轩辕春秋文化论坛 » 辕门射虎 » 忽然想起一个电路题,这玩意总电阻多少?


2008-5-17 23:24 kaidokido
忽然想起一个电路题,这玩意总电阻多少?

[IMG]http://p15.freep.cn/p.aspx?u=v20_p15_p_0805172320309213_0.jpg[/IMG]

每个矩形代表1个电阻 电阻值均为r

另有附加  对角线电阻3r    其他为               5r
                                                          1r   4r
                                                             2r

[[i] 本帖最后由 kaidokido 于 2008-5-17 21:26 编辑 [/i]]

2008-5-17 23:30 l16s38j31
电桥平衡,总电阻就是r

2008-5-17 23:37 kaidokido
哦对了 还有个附加的是对角线3r    其他为   5r
                                                          1r   4r
                                                             2r

2008-5-17 23:40 l16s38j31
那就比较麻烦了,可以用节点法或者回路法,一会儿给你答案。

2008-5-17 23:57 l16s38j31
拿节点法解出来才发觉用星三角转换更快,总电阻R=62/21*r。

2008-5-18 10:34 墨叶
楼上的请说下解法。
我是设电压,解方程。

原来设电流,太麻烦了,还解错了。

其实是我不知道什么叫:星三角转换、节点法或者回路法。希望能解释下。
都是高中上课不认真的结果。

2008-5-18 11:05 l16s38j31
[quote]原帖由 [i]墨叶[/i] 于 2008-5-18 10:34 发表
楼上的请说下解法。
我是设电压,解方程。

原来设电流,太麻烦了,还解错了。

其实是我不知道什么叫:星三角转换、节点法或者回路法。希望能解释下。
都是高中上课不认真的结果。 [/quote]
解释起来比较麻烦。简单说说吧。
1.星三角变换是高中内容,具体见图,可以通过各种方式解得
R1=(R12*R31)/(R12+R23+R31)
R2=(R12*R23)/(R12+R23+R31)
R1=(R23*R31)/(R12+R23+R31)
这样就可以很容易的将电路简化了。
[img]http://photo.yupoo.com/l16s38j31/709055966324/medium/[/img]
2.节点法和回路法是电路的基本方法,解释起来更加麻烦,简单的说,节点法就是给定一个节点为参考节点(接地),根据电路拓扑直接列出其他节点的电位方程;回路法是以各独立回路的回路电流为未知量,解出回路电流,算出各支路电流。具体的内容,可以参见各个版本的《电路》教材。

[[i] 本帖最后由 l16s38j31 于 2008-5-20 23:25 编辑 [/i]]

2008-5-18 11:37 青石
我用Kirchhoff定律算出来的怎么是16r/3

:qDD+

2008-5-18 12:09 l16s38j31
若列KVL、KCL方程的话就太麻烦了,方程太多,答案肯定没问题,我用两种方法解得都是R=62/21*r

2008-5-18 13:17 青石
:qDD+  是我算错了 看错了一个下标


[URL=http://www.yupoo.com/photos/view?id=ff80808119f6416d0119fa5ee40c051d][IMG]http://pic.yupoo.com/springerxbl/787695932bfc/nfyj5hmd.jpg[/IMG][/URL]
等效电路图如上所示

假设电流方向与大小如图所示

由Kirchhoff定律有

I1=I3+I5
I2+I3=I4

I1+3I3-2I2=0
3I3+4I4-5I5=0

解得
I1=6I3
I2=9I3/2
I4=11I3/2
I5=5I3

设I3=I,总电阻为R, 则

R(5I+11I/2)=6rI+25rI

R=62r/21

----------------------------
5000贴 标志一下:titter:

[[i] 本帖最后由 青石 于 2008-5-18 13:18 编辑 [/i]]

2008-5-18 14:10 墨叶
我是用楼上的方法。
Kirchhoff定律,我只知应用而不知道名字。

7楼图看不到。星三角变换不懂。

2008-5-18 14:24 l16s38j31
重新编辑了一下,图应该能看到了,左边是三角,右边是Y,两个电路的外特性是等效的

2008-5-19 19:04 l16s38j31
昨天给了三个名词,自己只解释了一个,实在于心有愧,这里补上后二个。
1.节点法
如图(电源和电阻的大小请无视),节点2,3的电位分别U2,U3,节点0为参考节点,接地。
[img]http://photo.yupoo.com/l16s38j31/10900594c869/kdn7lm2f/[/img]
那么我们就能列出以下方程组
(1/R1+1/R2+1/R4)U2-U3/R2=V1/R1
-U2/R2+(1/R2+1/R3+1/R5)U3=0
这样,就可以顺利解出U2和U3了
当节点很多时(共n个),对于第k个节点,我们有如下的通式
[img]http://photo.yupoo.com/l16s38j31/56893594cc91/small/[/img]
其中Gki表示连接在节点k和节点i之间的电导之和(若此二节点未相连,则Gki=0);当i=k时,Gkk表示连接在节点k上所有电导之和。除Gkk为正外,其余所有Gki均为负。右边的Jsk表示流入节点k的电流总和,就是用与k节点直接相连的各支路上的电源除以阻抗,流入为正,流出为负。

ps:节点编号是从1开始的,然而图中的节点1并非独立节点,但由于我多年不用multisim,不知道怎么调整节点编号,故而请各位原谅。

2.回路法
如图,还是同一个电路,此电路中共有三个独立回路,我们不妨取三个网眼作为三个独立回路,可以列出如下的方程
[img]http://photo.yupoo.com/l16s38j31/54892594cf62/medium/[/img]
(R1+R4)is1-R4*is2=V1
-R4*is1+(R2+R4+R5)is2-R5*is3=0
-R5*is2+(R3+R5)is3=0
这样就可以顺利解出三个回路电流了,各个支路的电流可以由回路电流加减得到。
当回路很多(n个)时,对于第k个回路,有如下的通式
[img]http://photo.yupoo.com/l16s38j31/51106594d249/medium/[/img]
其中Rki表示连接在回路k和回路i之间的电阻之和(若此二回路没有公共支路,则Rki=0);当i=k时,Rkk表示回路k上所有电阻之和。除Rkk为正外,其余所有Rki均为负。右边的Ulk表示回路k上的电压源升压总和,与回路电流参考方向相同为正,相反为负。

3.其它的
这两种方法正式进入课堂是在《电路》课中,但我相信高中物理竞赛中已经涉及到了(至少我参加时是知道的)。现代电网潮流的分析也是主要基于节点法的,不过在具体算法上有不少改进,毕竟实际电网太复杂,而算得慢了又没有什么意义了。
不知我以上的解释是否清楚,墨叶兄以及其他各位如有问题敬请提问。

[[i] 本帖最后由 l16s38j31 于 2008-5-22 20:07 编辑 [/i]]

2008-5-20 10:55 kaidokido
高中学过星三角?。。。

2008-5-20 10:57 l16s38j31
我高中时是学过的,后来大学又学了一遍。

2008-5-20 23:05 kaidokido
忘了说了你的图依然红x

2008-5-20 23:27 l16s38j31
重新编辑了一下,现在能看见了么?

2008-5-22 12:50 墨叶
图还是看不到。

很多知识我都知道怎么用,就不知道叫什么。
高中奥数认真点,物理竞赛就很不认真了。

2008-5-22 20:09 l16s38j31
还是看不到图么?看来我得换相册了。

2008-5-22 21:58 青石
我可以看到图

yupoo的图片不能直接引用
需要将外链代码copy过来

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