給電路作“減法”

劉定

初學(xué)電路，很多同學(xué)在遇到復(fù)雜的電路時往往不會分析元件之間的連接方式，這里教給同學(xué)們一個小技巧——給電路作“減法”，即拆除元件法。所謂拆除元件法，即將多余的元件拆除，留下便于觀察的電路元件，這樣剩下的電路的連接方式就一目了然了。下面舉例介紹。

一、只有電阻（燈泡）的電路

拆除電路中多余元件，只留下一個元件，看拆除后電路能不能正常工作，如果能正常工作，則電路的連接方式為并聯(lián)，反之，為串聯(lián)。

例1 四個電阻的連接方式如圖1所示，已知每個電阻的阻值為12 Ω，電源的電壓為12 V，當(dāng)開關(guān)閉合后，電流表的讀數(shù)是 。

解析：欲求解電流表的讀數(shù)，必須分清三個電阻的連接方式。有的同學(xué)未加認(rèn)真分析，便認(rèn)為三個電阻串聯(lián)，果真如此嗎？如果沒有兩根導(dǎo)線連接在電路中，則R1、R2、R3顯然為串聯(lián)的，但連接了兩根導(dǎo)線后電路顯然不是串聯(lián)電路了。

用拆除元件法進(jìn)行分析：

拆除R2與R3，留下R1后的電路圖如圖2所示，由圖2可以看出，拆除R2與R3剩下R1后，電路照樣工作;

同理，拆除R1與R3保留R2、拆除R1與R2保留R3，電路都照樣工作。

所以，R1、R2、R3并聯(lián)，總電阻為R總= [13] × 12 Ω = 4 Ω。

由I = [UR] = [12 V4 Ω] = 3 A，可知電流表的讀數(shù)為3 A。

答案：3A

例2 請同學(xué)們判斷圖3中的電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián)。如果每個電阻的阻值均為12 Ω，則等效電阻為多少？

解析：這是一道較為復(fù)雜的電路判斷題，僅靠觀察很難得出結(jié)論，我們可以采用拆除元件法來判斷：

拆除R1、R2、R3，只留下一個電阻R4，由于導(dǎo)線是連接電路的，所以不動它，可以看出剩下的電路如圖4所示，

由圖4可以看出，剩下的電阻R4照樣工作。

繼續(xù)拆下去……可知電阻R1、R2、R3、R4并聯(lián)，并聯(lián)后的總電阻為R總= [R4] = [12 Ω4] = 3 Ω。

答案：3 Ω

二、含有電源、開關(guān)以及儀表的電路

例3 如圖5所示電路中，電源電壓保持為15 V且恒定不變，Rl為阻值為5 [Ω]的定值電阻，R2為滑動變阻器，它的最大電阻值為50 [Ω]。閉合開關(guān)S后，滑動變阻器滑片滑向中點(diǎn)時，電流表的讀數(shù)是 。

解析：此題有電源、開關(guān)、電流表和電壓表，略顯復(fù)雜，但如果采取拆除元件法，問題則馬上變得簡單了。具體方法為：當(dāng)開關(guān)斷開時，不畫出來;開關(guān)閉合時，畫成直線;電壓表的內(nèi)阻非常大，可認(rèn)為是斷路的情況，不畫出來;電流表的內(nèi)阻非常小，一般可認(rèn)為是短路的情況，畫成直線。

本題簡化后的電路圖如圖6所示。

由圖6可以看出，R1與R2組成串聯(lián)電路，串聯(lián)后的總電阻為R總 = R1 + [12]R2 = 5 Ω + [12] × 50 Ω = 30 Ω，

電流表測量的是干路的電流值，則I = [UR] = [15 V30 Ω ]= 0.5 A。

即電流表的讀數(shù)為0. 5A。

答案：0. 5A

小結(jié)：分析電路的連接方式的方法有很多，其中拆除元件法是最基本的一種，這種方法簡單、易掌握，希望同學(xué)們在平時多加練習(xí)。