电路基础好不好,能不能理论加实践完美融合呢?检验的最好方式就是通过测试是否能理解电路图表达的含义,以及要做到什么功能等作用。下面我们通过几组电路图去学习,希望对各位有所帮助!
Q1:下面有两个电路,哪个电池比较辛苦?
注意,电路 B 的开关是打开的状态,所以它根本就没有在工作。而电路 A 在电池两段只连了导线,导线是畅通无阻的。也就是说,电池好不容易把正负电荷分开,它们就又通过这条畅通无阻的道路回到了一起。
所以, B 中的电池处于休闲状态,啥也没干,而 A 中的电池却忙到要疯,大概用不了多久就会累死。如果这个问题你不能顺利回答出来,那后面当然就不用看了,我们的尝试以失败告终……应该不至于吧?
好了,继续。电阻,顾名思义,就是对电流的阻力。电路 A 是纯导线,意味着电阻小到可以忽略不计, 学名叫短路。电路 B 没连着,中间隔了一段空气,这段空气可以认为电阻极大,故称作断路。
Q2:下面有两个电路,哪个电池比较辛苦?
现在电路里各接了一块电阻,阻值不一样大,欧姆(Ω)是电阻的单位。在现实生活中,电炉子、白炽灯这些东西本质上都可以认为就是这么一条电阻。回答问题之前,回想一下刚才自己敏锐而正确的感觉,以及我的补充解释。
是的,电路 C 的电池比较累,因为电阻小。电路中电阻越大,电池越轻松,电阻越小,电池越劳累。 电池这个工作,就好比是库房里备货的,外面销路越顺畅你就越累,越卖不动你越可以歇着。当然,挣不挣钱是另外一回事。
所谓累不累,就是干活儿的快慢。如果你有100块砖要搬,给你一年时间,那这个事情轻松得就像没有一样。如果只给你半分钟,那就非常辛苦了。干活的快慢就是 功率,从现在开始,我将停止使用“辛苦”或者“累不累”这样的通俗说法,而改用:
Q3:下面有两个电路,哪个电池的功率比较大?
所以,电路 E 阻力小,比较好走,电池的实际功率比较大。
电池这个称号有点狭窄,还是叫电源比较好。电源是驱动整个电路里的电流流动的,它的功率就是整个电路的总功率。
Q4:下面有两个电路,哪个电路的总功率比较大?
这个,左边还跟刚才一样,右边的两个电阻换了一种连结方式。那么电流会怎么走呢?
通常,如果对这种问题有困惑,我会先把电路掰弯,画得更像河流一点:
由于导线没有电阻,弯或直都无所谓,所以电路 H 和电路 H' 是完全一样的。在身后的斥力和前方的引力的双重作用下,正电荷只想快速奔向电源负极。中间虽然有个环,但没有任何力量驱使它们在里面兜圈子,所以电流方向如图所示。
也就是说,还是看电路的总电阻,电路 H 的总电阻只有电路 G 的一半,因此它的总功率比较大,终于轮到右边获胜一次了。
功率用英文字母 P表示,即 Power。一个Powerful的人或机构,就是那么一种气场特别大的感觉。而一个Powerful(功率大)的用电器,就是特别能耗电。
Q5:下面有两个电路,哪个电路的总功率比较大?
由于既有串联又有并联,这两个电路已经赫然超出了初中物理的大纲要求。但其实也并没有什么新东西。
先看左边的电路 I :
它首先是一个串联电路。谁和谁串联呢?一个电阻和一个红圈串联。还记得吗?红圈这个局部刚才我们已经通过电路 H 研究过了,它的阻值相当于半个 R 。所以,电路 I 的总电阻是1.5 R 。
再看右边的电路 J :
它首先是一个并联电路,谁和谁并联呢?一个电阻和一个红圈并联。而红圈我们在电路 F 里已经研究过了,它相当于2个 R 。那么一个 R 和一个2 R 并联,总电阻是多少呢?
通过能力是1.5倍,那么阻力就是它的倒数,也就是2/3。所以,Q5中两个电路的总电阻就都算出来了,左边的电路 I 是1.5 R ,右边的电路 J 是(2/3) R 。电路 J 的总电阻比较小,所以它的功率大,右边再次获胜。
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