如何认识电路

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  学习电学的起步之难在于对电路的识别,将它学扎实了,就会激发我们的学习兴致,轻松自如也就不言而语了.
  电路的连接方式有串联、并联和混联,而对我们初学者来说,只要掌握串联、并联两种基本方式即可,识别电路的连接方式通常有下列四种方法:
  1. 定义法
  定义法是识别串、并联电路最基本的方法.所谓“定义法”就是根据串联、并联电路的定义来进行判断电路的连接情况,若电路中的各元件是逐个顺次连接起来的,则为串联电路,如图1(a);若各元件“首首相接,尾尾相连” (“首”即为电流流入用电器的那一端,“尾”即为电流流出用电器的那一端)连接在电路两点间的,则是并联电路,如图1(b).
  2. 电流法
  电流法是识别串、并联电路最常用的方法.所谓“电流法”就是在识别电路时,电流从电源正极出发经过各用电器回到电源负极时,若只有一条路径,途中没有分流,那么这些用电器的连接方式就是串联,如图2(a);若电流在某处分为几条支路,且每条支路上都有用电器,电流在电路中有分有合,则这些用电器之间的连接方式就是并联,如图2(b).
  下面以电流法为例,选取两个常见的典型电路,分析它的连接情况,具体方法如下:
  例1分析图3(a)所示电路中三盏灯的连接方式.
  分析用“电流法”来判断.在图3(a)所示的电路中,从电源的正极出发,电流依次通过了灯L1、L2和L3,电路中没有出现“分叉”,见图3(b)的虚线所示,所以这三盏灯是串联的,等效电路如图3(c)所示.
  用电流法识别电路的连接方式,可以根据电流走向,先用虚线将电流通过的所有路径在图中画出来,再判断电路的连接方式.
  例2分析图4(a)所示电路中各灯的连接方式.
  分析根据“电流流向”用虚线画出所有的电流路径如图4(b)所示.图中电流有三条路径,且每条路径上都有一个用电器,所以这三盏灯是并联的,等效电路如图4(c)所示.
  3. 节点法
  节点法就是在识别电路的过程中,不论导线有多长,只要其间没有电源、用电器等,导线两端点均可以看成同一个点,作为各用电器两端的公共点.使用节点法时,先将图中的各节点用字母表示出来,然后找出共同点,具体方法如下:
  例3判断图5(a)中各电灯的连接方式.
  分析先将图中的各节点用字母表示出来,如图5(a)所示.由“节点法”可知,a、c之间用导线直接连接,可以看成公共点,此点接在电源正极上,同理b、d两点也可以看成公共点,此点接在电源的负极上,也就是L1、L2、L3连接在公共点a(c)、b(d)之间,由此可知,该电路有三条支路,因此这三盏电灯是并联的,等效电路如图5(b)所示.
  例4判断图6(a)中各电灯的连接方式.
  分析如图6(a)所示的电路,据“节点法”可知,a、c用导线直接连接,可以看成同一点,此点接在电源正极上,b、d用导线直接连接,也可以看成同一点,此点接在电源的负极上,也就是L1、L2、L3连接在公共点a(c)、b(d)之间,由此可知,该电路有三条支路,这是三盏电灯并联的电路,等效电路如图6(b)所示.
  4. 拆除法
  拆除法是在我们无法看到电路结构的情况下用到的一种重要方法.它依据的原理是串联电路的各用电器是互相影响的,而并联却互不影响的.因此,拆除任何一个用电器,其他用电器均不能工作的就是串联;拆除任何一个用电器,其他用电器还能工作的,就是并联,具体可见题例5:
  例5如图所示,在桌面上有两个小灯泡和一个开关,它们的连接电路在桌面下,无法看到.某同學试了一下,闭合开关时两灯均亮,断开开关时两灯均熄灭.这两个小灯泡究竟是串联连接还是并联连接?请写出判断方法.
  分析一个开关同时控制两盏灯,两灯可能为串联或并联,如图7(b)或图7(c)所示.合上开关后,将任意一灯取下,则此处电路已断开,若另一灯仍亮,则两灯为并联,若另一灯同时熄灭,则两灯就是串联.
  电路是复杂多变的,识别电路的方法也需要灵活应用,不同的电路适用不同的方法,这就需要同学们在加强练习的基础上不断总结、善于用好识别电路的技巧.
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