复杂直流电路的分析与计算试题及答案
基尔霍夫方程组
基尔霍夫方程组
（1）基尔霍夫第一方程组又称结点电流方程组，它指出，会于节点的各支路电流强度的代数和为零
即：∑I = 0 。
上式中可规定，凡流向节点的电流强度取负而从节点流出的电流强度取正（当然也可取相反的规定），若复杂电路共有n个节点，则共有n-1个独立方程。
基尔霍夫第一方程组是电流稳恒要求的结果，否则若流入与流出节点电流的代数和不为零，则节点附近的电荷分布必定会有变化，这样电流也不可能稳恒。
（2）基尔霍夫第二方程组又称回路电压方程组，它指出，沿回路环绕一周，电势降落的代数和为零
即：∑IR —∑ε= 0。
式中电流强度I的正、负，及电源电动势ε的正、负均与一段含源电路的欧姆定律中的约定一致。由此，基尔霍夫第二方程组也可表示为：∑IR = ∑ε 。
列出基尔霍夫第二方程组前，先应选定回路的绕行方向，然后按约定确定电流和电动势的正、负。
对每一个闭合回路都可列出基尔霍夫第二方程，但要注意其独立性，可行的方法是：从列第二个回路方程起，每一个方程都至少含有一条未被用过的支路，这样可保证所立的方程均为独立方程；另外为使有足够求解所需的方程数，每一个方程都至少含有一条已被用过的支路。
用基尔霍夫方程组解题的步骤：
1．任意地规定各支路电流的正方向。
2．数出节点数n，任取其中（n-1）个写出（n-1）个节点方程。
3．数出支路数p，选定m=p-n+1个独立回路，任意指定每个回路的绕行方向，列出m 个回路方程。
4．对所列的（n-1）+ （p-n+1）=p个方程联立求解。
5．根据所得电流值的正负判断各电流的实际方向。
第九章 复杂直流电路的分析与计算
一、填空题
1．所谓支路电流法就是以____ 为未知量，依据____ 列出方程式，然后解联立方程得到____ 的数值。 2．用支路电流法解复杂直流电路时，应先列出____ 个独立节点电流方程，然后再列出_____个回路电压方程（假设电路有n 条支路，m 各节点，且n>m ）。
3．图2—29所示电路中，可列出____个独立节点方程，____个独立回路方程。
4．图2—30所示电路中，独立节点电流方程为_____，独立网孔方程为_______、______。
5．根据支路电流法解得的电流为正值时，说明电流的参考方向与实际方向____；电流为负值时，说明电流的参考方向与实际方向____。
6． 某支路用支路电流法求解的数值方程组如下：
1020100202050
2321321=-+=--=++I I I I I I I
则该电路的节点数为____,网孔数为___。
7．以___ 为解变量的分析方法称为网孔电流法。
8．两个网孔之间公共支路上的电阻叫____ 。
9．网孔自身所有电阻的总和称为该网孔的_______。
图2—36 图2—37 图2—38
10．图2—36所示电路中，自电阻R 11=____，R 22=_____，互电阻R 12=___。
11．上题电路，若已知网孔电流分别为I Ⅰ、I Ⅱ,则各支路电流与网孔电流的关系式为：
I 1=___、I 2=____、I 3=____。
12．以____ 为解变量的分析方法称为结点电压法。
13．与某个结点相连接的各支路电导之和，称为该结点的_____ 。
14．两个结点间各支路电导之和，称为这两个结点间的____ 。
15．图2—42所示电路中，G 11=_____ 、
G 22=_____ 、G 12=_____ 。
图2—42
图2—41
16．任何具有两个出线端的部分电路都称为____ ，其中若包含电源则称为_____ 。
17．一有源二端网络，测得起开路电压为6V ，短路电流为3A ，则等效电压源为U s =___V,
R 0=____Ω。
18．用戴维南定理求等效电路的电阻时，对原网络内部电压源作_____处理，电流源作____
处理。
19．某含源二端网络的开路电压为10V ，如在网络两端接以10Ω的电阻，二端网络端电压为
8V ，此网络的戴维南等效电路为U s =____V, R 0=____Ω。
20．在具有几个电源的____ 电路中，各支路电流等于各电源单独作用示所产生的电流___，
这一定理称为叠加定理。
21．所谓U s1单独作用U s2不起作用，含义是使U s2等于____，但仍接在电路中。
22．叠加定理是对 和 的叠加，对 不能进行叠加。
二、选择题
1．图2—29所示电路中，节点数与网孔数分别为____个。
a) 4, 3 b) 3, 3 c) 3, 4
2．图2—29所示电路，下面结论正确的是____。
a) 06=I b) 31426I I I I I +++= c) 56I I =
3．图2—30所示电路中，如将I 2参考方向改为d 指向e ，下面结论正确的是____。
a) 0321=--I I I b) 0321=++I I I c) 0321=-+I I I
4．图2—34所示电路中，如将I 1参考方向改为e 指向g ，下面结论正确的是____。
