張虎崗
有些電路“天生異形”,令同學們無從下手。其實,要想拆解異形電路并不復雜,只需要下面三步。
一、拆表認清電路連接方式
首先,我們來看一個電路圖,如圖1甲所示。在這個電路中,R1、R2初看好像并聯(lián)在一起,事實果真如此嗎?讓我們把電壓表與電流表拆下,再進行判斷。具體的方法是,把電流表去掉,然后用導線將“缺口”連接;把電壓表去掉后,“缺口”不補。
觀察拆表后的電路,如圖1乙所示。很明顯R1、R2是串聯(lián)在一起的。
二、“手拉手”判斷電壓表測量對象
電壓表與哪段電路并聯(lián),測量的就是哪端電路兩端的電壓。這個道理我們都懂,但問題是怎么從奇形怪狀的電路中判斷電壓表與誰并聯(lián)呢?這就需要一些技巧了。下面介紹一種形象的判斷方法:手拉手,找朋友。
具體方法是:去掉電源,觀察電壓表與哪段電路能組成閉合“圓圈”,則電壓表測量的就是哪段電路兩端的電壓。(這個“圈”中只能有一個電壓表)把電壓表想象為一個人,兩側(cè)導線是伸出的兩只手,這兩只手和哪段電路拉住,就和哪段電路圍成一個圈,則它測量的就是哪段電路兩端的電壓。
圖2所示就是用“手拉手”的方法判斷圖1甲各個電壓表的測量對象。很明顯,電壓表V1測R1、R2兩端總電壓,也就是電源電壓;電壓表V2測R2兩端電壓。
三、去掉電流表判斷電流表的測量對象
對于串聯(lián)電路來說,電流表毫無疑問是測量通過各個用電器(或電阻)的電流。但是對于并聯(lián)電路,又該如何確定電流表所測的電路呢?可以用一個簡單的方法,就是去掉電流表。去掉電流表后,哪段電路不能工作,電流表測量的就是通過哪段電路的電流。(為避免電壓表的干擾,將電壓表也一起拆去)
從圖3所示可知,當電路中去掉電流表A1后,R2不能工作,R1仍能工作,所以電流表A1測量的是通過R2支路的電流;當去掉電流表A2后,R1、R2都不能工作,所以電流表A2在干路中,測量通過R1、R2的總電流。
例 在如圖4所示電路中,閉合開關S后,在滑片P向右滑動的過程中,各電表示數(shù)變化正確的是( )。
A. A1、A3示數(shù)不變,A2、V示數(shù)變小
B. A1、V示數(shù)不變,A2、A3示數(shù)變大
C. A1、A2、V示數(shù)不變,A3示數(shù)變小
D. A2、V示數(shù)不變,A1示數(shù)變小,A3示數(shù)變大
解析:在該電路中,R1、R2并聯(lián),電壓表測電源電壓,電流表A1測R2的電流,電流表A2中沒有電流通過,電流表A3測干路中電流。電源電壓不變,故電壓表V示數(shù)不變,R2阻值不變,故電流表A1示數(shù)不變,電流表A2示數(shù)始終為0。當滑片向右滑動時,R1阻值變大,通過它的電流變小,則干路中電流也變小,故電流表A3示數(shù)變小。
答案:C
點撥:在異形電路中,往往隱藏著兩個不變量:電源電壓、定值電阻。這兩個不變量往往是分析問題的突破口。