如何設計電路

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網

  初中物理電學部分的設計電路是重點又是難點,如何設計電路應從以下三個步驟去考慮:第一步分析用電器的連接情況,一般有四種情況:1、串聯2、并聯3、電路的一部分短路(用電器串聯)4、混聯。第二步分析開關的位置。第三步接上電源把電路補全。

  下面通過幾個練習說明之

  例1、額定電壓是60V的燈泡若干個,要把它們接在照明電路中,如何連接,至少接多少個?

  分析:照明電路的電壓是220V,額定電壓是60V的燈泡直接接在220V的電路上,會損壞燈泡,把燈泡并聯也不能改變燈泡兩端的電壓,所以把燈泡串聯來分擔電壓,220V÷60V≈3.7(個),倘若用3個燈泡串聯,電燈兩端的電壓還是超過60V,所以至少用4個燈泡串聯。

  例2:小明和小紅是鄰居,為了交流方便他們設計:小明在家按開關時小紅家的電鈴響小明家的電鈴不響,小紅在家按開關時小明家的電鈴響小紅家的電鈴不響,共用一個電源并且放在小明家,導線若干。請你幫助他們設計電路。

  分析:小明和小紅的電鈴都能單獨工作,互相不影響,兩個電鈴是并聯。小明在家按開關時小紅家的電鈴響,說明小明的開關控制小紅的電鈴應該串聯,同理小紅的開關控制小明的電鈴也應該串聯,注意實際開關和電鈴的位置。最后接上電源把電路補全。設計的電路如圖

  例3:器材:紅綠燈各一盞、開關兩個S1和S2、電源一個、導線若干。設計電路符合下列要求:

  1)閉合S1紅、綠燈都亮

  2)同時閉合S1和S2紅燈亮、綠燈熄滅

  分析:閉合S1紅、綠燈都亮,紅、綠燈的連接方式有兩種,⑴開關S1、、紅、綠燈串聯,⑵紅、綠燈并聯,開關S1接在干路上。還有一個開關,倘若、紅、綠燈串聯,剩余的開關只能再串在電路中,同時閉合S1和S2紅、綠燈都亮與前提同時閉合S1和S2紅燈亮、綠燈熄滅矛盾,所以串聯排除;倘若紅、綠燈并聯剩余的開關只能放在其中的一條支路上,同時閉合S1和S2紅、綠燈都亮與前提矛盾,所以并聯排除。經過分析只能是部分短路,在開關S1、、紅、綠燈串聯的基礎上,再閉合S2綠燈熄滅,S2把綠燈短路。設計電路如圖

  例4:一個工廠東西跨度較大,有東西兩個門,值班室在工廠的中間位置。器材有電鈴、紅燈、綠燈、電源各一個、導線若干。請你為值班師傅設計一個電路,要求:東門來人按開關電鈴響,紅燈亮;西門來人按開關電鈴響,綠燈亮。

  分析:紅燈和綠燈都能單獨工作,是并聯;紅燈和綠燈單獨工作時,電鈴都響,只有一個電鈴,故電鈴在干路。東門開關控制紅燈應串聯在紅燈的支路上,西門開關控制綠燈應串聯綠燈的支路上。設計電路如圖:

  練一練:請你設計符合要求的電路。

  1、雙桶洗衣機用電動機帶動甩干桶來給衣服脫水,它由兩個開關控制,一個是定時旋鈕,擰動時開關閉合,恢復時開關斷開;另一個是桶蓋觸動開關,把桶蓋打開時,為了保證人的安全,開關也能斷開而自動斷電,也就是這兩個開關必須同時閉合,電動機才能工作。

  2、光波爐是一種可單獨也可同時使用光波和微波的能量來加熱的一種新型廚具。正常使用的光波爐至少設置三個開關,一個控制光波的S1,一個控制微波的S2,還有一個開關S,它的作用是打開爐門時必須切斷光波爐的電源,防止微(光)泄露,關上門才可以讓光波爐工作。微波電路用微波電路來代替,光波電路用來光波電路代替。

  3、某市公園景觀優(yōu)美,為了保護花草,防止人畜闖入,請利用節(jié)能的小燈泡、電鈴、電池組、開關各一個,以及足夠長的細導線,設計一個值班人員看護花園的報警器。要求正常情況下,值班室內的燈亮鈴不響,有人畜闖入花園時,碰到柵欄會拉斷細導線,燈亮同時鈴響。

  4、在智力競賽中,有一項是分三組進行搶答。要求:任一組搶答時閉合開關,本組的燈亮,主持人臺上的電鈴響,電池組放在主持人臺上,器材有電源、三個電燈、三個開關、一個電鈴、若干導線。

  答案:

  1、


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