例子问题
例子问题1:电路的关系
三个电阻R1,R2,R3.电容,C,连接到一个理想的电池V完成电路如图所示。
在电路连接很长一段时间后,测量电路每个分支的电流为某个值,,,电容上的电荷有一定的值.
下面哪个方程是关于电路长时间后电压的正确表达式?
确定该电路的三个可能回路周围的电压下降和上升的总和(基尔霍夫回路定律)是正确回答这个问题的关键。下面的符号可以根据给定的电流方向分配给每个电路元件。
利用欧姆定律和电容方程推导出电路中每个元件之间的电压项。
电路中有三种可能的路径,可以推导出三个正确的方程:
给出的答案选项中只有一个与这些正确匹配。
例子问题1:利用欧姆定律
一个简单的电路由一个连接到a的电阻电池。电阻器消耗了多少功率?
权力的公式之一是.我们已知电压和电阻的值。
利用这些值,我们可以解出幂。
例子问题1:电路的关系
电压源为40V的电路有一个电阻和a电阻串联,后面跟着两个并联电阻。平行分支重新连接后,有一个电路在电压源处闭合前的电阻。
电源提供的电流是多少?
电源提供的电流可以用欧姆定律的推导来计算:
首先求出电路的等效电阻。
将前两个电阻串起来求和:
并联计算两个电阻的等效电阻:
现在,所有的电阻都可以看作是串联的。
回到我们当前的计算,我们可以找到最终的答案:
例子问题1:电路的关系
电池给电路的电流是多少?
利用欧姆定律来求解来自电池的电流值,需要计算电路的等效电阻。
电阻R2和R3.是相互平行的。一旦组合,它们的所需电阻(R23)与R成串联1.
因此,等效电阻为:
使用这个值和给定的电压来求解电路中的电流:
例子问题1:电路的关系
一根直铜线在其长度上施加一个固定的电压。以下哪一项改变会增加这条电线所消耗的功率?
这些选项都不会增加功耗
将导线的材料改为电阻率更高的金属
提高导线的温度
减小导线的长度
减小导线的截面积
减小导线的长度
相关方程:
假设电压固定,电流和电阻成反比。自电流的变化比电阻的变化对功率的影响更大。因此,我们需要增加电流,这意味着电阻必须减小。
为了减少阻力,我们可以:
1.将导线的材料改为电阻率较小的材料
2.缩短电线的长度
3.增加导线的截面积
4.降低导线温度(对电阻影响很小)
例子问题1:计算电路功率
一个简单的电路包含两个电阻并联,连接到20V电源。电源提供给电路的功率是多少?
提供给电路的功率可以用以下公式计算:
为了使用这个方程,我们需要找出电路的等效电阻。使用并联等效电阻的公式:
现在我们有了电阻和电压,我们可以解出功率。
例子问题1:电路的关系
测得电池的电势为5V。当连接到没有电阻或其他元件的电线时,测量的电压为4.9V。
如果测量导线的电流为2A,那么一旦导线连接到电池上,每秒钟会损失多少热能?
首先,我们必须知道导线有一些内阻.为了计算这个,我们需要知道导线的电位差,它必须是我们从初始电压读数到第二次电压读数的差值。这个值,0.1V,我们代入欧姆定律来计算导线的电阻。
问题问的是每秒损失的能量;这个值等于幂。
用我们的价值观去解决问题。