本发明涉及一种电路，特别是一种能够同时完成工作互不影响、减小公共部分电流强度、给局部用电器升压的电路。
背景技术：
为了使用电器能够互不影响的工作，现有的方法是将它们并联在一起或分别放入两个电路中。前者会使得电路干路上的用电器电流强度过大增加了危险性和热损耗；后者会导致两个回路中有大多数部分闲置不工作，增加了热损耗。
为了给直流电路中的用电器升压，现有的方法是使用直流升压变压器。但是这种仪器本身十分昂贵，且原理复杂，危险性不低。
为了防止用电器的过载工作，现有的方法是使用熔断丝、空气开关或漏电保护器。但是这些装置只能防止所有的用电器整体的电流强度的总和不超过某个极限值，只能保护电路整体和干路上的用电器，局部用电器仍有因过载而被烧坏的风险。而且现有的装置在过载时断路有延时。
为了测量电阻的阻值和电源可提供的电压，现有的方法是使用各种仪表直接进行测量。但是用这种方法测量的数值会因各种仪表的内阻而不精确，即使部分仪表测量精确但受磁场影响大、过载能力差(例如电动式仪表)，甚至有些仪表的刻度不均匀，影响读数。
为了临时扩大电表的量程，现有的方法是将一个电阻与该电表串联或并联，即改装这个电表；或通过调节电表下端的调零旋钮扩大量程。前者会使得测量的数据不是真实的数据，需要进一步计算，且定值电阻的阻值可能与标定的阻值有差异；后者容易损坏电表且扩大的量程只是多了一两个分度值。
为了防止利用电传递的信息泄漏，现有的方法都是从外部进行的，这种方法没有从电本身进行实质性的防止，利用电传递的信息仍有被泄露的风险。
为了让用电器在每个瞬时的分压均不相同，现在并没有这种技术。
为了在没有交流电源，只有直流电源的时候制造一个等效的交流电源，现有方法是将两个直流电源并联在一起，用单刀双掷开关控制它们分别接入电路。但是由于单刀双掷开关的闸刀是绕一点旋转的，故制成的等效交流电源频率太小。
综上所述，现有技术中各种电路的解决方案均存在不足，且没有一种装置或方法能够同时解决上述问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电路，能够安全节能的确保用电器独立工作，减小公共部分电流强度，给局部用电器升压。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括两个电源、两个单刀单掷开关和两个用电器，所述的两个电源、一个单刀单掷开关、两个用电器和一个单刀单掷开关依次串接，两个电源相连一极的极性相反，两个电源的连接点与两个用电器的连接点之间短路；则当两个单刀单掷开关同时闭合时，两个用电器的工作互不影响。
所述的用电器替换为若干个串接的用电器，则两个电源的连接点两侧的各个用电器的工作互不影响。
在所述两个电源的连接点与两个用电器的连接点之间接入用电器，则串接的两个用电器的工作相互影响。
本发明还提供一种应用上述电路的电阻测量电路，在一个电源的两极之间串接待测电阻和滑动变阻器r1，r1两端并联一个电压计，在另一个电源的两极之间串接电流计和滑动变阻器r2，在两个电源的连接点与滑动变阻器r1和电流计的连接点之间接入灵敏电流计，首先调节滑动变阻器r2的滑动头使得灵敏电流计g的示数为0μa，记录此时电流表a和电压表v的示数为i1与u1；移动滑动变阻器r1的滑动头，调节滑动变阻器r2的滑动头使得灵敏电流计g的示数再次为0μa，记录此时电流表a和电压表v的示数为i2与u2，则待测电路的阻值r0＝(u2-u1)÷(i1-i2)。
