选用巧妙方法解复杂电路问题

桂雨顺

摘 要：通过两个复杂电路例题，利用电流定律、电压定律来解决复杂电路问题，文中通过实例增加学生的认知水平，深化学生知识结构层次，提高学生的逻辑思辨能力。

关键词：电流定律；电压定律；回路；复杂电路

在教学中，经常会碰见学生问到一些较为复杂性电路问题，诸如由两个以上的电源构成的复杂电路，在解题时显然不能用简单的串、并联电路的方法用欧姆定律直接来解决，那么这样的复杂电路用什么方法来解决呢？这就要求我们学生首先得掌握复杂电路中各电流之间的关系以及各段电压之间的关系来求解复杂电路中的物理量。本文就是根据自己掌握的巧妙方法解决相关复杂电路问题。

一、 电流定律与电压定律的定义

电流定律：对于电路的任何节点上，任一瞬时，电路该处电流的代数和为零，即：∑I=0。

电压定律：在一个回路中，任一瞬时沿回路绕行一周，各段电路电压的代数和为零，即：∑U=0。

对于电路，如果一段不分岔的电路叫支路，有三条或三条以上支路的连接点叫节点，在电路中由支路组成的任一闭合路径称为回路。熟知了它们，会更有效地理解电流定律与电压定律的应用。

二、 应用举例

【例1】 在如图1所示的电路中，电源的电压E1=3V，E2=1V，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，求电阻R1两端的电压UAB。

解析：在圖1的电路中，假定节点A处通过三个电阻的电流分别为I1、I2和I3，依据电流定律，流入节点的电流为正值，流出节点的电流为负值，则：I2+I3+（-I1）=0

【例2】 用图2示的电路可以测量电阻Rx的阻值，图中Rx是待测电阻，G是灵敏度很高的电流表。已知电源的电动势E=24V，E1=6V，内阻均不计，R1=20Ω，R2=40Ω，R3=60Ω，R4=10Ω，此时电流表G的电流为零，则Rx的阻值为多少？

其实对于复杂的电路，应用电流定律及电压定律解决非常简洁。

三、 点析

从以上例题可以看出，依照题中的已知条件，根据电流定律和电压定律的特点，由回路电路中电压和电路中支点电流关系，正确列出方程式是关键。列方程式时主要是完整地掌握两大定律的特点，理解出电流与电压的正负值。总之对于电流，取流入节点的电流为正值，流出节点的电流为负值。对于电压，若电源的电压方向与绕行方向一致时为正值，相反时为负值；电阻的电压方向由电流方向决定，电流方向与绕行方向一致时为正值，相反时为负值。

当然对于复杂电路的解决方法有许多种，只要我们能正确认识电路相关问题，深化学生知识结构层次，让学生从实际问题中出发，会增加学生的认知水平，提高学生的逻辑思辨能力。

参考文献：

[1]文春帆 张明明.物理（电工电子类）[M].北京：高等教育出版社，2014：068.endprint