“電路分析基礎(chǔ)”的腦筋急轉(zhuǎn)彎
導(dǎo)讀:最近EEPW開(kāi)辟了“基礎(chǔ)知識(shí)”板塊,涵蓋電子的各個(gè)基礎(chǔ)領(lǐng)域,點(diǎn)擊率頗高,恭喜恭喜。于是,老王改初衷,寫(xiě)一寫(xiě)有趣的電子知識(shí)。。。。。。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/270376.htm學(xué)電子的同學(xué)想必都知道,電路基礎(chǔ)的核心是兩個(gè)定理:戴維南定理與諾頓定理。二者均是將有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為電源支路,最常用的電路簡(jiǎn)化方法。
這是兩個(gè)經(jīng)典的等效電路題,第一道稍微簡(jiǎn)單,應(yīng)該不少同學(xué)會(huì)解,第二道很難,很變態(tài),老王當(dāng)初也被唬住了。答不對(duì)不要泄氣,相信讀完文章就會(huì)了,倆定理也掌握了,挺好不是!
腦筋急轉(zhuǎn)彎一:
題目:電路如下圖所示,這個(gè)無(wú)限電阻器網(wǎng)絡(luò)的電阻是多少?這道題大一的《電路分析基礎(chǔ)》上有,相對(duì)簡(jiǎn)單,注意,只是相對(duì)而已。
留出10分鐘的解答時(shí)間。。。。。。
答案是1.61Ω,您答對(duì)了嗎?如果錯(cuò)過(guò)了,請(qǐng)查看下面解答。
解答:其實(shí)這道題不難,典型的無(wú)限電阻網(wǎng)絡(luò)(infinite resistor network),一個(gè)電阻并聯(lián)公式即可解決,但容易想多,陷入死循序。問(wèn)題的關(guān)鍵是認(rèn)識(shí)到第二個(gè)電阻器與其他無(wú)限網(wǎng)絡(luò)并聯(lián),其值仍為R。我們可以把總電阻表示為Req,描述如下:1Ω由R表示,其為我的閉合表達(dá)式,總等效電阻表示為Req:
解釋一下上面的公式解答,用總電阻Req代替最左邊2個(gè)電阻器右側(cè)一個(gè)往后所有的電阻器,之所以可以這樣做是因?yàn)?,它是一個(gè)無(wú)限網(wǎng)絡(luò),即使是最左邊兩個(gè)電阻器等效電阻也應(yīng)相等。總電阻Req與垂直1Ω電阻并聯(lián),同時(shí)它們共同與第一個(gè)水平1Ω電阻串聯(lián),這三個(gè)電阻的總電阻仍然等于Req。
腦筋急轉(zhuǎn)彎二:
題目:電路如下圖所示,從A到B的總電阻為1Ω,R?的值是多少?這是三維電路圖,相當(dāng)變態(tài),來(lái)自一本TI的手冊(cè)。提示一下,原理圖是彩色的,這是一個(gè)思路。
再留出30分鐘解答時(shí)間,不要嫌多。。。。。。
答案是1.5Ω,您答對(duì)了嗎?錯(cuò)過(guò)了也很合理,老王第一次看到這圖簡(jiǎn)直暈菜了。不要泄氣,請(qǐng)?jiān)俅尾榭聪旅娼獯稹?/p>
解答:為啥咱們覺(jué)得這題難呢,最大原因這是三維的原理圖,不習(xí)慣讀,所以第一步是重畫(huà)電路圖,如下圖所示。具體解析方法如下:彩色電路圖有三條很明顯的從A到B的路徑,分別用藍(lán)色、綠色和紅色標(biāo)出,每條路徑都有一個(gè)串聯(lián)起來(lái)的鏈路1Ω—R—1Ω。由于這些3Ω電阻連接的對(duì)稱(chēng)性,使它們與并聯(lián)電阻R等效,因此3Ω電阻有效地與R并聯(lián)。
根據(jù)他題目要求,從A到B的總電阻為1Ω,根據(jù)歐姆定律每個(gè)支路的阻值為3Ω。每個(gè)支路的兩端是1Ω,所以中間的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)阻值為1Ω,經(jīng)過(guò)計(jì)算R是1.5Ω,與3Ω并聯(lián)得到1Ω。
有趣么?看了重畫(huà)后的圖,是不是覺(jué)得這個(gè)題非常簡(jiǎn)單呢?多多研究
電路分析基礎(chǔ)不難,會(huì)做這兩道題電路也就掌握了倆定理,其他電路分析也不在話(huà)下。同學(xué),你會(huì)了嗎?
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