本发明还提供一种应用上述电路的过载保护器，两个电源的连接点通过串接的一号电磁铁线圈和滑动变阻器连接其中一个电源的另一极，作为保护电路；另一个电源的另一极连接二号电磁铁线圈或永磁体和导体，作为工作电路，所述的二号电磁铁或永磁体在所述一号电磁铁的作用下运动，进而带动导体接触一号电磁铁线圈；工作电路不能正常工作时，一号电磁铁不再吸引二号电磁铁或永磁体，导体在弹簧的作用下脱离一号电磁铁线圈；所述两个电源均为直流电源、均为交流电源或为一个交流电源一个直流电源，一个交流电源一个直流电源时直流电源连接保护回路。
本发明还提供一种应用上述电路的升压装置，两个电源的连接点与两个用电器的连接点之间接入一个滑动变阻器，控制用电器的升压。
本发明还提供一种应用上述电路的直流电源制交流电源的装置，包括一个电阻盘，所述的电阻盘上有偶数个相互独立的电阻，相邻两个电阻的阻值不同，间隔一个电阻的两个电阻阻值相同，电阻盘在电机驱动下旋转，两个直流电源的连接点与其中一个直流电源的另一极之间逐一连通电阻盘的各个电阻，使得两个直流电源的连接点与电阻盘之间产生交流电。
本发明还提供一种应用上述电路的电传递信息防泄漏电路，在电传递信息的两点之间并接一个直流电源回路，能够防止利用电流传递的信息被泄露。
本发明的有益效果是：
利用本发明给出的多个用电器同时工作互相不影响电流强度减小危险性降低节省材料的方法能够有效地降低电流强度的大小；
利用本发明给出的精确测量电阻与电源提供的电压的方法能够准确地测量电阻与电源提供的电压；
利用本发明制出的过载保护器能够很快地在过载时断路，实验中使用的过载指示灯始终不亮，最快可以在0.03秒左右完成断路；
利用本发明制出的直流电源升压装置能够将用电器两端的总电压提高到电源提供的电压的近两倍；
利用本发明制出的交流电源瞬时变压装置瞬时变压的两个数值的总和等于电源提供的电压的两倍；
利用本发明给出的扩大电表量程的装置与方法可以将电表的量程扩大到原来的两倍左右，同时不改变测量精度；
利用本发明给出的用直流电源制交流电源的装置与方法可以制出最高约100hz的交流电，其频率取决于使用的电动机的转速与电阻盘的接口数；
利用本发明给出的防止依靠电传递的信息泄漏的方法在防窃听实验中可以有效地防止依靠电传递的信息的泄露。
附图说明
图1是本发明的基本电路图；
图2是本发明的扩展电路图；
图3是两个可同时工作的不同的回路；
图4是在直流电源中将两个回路合为一个大回路；
图5是在交流电源中将两个回路合为一个大回路；
图6是在家庭电路中将两个回路合为一个大回路；
图7是精确测量电阻与电源提供的电压的方法图；
图8是直流电源单电磁铁过载保护器；
图9是交流电源直流恒流源单电磁铁过载保护器；
图10是交流电源交流恒流源单电磁铁过载保护器；
图11是家庭电路中的直流恒流源单电磁铁过载保护器；
图12是家庭电路中的交流恒流源单电磁铁过载保护器；
图13是双电磁铁过载保护器；
图14是家庭电路中的双电磁铁过载保护器；
图15是直流电源升压装置；
图16是交流电源中的瞬时变压装置；
图17是家庭电路中的瞬时变压装置；
图18是扩大有负量程的直流电流表、灵敏电流计的量程的装置；
图19是扩大有负量程的直流电表的量程的装置；
图20是在直流电源的辅助下扩大交、直流电流表与灵敏电流计量程的方法图；
图21是在交流电源的辅助下扩大交、直流电流表与灵敏电流计量程的方法图；
图22是双直流电源制交流电源的装置；
图23是现有的依靠电传递信息的示意图；
