪個高？當接通S時，B點對地的電勢變?yōu)槎嗌?？各個電容器所積蓄的電荷在S接通與斷開時相比，改變了多少？ 小試身手題11d1d2等效電路如圖其中: 如圖所示的平行板電容器極板面積為S，板間充滿兩層均勻介質，它們的厚度分別為d1和d2，介電常數(shù)為1和2，電阻率分別為1和2，當板間電壓為U時，求通過電容器的電流；電容器中的電場強度；兩介質交界面上自由電荷面密度 如圖，電源電動勢10 V，內阻不計C1

10、為可變電容，電容可在7pF270pF間變化，將可變電容器電容調至最小斷開開關S，當可變電容器的電容以每秒5 pF的速率增加時，AB間電勢差UAB怎么變化？合上開關S，電路穩(wěn)定后，以每秒5 pF增加其電容時流過電流計電流的方向和大小？ 小試身手題12GSBAS斷開OS閉合電路穩(wěn)定后電容增大時,電壓不變,被充電: 如圖所示的電路中，電阻、電容元件的規(guī)格如下：R1：420 k，3 W；R2：120 k，2 W；R3：240 k，2 W；C1、C3：0.15F，500 V；C2、C4：0.1F，600 V；C5：0.002F，600 V；這個電路能否正常工作？如果不能，試根據(jù)計算確定元件燒毀或擊穿的順

11、序 小試身手題13C1C3C5+R1R3R2-C2C45電容構成電橋且平衡小試身手題14S電流計指針基本不動,指示出在周期性開、合中通過表的平均電流!在S閉合的1時間內電容器間轉移電量+電源電流通過表的電量在S打開的2時間內放電電量+一個周期內通過表的平均電流由 如圖所示的電路中，開關S周期性地閉合和斷開，其時間各為1=110-3s和2=2010-3s在這樣的變換頻率下安培表的指針實際上不再擺動試問這只磁電式安培計所指示的電流強度的讀數(shù)為多少？已知R1R2100，C1C210F，U010 V，電池和安培計的內電阻很小均忽略不計 返回I專題20-例6ab電流由電極進入大地的電流線球對稱分布：1

12、m處的跨步電壓為： 電線被風吹斷，一端觸及地面，從而使200 A的電流由接觸點流入地內，如圖設地面水平，土地的電導率=10-2S/m，當一個人走近輸電線接地端，左、右兩腳間（約0.6 m）的電壓稱跨步電壓，試求距高壓線觸地點1 m和10 m處的跨步電壓 小試身手題15I0 如圖，一個平面把空間分為兩個部分，一半空間充滿了均勻的導電介質，而物理學家在另一半空間工作， 他們在平面上畫出一個邊長為a的正方形輪廓，使電流I0從正方形的相鄰頂點A與B流入流出，同時測得另兩個頂點C、D間的電勢差為U，若已知以球對稱分布的電流在半空間里引起的電場強度大小 ，（r為到球心的距離，為導電介質的電阻率），物理學家

13、確定的均勻介質的電阻率是多少？ DABC小試身手題18lab電纜的徑向電阻為電纜的徑向漏電電流為 一電纜的芯線是一根半徑為r1=5 mm的銅線，在銅線外包有一層同軸的絕緣層，其外半徑r2=10 mm，電阻率=1.01012m，在絕緣層外又用鉛層加以保護，如圖所示求:長L=1000 m的這種電纜沿徑向的漏電電阻；當芯線與鉛層間的電勢差為100 V時，電纜沿徑向的電流 返回. 電流通過HgI2電解液，在兩極即左、右兩段水銀柱發(fā)生化學反應 RE左端右端其中小試身手題20返回 如圖所示是廣泛應用于電子技術中的“水銀鐘”的核心部分，在封口的毛細管內有兩段水銀柱，它們被一小滴HgI2電解液隔開，毛細管的內

