物理学——电路的三种状态
(短路,通路,断路)
【知识要点】
一.短路
1.概念:短路就是直接由导线连接成闭合回路。也就是没有经过用电器,直接与电源正负极相连。
2.分类:
A.电源短路,指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。导致电路中电流过大,从而烧坏电源(破坏性极大!)。这种情况是绝对不允许的!(由于电流表内部电阻比较小,所以常被理想地看成一根导线;然而,电压表内阻比较大,常被看成断开的开关/断开的导线)
B.用电器被短接(用导线直接连在用电器两端),指的是串联的多个用电器中的一个或多个(当然不是全部)在电路中不起作用,这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的。这种情况一般不会造成较大的破坏。
将这一现象上升到理论就是:从同一起点A到同一终点B,如果存在多条可能的通路,但其中有一条是导线,则电流只流经导线,不通过其他任一通路。
3.电流路径的优先走法
把电流比作一个“人”,它所走过的路径有一定的规律可循。下面分几种情形讨论。
1. 如图1,电流从点a走到点b,有二条路可走,由于连接电路的导线电阻很小,采用近似的分析方法,可以认为导线的电阻为0,而灯泡是有电阻的(而且,作为用电器要消耗电能),所以电流优先走与灯泡并联的导线这条路径(就不怎样消耗电能),而不经过灯泡,因而在画等效电路图,可把灯泡删掉。
2. 如图2,电流从点a走到点b,走哪条路呢?由于电流表的特点是内阻很小,相对与它并联的R(电阻可以看成用电器,例如灯泡和电阻丝)而言可以忽略,所以电流优先走电流表这条路径(就不怎样消耗电能),而不经过R,同样,在画等效电路图时,应删掉R。
3. 如图3,由于电压表的内部电阻很大,可以把电压表看成开路,所以电流优先走R这条路径。当然此时有微弱的电流经过电压表,电压表有示数(电流表指针偏转角度较小,示数为0)。
4. 如图4、图5,电流优先走与电压表并联的导线或电流表,这时电压表无示数。
5. 如图6,这种情况电流将如何走法呢?由于电流表、导线的电阻都很小,相对而言,导线的电阻会更小,近似地分析认为,电流只优先走导线,所以电流表示数为0A,画等效图时,应删掉电流表。
试一试:分析电路故障
1、分析下列四种短路情况,并说明短路原因。
2.如下左图所示,若开关S闭合后,灯L1、L2均不亮,小华同学利用一根导线去查找电路故障,当她将导线连接在灯L1两端时,两灯均不亮,将导线连接在灯L2两端时,灯L1亮
而灯L2不亮.由此可以判断 ( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
3.如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压恒定不变,若开关S1闭合,S2断开时,电流表的读数是0.3A,求
(1)电源电压多大?
(2)当S1和S2都断开时,电流表的读数多大?
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的读数是多大?
(4)
物理学——电路的三种状态
(短路,通路,断路)
【知识要点】
一.短路
1.概念:短路就是直接由导线连接成闭合回路。也就是没有经过用电器,直接与电源正负极相连。
2.分类:
A.电源短路,指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。导致电路中电流过大,从而烧坏电源(破坏性极大!)。这种情况是绝对不允许的!(由于电流表内部电阻比较小,所以常被理想地看成一根导线;然而,电压表内阻比较大,常被看成断开的开关/断开的导线)
B.用电器被短接(用导线直接连在用电器两端),指的是串联的多个用电器中的一个或多个(当然不是全部)在电路中不起作用,这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的。这种情况一般不会造成较大的破坏。
将这一现象上升到理论就是:从同一起点A到同一终点B,如果存在多条可能的通路,但其中有一条是导线,则电流只流经导线,不通过其他任一通路。
3.电流路径的优先走法
把电流比作一个“人”,它所走过的路径有一定的规律可循。下面分几种情形讨论。
1. 如图1,电流从点a走到点b,有二条路可走,由于连接电路的导线电阻很小,采用近似的分析方法,可以认为导线的电阻为0,而灯泡是有电阻的(而且,作为用电器要消耗电能),所以电流优先走与灯泡并联的导线这条路径(就不怎样消耗电能),而不经过灯泡,因而在画等效电路图,可把灯泡删掉。
2. 如图2,电流从点a走到点b,走哪条路呢?由于电流表的特点是内阻很小,相对与它并联的R(电阻可以看成用电器,例如灯泡和电阻丝)而言可以忽略,所以电流优先走电流表这条路径(就不怎样消耗电能),而不经过R,同样,在画等效电路图时,应删掉R。
3. 如图3,由于电压表的内部电阻很大,可以把电压表看成开路,所以电流优先走R这条路径。当然此时有微弱的电流经过电压表,电压表有示数(电流表指针偏转角度较小,示数为0)。
4. 如图4、图5,电流优先走与电压表并联的导线或电流表,这时电压表无示数。
5. 如图6,这种情况电流将如何走法呢?由于电流表、导线的电阻都很小,相对而言,导线的电阻会更小,近似地分析认为,电流只优先走导线,所以电流表示数为0A,画等效图时,应删掉电流表。
试一试:分析电路故障
1、分析下列四种短路情况,并说明短路原因。
2.如下左图所示,若开关S闭合后,灯L1、L2均不亮,小华同学利用一根导线去查找电路故障,当她将导线连接在灯L1两端时,两灯均不亮,将导线连接在灯L2两端时,灯L1亮
而灯L2不亮.由此可以判断 ( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
3.如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压恒定不变,若开关S1闭合,S2断开时,电流表的读数是0.3A,求
(1)电源电压多大?
(2)当S1和S2都断开时,电流表的读数多大?
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的读数是多大?
(4)