初中电路题怎么做(初中电路难题解题技巧)
导语:一道烧脑的初中电学题,学会分析电路是关键
典题59:五只阻值均为R的电阻连接成如图所示的四边形电路ABCD,则A、B、C、D中任意两节点间的电阻值不可能是( )。
A.R
B.R/5
C.R/2
D.5R/8
解析:据题图可知,A、B、C、D 任两点间电阻值不同的情况可以有三种,分析如下:
1.AB、CD、 AD、 BC 节点间的阻值是相同的,我们可以求AB之间的阻值来分析计算如下:
1.1等效转化电路图
①为方便分析,我们给各节点和电阻编上号码,如图所示;
②我们从A点出发,第一路经过R-1到达节点B,第二路经过R-2后到达节点D,然后再分支两路,其中一节路经R-5到节点B,另一节路经R-3、节点C和R-4也到节点B,可得等效电路图如下:
③由等效电路图可知,该电路为一个混联电路,但总体上又是一个并联电联。
1.2求AB之间的电阻阻值
①为了求AB之间的阻值,首先需将较为复杂的支路电阻求出来,如下图所示的支路电阻,
易知
Rab=2R×R/2R+R=2R/3,
Rbc=R+2R/3=5R/3
此时电路图可再等效为如下图所示:
②根据二次简化电路图可知
RAB=5R/3×R/(5R/3+R)
=5R/3。
1.3如果对于AB、CD、 AD、 BC 节点间的阻值是相同的理解不来,我们可以继续做一下分析:
①首先应清楚AB与CD、 AD与BC 是完全等效的,我们现在只需再研究一下AD或者BC的等效电路图是否与AB或者CD的相同即可。
②等效电路图如下,
经比照,电路图是一样的,
故RAB=RCD=RAD=RBC。
2B、D两节点间的阻值的等效电路图如下图所示:
由图可知,等效电路为并联电路,
故有1/RBD=1/2R+1/R+1/2R
即有RBD=R/2。
3A、C两节点间的阻值的等效电路图如下图:
由图可以明显地看出电路的对称性,
由对称性可知 B、D 两点间电压为零,即 BD 段不应有电流,此时电路图再次等效于下图。
故可知
RAC=2R×2R/2R+2R=R
综上分析,4 个节点间的电阻值不可能的只有 R/5.
正确答案:B.
小结:本题运用穷举法、等效法、对称法求电阻,先将各种可能情况列举出来,画出等效电路,再运用对称性及串,并联电路知识求解.
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