图24是防止依靠电传递的信息泄漏的方法图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明采用一个矩形的回路，从这一回路的左下角开始按逆时针标字母，记这一矩形回路的四个端点分别为c、f、e、b，再记p为点c、f之间的一点(不与c、f两点重合)、a为点b、e之间的一点(不与b、e两点重合)。连接ap，在c、p两点之间接入直流电源e1，其中朝向点p的为电源e1正极；在f、p两点之间接入直流电源e2，其中朝向点p的为电源e2的负极。在点b、c间接入单刀单掷开关s1；在点e、f间接入单刀单掷开关s2。在点b、a之间接入用电器p1，在点e、a之间接入用电器p2。
搭成上述的电路后，闭合开关s1，记此时通过回路apcb中的电流强度为i1安培；断开开关s1，闭合开关s2，记此时通过回路apfe中的电流强度为i2安培；同时闭合开关s1、s2，记此时通过导线pc、cb、ba的电流强度相等为i1'，此时通过导线pf、fe、ea的电流强度相等为i2'，通过导线ap的电流强度为i。根据上述记法，存在以下的现象：
i1＝i1'；i2＝i2'；i＝|i1-i2|＝|i1'-i2'|；
则当导线ap(回路apcb与回路apfe的公共部分)上没有用电器时，同时闭合开关s1、s2后用电器p1、p2的工作互不影响，且导线ap(回路apcb与回路apfe的公共部分)上通过的对导线ap实际产生作用的电流强度(下文统称合电流强度)是通过导线pc、cb、ba的电流强度与通过导线pf、fe、ea的电流强度之差的绝对值。此时导线ap上通过的是双向电流。
在上述的电路中，在导线ap上(回路apcb与回路apfe的公共部分)接入一个新的用电器p3，则依然存在：通过导线ap的合电流强度是通过导线pc、cb、ba的电流强度与通过导线pf、fe、ea的电流强度之差的绝对值，但是此时用电器p1、p2的工作相互影响，不过此时导线ap上通过的仍是双向电流。记此时用电器p1、p2、p3两端的电压分别为u1、u2、u3，电源e1、e2可提供的电压为ue1、ue2，存在：ue1＝u1+u3；ue2＝|u2-u3|；则导线ap上(回路apcb与回路apfe的公共部分)的用电器的实际电压等于任一回路中(回路apcb或回路apfe)的电源提供的电压与非公共部分的用电器的总电压之差的绝对值；
在上电路中，称通过导线pc、cb、ba的电流强度与通过导线pf、fe、ea的电流强度为分电流强度，则产生较大的分电流强度的电源所在的回路中除导线ap(回路apcb与回路apfe的公共部分)外的所有用电器电压之和小于该电源提供的电压，产生较小的分电流强度的电源所在的回路中除导线ap(回路apcb与回路apfe的公共部分)外的所有用电器电压之和大于该电源提供的电压；
利用上述电路及其性质可以制出各种用途的装置，给出各种不同用途的方法：
利用上述电路中导线ap(回路apcb与回路apfe的公共部分)通过的是双向电流这一性质与当导线ap上没有用电器时，同时闭合开关s1、s2后用电器p1、p2的工作互不影响这一性质可以给出多个用电器同时工作互相不影响且电流强度减小危险性降低节省材料的方法和精确测量电阻与电源提供的电压的方法；
利用上述电路中导线ap(回路apcb与回路apfe的公共部分)上通过的合电流强度等于通过导线pc、cb、ba的分电流强度与通过导线pf、fe、ea的分电流强度之差的绝对值这一性质，可以制出过载保护器，给出防止依靠电传递的信息泄漏的方法、扩大电表量程的装置与方法、用直流电源制交流电源的装置与方法；
