回路簡略化の基本原理
中学校の物理電気の複雑な回路は、次の原理で単純化できます。
☀まず: ワイヤ抵抗を無視して、R ワイヤは ≈0 であると仮定します。 電流が流れているワイヤの両端の電圧はゼロであり、スイッチが開いているとき (回路内に他のブレークポイントがないとき)、スイッチの両端の電圧を測定できます。
☀2 番目: スイッチが閉じているときは、ワイヤーと同等です。 スイッチが開いているときは、開回路と同等であり、回路の 2 つのノードから切り離すことができます。 スイッチが閉じて電流が流れると、スイッチの両端の電圧はゼロになり、スイッチが開いたときにスイッチの両端の電圧を測定できます (回路内に他のブレークポイントはありません)。
☀第三：電流計の内部抵抗は非常に小さいです。 回路の接続形態を解析する場合、電流計のある場所を配線とみなすことができます。
☀4番目: 電圧計の内部抵抗は非常に大きいです。 回路の接続形態を解析する場合、電圧計のある場所は開回路とみなされ、回路の 2 つのノードから削除されます。
☀5: 電気器具（抵抗）の短絡：電気器具（抵抗）とワイヤー（スイッチ、電流計）が並列に接続されている場合、電気器具には電流が流れません（下図に示すように）。 、電化製品は回路の 2 つのノードから削除できます (削除)。
☀6番目：スライドレオスタットのセグメントPaがワイヤ（金属棒）によって短絡され、機能しません。 線分Paを取り除くと、下の図aは図bになります。
☀7番目：直列回路と並列回路の電流電圧法則「直列分割電圧、並列接続電流」に従って、合計電流、合計電圧、分割電流と分割電圧の関係を分析します。
☀八：電流計が電化製品と直列に接続されている場合は、その電化製品の電流を測定し、電圧計が電化製品と並列に接続されている場合は、その電化製品の電圧を測定します。 電圧計で測定した電圧はスリップ法とソース法で判定できます。
☀9番目: 原則として、電圧計は回路内で並列に接続する必要があります。 電源電圧を個別に測定する場合は、電源の両端に直接接続できます。
一般に、電圧計が回路内で直列に接続されている場合、測定される電圧は電源両端の電圧になります（詳細は注を参照）。 電流計を電源の両端に直接接続すると電流計が焼損し、電源がショートして電源が焼損します。
☀第10：電線（ノード間）上に電気機器（スイッチや電流計を除く）がない場合、電線上の各点を点とみなして、任意に組み合わせたり、分離したり、増減したりすることができます。 (このメソッドはノードメソッドとも呼ばれます) たとえば、次のようになります。
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回路簡略化の手順
☀ステップ 1: トピックの要件に従って切断されたスイッチを取り外し、閉じたスイッチをワイヤーに戻します。
☀ステップ 2: 電流計をワイヤーに変えます (場合によってはそのままにすることもできます)。
☀ステップ 3: 電圧計を取り外します。
☀ステップ 4: ワイヤ上のノードをマージ (または転置) します。 （回路内に多数の電化製品があり、電化製品同士が絡み合う場合に使用します）
☀ステップ 5: 等価回路図を描いて、電気製品が直列に接続されているか並列に接続されているかを判断します。
☀ステップ 6: 元の回路で原則 7 と 8 を使用して、電流計と電圧計が測定する電流と電圧を判断します。
☀ステップ 7: 等価回路図に電圧計と電流計を追加し、各電流計と電圧表現の関係を分析します。 (原則7)
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古典的な事例に関する厳選された講義
☀例 1: 次の回路図では、スイッチ S が閉じた後、電圧計の読み取り値 V1 は 2.5V、V2 の読み取り値は 1V になります。 A2 の読みが 0.2A の場合、A1 の読みは何ですか? 2 つの電球間の電圧を求めます。
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分析: ステップ 1: スイッチをワイヤーに変えます。
ステップ 2: 電流計をワイヤーに変えます。
3番目のステップは、電圧計を取り外すことです。
第4ステップ（省略）
ステップ 5: 電気接続方法を決定する
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明らかに、回路内では 2 つの電球が直列に接続されています。
ステップ 6: 原則 4 に従って、電圧計 V2 が切断されているため、A1 に電流が流れず、読み取り値がゼロであることがわかります。 スリップ法によれば、V1が電源に並列に接続されていることが分かり、電源の両端の電圧を測定します。 V2 と L2 は並列に接続されており、L2 の両端の電圧が測定されます。
ステップ 7: 等価回路図は次のとおりです。
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等価回路図によると、必要な I1=I2=0.2A がわかります。
U1=2.5V-1V=1.5V U2=1V
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☀例 2: 図に示すように、スイッチ s を閉じた後、次の電圧表現間の関係は となり、電流表現間の関係は ___ になります。
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分析: 最初のステップ: スイッチをワイヤーに変えます。
ステップ 2: 電流計をワイヤーに変えます。
3 番目のステップ: 電圧計を取り外します。 第4ステップ（省略）。
ステップ 5: 各電化製品の接続モードを決定します。
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ステップ6: 電流計と電圧計の測定対象を原則7と8およびスリップ法またはソース除去法に従って判定します。
① 元の回路では、電圧計を取り外すと、電流計 A1 と A2 が電球と直列に接続されていることがわかり、電流表現の数値は等しいです。
② スリップ法により、V1 は L1 の両端の電圧を測定し、V2 は電源の両端の電圧を測定し、V3 は L2 の両端の電圧を測定すると判断できます。
ステップ 7: 等価回路図は次のとおりです。
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☀例 3: 回路スイッチが閉じた後、v1、v2、および v3 の読み取り値はそれぞれ 8V、9V、および 4V になります。では、L1、L2、および L3 の両端の電圧はいくらですか?
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必要な電圧関係は次のとおりです: U2=U1 プラス U3 I1=I2
解決策: 「10 の原則、7 つのステップ」によれば、回路の等価回路図は次のように得られます。
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等価図から、次の方程式が得られます。
UL1 プラス UL2=8V
UL2 プラス UL3=9V
UL3=4V
解決策: UL1=3v UL2=5v UL3=4V
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☀例4：図に示すように、2つの電球L1とL2が直列に接続されていることがわかっている場合、①、②、③の3つの電流計（電流計または電圧計）の正しい判断は（ ）です。
A. ①は電流計、②と③は電圧計です。
B. ①と③は電圧計、②は電流計です。
C. ①と②は電流計、③は電圧計です。
D. ①②と③は両方とも電流計です
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分析: この質問は消去法で答えることができます。 A に対する答えを表に記入してください
3 つの位置のうち、「10 原則 7 ステップ」に従って回路図は次のように簡略化されます。
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明らかにタイトルと合っていません。
答え B の表を図に記入すると、回路は次のように簡略化できます。
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この記入方法は質問の意味に当てはまります。
答えCの表を回路に記入すると、回路L1は切断され、簡略化された回路図は答えAと同じになり、質問の意味を満たしていません。 図のDの答えの表を埋めてください。電源がショートし、2つの電球に電流が流れません。これは問題の意味を満たしません。 したがって、答え B を選択してください。
