利用数学知识巧解初中物理电学中的极值问题

初中物理电学中的求极值问题，较为棘手，如果利用数学中实系数一元二次方程ax2＋bx＋c＝0的实根判别式面，可使问题顺利地得到解决．现举例说明例1如图1电路所示，电源电压为12V并保持不变，滑动变阻器R的变阻范围为0－20，试问滑片P在移动过程中，电流表的最小示数为多少？分析：图1中R的滑片P在M、N之间（不包括两端点）移动中，将R分成Rpm、Rpn两部分，使电路形成并联电路，电流表的示数为平路中的电流值，欲使其示数最小，必使并联电路的总电用产R总为最大．解：U＝12V，R＝12Ω依题意RPM＋RPN＝R＝12Ω，则RPM＝12－RPN经…     

浅谈“变化电路”的解题方法

在电路连入变阻器和开关后，增加了电路的复杂性和迷惑性。电路中滑动变阻器的滑动和开关的通、断将使电路发生变化，这一变化可以使电路元件发生变化，也可使电路结构发生变化。不论使局数的哪一个物理量发生变化，都会使电路整体发生相应的变化。在解决这类“变化电路”时，要注意以下几点：     

变阻器的滑动引起电路的"动态"分析

滑动变阻器是直流电路中的一种重要的调节元件,随着滑动片的滑动将引起电路中的一系列物理量的相应变化.下面我们以实例分析电路的"动态"过程问题.     

滑动变阻器滑片移动引起电表示数变化的判断

本文论述了滑动变阻器滑片移动而导致电路阻值发生变化，从而引起电流和局部电路两端的电压发生变化的“变化电路”。     

论电源的两种模型及其等效交换

电源在电路中对负载来说有两种功效：一是向负载提供电压;二是向负载提供电流。从电源的这两种功效出发,可以设想把一个实际电源转化为电压的提供者电压源模型,或电流的提供者电流源模型。下面就实际电源如何转化为这两种模型或两种模型的等效变换等问题进行推导论述。一、电源的两种模型１、电压源模型。（１）理想电压源：为电路提供一定电压的电源称为电压源。如果电源内阻ｒ为零,电源将提供一个恒定不变的电压,这种电压源称为恒压源,亦称理想电压源。其电路符号如图一所示。理想电压源对外提供的电压数值上等于电源电动势Ｅ,极性…     

一道电学习题的详细分析

在新课标人教版教材物理选修3—1第71页中,有一道要求选用电学实验器材的习题,抄录如下： 用如图所示电路测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻很小,为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个保护电阻。除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有：     

双极性分压电路

<正> 由一个直流电源或信号源和一个电位器连接,构成单极性分压电路,输出单一极性的可调直流电压或信号电压。在伏安特性测量,示波器光点移位等电路中,需要由正(负)极性到负(正)极性的可调直流电压。这个电压可以从双极性分压电路获得。常用的双极性分压电路有以下几种形式:单极性分压电路加接双刀双掷开关;一个电源和两个并联的电位器相连接,两个电位器的滑动端作为输出端;或者用两个电阻串联代替一个电位器;两个电源串联后和一个电位器连接,由两电源的连接点和电位器的     

在物理实验中如何确定变阻器的参数

该文对由滑线变阻器组成的两种控制电路——限流电路和分压电路的性能进行了比较,提出了根据负载上电流(或电压)变化的要求来选择控制电路和确定变阻器参数的方法。     

浅谈RLC并联回路的极值

本导出RLC并联回路物理量的极值，分析讨论了三种常用电路，指出了RLC并联回路的电压、支路电流的最大值出现在信号源不同的角频率处。     

太阳能电池板串并联特性的实验研究

为了更好地利用太阳能,把相同型号光照强度接近的不同个数的太阳能电池板串联、并联、混联,用实验方法研究其特性.结果表明,不论是太阳能电池板串联、并联,还是混联接法,最大输出功率比单个太阳能电池板最大输出功率大,填充因子明显增大;随着串联电池板个数的增加,与单个电池板相比较,短路电流基本不变,电源的恒流效果更好,最佳负载电阻增大,电源的开路电压增大,对于较大的负载,输出功率增大,但是对于较小的负载,输出功率基本不变;随着并联电池板个数的增加,与单个电池板相比较,电源的短路电流增大,开路电压基本不变,最佳负载电阻减小,负载较大时,输出功率基本不变,但是对于较小负载的输出功率增大;电池板混联连接时,与单个电池板相比较,开路电压和短路电流都增大,对负载的输出功率增大.     

