電路中的電勢(shì)分析

電路中的電勢(shì)分析對(duì)電路中各點(diǎn)電勢(shì)高低的分析，往往是正確分析電路結(jié)構(gòu)，判斷電流電勢(shì)差的基礎(chǔ)和關(guān)鍵．下面分別對(duì)電路中電勢(shì)分析的方法，以及電勢(shì)分析電勢(shì)分析的方法在閉合電路中，電源兩極的正、負(fù)電荷沿電路建立電場(chǎng)，其中電源的正極電勢(shì)最高，負(fù)極的R的r負(fù)極流入由正極流出的方向，電勢(shì)升高的數(shù)值等于電動(dòng)勢(shì)ε，同時(shí)在內(nèi)電阻上電勢(shì)降低的數(shù)值等于Ir，即電勢(shì)升高的數(shù)值等[例1]如圖1所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)ε=,ε=，內(nèi)電阻r=r=Ω，電阻R=R12121=Ω，R=Ω．若c點(diǎn)接地,試比較a、b、d三點(diǎn)電勢(shì)的高低．32c點(diǎn)接地，該點(diǎn)電勢(shì)為零，即U＝0．比較a、b、d三點(diǎn)電勢(shì)的高低，可選擇一段相應(yīng)的電c在dC段電路上，沿電流方向由d點(diǎn)到c點(diǎn)，電勢(shì)升高的數(shù)值為ε—Ir．據(jù)此列出的電22勢(shì)升降方程為：U+(ε—Ir)，解得d點(diǎn)電勢(shì)為d22U=U-dc(ε-Ir)=[0--×]V=22在ad段電路上，沿電流方向由a點(diǎn)到d點(diǎn)，電勢(shì)降低的數(shù)值為IR，其電勢(shì)升降方程為：U3-IR=U．解得a點(diǎn)電勢(shì)為a3dU=U+IR=(+×V=ad3在ab段電路上，沿電流方向由b點(diǎn)到a點(diǎn)，電勢(shì)升高的數(shù)值為ε-Ir，其電勢(shì)升降方程11為：U+(ε-Ir)=U．解得b點(diǎn)電勢(shì)為b11aU=U-(ε-Ir)=[--×]V=ba11綜合上述分析可判知：a、b、d三點(diǎn)電勢(shì)高低的關(guān)系為U＞U＞U．a(chǎn)bd電勢(shì)分析的應(yīng)用在電路分析和計(jì)算中，常涉及到電路結(jié)構(gòu)分析、電流流向判斷、不同支路上兩點(diǎn)間電勢(shì)差的計(jì)算這樣一些問(wèn)題，這些都與對(duì)電路中各點(diǎn)電勢(shì)高低的分析是密不可分的．下面通過(guò)例題來(lái)說(shuō)明、R和R組成的電路．試分析這段電路的結(jié)構(gòu)．34法．在圖2所示電路中，設(shè)a點(diǎn)電勢(shì)最高，e點(diǎn)電勢(shì)最低，即U＞U．a(chǎn)點(diǎn)和c點(diǎn)間用電阻不ae計(jì)的導(dǎo)線連接，a點(diǎn)和c點(diǎn)為等電勢(shì)點(diǎn)，即U=U．同理，b點(diǎn)和d點(diǎn)為等電勢(shì)點(diǎn)，即U=Uacbd．由U＞U可判知，這段電路中的電流將由a、c兩點(diǎn)經(jīng)b、d兩點(diǎn)流向e點(diǎn)．再由電流流經(jīng)ae電阻時(shí)，沿電流方向電勢(shì)降低即可判知，這段電路中各點(diǎn)電勢(shì)高低分布的情況是：U=U＞U=acbU＞U．de[例3]如圖4所示電路中，己知I=，I=，電阻R=10Ω，R=Ω，R=30Ω．求流1123[解析]設(shè)a點(diǎn)電勢(shì)為零，即U=0．a(chǎn)電流I由a點(diǎn)經(jīng)R流到b點(diǎn)，電勢(shì)降低的數(shù)值為IR，則b點(diǎn)電勢(shì)為l111U=U-IR=(0-×10)V=-20Vba11流過(guò)R的電流I=I-I=221，電流I2由a點(diǎn)經(jīng)R2流到C點(diǎn)，電勢(shì)降低的數(shù)值為IR22U=U-IR-(0-×V=ca22由U＞U可判知，流過(guò)R的電流I由c流向b．再由c、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ub=U-cb33ccU=[()-(-20)]V=15V，可求出流過(guò)R的電流b3對(duì)c點(diǎn)來(lái)說(shuō)，流入c點(diǎn)的電流一定等于流出c點(diǎn)的電流，現(xiàn)流入c點(diǎn)的電流I大于流出c2點(diǎn)的電流I，由此判知從c點(diǎn)有一部分電流經(jīng)電流表A流出，且流過(guò)電流表A的電流為3I=I-I=-)A=a23Ic到d．3電路兩端的電勢(shì)高[例4]如圖6所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)ε=10V，內(nèi)電阻不計(jì)，電阻R=14Ω，R=Ω，R123=Ω，R=4Ω，R=10Ω，電容器的電容C=μF．求5(1)電容器所帶的電量說(shuō)明電容器哪個(gè)極板帶正電 (2)若R突然斷路，將有多少電量通過(guò)R15中哪兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，如果電容器兩板分別 (1)設(shè)d點(diǎn)電勢(shì)為零，即U=0．dR兩端等電勢(shì)，因而加在電容器兩板間的5電流由a點(diǎn)經(jīng)R流到d點(diǎn)，電勢(shì)降低的數(shù)值即為R兩端電壓，則a點(diǎn)電勢(shì)為22電流由b點(diǎn)經(jīng)R流到d點(diǎn)，電勢(shì)降低的數(shù)值即為R兩端電壓，則b點(diǎn)電勢(shì)為44由U＞U判知，電容器下板帶正電．再由b、a兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=U-U=，可求出bababaQ=Cu=(×10-6×C=×10-5Cba(2)在接有電容器的電路中，當(dāng)電路結(jié)構(gòu)或狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，一般電容器要經(jīng)歷一次充電本題中，R斷路，當(dāng)電容器帶電再度達(dá)到穩(wěn)定后，加在電容器兩板間的電壓等于R兩端1