等效电路图的八种画法

工程师 2018-08-21 265734

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描述

　　等效电路

　　等效电路又称“等值电路”。在同样给定条件下，可代替另一电路且对外性能不变的电路。电机、变压器等电气设备的电磁过程可用其相应的等效电路来分析研究。

　　等效电路是将一个复杂的电路，通过电阻等效、电容等效，电源等效等方法，化简成具有与原电路功能相同的简单电路。这个简单的电路，称作原复杂电路的等效电路。

　　等效电路图的画法步骤

　　1、认真审题，在草稿纸上画出原图，并把开关的状态、滑动变阻器的滑片所处的位置依题意画下；

　　2、根据电流路径的优先走法，把没有电流经过的元件用橡皮擦擦掉，同时将断开的开关及与其串联的元件与擦掉，闭合的开关用导线代替；

　　3、正确分析电路的连接方式，明确电流表测哪部分电路的电流，电压表测谁的电压，再将电路图整理，即画出了等效电路图；

　　4、把已知条件尽可能标注在等效电路图上；

　　5、找出所求的物理量与哪个等效图对应，然后根据串、并联电路的特点，特别注意电源电压不变，定值电阻的阻值不变，正确运用电学公式来分析解答。

　　等效电路画图的技巧

　　第一种方法叫首尾相接法，如果是全都是首尾相连就一定是串联，如果是首首相连，尾尾相接，就一定是并联。如果是既有首尾相连，又有首首相连，则一定是混联。

　　第二种方法叫电流流向法，根据电流的流向，来判断和串并联的特点，来判断串联、并联和混联电路。

　　第三种方法，叫手捂法，含义是任意去掉一个用电器，其他用电器都不能工作的一定是串联；任意去掉一个用电器，其他用电器都能工作就一定是并联；任意去掉一个用电器，其他用电器部分能工作的一定是混联。

　　第四种方法，叫节点法

　　1、标出等势点。依次找出各个等势点，并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。

　　2、捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点拉到一起，合为一点，然后假想提起该点“抖动”一下，以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻，这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流“兵分几路”及与下一个节点的联接关系。

　　3、整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应，整理后的等效电路图力求规范，以便计算。

　　等效电路图的八种画法详解

　　1、伸缩导线法

　　若导线上两点间无用电器连接，则可将这两点间的导线伸长或缩短，甚至可缩成一点。

　　例1：把图1电路改画成串。并联关系明显的等效电路。

　　解析：因B与D两点.A与C两点间无用电器，故可将BD、AC导线缩短：先将导线BD缩成一点得图2电路，再将导线AC缩成一点得图3电路，最后经处理可得等效电路如图4.

　　电路图

　　2、拽拉导线法

　　将电路中的连接点向上向下、向左向右拽拉，再经处理即可得串、并联关系明显的等效电路。

　　例2 ：把图5电路改画成串。并联关系明显的等效电路。解析将A点先向上拉再向左拉，将B点先向下拉再向右拉得图6电路;再经处理可得图7即题中所求电路。

　　电路图

　　3、合并节点法

　　不论导线有多长，只要其间没有连接电源、用电器，则导线两端点都可看成一点，从而找出各用电器两端的公共点。此法可用于识别不规范的电路。

　　例3：把图8电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

　　解析：因AC和BD两导线上都没有连接用电器，故可把AC和BD导线看作A和B两个点处理;进而可知四个电阻并联在A、B两点之间，将这四个电阻并联接在A、B两点之间、使其作为电阻公共点即可得图10所示题中所求电路。

　　电路图

　　4、移动节点法

　　一个节点可从导线上的一处移到另一处，但不可越过电源、用电器。

　　例4：把图11电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

　　解析：将节点A向左移到左侧导线上，将节点B向右移到右侧导线上，所得图12电路即题中所求。

　　例5 ：将图13电路改画成申、并联关系明显的等效电路。

　　解析将节点A向上移，将节点B向下移，得图14电路即为图中所求。

　　电路图

　　5、元件拆除法

　　拆除法是识别较复杂电路的一种重要方法：

　　串联电路一拆除一段电路上的用电器后，其他路段上的用电器不能正常工作。

　　并联电路---拆除其中一条支路上的用电器后，其他支路上的用电器仍能正常工作。

　　例6：把图15电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

　　解析：L1拆除后得图16电路：L2拆除后得图17电路：L3拆除后得图18电路：分析三图可知，无论拆除哪个灯泡其余灯泡均可正常发光，因此三灯是并联关系，再接着画等效电路图就不难了。

　　电路图

　　6、简化电路法

　　把断开的开关或被短路的用电器去掉的方法叫简化电路法。

　　例7：把图19电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

　　解析：去掉S.L3简化后得图20电路，拉拽导线后得图21电路即为所求。

　　电路图

　　7、电表摘补法

　　对于有电表的电路可采取电表摘补法分析：把电压表换文字内容连接处看成断路，电流表连接处看作一根导线。由于导线、开关、电流表的阻值很小，所以在电路中可以把电压表两端导线在电路中进行等效移动，在移动中电压表两端导线可以跨过电路中任何导线、开关、电流表等电阻值很小的元件，而几乎不影响电压表的读数。

　　例8：把图22电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

　　解析：电压表处看成断路，电流表处看作一根导线，摘掉电压表和电流表，得图23电路;将导线拉直，再补接上电压表和电流表所得图24电路即为所求。

　　用电压表测电压时测的是电路两端电压，但在某些接有电压表的电路中电压表测的究竟是哪部分电路的电压，有部分学生始终弄不明白，这一问题也可以用画等效电路图的方法来解决。

　　电路图

　　8、电流走向法

　　按电流的分流走向、用电器连接的先后关系，改画电路图的方法叫电流走向法。

　　例9 ：把图25电路改画成串、并联关系明显的等效电路。

　　解析：电流从电源正极流出通过A点后分为三路（AB导线可缩为一点），经外电路巡行一周由D点流人电源负极。第一路经R直达D点;第二路经R2到达C点，第三路经R也到达C点，显然R2和R，在AC两点之间为并联关系;第二、三路汇合于C点经R，到达D点，可知Rz、R并联后与R，串联，再与R，并联，所得图26所示电路即为题中所求.

电路图

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