例子问题
例子问题1:电路功率
考虑下面的电路:
通过R1损失了多少功率?
为了求出R1的功率损耗,我们需要知道流过R1的电流。由于它不与任何东西平行,所有流过电路的电流都会流过R1。为了求出流过电路的电流,我们首先需要求出电路的总等效电阻。
要做到这一点,我们首先需要缩合R3和R4。它们是串联的,所以我们可以简单地将它们相加得到:
现在我们可以缩合R2和R34。它们是平行的,所以我们用下面的方程:
等效电路如下所示:
因为所有东西都是并行的,我们可以简单地把所有东西加起来:
现在我们有了电路的总电阻,我们可以用欧姆定律来求电流:
重新排列电流,我们得到:
现在我们知道了流过R1的电流,我们可以用下面的方程来计算功率损失:
由于我们不知道R1上的压降(尽管我们可以计算),我们可以将欧姆定律代入方程:
代入我们的价值观,我们得到:
例子问题1:电路功率
考虑给定的电路:
如果而且, R2的功率损失是多少?
为了计算通过R2的功率损失,我们需要计算流经R2的电流或通过R2的压降。计算电流可以少一步,所以我们用这个方法。
我们需要先计算电路的总等效电阻。由于这两个电阻是串联的,我们可以简单地将它们的电阻值相加。
然后我们可以用欧姆定律来计算通过电路的电流:
接下来,用权力的表达:
用欧姆定律代替电阻上的电压,我们得到:
问题1381:Ap物理1
考虑给定的电路:
如果我们加一个,整个电路的总功率损耗是多少从A到B的电阻?
我们知道电路的电压,所以我们只需要通过电路的电流。
新电路有两个并联电阻:R2和附加的新电阻。为了求出这两个支路的等效电阻,我们使用下面的表达式:
在这个新的等效电路中,一切都是串联的,所以我们可以简单地把电阻加起来:
现在我们可以用欧姆定律来计算通过电路的总电流:
现在我们可以用功率方程:
例子问题1:电路功率
考虑给定的电路:
在点A和点B之间施加一个电压,这样产生的电流从A流到R2再到B。如果新的电压为?
为了计算通过R2的功率损耗,我们需要知道流过该电阻的电流。由于两个电压导致电流沿R2的同一方向流动,我们可以计算出每个电压的电流,然后将它们相加。
对于原来的电压,我们需要先计算电路的总等效电阻。由于这两个电阻是串联的,我们可以简单地将它们相加。
然后,我们可以用欧姆定律来计算通过电路的电流:
现在我们可以计算由新电压引起的电流。在它的路径(R2)中只有一个电阻,所以我们可以直接计算出新的电流:
现在我们可以把两个电流加起来,得到R2的总电流:
接下来,我们可以计算这个电阻的功率损耗:
用欧姆定律代替电压:
例子问题1:电路功率
考虑电路:
R2和R3之间耗散了多少能量?
我们可以用基尔霍夫环定则或者基尔霍夫结定则来解这个方程。使用循环规则将更简单和更快,所以我们将走这条路线。
环路规则规定,通过任何闭环回路,所有电压必须加为零。对于这个问题,我们将考虑两个不同的循环。第一种只包括电源和R2,第二种只包括电源和R3。根据法则,我们知道在R2和R3中都损失了12V。因此,我们可以写成:
由于我们有通过每个电阻的电流表达式,我们可以使用功率损失的表达式:
把这两个表达式加在一起,用我们的表达式代入current,我们得到:
例子问题6:电路功率
考虑电路:
采用这种配置,整个电路消耗20W的功率。如果电压源加倍,整个电路将消耗多少功率?
有几种方法可以解决这个问题,包括计算电流和电阻值。然而,我们将采用最简单的路线,它不涉及这两种计算。首先,我们将从两种情况下的功率方程开始:
接下来,我们将欧姆定律代入每个表达式:
注意电阻没有被标记为初始电阻或最终电阻。如果电压加倍,那么电流就会改变,但任何电阻都不会发生变化。
现在我们可以将这两个功率方程相除:
重新排列最终的能量,我们得到:
我们知道,则可写成:
这个问题强调了在你得到最终方程并准备求解之前,不用值代替变量的好处。
例子问题1:电路功率
考虑电路:
整个电路消耗了多少功率?
从问题陈述中,我们知道.
由于我们知道每个电阻的值,我们可以用下面的表达式计算等效电阻:
现在我们可以用欧姆定律和幂的表达式来解决这个问题:
将欧姆定律代入幂的表达式中,我们得到:
例8:电路功率
沿着上面的电路消耗了多少功率?
首先求出电路的总电阻。
用欧姆定律求出电路中的电流。
权力的方程式是:
请注意,可以使用另一种形式的功率方程来找到相同的值:
例子问题1:电路功率
给定一个有一个电阻的电路电压100V,确定所产生的功率.
以瓦为单位的功率公式为:
代入已知值并求解。
例子问题2:电路功率
由50V的总电位降和0.2A的电流组成的电路耗散的功率是多少?
使用电路中功率的表达式:
这里,I是电流,V是电压,我们可以把给定的电流和电路中的电位差相乘,就可以得到所消耗的功率。