EJU 2006 年第 1 回 物理 第 15 题

考点
直流电路的分析
领域
电磁学
难度
中等
标准答案
⑦

解析摘要

标准解析

先剔除无电流支路

S断开后,C这一端悬在开关右侧,没有闭合回路,所以C到D的电阻中电流为0。由欧姆定律,其两端压降为0,即VC=VD=0V_C=V_D=0。C虽位于开关断口处,但仍通过电阻与D相连,并非与电路完全隔离的独立导体。

实际闭合回路为电池、左电阻、上电阻、底电阻,三个3 kΩ电阻串联。总电阻9 kΩ,电流I=15/9 mA=5/3 mAI=15/9\ \mathrm{mA}=5/3\ \mathrm{mA},每个有效电阻压降均为5 V。

电流从A经左电阻到B,再经上电阻到D,因此B比D高5 V。以D为0,得到VB=5 VV_B=5\ \mathrm V,与C的0 V合成所求一组。沿底电阻,电流从D流向E,所以E为−5 V;A则为10 V,电池两端差仍为15 V。核对完整回路能避免把正极A的电位误当B的电位。

同一条无电阻连线上各点同电位,但隔着电阻是否同电位,要看该电阻有没有电流。上电阻有电流,所以B与D相差5伏;中电阻无电流,所以C与D相差0伏。两条支路右端都接D,并不意味着它们左端自动同电位,开关正是用来决定两左端是否连通的。这个连接检查先于任何算式,能避免把图中相近的B和C误并为一个节点。

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