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第398章 举一反八

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……

刘晨拿过粉笔来,大声地说道:“在以往初中和高中学习的电路分析中,不管是并联、串联,还是并联后串联在并联再串联,这种电路连接的方式一般都是很直观很容易去想象的,而我们学习【电路理论】很不同的一点就是很多复杂的电路无法想象,只能通过kcl和kvl以及各种变换式去理性分析。”

用粉笔在正方形连接的每一个顶点上标注了abcdefgh,以方便讲解,说道:“这样一个空间的电阻连接方式,显然已经无法去纠结串联或者并联的关系,我们需要引出一个更加重要的思想,如果在这个对角线假象出一个平面分割成两块,那么很清楚地看到分割后的两边左右对称,大家应该对电桥都很熟悉了吧?”

苓儿正要起身跟刘晨一起并肩作战,但见他从容淡定,便感觉他能解决,转而注视着。

刘晨说着在黑板上画了一个简单的电桥,所谓电桥就是四个电阻组成,两两串联后并联,只要两边是等比例的关系,那么串联点就是等电势点,不管这两点之间是短路、断路还是连接任意阻止的电阻,对这个电桥都没有影响,因为完全不会有电流流过。

这是【电路理论】中分析高难度复杂电路的一个很重要的思想。

“现在大家对等势点的概念应该理解了吧?”刘晨讲到这里,等着看热闹的同学们都乖乖地闭上了嘴巴,而是在笔记上记录起来,直觉告诉他们,刘晨所讲的方法很有效,而且讲解非常深入浅出、高屋建瓴。

尤其是卓苓一对美目也看着刘晨。认真地记录,心中惊骇,他竟然连电路都研究这般深入了。

“那么回过头来再看一下这个化简的正方体电阻群。因为所有的电阻阻值都是r,所以dbh三点等电位。ceg三点等电位,我们可以在在两组的等电位之间增加短路线,反正不会影响连接关系,如此一来,看起来就更清楚了,大家能看明白了吗?”

很多同学还是摇了摇头。

刘晨无奈道:“好吧,那我们还是放到平面上看一下会更清楚。”说着就根据连接关系画到了平面图上,更加清晰明了。加上短路连接线之后,化简就变得很简单。

“如此一来,这六个电阻是并联关系,这三个电阻是并联,这三个电阻也是并联,再串联起来,很容易求出结果,5r/6,再跟下面这个r并联,整个化简结果就是5r/11。实际上这个题目还可以再深入一些。”

讲到这里,刘晨觉得还可以拓展一下,又画了几种正方体电阻的化简情况。一侧对角线有电阻,求另外一侧对角线两点的电阻,还有对角线无电阻求相邻两点电阻,甚至还说了一下当所有的电阻并不完全相同时应该如何化简。

如此一个题目,举一反三,刘晨足足讲了半个小时,讲述了八种情况,台下的同学们都在认真地听着,都是超级学霸。刘晨又讲得浅显易懂,这几种情况基本上就完全涵盖了这一类电阻化简。可以说,这半个小时的听课。足以让他们再面对如此题目时都能够做出来,要知道这一类题目几乎是每年必考,甚至研究生入学考试都必有一题。

一直讲到了下课,唐杰都听得津津有味,说实话,他作为副教授,平时项目也很繁忙,哪有时间总结得这么全面啊,如此一听,也觉得大有收获,不禁疑惑地看着刘晨,这家伙不可能是大二的学生。

下课的铃声响了,大家这才觉得原来刘晨都讲了这么长时间。

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