Grunnreglur um einföldun hringrásar
Hægt er að einfalda flóknar hringrásir í líkamlegu rafmagni grunnskóla með eftirfarandi meginreglum:
☀Í fyrsta lagi: með því að hunsa vírviðnámið er gert ráð fyrir að R vírinn sé ≈0. Spennan yfir vírinn með straumi er núll og hægt er að mæla spennuna yfir rofann þegar hann er opinn (engin önnur brot í hringrásinni).
☀Í öðru lagi: Þegar rofinn er lokaður jafngildir það vír; þegar rofinn er opinn jafngildir það opinni hringrás, sem hægt er að fjarlægja úr tveimur hnútum hringrásarinnar. Þegar rofinn er lokaður og straumur flæðir er spennan yfir rofann núll og hægt er að mæla spennuna yfir rofann þegar hann er opinn (það eru engin önnur brot í hringrásinni).
☀ Í þriðja lagi: Innra viðnám ammælisins er mjög lítið. Þegar tengingarhamur hringrásarinnar er greind, má líta á staðinn með ampermælinum sem vír.
☀Fjórða: Innra viðnám voltmælisins er mjög stórt. Þegar tengingarhamur hringrásarinnar er greind, má líta á staðinn með voltmælinum sem opna hringrás og fjarlægður frá tveimur hnútum hringrásarinnar.
☀ Í fimmta lagi: Skammhlaup í rafmagnstæki (viðnám): Þegar rafmagnstæki (viðnám) og vír (rofi, ampermælir) eru tengdir samhliða, fer enginn straumur í gegnum rafmagnstækið (eins og sýnt er á myndinni hér að neðan) , og hægt er að fjarlægja rafmagnstækið frá tveimur hnútum hringrásarinnar (fjarlægja).
☀Sjötta: Hluturinn Pa á rennandi rheostat er skammhlaupaður af vírnum (málmstöng) og virkar ekki. Eftir að hluti Pa hefur verið fjarlægður verður myndin a að neðan mynd b.
☀Sjöunda: Greindu sambandið milli heildarstraums, heildarspennu og skiptstraums og skiptrar spennu í samræmi við straum- og spennulögmál rað- og samhliða rása "raðskipta spennu, samhliða tengdum straumi".
☀ Í áttunda lagi: Ef rafstraummælirinn er tengdur í röð við eitthvert rafmagnstæki skaltu mæla straum þess raftækis og ef spennumælirinn er tengdur samhliða einhverju rafmagnstæki skaltu mæla spennu þess raftækis. Hægt er að dæma spennuna sem mæld er með spennumælinum með renniaðferðinni og upprunaaðferðinni.
☀Níunda: Í grundvallaratriðum er nauðsynlegt að spennumælirinn sé tengdur samhliða í hringrásinni. Þegar spennan er mæld sérstaklega er hægt að tengja hana beint við báða enda aflgjafans.
Almennt séð, ef spennumælirinn er tengdur í röð í hringrásinni, er mæld spenna spennan yfir aflgjafann (sjá athugasemdir fyrir nánari upplýsingar). Ef ammælirinn er beintengdur við báða enda aflgjafans mun hann brenna út og aflgjafinn verður skammhlaupinn, sem brennur út aflgjafann.
☀Tíunda: Ef engin rafmagnstæki eru (nema rofar og ampermælar) á vírnum (milli hnúta), þá má líta á hvern punkt á vírnum sem punkt sem hægt er að sameina, aðskilja, auka eða minnka að vild. (Þessi aðferð er einnig kölluð hnútaaðferð) Til dæmis:
02
Einföldunarskref fyrir hringrás
☀Skref 1: Fjarlægðu ótengda rofann í samræmi við kröfur efnisins og breyttu lokaða rofanum í vír.
☀Skref 2: Breyttu ampermælinum í vír (einnig hægt að geyma hann eftir atvikum).
☀Skref 3: Fjarlægðu spennumælirinn.
☀Skref 4: Sameina (eða yfirfæra) hnúðana á vírnum. (Þetta skref er notað þegar mörg rafmagnstæki eru í hringrásinni og þau flækjast hvert við annað)
☀Skref 5: Teiknaðu samsvarandi hringrásarmynd til að ákvarða hvort raftækin séu tengd í röð eða samhliða.
☀Skref 6: Notaðu meginreglur 7 og 8 í upprunalegu hringrásinni til að dæma hvaða rafstraum og spennu ammælirinn og spennumælirinn mæla.
