电路分析方法
电路分析方法详解
一、方法介绍
1. 电路简化
这是电路分析中的一个非常重要的步骤，把比较复杂的电路简化非常有利于电路的分析。对于电路的简化概括为以下几种方法：
原则一：对于电路中存在的电流表，由于其电阻极小，因此可以用导线将其取代； 原则二：对于电路中存在的电压表，由于其电阻极大，因此可以看作断路而直接将电压表去掉；
原则三：对于电路中存在的短路、断路的这部分电路，由于实际没有电流通过，因此也可以直接将该部分电路去掉；
原则四：对于电路中的导线节点（注：节点，两条或两条以上的支路的连接点。）可以在不越过电源、用电器的前提下任意移动；
原则五：对于电路中出现的滑动变阻器，可以看作是有两个定值电阻组成的电路。 经过以上几种电路简化后，电路就会变得比较简单，容易识别出是并联还是串联，明确各用电器的关系，接下来进行的第二个步骤是电表的对应。
2. 电表的对应
经过电路简化后，电路中基本只出现电源、用电器，电路显得比较简单，明确主要线路上各元件的关系后，再把刚才去掉的电表复原到之前的位置。
3. 电路判断
根据题目要求，对简化过的和电表复原后的电路，结合串并联电路的知识、综合题意进行判断，比如电表的测量分析、电路连接的分析、电路故障的分析、动态电路各电表的示数变化情况等。
二、典题精析：
（注：以下题中的电压表和电流表分别用“A 表、V 表”代替）
例1 如图1-1所示的电路，开关S 闭合后，判断电路的连接情况及各电表的测量对象。
分析：电路看上去比较复杂，首先利用电路简化原则一和二，把电路中的A 表和V 表处理掉，A 表用导线代替，V 表当断路去掉，简化成如图1-2，则一眼就能看出电路的连接情况——串联。再把电表复原上去，这样就容易判断出电表A 1和A 2测串联电路的电流，且两者相等，V 1测R 1的电压、V 2测总电压、V 3测R 3的电压。
例2 如图2-1所示的电路，分析开关S 闭合前后电流表和电压表的示数变化情况。
分析：根据电路简化原则三，开关S 闭合前，相当于此处电路断路，可以把它去掉，如图2-2，则R 1和R 2串联，V 表测R 1的电压；当开关S 闭合后，R 2被短路，则该部分电路也可去掉，如图2-3所示，此时电路中只剩下R 1，虽然V 表仍然测R 1，但此时也相当于测电源总电压，因此V 表示数变大，其次，原来两个电阻串联，现在电路中只有一个电阻，总电阻变小，则A 表示数也变大。
例3 如图3-1所示，判断V 表的测量对象。
分析：根据电路简化原则四，可以把V 表连接的点1、点2，分别适当移动到点3、点4，如图3-2和图3-3所示，则容易判断出V 表测的是R 2的电压。
注：初中阶段电流表可看作理想电表，无内阻，故不将其看作用电器。
例4 如图4-1所示，滑动变阻器的滑片P 向右移动时，分析各电表示数的变化情况。
分析：首先把V 表当作断路去掉，很明显电路的连接是串联，滑动变阻器连接的是整个电阻丝的两端，所以相当于一个定值电阻，因此无论滑片如何移动，电路中的总电阻不变，因此A 表的示数也不变，再根据电路简化原则5，可以把滑动变阻器R 1看作两个定值电阻Ra 和Rb ，如图4-2所示，则V 表测Rb 和R 2的电压和，当滑片P 向右移动，实际是Rb 的电阻在变小，因此V 表测的Rb 和R 2的总电阻在变小，因此V 表的示数变小。
例5 在图5所示的电路中, 电源电压不变，闭合电键K ，电路正常工作。一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（ ）
A ．灯L 可能变亮 B．灯L 亮度可能不变
C ．电阻R 可能断路 D．电阻R 可能短路
分析：本题是电路故障的分析。首先根据电路简化的原则，判断出灯L 与R 之间的连接方式串联，同时也判断出V 1测的是电源电压的值，V 2测的是R 的电压，显然电源电压是不变的，因此V 1的示数是不可能变化的，显然只能V 2变大，即灯L 的分压变变小，R 处的分压变大，由于是串联，这里有两者可能，即灯L 短路，没有分到电压使原来的分压都给了R ，从而使V 2增大；或R 断路使V 表串联在电路中，由于V 表的电阻极大，在串联电路中电阻大的分压大，因此也比原来的分压大；再或者是两种情况同时存在。
例6 如图6-1所示，电源电压保持不变，闭合开关S ，滑片P 向右移动，分析各电表的变化情况。
分析：本题是一个比较复杂的综合型电路分析题。首先根据电路的简化原则，进行如图6-2所示的简化，把虚线框内的部分电路去掉（滑片P 到b 之间的部分被短路），变成如图6-3所示的电路，很明显灯L 与滑动变阻器的连接方式是并联，再把各电表进行对应，A 1测滑动变阻器的电流，A 2测干路电流，V 表测并联电路的路端电压，最后判断，当滑片向右移动是变阻器的阻值变大，则A 1和A 2均变小，V 表示数不变。