大功率开关电源的并联运行

主要讨论开关稳压电源的并联设计与制作,此电源具有功耗小,效率高,输出电流稳定以及输出功率大等优点,是大功率电器的理想电源。设计的是半桥式稳压电源,采用TL494集成块作为控制器,先用TL494集成块脉宽调制控制主电路的输出电路的输出电压保持不变,然后对主从电路输出进行采样,同时输入给高精度比较器,再用另一个TL494集成块脉宽调制控制这个比较器的输出结果,来调节从电路的输出电压,使主从电路的输出电压相等,产生80V、200W的输出。然后将两个这样的电源通过比较控制后关联起来,得到大功率（400W）的稳压电源。     

解题后的反思

在“用电压表测电压的实验”中，晓聪同学先测得电池组两端电压为3．0V，然后将两只灯泡并联在电池组两端，测得L1、L2两端电压U1、U2均为2．5V，如图所示，由此得到：并联电路中，各支路两端电压——。     

高考中有关平行板电容器的典型问题赏析

问题 1：电容器的两类基本问题讨论 平行板电容器的两类基本问题是：（1）若两极板保持与电源相连,则两极板间电压U不变时,去讨论其它物理量的变化情况;（2）若电容器充电后断开电源,则电容器两极板所带的电荷量Q不变时,去讨论其它物理量的变化情况。     

交流电路频率特性的研究与分析

交流电路的基本元件有电阻R、电感L和电容C,用它们可以组成串联、并联或各种串、并混合电路。如果保持交流激励源的幅值不变,只改变其频率,则电路中各电容和电感元件的电流、电压的幅值和相位都随着改变,这就产生了交流电路的频率特性。     

同类型理想电源联接问题的讨论

在电路分析基础等教材的“电压源与电流源”章节中，介绍了不同类型理想电源的联接，但未深入讨论同类型理想电源的联接问题。该问题长期以来困扰着广大的初学者。本文从电源的电路结构和数学模型的角度出发，利用极限的概念，论证了同类型理想电压源在并联使用及同类型理想电流源在串联使用的时候，其输出电压、电流值的不确定性。并说明在什么样的条件下这种联接才有实际意义。     

基于频响分析法的脉冲电源与容性负载间匹配电路设计

为克服传统的基于负载匹配法设计的匹配电路存在导致容性负载上脉冲电压上升率明显降低的不足,提高脉冲电源在容性负载下的应用效果,提出了将频响分析用于设计脉冲电源与容性负载问匹配电路的方法．基于此法设计了一种由电感（Lm）支路和与其并联的阻-容（Rm-Cm）串联支路构成的匹配电路,当Lm、Rm和Cm满足使容性负载上的脉冲电压（u2）与脉冲电源输出的脉冲电压（u1）之比（u2/u1）的频响特性,在脉冲电源输出的脉冲电压的有效频谱范围内接近不失真系统频响特性的条件时,可在容性负载上得到既无振荡,且上升率高的脉冲电压．实验验证该匹配电路是有效的．     

RLC串联电路调频、调容、调感时电压极值差异的分析

<正> 利用调谐回路谐振特性而建立的谐振测量法,在测量高频电路参数方面,得到广泛应用。图1给出了原理测量线路。测量时通常是利用并联于C端电压表达到极大值的读数来指示谐振状态,但在RLC串联谐振时,电容两端电压等于电源电压Q倍,而此电压在理论上并不是电容两端电压的极值。这一差异将造成低Q线路的测量误差。本文将定量讨论调频,调感,调容三种不同方式来实现电路谐振时,电容(或电感)电压极值与谐振电压的区别,并给出低Q值的典型数据。     

负载对电压负反馈系数的影响分析曲线

分析研究了在电压负反馈放大电路中,反馈系数F与电路参数RL,ro,Av等的关系.对于电压并联负反馈,在某些条件下,负载的变动不仅会引起闭环反馈系数大小的变化,还会引起反馈极性的变化.用matlab作可视化分析,给出了F-RL曲线.     

具有欠压锁定功能的PWM控制器带隙基准电路的实现

目的设计一款应用于PWM控制器的带隙基准。方法前级的欠压锁定电路在电源电压上升到8.2V时才能开启,当电源电压下降到7.8V后级电路关断,既保证了整个电路的正常工作,又节省了电路的功耗。结果 CADENCE Spectre软件仿真结果表明:温度为25℃时,带隙基准输出电压为5.006 5V;在-55℃～125℃的温度变化范围内,基准的温度稳定性为0.17mV/℃;电源电压12V≤Vcc≤25V,基准输出的最大变化为0.233mV;基准输出电流1mA≤Io≤20mA,输出电压的最大变化为1.81mV;基准电路的输出短路电流为-105mA。结论版图基于华越微电子有限公司SB45V双极工艺流程和版图层次设计,流片测试结果证明本单元的设计满足要求。     

高稳参考电压(电流)电路

本文介绍一种实用的恒压参考源和恒流参考源电路。这种电路特别适合于坤化镓器件。 一般的恒压参考源电路都要受到温度和电源电压波动的影响。因此,对于FET,尤其对于坤化镓(GaAs)FET的门电压的控制变得十分困难。本文介绍的电路能够解决这一难题,它能高效工作,无论整机电路的工艺如何,无论用于电路中的各种FET器件门电压的变化如何,均可在-55～125℃范围内提供恒定不变的参考电压(电流)。