用雙刀雙擲開關(guān)設(shè)計(jì)電路.doc

用雙刀雙擲開關(guān)設(shè)計(jì)電路在實(shí)際的運(yùn)用中，雙刀雙擲開關(guān)可以幫我們解決很多問題，我們一定很想學(xué)會(huì)自己獨(dú)立地設(shè)計(jì)雙刀雙擲開關(guān)的電路。我們下面以串聯(lián)與并聯(lián)互換的電路為例，來分析設(shè)計(jì)電路的方法。在這里，我們總結(jié)了3種基本方法。一.分析該電路的規(guī)律，應(yīng)用規(guī)律設(shè)計(jì)電路。二.由串聯(lián)電路開始，將其改為并聯(lián)電路。三.由并聯(lián)電路開始，將其改為串聯(lián)電路。在掌握了以上三種方法之后，我們就可以對(duì)這種能力進(jìn)行綜合運(yùn)用。一.分析該電路的規(guī)律，應(yīng)用規(guī)律設(shè)計(jì)電路。要想用雙刀雙擲開關(guān)設(shè)計(jì)電路，我們應(yīng)該始于模仿，終于創(chuàng)造。所以，我們先來研究一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的電路，在掌握其規(guī)律后，我們就可以獨(dú)立地設(shè)計(jì)出利用雙刀雙擲開關(guān)，串并連互換的電路，如下圖：若開關(guān)S連接c、f端，閉合開關(guān)S，則電流路徑為：電源正極aL2dcbL1電源負(fù)極，易知L1,L2串聯(lián)若開關(guān)S連接a、d端，閉合開關(guān)S，則電流路徑為：電源正極，易知L1,L2并聯(lián)根據(jù)這個(gè)電路圖，我們可以總結(jié)出幾條規(guī)律： L1與兩刀所在位置相連（b、e），兩刀（b、e）與L1相連后一起連回電源負(fù)極。 L2接在同側(cè)接線柱（a、d）之間 中一個(gè)接線柱接回電源正極，另一個(gè)接線柱與和它異側(cè)不相對(duì)的接線柱（c）相連有了以上幾條規(guī)律作基礎(chǔ)，我們就可以自己設(shè)計(jì)電路，如下圖于是，我們依照規(guī)律按以下步驟進(jìn)行連接將L1與b，e相連后接回電源負(fù)極將L2連接在c，e之間將c接回電源正極，f與a相連這樣，我們就掌握了最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法。二.由串聯(lián)電路開始，將其改為并聯(lián)電路。拿到這道題，在不知道如何下手的時(shí)候呢，我們不如先將開關(guān)打向任意一邊，先完成一條串聯(lián)的通路。分三步設(shè)計(jì)電路。（一）構(gòu)成串聯(lián)通路：1. 我們先從正極出發(fā)，連接最近的一個(gè)燈泡（L2），然后從首端進(jìn)入，如圖1：2. 接下來我們就可以從L2的末端接入我們的雙刀雙擲開關(guān)的主接線柱，如圖2： 3. 開關(guān)打向任意一邊，這里我選擇了a，b接線柱，如圖3： (部分線用了虛線來表示是因?yàn)椋箝_關(guān)將打向令一邊的接線柱，則此線路在打向另一邊接線柱時(shí)相當(dāng)于不存在了。）4. 繼續(xù)由開關(guān)主接線柱將L1串聯(lián)進(jìn)來，連回電源負(fù)極，如圖4：此時(shí)呢，我們的第一條通路就完成了，那么既然接線柱a，b我們實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)。那么接下來我們就要在接線柱c，d實(shí)現(xiàn)并聯(lián)。（二）構(gòu)成并聯(lián)通路：1主要電路保持原圖，然后將開關(guān)打向c，d，如圖5：2之前我們學(xué)習(xí)了串聯(lián)改并聯(lián)的方法，那么，同樣的，讓我們先標(biāo)出L1，L2的首末端，如圖6： （我們對(duì)首尾端的判斷依據(jù)就是之前作出的圖形的首尾端。）3接下來我們就應(yīng)該將，首尾端連接起來，如圖7：（此時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)圖形似乎與c，d接線柱沒有關(guān)系，那我們就通過對(duì)電路的修改來使它與接線柱關(guān)聯(lián)起來。4那么，通過試驗(yàn)之后，我們可以畫出這個(gè)圖形來，如圖8：（三）擦去虛線后，我們驗(yàn)證一下電路，最后得出電路結(jié)果如圖9： 注意：不能出現(xiàn)短路三.由并聯(lián)電路開始，將其改為串聯(lián)電路。首先我們假設(shè)當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)擲向左邊時(shí)，兩個(gè)燈泡并聯(lián)。這時(shí)，我們可以先將電源的兩極分別直接與a,b接線柱相連，當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)擲向左邊時(shí)，a.c接線柱等效于電源的正極，b.d接線柱等效于電源的負(fù)極。為了實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電路，我們可以將c接線柱與一個(gè)燈泡串聯(lián)后接回電源負(fù)極，這樣就完成了其中的一個(gè)支路。同理，我們也可以將d接線柱與另一個(gè)燈泡串聯(lián)后接回電源正極，完成另一個(gè)支路。接下來，我們考慮當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)擲向右邊時(shí)，兩個(gè)燈泡串聯(lián)的情況。