利用上述电路中产生较大的分电流强度的电源所在的回路中除导线ap(回路apcb与回路apfe的公共部分)外的所有用电器电压之和小于该电源提供的电压，产生较小的分电流强度的电源所在的回路中除导线ap(回路apcb与回路apfe的公共部分)外的所有用电器电压之和大于该电源提供的电压，且导线ap上(回路apcb与回路apfe的公共部分)的用电器的实际电压等于任一回路中(回路apcb或回路apfe)的电源提供的电压与非公共部分的用电器的总电压之差的绝对值这一性质，可以制出直流电源升压装置和交流电源瞬时变压装置。
参见图1，此为本发明的基本电路；图2为本发明的基本电路的扩展。
参见图3，有两个正常工作的电路，记图3里回路a1p1cb中通过的电流强度为i1，回路a2p2fe中通过的电流强度为i2。先把这两个回路合为一个大回路，参见图4。则在图4中，因为导线ap上没有用电器，故回路apcb上的所有用电器与回路apfe上的所有用电器的工作互不影响且正常分压，导线ap上通过的电流强度i比i1、i2中的至少一个要小(i＝|i1-i2|)，因为导线有微电阻，导体有较大的电阻，故电流强度小了，由焦耳－楞次定律得产生的热量也少了，热损耗少了，效率高了，降低了危险性，同时也节省了材料。将此也应用到交流电路中，参见图5，其中通过两个交流电源的电流方向应该同时由a到b或同时由b到a。将此还应用到家庭电路中，参见图6。
为了精确测量电阻r0的阻值与电源e的电压，设计测量电路参见图7。将滑动变阻器r1的滑动头p拨到任意位置，调节滑动变阻器r2的滑动头使得灵敏电流计g的示数为0μa，记录此时电流表a和电压表v的示数为i1与u1；再次移动滑动变阻器r1的滑动头p，调节滑动变阻器r2的滑动头使得灵敏电流计g的示数再次为0μa，记录此时电流表a和电压表v的示数为i2与u2，则此时有：
ue＝u1+r0i1——①
ue＝u2+r0i2——②
因为u1、u2、i1、i2均为已知量，可视为常数，有①、②两式，解得：
r0＝(u2-u1)÷(i1-i2)；ue＝(u2i1-u1i2)÷(i1-i2)
其中电源e1、e2也分别可以是交流电源，通过两个电源的电流方向应一个流向结点p，一个流出结点p。
设计直流电源单电磁铁过载保护器，参见图8。p为一导电触点，t是一个n极向右的永磁体，s是一个电磁铁，d是一定点，q是一个与永磁体t连接的可绕定点d旋转的导体。闭合开关s1、s2，当导体q与触电p接触时(可以通过手动使得导体q与触电p接触或利用弹簧n)，电源e1所在的回路bcdpqa为工作电路，电源e2所在的回路apfge为保护电路(保护电路中也可以接入一些用电器)。其中保护电路中的电源e2为恒流源。保护电路中预先通过调节滑动变阻器r接入电路中的阻值使得导线pf、fg、ge、ea中通过的电流强度相等均为i，记工作电路中各用电器正常工作时通过的电流强度为i’、最多可通过工作电路的电流强度为i1(即当i’≥i1时就有烧坏用电器的风险)；则通过调节滑动变阻器r接入电路中的阻值使得i≤i1。当工作电路正常工作时有i’<i1，此时电磁铁s吸引永磁体t；当工作电路不正常工作(即用电器有被烧坏的风险)时，则i’≥i1≥i，这时电磁铁s将不吸引或排斥永磁体t，则此时导体q将绕定点p逆时针旋转使得导体q离开触点p从而切断工作电路，因导线ap上的电磁铁电阻极小，故工作电路与保护电路的分压与工作互不影响。可以在永磁体t左端连接一个重物g以实现更保险、更快速的断路。
永磁体t可以改为一铁片，因为铁片在电路正常工作的时候被长期磁化，和永磁体t有相同的效果。