☀Skref 7: Bættu spennumælinum og straummælinum við samsvarandi hringrásarmyndina og greindu tengslin milli hvers straummælis og spennumyndarinnar. (Meginregla sjö)
03
Valdir fyrirlestrar um sígild dæmi
☀Dæmi 1: Í eftirfarandi hringrásarmynd, eftir að rofanum S er lokað, er aflestur spennumælisins V1 2,5V og aflestur V2 er 1V. Ef aflestur A2 er 0.2A, hver er lestur A1? Finndu spennuna yfir perurnar tvær.
mynd
Greining: Skref 1: Breyttu rofanum í vír;
Skref 2: Breyttu ammeternum í vír;
Þriðja skrefið er að fjarlægja voltmælirinn.
Fjórða skrefið (sleppt)
Skref 5: Ákvarða raftengingaraðferðina
mynd
Ljóst er að ljósaperurnar tvær eru raðtengdar í hringrásinni.
Skref 6: Samkvæmt meginreglu 4, veistu að voltmælirinn V2 er aftengdur, þannig að enginn straumur flæðir í gegnum A1 og lesturinn er núll; samkvæmt rennaaðferðinni er vitað að V1 er samhliða aflgjafanum og mælir spennuna í báðum endum aflgjafans. V2 og L2 eru tengdir samhliða og spennan yfir L2 er mæld.
Skref 7: Samsvarandi hringrásarmynd er sem hér segir:
mynd
Samkvæmt samsvarandi hringrásarmynd má sjá að tilskilið I1=I2=0.2A
U1=2.5V-1V=1.5V U2=1V
mynd
☀Dæmi 2: Eins og sýnt er á myndinni, eftir að rofanum s er lokað, er sambandið á milli eftirfarandi spennuframsetninga og sambandið milli núverandi framsetninga er ___.
mynd
Greining: fyrsta skrefið: breyttu rofanum í vír;
Skref 2: Breyttu ammeternum í vír;
Þriðja skrefið: fjarlægðu voltmælirinn; fjórða skrefið (sleppt);
Skref 5: Ákvarðaðu tengistillingu hvers raftækis:
mynd
Skref 6: Dæmdu hlutina sem mældir eru með ampermælinum og spennumælinum í samræmi við meginreglur 7 og 8 og renniaðferðina eða aðferð til að fjarlægja uppsprettu.
① Í upprunalegu hringrásinni, ef voltmælirinn er fjarlægður, er hægt að komast að því að ampermælarnir A1 og A2 eru tengdir í röð við ljósaperuna, þannig að núverandi framsetningsnúmerin eru jöfn;
② Með því að nota losunaraðferðina má dæma að V1 mælir spennuna á báðum endum L1, V2 mælir spennuna á báðum endum aflgjafans og V3 mælir spennuna í báðum endum L2.
Skref 7: Samsvarandi hringrásarmynd er sem hér segir:
mynd
mynd
☀Dæmi 3: Eftir að rafrásarrofinn er lokaður eru aflestur v1, v2 og v3 8V, 9V og 4V í sömu röð, svo hver eru spennurnar á báðum endum L1, L2 og L3?
mynd
Nauðsynlegt spennusamband er: U2=U1 plús U3 I1=I2
Lausn: Samkvæmt „Tíu meginreglum, sjö skrefum“ er hægt að fá samsvarandi hringrásarmynd hringrásarinnar sem hér segir:
mynd
Af samsvarandi skýringarmynd er hægt að fá eftirfarandi jöfnur:
UL1 plús UL2=8V
UL2 plús UL3=9V
UL3=4V
Lausn: UL1=3v UL2=5v UL3=4V
mynd
☀Dæmi 4: Eins og sést á myndinni er vitað að ljósaperurnar tvær L1 og L2 eru tengdar í röð, þá er réttur dómur meðal þriggja ammetera (ampermælis eða voltmælis) í ①, ② og ③ ( )
A. ① er ampermælir, ② og ③ eru voltmælir;
B. ① og ③ eru voltmælir og ② er ammeter;
C. ① og ② eru ampermælir og ③ er voltmælir;
D. ①② og ③ eru báðir ampermælar
mynd
Greining: Þessari spurningu er hægt að svara með útrýmingaraðferðinni. Fylltu út töflurnar fyrir svar við A
Meðal þriggja staða, í samræmi við „tíu meginreglur, sjö skref“ hringrásarmynd er einfaldað í:
mynd
Augljóslega passar það ekki við titilinn.
Fylltu út töflurnar fyrir svar B í myndinni, hægt er að einfalda hringrásina sem:
mynd
Þessi fyllingaraðferð passar við merkingu spurningarinnar.
Fylltu út töflurnar fyrir svar C inn í hringrásina, hringrás L1 er aftengd og einfaldaða hringrásarmyndin er sú sama og svar A, sem uppfyllir ekki merkingu spurningarinnar. Fylltu út töflur með svörum við D á myndinni, aflgjafinn er skammhlaupinn og enginn straumur rennur í gegnum perurnar tvær, sem stenst ekki merkingu spurningarinnar. Svo veldu svar B.