14、徑d0.3 mm，管子與電阻R390 k的電阻串聯(lián)，再接到電動勢E10 V的電池上“水銀鐘”用作小型定時裝置，運行時間計算器，也用作庫侖測量器測量長時間內通過電路的電量（1）HgI2液滴向左還是向右移動？ （2）若“水銀鐘”標尺上一個刻度長度為cm，它指示多少時間？ （MHg=20110-3kg/mol，=13.6103kg/m3） 專題20-例7空氣被激導電,載流子有正、負離子：電流密度為： 用X射線使空氣電離時，在平衡情況下，每立方厘米有1.0107對離子已知每個正或負離子的電量均為基元電量e，正離子平均定向移動速率v1=1.27 cm/s，負離子的平均定向移動速率v2=1.84 cm/s

15、 cm/s，求這時空氣中電流密度的大小 .小試身手題19空氣被激導電,載流子有正、負離子；設地面大氣電場強度為E，則 在地面附近的大氣里，由于土壤的放射性和宇宙線的作用，平均每1 cm3的大氣中約有5對離子，已知其中正離子的遷移率（單位電場強度引起的平均定向移動速率）為1.3710-4 m2/sV，負離子的遷移率為1.9110-4 m2/sV，正、負離子所帶電量大小均為1.6010-19 C，求地面大氣的電導率 返回專題20-例8becR1R2RcReI2IeIcIbI1利用基爾霍夫定律及歐姆定律可求出未知電阻 如圖所示的晶體管工作電路中，=6 V，內阻不計，Uec=1.96 V，Ueb=0.

16、20 V，Ic=2.0 mA，Ib=20 A，I2=0.40 mA，Rc=1 k求R1、R2、Re阻值 小試身手題16becRcRbIbIe集電極電流Ic發(fā)射極電流 如圖所示為晶體管固定偏置電路，若已知Ec=6.0 V，Rc=1.0 k，電流放大系數(shù)=50，發(fā)射結正向電壓Ueb=0.30 V，基極電流Ib=60 A，晶體管在靜態(tài)工作時，求偏置電阻Rb；電流Ic；管壓降Uec；發(fā)射極電流Ie 小試身手題17becR1R2RcReI2IeIcIbI1基極電流 在如圖所示放大電路中，若已知Ec=9.0 V，Re=1.0 k，R2=5.0 k，Ueb=0.20 V，發(fā)射極電流Ie=1.05 mA，集電

17、極電流Ic=1.0 mA，求偏流電阻R1的阻值 aPb小試身手題1APaPbP中 如圖所示電路中，電源電動勢恒定，內阻不計，R1=R2 ,則當變阻器滑動片從 a端滑向b端過程中電流表讀數(shù) A逐漸減小 B逐漸增大 C先增大后減小 D先減小后增大設R1=R2=R本題答案: D小試身手題21324123440W80W20W1212閉合接線柱1、2 由電阻器組成的不可見的電路（暗盒）有四根引出線，如圖如果電壓加在接線柱1和2上，那么在斷開接線柱3和4情況下，電路內釋放功率P140 ；而當閉合接線柱3和4的情況下，P280 ；如果接線柱3和4接在同一個電源上，那么當斷開接線柱1和2情況下，電路中釋放功率P320 ；求當同樣電壓加在接線柱3和4上，在閉合接線柱1和2的情況下，電路消耗的功率P4 小試身手題3A2RRRA1A31mA4mA4.5V 由三個相同的電流表和三個相同的電阻器組成的電路如圖所示第一只電流表的讀數(shù)為mA，第二只電流表的讀數(shù)為4 mA，電池兩極間的電壓為U4.5，求：第三只電流表的讀數(shù) 電阻器的阻值R 如圖，電燈泡的電阻R02，正常工作電壓為U04.5 V，用電動勢U6 V、內阻可忽略的電池供電，并利用一滑線變阻器將燈泡與電池相連試