Основни принципи поједностављења кола
Сложена кола у основној школи физичког електрицитета могу се поједноставити следећим принципима:
☀Прво: занемарујући отпор жице, претпоставља се да је Р жица ≈0. Напон на жици са струјом је нула, а напон на прекидачу се може мерити када је отворен (нема других тачака прекида у колу).
☀Друго: Када је прекидач затворен, то је еквивалентно жици; када је прекидач отворен, то је еквивалентно отвореном колу, које се може уклонити из два чвора кола. Када је прекидач затворен и струја тече, напон на прекидачу је нула, а напон на прекидачу се може мерити када је отворен (нема других тачака прекида у колу).
☀Треће: Унутрашњи отпор амперметра је веома мали. Када се анализира начин повезивања кола, место са амперметром се може сматрати жицом.
☀Четврто: Унутрашњи отпор волтметра је веома велики. Када се анализира начин повезивања кола, место са волтметром може се сматрати отвореним колом и уклоњено из два чвора кола.
☀Пети: Кратки спој електричног уређаја (отпор): Када су електрични уређај (отпор) и жица (прекидач, амперметар) повезани паралелно, струја не пролази кроз електрични уређај (као што је приказано на слици испод) , а електрични уређај се може уклонити из два чвора кола (уклонити).
☀Шесто: Сегмент Па клизног реостата је кратко спојен жицом (металном шипком) и не ради. Након уклањања сегмента Па, слика а испод постаје слика б.
☀Седмо: Анализирајте однос између укупне струје, укупног напона и подељене струје и подељеног напона према законима струје и напона серијских и паралелних кола „серијски подељени напон, паралелно повезана струја“.
☀Осмо: Ако је амперметар повезан серијски са било којим електричним апаратом, измерите струју тог електричног апарата, а ако је волтметар повезан паралелно са било којим електричним апаратом, измерите напон тог електричног апарата. Напон мерен волтметром може се проценити методом клизања и методом извора.
☀Девето: У принципу, волтметар се захтева да буде паралелно повезан у колу. Приликом одвојеног мерења напона напајања, може се директно прикључити на оба краја напајања.
Уопштено говорећи, ако је волтметар повезан серијски у коло, измерени напон је напон на извору напајања (погледајте напомене за детаље). Ако је амперметар директно повезан на оба краја напајања, он ће бити изгорео, а напајање ће бити кратко спојено, сагоревајући напајање.
☀Десето: Ако на жици (између чворова) нема електричних уређаја (осим прекидача и амперметара), онда се свака тачка на жици може сматрати тачком, која се може комбиновати, одвајати, повећавати или смањивати произвољно. (Ова метода се такође назива методом чвора) На пример:
02
Кораци поједностављења кола
☀Корак 1: Уклоните искључени прекидач у складу са захтевима теме и окрените затворени прекидач у жицу.
☀Корак 2: Претворите амперметар у жицу (може се задржати иу зависности од случаја).
☀Корак 3: Уклоните волтметар.
☀Корак 4: Спојите (или транспонујте) чворове на жици. (Овај корак се користи када постоји много електричних уређаја у струјном колу и они су међусобно запетљани)
☀Корак 5: Нацртајте еквивалентну шему како бисте утврдили да ли су електрични уређаји повезани серијски или паралелно.
☀Корак 6: Користите принципе 7 и 8 у оригиналном колу да процените коју електричну струју и напон мере амперметар и волтметар.
☀Корак 7: Додајте волтметар и амперметар у еквивалентну шему кола и анализирајте однос између сваког амперметра и приказа напона. (Принцип седам)
03
Одабрана предавања на класичним примерима
☀Пример 1: У следећој шеми, након што је прекидач С затворен, очитавање волтметра В1 је 2,5В, а очитавање В2 је 1В. Ако је очитавање А2 0.2А, колико је очитавање А1? Пронађите напон на две сијалице.
слика
Анализа: Корак 1: Претворите прекидач у жицу;
Корак 2: Претворите амперметар у жицу;
Трећи корак је уклањање волтметра.
Четврти корак (изостављен)
Корак 5: Одредите начин електричног повезивања
слика
Очигледно, две сијалице су повезане у серију у колу.
Корак 6: Према принципу 4, знајте да је волтметар В2 искључен, тако да нема струје која тече кроз А1, а очитавање је нула; по методи клизања, познато је да је В1 прикључен паралелно са напајањем, а мери се напон на оба краја извора напајања. В2 и Л2 су повезани паралелно, а напон на Л2 се мери.
Корак 7: Еквивалентни дијаграм кола је следећи:
слика
Према еквивалентној шеми, може се видети да је потребно И1=И2=0.2А
U1=2.5V-1V=1.5V U2=1V
слика
☀Пример 2: Као што је приказано на слици, након што је прекидач с затворен, однос између следећих приказа напона је, а однос између тренутних приказа је ___.
слика
Анализа: први корак: окрените прекидач у жицу;
Корак 2: Претворите амперметар у жицу;
Трећи корак: уклоните волтметар; четврти корак (изостављен);
Корак 5: Одредите начин повезивања сваког електричног уређаја:
слика
Корак 6: Процените објекте мерене амперметром и волтметром у складу са принципима 7 и 8 и методом клизања или методом уклањања извора.
① У оригиналном колу, ако се волтметар уклони, може се наћи да су амперметри А1 и А2 повезани у серију са сијалицом, тако да су бројеви приказа струје једнаки;
② Користећи методу клизања, може се проценити да В1 мери напон на оба краја Л1, В2 мери напон на оба краја извора напајања, а В3 мери напон на оба краја Л2.
Корак 7: Еквивалентни дијаграм кола је следећи:
слика
слика
☀Пример 3: Након што је склопка затворена, очитавања в1, в2 и в3 су 8В, 9В, односно 4В, па колики су напони на оба краја Л1, Л2 и Л3?
слика
Захтевани напонски однос је: У2=У1 плус У3 И1=И2
Решење: Према "Десет принципа, седам корака", еквивалентна шема кола се може добити на следећи начин:
слика
Из еквивалентног дијаграма могу се добити следеће једначине:
УЛ1 плус УЛ2=8В
УЛ2 плус УЛ3=9В
УЛ{0}}В
Решење: УЛ1=3в УЛ2=5в УЛ3=4В
слика
☀Пример 4: Као што је приказано на слици, познато је да су две сијалице Л1 и Л2 повезане у серију, тада је тачна процена између три амперметра (амперметар или волтметар) у ①, ② и ③ ( )
А. ① је амперметар, ② и ③ су волтметри;
Б. ① и ③ су волтметри, а ② је амперметар;
Ц. ① и ② су амперметри, а ③ је волтметар;
Д. ①② и ③ су оба амперметри
слика
Анализа: На ово питање се може одговорити методом елиминације. Попуните табеле за одговор на А
Међу три позиције, према "десет принципа, седам корака" дијаграм кола је поједностављен на:
слика
Очигледно, не одговара наслову.
Попуните табеле одговора Б у слику, коло се може поједноставити као:
слика
Овај начин попуњавања одговара значењу питања.
Попуните табеле одговора Ц у коло, коло Л1 је искључено, а упрошћена шема је иста као одговор А, што не одговара значењу питања. Попуните табеле одговора на Д на слици, напајање је кратко спојено, а кроз две сијалице не тече струја, што не одговара значењу питања. Зато изаберите одговор Б.
