电路动态分析模型

一、模型定位

电路动态分析题通常不难算,但很容易判断错方向。它考的不是某一个公式,而是“电阻变化后,全电路电流、电压、功率如何连锁变化”。

核心句:

先看总电阻,再看总电流;先干路,后支路;先外电压,后局部电压。

关联入口:

二、识别题眼

题眼指向模型第一动作
滑动变阻器滑片移动动态电路判断接入电阻增减
电源有内阻闭合电路欧姆定律
电表读数变化测量量判断先确认电表测谁
灯泡亮暗变化功率变化判断
某电阻短路/断路等效电路变化重画等效电路
电容器接入直流电路稳态分析稳态时电容支路断路

三、核心方程

闭合电路欧姆定律:

路端电压:

电功率:

纯电阻热功率:

串并联关系:

电容器:

四、标准判断流程

  1. 重画等效电路,标出电源内阻和电表位置。
  2. 判断滑片移动或开关变化导致哪一部分电阻变化。
  3. 求总外电阻变化。
  4. 判断干路电流变化:
  1. 判断路端电压变化:
  1. 回到局部支路,按串并联关系判断分压、分流、功率。

五、典型题型

1. 滑动变阻器动态

滑片移动题先看实际接入电路的那一段电阻,而不是看滑片向左还是向右的直觉。

判断句式:

滑片移动 -> 接入电阻变大/变小 -> 总电阻变大/变小 -> 干路电流变小/变大 -> 路端电压变大/变小

2. 电源内阻动态

电源有内阻时,外电阻变大:

  • 总电流减小;
  • 内电压 减小;
  • 路端电压 增大。

外电阻变小则相反。

3. 电容器所在支路

直流稳态中,电容器支路相当于断路,没有稳定电流通过电容器。但电容器两端电压由它连接的两个节点电势差决定。

开关变化后,电容器电荷量变化:

若问通过某支路的电荷量,常与电容器充放电量有关。

六、典型例题

例 1:外电阻增大

题目:电源电动势 、内阻 不变,外电阻 增大,判断干路电流和路端电压变化。

答案

由:

可知 增大, 减小。

路端电压:

减小, 减小,所以 增大。

例 2:灯泡亮度

题目:定值电阻与灯泡串联,电路电流增大,判断灯泡亮度。

答案

灯泡亮度看实际功率。若近似认为灯泡电阻不变,则:

电流增大,功率增大,灯泡变亮。若灯泡电阻随温度变化,定性仍要回到实际功率

例 3:电容器电荷变化

题目:电容器电容 不变,两端电压由 变为 ,求电荷量变化。

答案

若只问通过导线某截面的电荷量,通常取大小:

七、易错点

错误表现错因纠正动作
滑片方向凭直觉判断没看接入部分先把接入电阻描出来
忘记内阻把电源当理想电源题中有内阻先写
电压表读数看错不知道测哪两点电势差标节点,圈电压表两端
灯泡亮暗只看电流功率意识弱回到
电容器支路当通路稳态概念错直流稳态电容支路断路

八、考试答题骨架

等效电路:
变化源:
总电阻:
干路电流:
路端电压:
局部支路:
电表/灯泡/电容器结论:

九、关联训练