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空载电压怎么求(空载状态下的电压怎么算)

导语:初中物理中的“空载电压”:求S1断开或闭合时电压表的示数

题目:

已知如图中电源电压为3V,R1=10欧,求开关S1闭合及断开时,电压表V1的示数。

答案:

当S1闭合时,电压表V1的示数为3V;当开关S1断开时,电压表V1示数为0。

理解分析:

一、电压表的工作原理:

电压表本质上就是一个电流表。

它的工作原理是,将流过自身的电流通过“转化”,以电压的形式显示出来。

二、电压表在电路中的特性:

1、电压表有极高的内阻。“内阻”,可以简单地理解为,当电压表接入电路后,它在电路中等效于(相当于)一个电阻,这个电阻的阻值就叫电压表的内阻。如下图所示的电压表接入线路后,等效于一个阻值为R0的电阻。

2、 因为电压表内阻很高,所以并联进电路后,因流过自身的电流极小,所以对线路的分流几乎为零。串联进电路中后,通过自身的电流极小,小到可以忽略不计,但不是真正的“零”。如下图。

三、题目解答:

当S1断开时,电压表中没有电流流过,所以显示为0;

当S1闭合时,有电流流过电压表,所以电压表有指示。

设电阻R1两端的电压为Ur,电压表两端的电压为Ub,如下图,由图可知,

Ur+Ub=3V,

因为流过线路的电流几乎为0,所以Vr=0,

所以Ub=3 — 0=3V.

总结:

认准电压表中是否有电流流过。

如果没有,电压表示数为0;

如果有(哪怕极小极小到可以忽略不计),则电压表就有指示。

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