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高中物理:等效電源(1)原理篇

 當(dāng)以讀書(shū)通世事 2023-06-14 發(fā)布于甘肅

Part1電源和電阻串聯(lián)如圖1所示,,電源與電阻串聯(lián)后看作一個(gè)整體,整體以外為純電阻電路,,即可看成一個(gè)等效電阻,。

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根據(jù)閉合電路歐姆定律,從整體右端流出,、左端流入的電流:根據(jù)歐姆定律,,整體兩端的電壓:聯(lián)立(1)(2)式,設(shè),,則觀察(3)(4)式,,發(fā)現(xiàn)它形式上與我們所學(xué)習(xí)的閉合電路歐姆定律、電源路端電壓與電流關(guān)系完全一致,,特別地,,當(dāng)整體不接外電路時(shí),即,,整體兩端電壓數(shù)值上等于,。因此,我們可以做這樣的等效處理:電源與電阻串聯(lián)后的整體,,可以看作一個(gè)等效電源,,其等效電動(dòng)勢(shì)。

Part2電源和電阻并聯(lián)如圖2所示,,電源與電阻并聯(lián)后看作一個(gè)整體,,整體以外為純電阻電路,即可看成一個(gè)等效電阻,。

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根據(jù)閉合電路歐姆定律、歐姆定律以及電阻串并聯(lián)規(guī)律,,從整體右端流出的電流聯(lián)立(5)(6)(7)式,,經(jīng)過(guò)一段不想輸入的復(fù)雜計(jì)算,解得設(shè),,則觀察(10)(11)式,,發(fā)現(xiàn)它形式上與我們所學(xué)習(xí)的閉合電路歐姆定律、電源路端電壓與電流關(guān)系完全一致,,特別地,,當(dāng)整體不接外電路時(shí),即,,整體兩端電壓數(shù)值上等于,。因此,,我們可以做這樣的等效處理:電源與電阻并聯(lián)后的整體,可以看作一個(gè)等效電源,,其等效電動(dòng)勢(shì),。

Part3戴維南定理戴維南定理(Thevenin's theorem) 兩端有源網(wǎng)絡(luò)可以等效于一個(gè)電壓源,其電動(dòng)勢(shì)等于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓,,其內(nèi)阻等于從網(wǎng)絡(luò)兩端看除源(將電動(dòng)勢(shì)短路,,內(nèi)阻保留在網(wǎng)絡(luò)中)網(wǎng)絡(luò)的電阻。補(bǔ)充說(shuō)明(1) 網(wǎng)絡(luò)指的是電路或其中的一部分,,有源指的是網(wǎng)絡(luò)中有電源,,兩端指的是網(wǎng)絡(luò)與其余部分電路的聯(lián)系只有兩個(gè)接口。電壓源指的是實(shí)際電源,,可看成恒壓源與電阻的串聯(lián),,而恒壓源指的是能夠保持兩端電壓恒定的理想裝置。(2) 根據(jù)百度百科的介紹,,在單頻交流系統(tǒng)中,,此定理不僅只適用于電阻,也適用于廣義的阻抗,。為了安全使用該定理而不至于出錯(cuò),,我一般只考慮在純電阻電路中使用它。根據(jù)戴維南定理,,可以非??焖俚玫诫娫磁c電阻串聯(lián)、電源與電阻并聯(lián)兩種情況的等效電源的等效電動(dòng)勢(shì)和等效內(nèi)阻,。其計(jì)算量比上面展示的和不想輸入的復(fù)雜計(jì)算要簡(jiǎn)單得多,,這里不再贅述。需要說(shuō)明的是,,高考物理對(duì)戴維南定理并不做要求,,但如果我們面對(duì)選擇題和實(shí)驗(yàn)題之類(lèi)的不看過(guò)程的題目,用一些不做要求的知識(shí),,如果可以提高解題速度,,又何樂(lè)而不為呢?當(dāng)然,,前提是學(xué)有余力的情況下了,。

Part4最后鑒于本人知識(shí)有限,兼之做事不細(xì)心,,出錯(cuò)在所難免,!歡迎各位指出錯(cuò)漏,感激不盡!

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