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奧運(yùn)比賽期間,機(jī)器狗巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)了一處設(shè)備故障,電工維修后,某同學(xué)要來換下的元件,嘗試用自己所學(xué)知識(shí)排除故障。
菁優(yōu)網(wǎng)
(1)他找到了一只舊電流表,擬接在電路中檢測(cè)該電流表是否能正常工作。電流表的量程為1.5A,所用電源電壓為1.5V,再用一個(gè)金屬框架作為負(fù)載,框架結(jié)構(gòu)如圖甲所示,已知該框架的每個(gè)小三角形均為正三角形,每條短邊的電阻都是1Ω。為保證電流表安全,應(yīng)將框架的
cd
cd
(填“ab”或“cd”)兩端接入電路,此時(shí)電流表示數(shù)為
1.35
1.35
A;
(2)通過元件說明書,得知其內(nèi)部電路如圖乙所示。當(dāng)他運(yùn)用自己所學(xué)的電路知識(shí)解決問題時(shí),有兩個(gè)難點(diǎn):
其一,電源除了標(biāo)注其電壓以外,旁邊還標(biāo)注了一個(gè)電阻值r。經(jīng)查資料,他得知這個(gè)電阻被稱為電源的“內(nèi)阻”,是電源內(nèi)部電路的電阻值,其效果相當(dāng)于在電壓恒定的理想電源所在支路串聯(lián)一個(gè)大小為r的定值電阻,原理如圖丙所示。因此,如果將一個(gè)恒壓為E、內(nèi)阻為r的電源接上電阻為R的定值電阻,則電路中的電流值I的表達(dá)式為
I=
E
R
+
r
I=
E
R
+
r

其二,該電路中出現(xiàn)了多個(gè)電源,且互為并聯(lián)關(guān)系。他經(jīng)過認(rèn)真思索,發(fā)現(xiàn)了對(duì)參數(shù)為“E,r”的電源外接R電阻的時(shí)候,如果對(duì)其電源表達(dá)式稍加改造,就可以寫成I=
r
R
+
r
?
E
r
,他非常敏銳的注意到:該電流表達(dá)式可以看作一個(gè)并聯(lián)電路的分流值,其干路總電流為
E
r
并保持不變,但是這個(gè)恒定的電流由誰來提供呢?他認(rèn)為也應(yīng)當(dāng)存在一種新的電源,就像恒壓電源能提供恒定的電壓,它也應(yīng)當(dāng)可以使電源所在電路保持恒定的電流,暫且取名為“電流源”,以“菁優(yōu)網(wǎng)”作為元件符號(hào),箭頭表示電流方向。如圖丁所示,1號(hào)支路的電阻為r,則2號(hào)支路的電阻應(yīng)為R,電流I應(yīng)為通過
R
R
(填“R”或“r”)的電流大小。如此,就神奇地完成了一個(gè)由有內(nèi)阻的電壓源外接電阻R到有內(nèi)阻的電流源外接電阻R的等效轉(zhuǎn)換。結(jié)合電源內(nèi)阻的定義,你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)將公式中的
E
r
部分理解為
內(nèi)阻r無窮大或者r遠(yuǎn)大于R
內(nèi)阻r無窮大或者r遠(yuǎn)大于R
時(shí)的電流;
(3)如果圖乙中的電路參數(shù)為:R1=1Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,R4=3Ω,E1=3V,r1=2Ω,E2=6V,r2=3Ω,E3=9V,r3=1Ω。若電源E2所在支路發(fā)生斷路,此時(shí)電流表示數(shù)是多少?(寫出必要的計(jì)算過程和文字說明,直接寫出結(jié)果不得分)
(4)排除故障后,電路正常工作時(shí),電流表的示數(shù)是多少?(寫出必要的計(jì)算過程和文字說明,直接寫出結(jié)果不得分)
【答案】cd;1.35;I=
E
R
+
r
;R;內(nèi)阻r無窮大或者r遠(yuǎn)大于R
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/24 0:0:9組卷:213引用:1難度:0.1
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.甲、乙兩地相距30km。在甲,乙兩地之間沿直線架設(shè)了兩條輸電線,已知輸電線的電阻與其長(zhǎng)度成正比?,F(xiàn)輸電線在某處發(fā)生了短路,為確定短路位置。甲地檢修員先用如圖所示的測(cè)量?jī)x接入AB時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A;乙地檢修員后用相同的測(cè)量?jī)x接入CD時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A.則短路位置離乙地( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/9/5 4:0:8組卷:918引用:5難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.半導(dǎo)體二極管