设计交流电源直流恒流源单电磁铁过载保护器，参见图9。p为一导电触点，t是一个n极向右的永磁体，s是一个电磁铁，d是一定点，q是一个与永磁体t连接的可绕定点d旋转的导体。闭合开关s1、s2，当导体q与触电p接触时(可以通过手动使得导体q与触电p接触或利用弹簧n)，电源e1所在的回路bcdpqa为工作电路，电源e2所在的回路apfge为保护电路(保护电路中也可以接入一些用电器)。其中保护电路中的电源e2为恒流源。则保护电路中预先通过调节滑动变阻器r接入电路中的阻值使得导线pf、fg、ge、ea中通过的电流强度相等均为i，记工作电路中各用电器正常工作时通过的电流强度为i’、最多可通过工作电路的电流强度为i1(即i’≥i1时就有烧坏用电器的风险)；则通过调节滑动变阻器r接入电路中的阻值使得i≤i1。当工作电路正常工作时有i’<i1，此时电磁铁s一直吸引永磁体t；当工作电路不正常工作(即用电器有被烧坏的风险)时，则i’≥i1≥i，这时电磁铁s终有一瞬将不吸引或排斥永磁体t，则此时导体q将绕定点d逆时针旋转使得导体q离开触点p从而切断工作电路。因导线ap上的电磁铁电阻极小，故工作电路与保护电路的分压与工作互不影响。可以在永磁体t左端连接一个重物g以实现更保险、更快速的断路。类似地设计交流电源交流恒流源单电磁铁过载保护器，参见图10，其中通过两个交流电源的电流方向应该同时由a到b或同时由b到a。运用到家庭电路中参见图11与图12。
设计双电磁铁过载保护器，参见图13。p为一导电触点，d是一组滚轮，q是一个与电磁铁t连接的可沿着滚轮d运动的导体。闭合开关s1、s2，当导体q与触电p接触时(可以通过手动使得导体q与触电p接触或利用弹簧n1、n2)，电源e1所在的回路abcp为工作电路，电源e2所在的回路aefgtp为保护电路(保护电路中也可以接入一些用电器)，t是保护电路中的一个电磁铁，s是工作电路与保护电路的公共部分(导线ap)的一个电磁铁，其中弹簧n2的弹性不能太强。保护电路中预先通过调节滑动变阻器r接入电路中的阻值使得导线ae、ef、fg、gp中通过的电流强度相等均为i，记工作电路中各用电器正常工作时通过的电流强度为i’、最多可通过工作电路的电流强度为i1(即i’≥i1时就有烧坏用电器的风险)；则通过调节滑动变阻器r接入电路中的阻值使得i≤0.5i1。若通过两个电源的电流方向同时由a到b或同时由b到a，则电磁铁t的n极的方向始终与正常工作时电磁铁s的n极方向相同，则当工作电路正常工作时有i’<i1，此时电磁铁s吸引电磁铁t；当i’≥0.5i1≥i时，电磁铁t将吸引电磁铁s；当工作电路不正常工作(即用电器有被烧坏的风险)时，则i’≥i1≥2i，则此时电磁铁s的磁性消失或n极与电磁铁t的n极相反，这时电磁铁t将不吸引或排斥电磁铁s，则此时导体q将沿着滚轮d向左运动使得导体q离开触点p从而切断工作电路(导线gf可伸缩)。
因导线ap上的电磁铁电阻极小，故工作电路与保护电路的分压与工作互不影响，也可以在永磁体t左端连接一个重物g以实现更保险、更快速的断路。保护电路中的电源e2为恒流源。其中，不论是直流电源还是交流电源，通过两个电源e1、e2的电流方向应该同时由a到b或同时由b到a。运用到家庭电路中参见图14。
设计直流电源升压装置，参见图15。记电源e1、e2提供的电压分别为ue1、ue2，用电器p1、p2、p3两端的电压分别为up1、up2、up3，记通过用电器p1的电流强度为i1，通过用电器p2的电流强度为i2，通过用电器p3的电流强度为i。闭合开关s1、s2、s3，当i1>i2时，导线ab中合电流强度的方向是由a到b的，则有：up1+up3＝ue1；up2-up3＝ue2；up2＝ue1+ue2-up1；则此时用电器p2两端的电压up2比电源e2提供的电压ue2大得多，故可以利用此给用电器升压。可用电器p3(即为滑动变阻器)以控制用电器p2的分压。
