「名师」简单电路的设计与连接

无论是在人生中，但是在实验室中，我们在连接电路时都是按照一定的要求进行的电铃的连接方法电路图，有时有电路图，有时没有．对于没有电路图的连接，应先设计电路图，然后按照电路图进行连接．

一、简单电阻图的设计原理

所谓电路设计，就是按要求确认元件中的各部件的位置，即选定开关、用电器、电费等在电源中的位置．

例题1两个电铃并联在电池组上，用两个开关Ｓ↓１、Ｓ↓２进行控制．当Ｓ↓１、Ｓ↓２都闭合时电铃的连接方法电路图，两电铃都发声；Ｓ↓１闭合、Ｓ↓２断开，只有一个电铃发声；如果Ｓ↓１断开、Ｓ↓２闭合，两电铃都不发声．试画出设计的电路图．

解析：这个命题要求的电源中有两个开关、两个电铃和一个电池组，所以，就是要确定电铃和电源在电源中的详细位置．

1．按照短文条件，确认是串联还是并联，画出方框，如图1所示．

图1

本题中已明确表明是并联，但是先画出图1中圆圈图b．所以要求中没有明确表明，要按照要求进行分析后画圆圈图．

2．按要求逐个添加组件（用电器、电源、电费等）．

“两个电铃并联在电池组上”，但是分别在两条上各画上一个电铃，如图２．

图2

3．用“假设法”确认开关的位置．

“用两个开关Ｓ↓１、Ｓ↓２进行控制”，表明电源中要接两个开关，至于位置暂时不能确定，但没法有四个位置可接，如图3所示的①、②、③和④，然后按照题意逐一确定．

“当Ｓ↓１、Ｓ↓２都闭合时，两电铃都发声”，表明当Ｓ↓１、Ｓ↓２都闭合时，两电铃都有电压通过，这时仍不能判断Ｓ↓１、Ｓ↓２的详细位置，还是如图3所示．

图3

“Ｓ↓１闭合、Ｓ↓２断开，只有一个电铃发声”表明一电铃上有电压通过，另一电铃上无电压通过．如果，Ｓ↓２只能在环路上，Ｓ↓１可能在支路或支路上．即Ｓ２只能在③或④的位置上（切记：S↓2在③就不能在④，所以这里电铃有标号的话，就可以通过相应关系具体确定）．

“因为Ｓ↓１断开、Ｓ↓２闭合，两电铃都不发声”，表明干路断开，所以，Ｓ↓１只能在支路上，因为Ｓ↓１在另一环路上时，支路上无电源，Ｓ↓２闭合时作为通路，不会出现两电铃都不发声的情况．

4．按照此类判断画出确认的电路图4．

图4

Ｓ↓１在①或②都可，因为这些都在支路上，作用相似．

答案：如图4所示．

点拨：设计电源图的关键的先分析出是并联还是串联，然后确认用电源和电源，最终再按照电表和滑动变阻器的效果加入这些．

二、连接电路的方式——“电压路径”法

所谓“电压路径”法即先找出电路图中电流的路径．所以电压只有一条路径而没有分支，则是串联电路，可以从机箱正极开始（其实也可以从电极开始，但是这种无法沿导线的方向），沿着导线的方向挨个顺次把每位部件相连起来，最终连回开关的电容．所以电压有若干条路径，即有若干条支路，则为并联电路．

例题2 按照图5给出的电路图把前面的实物连成电路．（要求连接时，电源不许交叉）

图5

解析：从电路图中可知此电压为并联电路，现根据下面的方式进行连接．

第一步 因为实物中有三节电池，先把这些串联后引出两个线头（一个为负极，一个为电解），从电极画一条线到电源S↓2的右接线柱上，再从S↓2的左接线柱画出一条线到电灯L↓1的右接线柱上，然后从电灯L↓1的左接线柱画线到电源S↓1的左接线柱，最终把电源S↓1的右接线柱和电池组的电容连接．

第二步 把电源S↓3的右接线柱和L2的左接线柱相连，余下S3的左接线柱和L↓2的右接线柱，再把S3的左接线柱并到第一步连好的电源中L↓1（或S↓1）的左接线柱上，把L↓2的右接线柱并到S2的右接线柱上．这种实物连线就打通完成．

答案：如图6所示．

图6

点拨：对于并联电路可采用两种方式：一是先把一条支路和支路当成串联电路，根据串联电路的方式进行连接，把另一条支路上的组件串联起来，余下的两个接线柱并到相应的位置（下面的方式就是用的那种）；二是先将各条干路分别较好，再把连好的各支路并在一起，然后将其成为一个整体连入干路中．

在判断电压熟练后，就可以从机箱的一极出发依次相连各部件，碰到分支即分线，碰到汇合即合并，直到连到另一极．

三、综合应用

例题3 如图7给出了几种元件，请在图上用橡皮连线表示电压把电源器件相连起来，要求L↓1与L↓2并联，且用滑动变阻器控制通过L↓1的电压大小（要求连线不能交叉）．

图7

解析：先按照题意设计出电压图（图8），然后根据“电压路径”法进行连接．

图8

答案：如图9所示．

图9

点拨：本题中没有点明的位置，一般应画（连）在支路上；对于联接并联电路，一般应先内（与支路较近的环路）后外，这种电压就不容易交叉；电路在联接时，应把电源连在电路元件的接线柱（电压的正负极）上，不能画在认为电压的连线中间．

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