对“一道电路分析计算题求解”贴的解答

对“一道电路分析计算题求解”贴的解答

  见下图：电池E为5号电池(1.5V)，并接10Ω电阻时，用电表测量，其电阻电压=1.3V，。该图下侧电池为3块1号电池共4.5V（内阻可视为0）。在电池E串接一电阻Rx,又并接一个稳压二极管，稳压二极管的正向压降=0.7V，反向稳压电压值待求。


问:1、该回路如通以正相电流（即图一）且电流值>100ma时，为确保电池E的电流=100ma，串接的电阻Rx=?

2、该回路如通以反相电流时（即图二）且电流值>100ma时，为确保电池E的电流也=100ma其稳压二极管的稳压值应选多大？

  一、电路分析：
  此题实为电工理论计算题，主要考的是含源欧姆定律的运用。图中的4.5V的1号电池及可调电阻RW，在本题求解计算中不涉及它们，它们只是告诉我们AB支路流过的电流的方向与大小是由4.5V的1号电池及调节可调电阻RW的大小决定的。

图一告诉我们，如调节RW使支路电流I1》100ma时，其电阻Rx与电池E的内阻Ro的和电压（Rx+Ro）·I1－1.5V(即E)>0时，其稳压管处于正向导通状态，由于稳压二极管的正向压降=0.7V，故使UBA=0.7V ,此时Ix=100ms，而多余的电流(I1－IX)由稳压管里流过。

图二告诉我们，如调节RW使支路电流I2》100ma时，其电阻Rx与电池E的内阻Ro的和电压（Rx+Ro）·I2 +1.5V(即E)> 稳压二极管的稳压值时，稳压管导通且起稳压作用，此时UAB=稳压管的稳压值，IX=100ma，多余的电流由稳压管流过。本着上述原则，即可求出题中的2个求解问题。

  二、求解：

1、先求左侧电池的内阻Ro

据题意“电池E为5号电池(1.5V)，并接10Ω电阻时，用电表测量，其电阻电压=1.3V” 可画出下面的测量电路图：


由图可列：  UMN=E－Ro·I ……（1）    

                     UMN=10·I    ……（2）

        已知：UAB=1.3V  由（2）式可求：  I=1.3÷10=0.13 A

   又知： E=1.5V  I = 0.13 A  由（1式）可求电池内阻：

Ro=(1.5-1.3)÷0.13=1.54Ω

   2、由图一可求电阻Rx: 当正向电流>100ma时稳压管正向导通，即UBA=0.7V，见下图：


  由图可列： UBA=IX·（RX+Ro）- E ....(A)   已知：E=1.5V    Ro=1.54Ω

    将E、Ro代入式(A)：  0.7=0.1×(RX+1.54)-1.5

       计算得： RX=(0.7+1.5)÷0.1-1.54=20.5Ω

3、 由图二可求稳压二极管的稳定电压值UW：当反向电流>100ma时稳压管反向导通且稳压，此时流过电池E回路反相电流Ix=100ma电流，稳压二极管通导起稳压与分流作用，见下图。
   此时稳压管的电压VW应为电池E与电阻RX、Ro的电压之总和：

    即：VW=UAB=E+IX(RX+Ro)  ......(B)      已知：E=1.5V    Rx=20.5Ω   Ro=1.54Ω  Ix=0.1A

代入式(B)可得：VW=1. 5+0.1×(20.5+1.54）=3.7V

           即稳压管的稳压值应选3.7V

    本题的电路分析及计算完毕，如有不对之处，可提出来欢迎大家讨论！