一個初中物理串並聯電路難題

題目為:如圖所示9個阻值均為4Ω的電阻連成的電路圖,現在A、B兩點間加上8V電壓,則流過直接接在E、B兩點間的電阻的電流為 A,流過直接接在E、D兩點間電阻的電流為 A。

一個初中物理串並聯電路難題

先看答案:

由電流的結構可以知道該電路左右兩部分是對稱的,所以AE之間的電勢差與EB之間的電勢差是相等的,所以流過直接接在EB兩點之間電阻上的電流為:I=4V/4Ω=1A。

由於電路左右兩部分是對稱的,可以知道電路中由A點流向C點的電流在C點分成三部分,流向CE的電流然後又由E流向D點,匯合後流向B。

CD間等效電阻為R+[1/(1/2R+1/R+1/2R)]=2.5R=10Ω。該支路總電流為8V/10Ω=0.8A。

所以CD間的電壓為[1/(1/2R+1/R+1/2R)]*0.8A=1.6V。

因此流過直接接在ED之間電阻上的電流為1.6V/8Ω=0.2A。答案分析的電路等效為下圖所示:

一個初中物理串並聯電路難題

相信大家看到這個圖的話,這個題目就沒有難度了。至於為什麼可以這樣話,答案就沒說了。在此我們證明一下為什麼可以這樣畫。

這樣畫的前提就是認為E、E1兩點之間電勢相等,兩點之間無電流通過。證明如下:

假設φA=8V ,φB=0V ,Uae=Ueb=4V φE=4V

CD間等效電阻為R+[1/(1/2R+1/R+1/2R)]=2.5R=10Ω。該支路總電流為8V/10Ω=0.8A。

Uac=4Ω*0.8A=3.2V,φC=φA-3.2V=4.8V

CD間的電壓為[1/ (1/2R+1/R+1/2R)]*0.8A=1.6V

Uce1=Ue1d=0.8V,φE1=4.8V-0.8V=4V=φE

所以E點與E1點電勢相等,兩點之間無電流通過,可畫成上圖所示等效電路。


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