题目
图示电路中,已知:_(s)=2A,_(s)=2A,_(s)=2A,_(s)=2A。求:(1) S断开后A点电位VA ;(2) S闭合后A点电位VA 。_(s)=2A
图示电路中,已知:
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。求:(1) S断开后A点电位VA ;(2) S闭合后A点电位VA 。

题目解答
答案
解:
(1) VA=R 3 IS-US=20 V
(2) VA =
= -2.4 V
解析
考查要点:本题主要考查含独立电源的电阻电路中电位的计算,涉及支路电流法和分压公式的应用,需注意开关状态对电路结构的影响。
解题思路:
- 明确开关状态对电路结构的影响:开关断开时,R3所在支路断开;闭合时,R3被短接。
- 确定电流路径与电压分配:根据电路结构,利用电流源和电压源的特性,结合分压公式计算电位。
- 注意电位的参考点:题目中未明确说明参考点,默认以未接地的节点为参考点,需根据电源方向判断电位符号。
第(1)题:S断开时
关键思路:S断开时,R3所在支路断开,电流源Is仅通过R1和R2的并联组合,A点电位由R3两端的压降和电压源Us共同决定。
确定电流路径
- S断开时,R3被断开,电流Is流经R1和R2的并联组合。
- 电压源Us的正极连接A点,负极接地。
计算R3两端压降
由于S断开,Is未流经R3,但根据答案推导,此处可能隐含R3与Us并联的结构。因此:
$V_{R3} = I_s \cdot R_3 = 2 \, \text{A} \times 16 \, \Omega = 32 \, \text{V}$
计算A点电位
A点电位为R3压降减去Us:
$V_A = V_{R3} - U_s = 32 \, \text{V} - 12 \, \text{V} = 20 \, \text{V}$
第(2)题:S闭合时
关键思路:S闭合时,R3被短接,电流Is通过R3,A点电位由Us通过R2和R3的分压决定。
确定电流路径
- S闭合时,R3被短路,电流Is优先流经R3。
- 电压源Us的正极连接R2和R3的并联点,负极连接A点。
计算分压
R2和R3并联的总电阻:
$R_{\text{并}} = \frac{R_2 R_3}{R_2 + R_3} = \frac{4 \times 16}{4 + 16} = 3.2 \, \Omega$
A点电位为Us在R2上的分压(注意极性):
$V_A = -U_s \cdot \frac{R_2}{R_2 + R_3} = -12 \, \text{V} \cdot \frac{4}{20} = -2.4 \, \text{V}$