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标出)
【解析】解决此题的关键是,如何求出MN两点之间的电阻。为此,对原电路进行简化处理。先把MN后面的网络,“分割、剥离”,设其有效电阻为RMN,则此电路即可得以有效
图6512
f简化为如图6512所示的电路。我们看到此部分电路图。由一个惠思通电桥和另一电阻53并联而成的。然后,计算MN间RMN的有效电阻。比较电桥的四臂电阻,则
1502403011518423
因此,跨接在电桥中间的745的电阻两端的电势相等,因而通过该电阻的电流为零。从而,由并联电阻的特点公式,可得
1111RMN15011524018453
不难求出计算RMN的值
RMN40
接下来,当开关S接通电路后,电流表增加20mA因而MN之间的电压必将增加的读数有一增量I120mA,即干路电流
UMN4020103V08V
最后,回顾
a和b之间接有稳恒电压,因而UMN的增加,必定同时减少另一部分
的电路电压为代价。显然,电阻Rx上的电压必定减少,亦即
URxUMN08V
再由欧姆定律,求出题目要求的电阻
Rx
URx0810I10020103
【点拨】题设电路经两次等效变换后,所得虚线框内的电阻组合,左边那五个电阻组成桥式电路,名曰惠思登电桥。当电桥平衡时,作为“桥”的电阻中电流为零;反之,若“桥电阻”中电流为零,则电桥将平衡。亦即桥电阻两端点的电势相等。【例题7】如图6513,在匀强磁场B
图6513
图6514
f中,放置半径为R、电流为I的通电圆环,试求环内张力T的大小。【解析】类似地,先沿竖直直径MN把环“一分为二”,再选左半环为研究对象,如图6514所示。由图可见,M、N两端面处的张力大小相等,方向均向右。一般说来,计算安培力的大小时,弯曲导线的有效长度即连接两端点的线段的长度,该线段的中点即安培力的作用点。从而,由左手定则、安培力公式可得
FI2RB
显见,其方向是向左的。然后,依三力平衡条件,得
F2T
再联立以上两式,即可求出
TIRB。
【例题8】试证明,正弦交流电的有效值与最大值具有下列关系:
IIm2UUm2EEm2
【解析】首先,由交变电流的瞬时值、电功率的知识,可知电源内阻为r,通过负载电阻的电流为
iImsi
t,则交流电的瞬时功率可表示为
PiRIRsi
t
22m
图6516
现仅对该交流电在一个周期内完成的功率进行研究,我们可画出如图6516所示交流电的Pt图象。其中,曲线与时间轴所围“阴影”区域的面积表示交流电在一r
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