设计交流电源中的瞬时变压装置，参见图16。其中通过两个交流电源的电流方向应该同时由a到b或同时由b到a。则此时导线ab通过的合电流的方向是在不断改变的，故记电源e1、e2提供的电压分别为ue1、ue2，用电器p1、p2、p3两端的电压分别为up1、up2、up3，记通过用电器p1的电流强度为i1，通过用电器p2的电流强度为i2，通过用电器p3的电流强度为i；则只有up3是恒定不变的，up1、up2交替变化，记这两个交替变化的电压值分别为ua、ub，则ua+ub＝u1+u2。可以用电器p3(即为滑动变阻器)以控制用电器p1、p2的瞬时分压。设计家庭电路中的瞬时变压装置，参见图17。
设计扩大有负量程的直流电表的量程的装置参见图18、图19。在闭合电路中的开关之前，可以将如图18、图19所示的装置的m端接在电流表的负接线柱上，将其n端接在电流表的正接线柱上，通过调节图18中的滑动变阻器r或图19中的电阻箱r’接入电路的阻值以使得电流表的指针指在其负量程的最小刻度上，记作-i，此时再闭合原电路中的开关，记此时电流表a的示数为i’，则通过原电路中的真实的电流强度为(i+i’)安。对于灵敏电流计g也可以使用同样的方法。同理，可以将如图19所示的装置的m端接在电压表的负接线柱上，将其n端接在电压表的正接线柱上，通过调节图19中的电阻箱r’接入电路的阻值(滑动变阻器阻值太小)以使得电压表的指针指在其负量程的最小刻度上，记作-u，此时再闭合原电路中的开关，记此时电压表的示数为u’，则电压表测量的用电器两端的实际电压为(u+u’)伏。
设计扩大直流电流表与直流灵敏电流计量程的方法图，参见图20。记图中直流电流表a、a1的示数分别为i、i1，则通过电源e所在的电路中通过的电流强度为i’＝i+i1。运用到交流电流表与交流灵敏电流计上参见图21，则此时通过两个交流电源e、e’的电流方向应该同时由a到b或同时由b到a。记图中交流电流表a、a1的示数分别为i、i1，则通过电源e所在的电路中通过的电流强度为i’＝i+i1。运用到灵敏电流计上有相同的做法。
设计双直流电源制交流电源的装置，参见图22。闭合开关s1、s2，此时回路apcb中的电动机正常工作带动回路apfe中的电阻盘r上的指针旋转。其中电阻盘r中，1、3、5、7等奇数处的电阻值相同为r1；2、4、6、8等偶数处的电阻值相同为r2(令r1<r2)。记电源e1、e2提供的电压分别为ue1、ue2，电动机m的线圈内阻为r，使得通过导线ap的电流强度i＝ue1÷(r+r’)-ue2÷r2＝ue2÷r1-ue1÷(r+r’)，即2ue1÷(r+r’)＝ue2÷r2+ue2÷r1。这相当于导线ap上通过了交流电，其频率取决于电动机m的转速与电阻盘r中的小电阻个数。要求：电阻盘r中必须有偶数个小电阻。
参见图23，此图为现有的依靠电传递信息的示意图。设计防止依靠电传递的信息泄漏的方法图，参见图24。当a处通过电流向b处传递信息时，可以在a处与b处之间放置一个探测器探明其电流强度i和频率。因此，改进此方式，在其旁边接入一个直流电源回路(利用交流电源则可以计算出这一数值)，记通过这一回路的电流强度为i’。则此时ab间的导线中的电流强度为(i-i’)a，但信息仍然正常传递，此时探测器探明的电流强度与实际传递信息的电流强度不同。这可以防止利用电流传递的信息被泄露(例如防窃听等)。