“节点法”判断电路的连接方式

[摘要] 用节点法判断电路各元件的连接关系，就是通过找节点，表节点，合并节点这样的过程，构建出一种更直观的物理模型，将人们的思维从禁锢的抽象思维中解放出来，更有利于解决电路问题。

[关键词] 节点 串联 并联

九年义务教育八年级《物理》电学部，分学生重点学习电路的连接，电学基量的测量，电学基本量的分析、判断和计算等，所有这些都离不开具体的电路，因此判断电路的连接方式，构建直观的电学模型非常重要。

初学者对于规则的、直观的电路，按照串联和并联电路的定义，即串联电路中各元件逐个顺次连接，并联电路中各元件并列连接，很容易判断。而对一些不规则的或不直观的、较为复杂的电路好多学生判断起来很容易出错甚至无从着手。通过我多年的经验总结、创建了一种比较行之有效的判断电路连接方式的方法——节点法，以供参考。

一、节点及节点的特点

可以简单的认为，节点就是指电路中导线之间相互交叉相连接的点。根据理想电路特性，节点有以下特点：

1.因为不考虑电路中导线的电阻，同一根导线直接相连的两节点（或多个节点）可视为同一节点。

2.电路中闭合的开关可视为导线，即通过闭合开关连接的所有节点可视为同一节点。

3.因电路中电流表的电阻很小，在解决实际问题时，通常忽略了它的电阻大小，所以电路中电流表可等效为导线。即通过电流表连接的所有节点可视为同一节点。

4.电路中电源、用电器（电阻）、电压表等元件，是我们分析、解决问题的主体而且有一定的阻值，所以这些元件不能当作导线，通过这些元件连接的节点为不同节点。

识记节点的这些特点，是用节点法分析判断电路连接方式的基础，也是关键

二、节点法判断电路连接方式的方法和步骤

所谓的节点法法，就是在图中标出电路中各个节点来分析确定电路连接方式的方法，下面通过举例详细说明。

1.如图1（甲）所示电路为一串联电路，电路中无导线交叉相连的点，故电路中无节点，所以我们可以这样认为：如果一个电路无节点，则此电路一定为串联电路。如图1（乙）所示电路虽然不规范，但通过观察发现此电路中无节点，此电路为串联电路。

图1（甲） 图1（乙）

2.如图（甲）所示电路，其中A点和B点为电路的两个节点，但电压表与R2 并联，电压表是测量仪表，去掉电压表后，电路将变成图2（乙）所示无节点的串联电路，因此，我们可以这样确定：如果一个电路去掉所有电压表后无节点，则该电路为串联电路。

图2（甲）图2（乙）

3.对于其它不直观的非串联电路电路，情况较为复杂，须按照下面几个步骤来判断：

第一步标节点。即分别用不同的字母（或符号）标出电路所有节点。如图3所示电路，其中A、B、C、D四点为电路中所有节点。

第二步合并节点。根据节点的特点，你标出的某几个节点有可能等效为同一节点，必须将属同一节点的字母（或符号）改为同一字母（或符号），如图3所示电路中点A与点C为同一节点，应将C改写为A，点B与点D为同一节点，应将D改写为B，也就是说图3所示电路实质上有两个节点A和B。

图3图4

第三步 判断电路的连接方式。判断的方法通常有两种：

方法1，直接判断：如图3，电阻R1、R2和R3两端都独立连在节点A和B上，所以R1 、R2、和R3并联。

方法2，画图判断：即画出原图的直观的等效电路图，其中图3电路图的直观等效电路图的具体画法为：在纸上先确定出两个点A和B，再将原图A、B 两点间的元件独立的连在新确定的A、B两点上，如图4所示，即图3的等效电路图为图4，根据直观电路图4可以判断图3中R1 、R2、和R3并联。

三、节点法的应用

下面举几个实例，来学习节点法的应用。

例1，如图5所示的电路图，试确定灯L1、L2、和L3如何连接？并判断电流表测量通过那个小灯泡中的电流，电压表测量那个小灯泡两端的电压？

图5

解析：图5所示电路图有四个节点，

分别标上符号A、B、C、D，其中点A与

点C用之间连接的电流表可视为导线，

故将C点改写为A 点，点B与点D用同

一导线相连故为同一节点，故将D 改写为B，即图5所示电路仅有两个节点A和B，且L1、L2和电压表都独立的连在点A和点B 上，如图6（甲）所示，所以灯L1、L2、电压表三者并联。电压表测量并联电路两端的电压。

如果去掉图5中的电压表，C、D两节点就不复存在，电流表与L2串联后接在A、B两点上，其等效的直观电路图如图6（乙）所示，故电流表测量通过L2中的电流。

例2，如图7所示电路图，试确定电阻R1 与R2、在S闭合后的连接方式并指出电压表测哪一个电阻两端电压？

解析：图7所示电路，只有两个节点，设这两个节点为点A和点B并标在图上。分析图7可知，点A和点B为不可合半的两个节点。如果去掉电压表后，电路中A、B两节点就不复存在，其等效电路图如图8所示，电路中就无节点，故R1 与R2串联。如果不去掉电压表，开关S闭合后，电压表与R1分别独立于A、B两点之间，即电压表与R1并联，故电压表测R1两端电压。

综上所述，节点法即可快捷，迅速判断电路中各元件的连接方式，而且不易出错，值得一学。

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