회로 단순화의 기본 원리
중학교 물리적 전기의 복잡한 회로는 다음 원칙으로 단순화할 수 있습니다.
☀첫 번째: 와이어 저항을 무시하고 R 와이어가 ≈0라고 가정합니다. 전류가 흐르는 전선의 전압은 0이고 스위치가 열려 있을 때(회로의 다른 중단점 없음) 스위치의 전압을 측정할 수 있습니다.
☀Second: 스위치가 닫히면 와이어와 동일합니다. 스위치가 열리면 개방 회로와 동일하며 회로의 두 노드에서 제거할 수 있습니다. 스위치가 닫히고 전류가 흐르면 스위치 양단의 전압은 0이고 스위치가 열렸을 때 양단의 전압을 측정할 수 있습니다(회로에 다른 중단점이 없음).
☀셋째: 전류계의 내부 저항은 매우 작습니다. 회로의 연결 방식을 분석할 때 전류계가 있는 곳을 전선으로 볼 수 있습니다.
☀넷째: 전압계의 내부 저항이 매우 큽니다. 회로의 연결 방식을 분석할 때 전압계가 있는 곳은 개방 회로로 간주하여 회로의 두 노드에서 제거할 수 있습니다.
☀다섯째 : 전기기기의 단락(저항) : 전기기기(저항)와 전선(스위치, 전류계)을 병렬로 연결하면 전기기기에 전류가 흐르지 않는다(아래 그림과 같이) , 전기 제품은 회로의 두 노드에서 제거할 수 있습니다(제거).
☀여섯 번째: 슬라이딩 가변 저항의 세그먼트 Pa가 와이어(금속 막대)에 의해 단락되어 작동하지 않습니다. 세그먼트 Pa를 제거하면 아래의 그림 a는 그림 b가 됩니다.
☀일곱째: 직렬 및 병렬 회로 "직렬 분할 전압, 병렬 연결 전류"의 전류 및 전압 법칙에 따라 총 전류, 총 전압 및 분할 전류 및 분할 전압 간의 관계를 분석합니다.
☀여덟째, 전류계가 전기제품과 직렬로 연결되어 있으면 그 전기제품의 전류를 측정하고, 전압계가 전기제품과 병렬로 연결되어 있으면 그 전기제품의 전압을 측정하십시오. 전압계로 측정한 전압은 슬립 방식과 소스 방식으로 판단할 수 있다.
☀아홉째: 원칙적으로 전압계는 회로에서 병렬로 연결되어야 합니다. 전원 전압을 별도로 측정할 때 전원 공급 장치의 양단에 직접 연결할 수 있습니다.
일반적으로 전압계가 회로에 직렬로 연결된 경우 측정된 전압은 전원 공급 장치의 전압입니다(자세한 내용은 참고 사항 참조). 전류계가 전원 공급 장치의 양쪽 끝에 직접 연결되면 소진되고 전원 공급 장치가 단락되어 전원 공급 장치가 소진됩니다.
☀열째: 전선(노드 사이)에 전기 제품(스위치 및 전류계 제외)이 없으면 전선의 각 지점을 지점으로 간주할 수 있으며 임의로 결합, 분리, 증감할 수 있습니다. (이 방법은 노드 방법이라고도 합니다.) 예를 들면 다음과 같습니다.
02
회로 단순화 단계
☀1 단계: 주제의 요구 사항에 따라 분리된 스위치를 제거하고 닫힌 스위치를 와이어로 바꿉니다.
☀2단계: 전류계를 전선으로 변환합니다(경우에 따라 보관도 가능).
☀3단계: 전압계를 제거합니다.
☀4단계: 와이어의 노드를 병합(또는 전치)합니다. (이 단계는 회로에 많은 전기기구가 있고 서로 얽혀있을 때 사용됩니다)
☀5단계: 전기 제품이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있는지 확인하기 위해 등가 회로도를 그립니다.
☀6단계: 원래 회로에서 원리 7과 8을 사용하여 전류계와 전압계가 측정하는 전류와 전압을 판단합니다.
☀7단계: 전압계와 전류계를 등가 회로도에 추가하고 각 전류계와 전압 표시 간의 관계를 분석합니다. (제7원칙)
03
고전적인 사례에 대한 엄선된 강의
☀예제 1: 다음 회로도에서 스위치 S가 닫힌 후 전압계 V1의 판독값은 2.5V이고 V2의 판독값은 1V입니다. A2의 판독값이 0.2A이면 A1의 판독값은 얼마입니까? 두 전구의 전압을 찾으십시오.