    半導(dǎo)體二極管主要由P型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體、接線端、外殼組成,其結(jié)構(gòu)及對(duì)應(yīng)的電路符號(hào)如圖甲、乙所示。二極管具有單向?qū)щ娦?,?dāng)二極管兩端加正向電壓時(shí),電流從正接線端流進(jìn)二極管時(shí),二極管導(dǎo)通,相當(dāng)于一根導(dǎo)線,必須說明,當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí),二極管仍然不能導(dǎo)通,只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(鍺管約為0.1V,硅管約為0.5V)以后,二極管才能真正導(dǎo)通,導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V)。而電流負(fù)接線端流入時(shí),二極管斷路,實(shí)際上不會(huì)有電流通過。

    (1)如圖丙,已知電源電壓為3V,則開關(guān)S閉合后,燈泡L
    (能/不能)發(fā)光,電壓表的示數(shù)為
    V;
    (2)如圖丁所示,將一個(gè)鍺材料二極管、電阻R和電流表串聯(lián)接入電路中,電源電壓恒為3V不變,電阻R 1 =30Ω。開關(guān)S閉合后,電流表有示數(shù),電壓表的示數(shù)為
    V,電流表示數(shù)為
    A;
    (3)科研人員利用P型元件和N型元件串聯(lián),如圖戊所示,當(dāng)電流通過時(shí),P、N型材料的兩端會(huì)產(chǎn)生溫度差(珀?duì)柼?yīng)),從而制成了電腦的散熱器,如圖所示,在電流方向由N流向P的地方吸熱,而在電流方向從P流向N的地方放熱。如圖相當(dāng)于一個(gè)
    聯(lián)電路,靠近電腦發(fā)熱體(CPU)的是圖中
    (上方/下方)的陶瓷片。
    發(fā)布:2024/9/5 0:0:8組卷:221引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.在物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)課上,小碩和同學(xué)利用所學(xué)的電學(xué)知識(shí),自制設(shè)計(jì)了電子秤的原理圖,如圖所示。它利用電壓表的示數(shù)來表示物體的質(zhì)量。托盤、輕彈簧上端和金屬滑片固定一起,托盤和彈簧的質(zhì)量不計(jì)。已知電源電壓U=3V,電阻R0=10Ω,電阻R1=20Ω,電壓表的量程為0~3V。
    (1)電路設(shè)計(jì):要使電子秤能正常工作,應(yīng)將觸點(diǎn)
    與觸點(diǎn)
    連接。
    (2)故障排除:小碩在正確完成電路連接后閉合開關(guān)S,改變托盤中物體的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),但始終不變,發(fā)生故障的原因可能是
    。
    A.R0斷路
    B.R1短路
    C.電壓表短路
    D.金屬滑片P處斷路
    (3)刻度調(diào)試:
    ①調(diào)零。在托盤中無物體時(shí)使金屬滑片P處于R1最上端,此時(shí)電壓表的示數(shù)為零。
    ②標(biāo)度。每次向托盤中增加100g的砝碼在電壓表指針?biāo)肝恢玫目潭缺P上標(biāo)出相應(yīng)的質(zhì)量值。當(dāng)將1kg的物體放在托盤中,金屬滑片P剛好指在距R1上端四分之一處如圖所示,則“1kg”應(yīng)標(biāo)在電壓表
    V的位置上。該電子秤能測(cè)量的最大質(zhì)量是
    kg,應(yīng)標(biāo)在電壓表
    V的位置上。
    (4)發(fā)現(xiàn)問題:小碩在標(biāo)示電子秤刻度時(shí),同組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)電子秤的刻度不均勻。請(qǐng)解釋其中的原因:
    。
    發(fā)布:2024/9/27 3:0:2組卷:344引用:2難度:0.5
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