為了在不影響并聯(lián)的情況下完成串聯(lián)電路，我們便想到在e.f兩個(gè)接線柱上添加導(dǎo)線。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)燈泡已經(jīng)與電源正負(fù)極串聯(lián)后接到了c.d兩個(gè)接線柱上，所以我們只需要把e.f兩個(gè)接線柱連通，使串聯(lián)電路成為通路便可符合題意。四.綜合運(yùn)用（一）用雙刀雙擲實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)在“單刀單擲改單刀雙擲”的研究中，我們遇到了一個(gè)比較棘手的問題實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。通過了多次的嘗試，我們才獲得了成功。那么，雙刀雙擲開關(guān)能夠簡(jiǎn)化這一設(shè)計(jì)嗎？答案是肯定的。我們需要的元件也很簡(jiǎn)單電動(dòng)機(jī)、一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)、電源。首先，我們需要將開關(guān)閉合至a、b位置，經(jīng)過初次的連線，獲得第一個(gè)完整的通路。如圖1。由此可知此時(shí)電流的流向?yàn)閳D2所示，即從電動(dòng)機(jī)左側(cè)進(jìn)入，右側(cè)出來。然后，我們將開關(guān)的閘刀閉合至e、f處，如圖3若要成功地實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，那么，由a與電源正極是等效點(diǎn)，b與電源負(fù)極是等效點(diǎn)可知，此時(shí)電流方向應(yīng)從電動(dòng)機(jī)右側(cè)進(jìn)入，左側(cè)輸出，即正極應(yīng)與f相連，負(fù)極應(yīng)與e相連，即是a與f相連，b與e相連，如圖4。我們檢驗(yàn)一下，此時(shí)電流的流向如圖5所示，那么，我們的設(shè)計(jì)也就成功了。 （二）三控開關(guān)的設(shè)計(jì)：用雙刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)在多處控制電路通斷 要想從A、B、C三個(gè)地方控制一盞路燈，如圖1所示，應(yīng)如何設(shè)計(jì)電路?首先我們來理解一下“控制”路燈這個(gè)詞，意思就是說在A、B、C三處都要能控制路燈的狀態(tài)，也就是無論此時(shí)開關(guān)處于什么位置，在A、B、C三個(gè)地方任意撥動(dòng)一個(gè)開關(guān)，就可以改變現(xiàn)在路燈的狀態(tài)。那么我們現(xiàn)在從簡(jiǎn)單的入手，若只需要在A處控制路燈的狀態(tài)，那么整個(gè)電路中只需要在A處添加一個(gè)單刀單擲開關(guān)就可以辦到了。然后，我們要同時(shí)在C點(diǎn)也能控制路等狀態(tài)，我們就要用到兩根并聯(lián)的導(dǎo)線，如圖2所示電路圖，看上去勉強(qiáng)可以辦到，但是由于一處只能有一個(gè)開關(guān)，且這個(gè)電路也不是一定能夠保證能每一次撥動(dòng)開關(guān)就能改變路等狀態(tài)，所以，我們根據(jù)前面學(xué)習(xí)的單刀單擲開關(guān)改單刀雙擲開關(guān)的方法，將它改為如圖3所示的電路圖，這樣就可以在A、C處同時(shí)可以控制路等狀態(tài)了。接著，我們需要在B處添加開關(guān)。我們要實(shí)現(xiàn)三處均能控制路燈的亮滅，那么我們就先保證在A、C處無論開關(guān)怎么接入電路，都能使路燈發(fā)光，根據(jù)這個(gè)條件來添加開關(guān)。要無論在A、C怎么調(diào)節(jié)開關(guān)，路燈都發(fā)光的話，那么就還要使上下導(dǎo)線分別交叉相連，如圖4所示。然后，因?yàn)閷?dǎo)線ab,ac,db,dc只是在我們需要的時(shí)候才用，所以在這幾條導(dǎo)線上都添加一個(gè)單刀單擲開關(guān)，如圖5所示。再根據(jù)我們以前的學(xué)習(xí)，在點(diǎn)a和點(diǎn)d處將4個(gè)單刀單擲開關(guān)改為2個(gè)單刀雙擲開關(guān)，如圖6所示。因?yàn)锽處只能有一個(gè)開關(guān)，所示這個(gè)電路暫時(shí)還不符合要求。我們?cè)谇懊娴膶W(xué)習(xí)中曾經(jīng)設(shè)計(jì)過讓電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的電路，我們既可以用2個(gè)單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)也可以用一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)，所以，在這里我們同樣需要用一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)來代替兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)。我們先畫好6個(gè)接線柱，中間兩個(gè)是刀片的接線柱?，F(xiàn)將雙刀雙擲開關(guān)接到左側(cè)兩個(gè)開關(guān)，S1、S2分別接到1、3接線柱上，要使路燈發(fā)光，則需將電路改為如圖7所示。然后將雙刀雙擲開關(guān)接到右側(cè)，路燈熄滅，再將S1接到2接線柱，路燈應(yīng)該發(fā)光，則需添加db導(dǎo)線，同理，還需要