a) 12211s U R I R I =- b) 12211s U R I R I =+- c) 12211s U R I R I =--
图2—29 图2—30 图2—31
5．图2—37所示电路中，互电阻R 12=____。
a) R 3 b) –R 3 c) R 3+R 4
6．上题中，I 3与网孔电流I Ⅰ、I Ⅱ的关系为___。
a) I 3=I Ⅰ+I Ⅱ b) I 3=I Ⅰ-I Ⅱ c) I 3=-I Ⅰ+I Ⅱ
7．上题中，网孔②的电压平衡方程式为_____。
a) (R 1+R 4)I Ⅰ+R 3I Ⅱ=E 1 b) (R 1+R 3+R 4)I Ⅰ-R 3I Ⅱ=-E 1
c) (R 1+R 3+R 4)I Ⅰ-R 3I Ⅱ=E 1
I 5 I 1
I 3 18V
三、判断题
1．运用支路电流法解复杂直流电路时，不一定以支路电流为未知量。（）2．用支路电流法解出的电流为正数，则解题正确，否则就是解题错位。（）3．用支路电流法解题时各支路电流参考方向可以任意假定。（）4．网孔的电压平衡方程式是独立的，非网孔的回路电压平衡方程式部独立。（）5．图2—31所示电路中，ＵＳ２，Ｒ４，Ｒ５上电流大小相等，方向相同。（）6．网孔电流就是支路电流，支路电流就是网孔电流。（）7．网孔电流是一种沿着网孔边界流动的假想电流。（）8．互阻值有时为正有时为负。（）9．网孔方程实质上是KVL方程，在列方程时应把电流源电压考虑在内。（）10．结点电压法对平面电路都适用。（）11．由于结点电压都一律假定电压降，因而各互电导都是负值。（）12．图2—42所示电路中，结点1与结点2间的负电导为3/4S。（）13．图2—48所示电路中，有源二端网络是图b。（）14．图2—49所示电路为有源二端网络，用戴维南定理求等效电压源时，其等效参数U s=2V, R0=3Ω。（）
图2—48图2—49
15．求电路中某元件上功率时，可用叠加定理。（）16．对电路含有电流源I s的情况，说电流源不起作用，意思是它不产生电流，I s=0在电路模型上就是电流源开路。
（）
四、计算题
图2-32 图2-33
１．如图2—30所示电路，用支路电流法求各支路电流。
２．如图2—31所示电路，用支路电流法求各支路电流。
3．如图2—32所示电路，用支路电流法求各支路电流。
4．如图2—33所示电路，用支路电流法求各支路电流。
图2—34 图2—35
5．如图2—34所示电路，用支路电流法求电压U0。
6．如图2—35所示电路，用支路电流法求电压U。
7．如图2—38所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流的方程式。
8．如图2—39所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流的方程式。
9．如图2—40所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流的方程式。
10．如图2—41所示电路为三线供电制的电路模型，用网孔电流法求各支路电流和各部分功率。已知U S1=U S2=115V，输电线电阻r=r1=r=Ω,负载电阻R1=R2=R3=50Ω。
11．如图2—43所示电路，用结点电压法求各支路电流及I s1的端电压。
12．图2—44所示是一加法模拟电路，若在入端AB处加电压U1,在另一端CD处加电压U2，则电压U3的值为aU1+ bU2 , 问此电路的系数a、b各为多少？
图2—39图2—40
图2—43图2—44
13．列出图2—45中（a）、（b）中的结点电压方程。
14．用结点电压法求图2—46所示的电压U。
15．如图2—50所示电路，试求戴维南等效电路。
16．如图2—51所示电路，试求戴维南等效电路。
17．图2—52所示电路，试用戴维南定理求流过电阻R5的电流I。
图2—46
图2—45
图2—50图2—51
18．如图2—53所示电路是一平衡电桥电路，已知R1=R2=20Ω，R3=380Ω，R4=381Ω，U S=2V，Rg=12Ω,试用戴维宁定理求Ig.。
19．如图2—54所示电路，试用叠加定理求电压U。
20．如图2—55所示电路，试用叠加定理求4Ω电阻上电流I、电压U。
图2—54图2—55
21．应用叠加定理求图2—56所示电路中U2。
图2—56 图2—57
22．如图2—57所示电路中，当电流源i s1和电压源u s1反向时（u s2不变），电压是原来的倍；当i s1和u s2反向时（u s1不变），电压u ab是原来的倍。问：仅i s1反向，（u s1，u s2均不变），电压应为原来的几倍？
第九章复杂直流电路的分析与计算
填空题
1．所谓支路电流法就是以支路电流为未知量，依据___KCL、KVL_ 列出方程式，然后解联立方程得到__各支路电流__ 的数值。
