2019電路競賽(電路)
1.電路基礎知識
電路基礎知識的應用 ──電路工作狀態(tài)分析 河南省平頂山市衛東區田選學(xué)校 范俊奇 電路的基礎知識包括，電路的組成，電路的狀態(tài)，電路的連接關(guān)系等，是我們分析電路工作狀態(tài)的基礎。
只有能看懂電路，會(huì )正確判斷電路的連接方式，才能進(jìn)一步對電路進(jìn)行分析和計算。 一、電路分析的基礎知識 1.電路的組成 一個(gè)正確的電路應該有下列基本組成部分組成。
電源、用電器、開(kāi)關(guān)和導線(xiàn)。電源起著(zhù)把其他形式的能量轉化為電能并提供電能的作用；導線(xiàn)起著(zhù)連接電路元件和把電能輸送給用電器的作用；開(kāi)關(guān)控制電能的輸送（電流的通斷）；用電器將電能轉化為其他形式的能量。
如果一個(gè)電路缺少了這四個(gè)基本組成部分中的一部分，這個(gè)電路就不能工作或錯誤或存在危險（短路）。 2.電路的三種狀態(tài) （1）通路：接通的電路。
特征：電路中有電流而且用電器正常工作。（2）開(kāi)路：斷開(kāi)的電路。
特征：電路中無(wú)電流，用電器不能工作。（3）短路：定義：電源兩端或用電器兩端直接用導線(xiàn)連接起來(lái)（電流不經(jīng)過(guò)用電器）。
特征：電源短路，電路中有很大的電流，可能燒壞電源或燒壞導線(xiàn)的絕緣皮，很容易引起火災。并聯(lián)電路中，一旦一個(gè)支路發(fā)生短路，整個(gè)電路就短路了。
開(kāi)路和通路是電路的常見(jiàn)狀態(tài)，比如，電燈的亮和滅。而短路是錯誤的危險狀態(tài)，是絕對應該避免的。
3.串聯(lián)電路中的局部短路 在串聯(lián)電路中，由于某種原因或實(shí)際需要，使電路中的某個(gè)用電器發(fā)生短路，而其它用電器仍然工作的電路。如圖所示電路中，當開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，L1發(fā)生短路，L2仍有電流通過(guò)，可以發(fā)光。
4.電路的連接方式 電路的串聯(lián)和并聯(lián)是初中階段必須掌握的電學(xué)知識，是進(jìn)行電路分析和計算的基礎。 （1）電路連接方式的比較。
串 聯(lián) 并 聯(lián) 定 義 把元件首尾相連逐個(gè)順次連接起來(lái)的電路 把元件首首尾尾并列的連接起來(lái)的電路 結構特征 電路中只有一條電流路徑，沒(méi)有分支。 電路中有分支（有分開(kāi)的點(diǎn)和會(huì )合的點(diǎn)），電流路徑至少有兩條， 工作特征 各用電器相互影響，一處段開(kāi)所有用電器都停止工作。
各支路中的用電器獨立工作，互不影響。 開(kāi) 關(guān) 作 用 控制整個(gè)電路 干路中的開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路。
支路中的開(kāi)關(guān)控制該支路。 電路圖 實(shí) 例 裝飾小彩燈、開(kāi)關(guān)和用電器 家庭中各用電器、各盞路燈 （2）判斷電路串聯(lián)、并聯(lián)的常用方法。
基于初中階段的學(xué)習要求，僅介紹以下常用的判斷方法，在實(shí)踐中可選擇適合自己的方法熟練掌握。 ①定義法：將用電器接線(xiàn)柱編號，電流流入端為“首”，電流流出端為“尾”。
觀(guān)察各用電器，若“首→尾→首→尾”連接為串聯(lián)；若“首→首”、“尾→尾”相連，為并聯(lián)。 ②結構特征分析法：在有電路圖或實(shí)物連接圖的情況下，識別電路時(shí)，可沿著(zhù)電流方向分析：電源正極→各用電器→電源負極。
若途中無(wú)節點(diǎn)（分叉點(diǎn)），電流沿著(zhù)一條路徑前進(jìn)不分流，該電路中用電器是串聯(lián)關(guān)系；若電路有節點(diǎn)，電流在某一處分開(kāi)，在另一處又合在一起，這些用電器就是并聯(lián)關(guān)系。 ③工作特征分析法：去掉任意一個(gè)用電器，若另一個(gè)用電器也不工作，則這兩個(gè)用電器串聯(lián)；若另一個(gè)用電器不受影響仍然工作，則這兩個(gè)用電器為并聯(lián)。
在看不到電路圖或電路實(shí)物圖情況下（如路燈、家庭電路），可根據用電器的工作特征判斷連接情況。 二、應用舉例 1.(09濟寧)如圖1所示電路中，當開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合后，說(shuō)法正確的是（ ） A.L1、L2都能發(fā)光 B.L1、L2都不能發(fā)光 C.Ll能發(fā)光，L2不能發(fā)光 D.Ll不能發(fā)光，L2能發(fā)光 分析：當S1斷開(kāi)，S2閉合時(shí)，L1、L2是并聯(lián)連接關(guān)系；當S1閉合時(shí)，L1發(fā)生短路。
因為是并聯(lián)電路，一處發(fā)生短路，整個(gè)電路就處于短路狀態(tài)，所以，L1、L2都不能發(fā)光，B正確。 2.(09蘭州)如圖2所示，當開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，兩只小燈泡能同時(shí)發(fā)光的正確電路是（ ） 分析：在四個(gè)電路中，在A(yíng)電路中，兩盞電燈串聯(lián)，開(kāi)關(guān)S與一盞電燈并聯(lián)，當開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，與開(kāi)關(guān)并聯(lián)的電燈就發(fā)生局部短路，所以，開(kāi)關(guān)閉合后，只有一盞燈亮。