그림
분석: 1단계: 스위치를 전선으로 전환합니다.
2단계: 전류계를 전선으로 바꾸십시오.
세 번째 단계는 전압계를 제거하는 것입니다.
네 번째 단계(생략)
5단계: 전기 연결 방법 결정
그림
분명히 두 개의 전구는 회로에서 직렬로 연결됩니다.
6단계: 원칙 4에 따라 전압계 V2가 연결 해제되어 A1을 통해 흐르는 전류가 없고 판독값이 0이라는 것을 알고 있습니다. 슬립 방식에 따라 V1은 전원과 병렬로 연결되어 전원 양단의 전압을 측정하는 것으로 알려져 있다. V2와 L2는 병렬로 연결되고 L2의 전압이 측정됩니다.
7단계: 등가 회로도는 다음과 같습니다.
그림
등가 회로도에 따르면 필요한 I1=I2=0.2A
U1=2.5V-1V=1.5V U2=1V
그림
☀예 2: 그림과 같이 스위치 s가 닫힌 후 다음 전압 표현 간의 관계는 다음과 같고 전류 표현 간의 관계는 ___입니다.
그림
분석: 첫 번째 단계: 스위치를 와이어로 전환합니다.
2단계: 전류계를 전선으로 바꾸십시오.
세 번째 단계: 전압계를 제거합니다. 네 번째 단계(생략);
5단계: 각 전기 제품의 연결 모드를 결정합니다.
그림
6단계: 원리 7과 8에 따라 전류계와 전압계로 측정한 물체를 슬립 방식 또는 소스 제거 방식으로 판단합니다.
① 원래 회로에서 전압계를 제거하면 전류계 A1과 A2가 전구와 직렬로 연결되어 있으므로 전류 표시 번호가 같음을 알 수 있습니다.
② 슬립법을 이용하여 V1은 L1 양단 전압, V2는 전원 양단 전압, V3은 L2 양단 전압을 측정한 것으로 판단할 수 있다.
7단계: 등가 회로도는 다음과 같습니다.
그림
그림
☀예 3: 회로 스위치가 닫힌 후 v1, v2 및 v3의 판독 값은 각각 8V, 9V 및 4V이므로 L1, L2 및 L3 양단의 전압은 얼마입니까?
그림
필요한 전압 관계는 U2=U1 + U3 I1=I2입니다.
솔루션: "10원칙, 7단계"에 따라 회로의 등가 회로도는 다음과 같이 얻을 수 있습니다.
그림
등가 다이어그램에서 다음 방정식을 얻을 수 있습니다.
UL1 + UL2=8V
UL2 + UL3=9V
UL3=4V
솔루션: UL1=3v UL2=5v UL3=4V
그림
☀예 4: 그림과 같이 2개의 전구 L1, L2가 직렬로 연결되어 있다고 알면 ①, ②, ③의 세 가지 전류계(전류계 또는 전압계) 중 올바른 판단은 ( )
A. ①은 전류계, ②와 ③은 전압계,
나. ①과 ③은 전압계, ②는 전류계,
다. ①과 ②는 전류계이고 ③은 전압계이다.
D. ①②와 ③은 모두 전류계입니다.
그림
분석: 이 질문은 제거 방법으로 답할 수 있습니다. A에 대한 답을 표에 채우십시오.
세 가지 위치 중에서 "10가지 원칙, 7단계"에 따라 회로도는 다음과 같이 단순화됩니다.
그림
물론 제목과 어울리지 않습니다.
답 B의 표를 그림에 채우면 회로를 다음과 같이 단순화할 수 있습니다.
그림
이 채우기 방법은 질문의 의미에 맞습니다.
답 C의 표를 회로에 채우고, 회로 L1이 분리되고 단순화된 회로도는 질문의 의미를 충족하지 않는 답 A와 동일합니다. 그림의 D에 대한 답변 표를 채우십시오. 전원 공급 장치가 단락되고 두 개의 전구를 통해 전류가 흐르지 않아 질문의 의미를 충족하지 않습니다. 따라서 답 B를 선택하십시오.