B電路中，是開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中的串聯(lián)電路，開(kāi)關(guān)閉合后，電路是通路，所以，兩盞串聯(lián)的電燈都會(huì )發(fā)光，B正確。C電路中，沒(méi)有電源，是一個(gè)電路基本組成部分都不完全的錯誤的電路。
D電路中，兩盞燈并聯(lián)，S閉合時(shí)，兩燈都會(huì )發(fā)光，但一盞燈沒(méi)有開(kāi)關(guān)控制，它是不符合電路基本連接要求的。 3.(09成都)如圖所示是一把既能吹冷風(fēng)，又能吹熱風(fēng)的電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路，圖中A是吹風(fēng)機，B是電熱絲。
將插頭插入插座，若只閉合開(kāi)關(guān)S1，電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng)；若將開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合，電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng)。（填“熱”或“冷”） 分析：該裝置中，吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系，S1是干路開(kāi)關(guān)，它一閉合，吹風(fēng)機就開(kāi)始工作，吹出冷風(fēng)；只有當S1、S2同時(shí)閉合時(shí)，電熱絲才能和吹風(fēng)機同時(shí)工作，吹出熱風(fēng)。
所以，答案是：冷、熱。 進(jìn)一步分析：既然吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系，為什么不給它們各安裝一個(gè)開(kāi)關(guān)分別控制呢？因為，電熱絲是不能單獨工作的。
若單獨工作，產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散發(fā)出去，吹風(fēng)機的內部溫度會(huì )很高，會(huì )燒壞吹風(fēng)機的外殼，甚至帶來(lái)危險。所以，這樣設計，就可以避免電熱絲的單獨工作，使電吹風(fēng)機既可以吹。
2.電路基礎知識
網(wǎng)孔電流法，對于一個(gè)閉環(huán)來(lái)講，繞這個(gè)環(huán)一圈電壓和為零，就有I1R1+I2R2+。。。=0
結點(diǎn)電流法，對于一個(gè)結點(diǎn)來(lái)講，有流入的電流就有流出的電流，即電流矢量和為零。
就有I1+I2+。。。。=0 回答者： coolday186 | 五級 | 2011-3-23 22:08
你說(shuō)的是基爾霍定律吧？基爾霍夫定律分基爾霍夫電壓定律（KCL）和基爾霍夫電流定律（KVL）兩個(gè)，用他求電路中支路的電流的時(shí)候，要利用網(wǎng)孔結合KCL定律列電壓方程，再利用結點(diǎn)結合KVL列電流方程，組成方程組求解
一個(gè)網(wǎng)孔就是一個(gè)回路，任瞬時(shí)在這個(gè)回路中先人為的規定一個(gè)繞行方向，回路中所有元件的端電壓代數和為零（電壓方向與繞行方向相同取正，反之取負），一個(gè)節點(diǎn)嘛，一般是指三叉及三叉以上的線(xiàn)路交點(diǎn)，任瞬時(shí)流入這個(gè)交點(diǎn)的電和流出這個(gè)交點(diǎn)的電流代數和為零，如是你規點(diǎn)流入電流為正，那么流出的就為負，節點(diǎn)也可以是一部分電路（假想用一個(gè)球面包住這部分電路成為一個(gè)節點(diǎn)） 回答者： sf133510 | 二級 | 2011-3-23 22:23
以假想網(wǎng)孔電流作變量列寫(xiě)和網(wǎng)孔個(gè)數相同的KVL方程， 聯(lián)立求解求出網(wǎng)孔電流，進(jìn)而通過(guò)網(wǎng)孔電流與支路電流的關(guān)系再求出支路電流，或者期望再求出其它電路變量，這就是網(wǎng)孔電流法。對于含有理想電流源，在不能將其轉移成某個(gè)網(wǎng)孔電流時(shí)，可采取設其兩端電壓，來(lái)增加變量，進(jìn)而增加方程。對于含有受控源的電路，其分析方法和步驟與只含獨立源電路的分析完全相同，只是要將受控變量用待求的網(wǎng)孔電流變量表示作為輔助方程。此法優(yōu)點(diǎn)：同一電路所需方程數目較支路電流法少，列寫(xiě)方程的規律易于掌握。缺點(diǎn)是不直觀(guān)，有的網(wǎng)孔電流不能用電流表測試。
以獨立節點(diǎn)的電位作為變量依KCL（連同歐姆定律）列寫(xiě)節點(diǎn)電位方程，求解出節點(diǎn)電位，進(jìn)而求得各支路電流或欲求的其它電路變量，這就是節點(diǎn)電位法。此法優(yōu)點(diǎn)是所需方程個(gè)數少于支路電流法，特別是節點(diǎn)少而支路多的電路用此法尤顯方便，列寫(xiě)方程的規律易于掌握。 缺點(diǎn)是對于一般給出的電阻參數、電壓源形式的電路求解方程工作量較大。