2．用支路电流法解复杂直流电路时，应先列出__m–1__ 个独立节点电流方程，然后再列出_n–（m–1）____个回路电压方程（假设电路有n条支路，m各节点，且n>m）。3．图2—29所示电路中，可列出3____个独立节点方程，__3__个独立回路方程。
4．图2—30所示电路中，独立节点电流方程为__2___，独立网孔方程为___2____。
5．根据支路电流法解得的电流为正值时，说明电流的参考方向与实际方向_一致___；电流为负值时，说明电流的参考方向与实际方向__相反__。
6． 某支路用支路电流法求解的数值方程组如下：
1020100202050
2321321=-+=--=++I I I I I I I
则该电路的节点数为__1__,网孔数为_2__。
7．以_网孔电流__ 为解变量的分析方法称为网孔电流法。
8．两个网孔之间公共支路上的电阻叫__互阻__ 。
9．网孔自身所有电阻的总和称为该网孔的___自阻____。
10．图2—36所示电路中，自电阻R 11=__R 1+R 2__，R 22=__ R 3+R 2___，互电阻R 12=__ R 2_。
11．上题电路，若已知网孔电流分别为I Ⅰ、I Ⅱ,则各支路电流与网孔电流的关系式为： I 1=__ I Ⅰ_、I 2=_ I Ⅰ-I Ⅱ___、I 3=__I E __。
一、填空题
12．以_结点电压__ 为解变量的分析方法称为结点电压法。
13．与某个结点相连接的各支路电导之和，称为该结点的__自导___ 。
14．两个结点间各支路电导之和，称为这两个结点间的__互导__ 。
15．图2—42所示电路中，G 11=__s 47___ 、G 22=___s 12
13___ 、G 12=___s 43__ 。 16．任何具有两个出线端的部分电路都称为__二端网络__ ，其中若包含电源则称为___有源_二端网络_ 。
17．一有源二端网络，测得起开路电压为6V ，短路电流为3A ，则等效电压源为U s =_6__V, R 0=_2___Ω。
18．用戴维南定理求等效电路的电阻时，对原网络内部电压源作_短路____处理，电流源作__开路__处理。
19．某含源二端网络的开路电压为10V ，如在网络两端接以10Ω的电阻，二端网络端电压为8V ，此网络的戴维南等效电路为U s =_10___V, R 0=Ω。
20．在具有几个电源的__线性__ 电路中，各支路电流等于各电源单独作用示所产生的电流_之和__，这一定理称为叠加定理。
21．所谓U s1单独作用U s2不起作用，含义是使U s2等于_0___，但仍接在电路中。
22．叠加定理是对 电压 和 电流 的叠加，对 功率 不能进行叠加。
选择题
1．图2—29所示电路中，节点数与网孔数分别为__ a) __个。
a) 4, 3 b) 3, 3 c) 3, 4
2．图2—29所示电路，下面结论正确的是__ c) __。
a) 06=I b) 31426I I I I I +++= c) 56I I =
3．图2—30所示电路中，如将I 2参考方向改为d 指向e ，下面结论正确的是__ c) __。 a) 0321=--I I I b) 0321=++I I I c) 0321=-+I I I
4．图2—34所示电路中，如将I 1参考方向改为e 指向g ，下面结论正确的是__ b) __。
a) 12211s U R I R I =- b) 12211s U R I R I =+- c) 12211s U R I R I =--
5．图2—37所示电路中，互电阻R 12=__ b)__。
a) R 3 b) –R 3 c) R 3+R 4
6．上题中，I 3与网孔电流I Ⅰ、I Ⅱ的关系为__ c)_。
a) I 3=I Ⅰ+I Ⅱ b) I 3=I Ⅰ-I Ⅱ c) I 3=-I Ⅰ+I Ⅱ
7．上题中，网孔1的电压平衡方程式为___ c)__。
a) (R 1+R 4)I Ⅰ+R 3I Ⅱ=E 1 b) (R 1+R 3+R 4)I Ⅰ-R 3I Ⅱ=-E 1 c ) (R 1+R 3+R 4)I Ⅰ-R 3I Ⅱ=E 1
判断题
1．运用支路电流法解复杂直流电路时，不一定以支路电流为未知量。 （╳ ）
2．用支路电流法解出的电流为正数，则解题正确，否则就是解题错位。 （ ╳ ）
3．用支路电流法解题时各支路电流参考方向可以任意假定。 （ √ ）
4．网孔的电压平衡方程式是独立的，非网孔的回路电压平衡方程式部独立。 （ ╳ ）
5．图2—31所示电路中，ＵＳ２，Ｒ４，Ｒ５ 上电流大小相等，方向相同。 （ √）
6．网孔电流就是支路电流，支路电流就是网孔电流。 （╳ ）
7．网孔电流是一种沿着网孔边界流动的假想电流。 （√ ）
8．互阻值有时为正有时为负。 （╳ ）
9．网孔方程实质上是KVL 方程，在列方程时应把电流源电压考虑在内。 （√ ）
10．结点电压法对平面电路都适用。 （ √ ）
11．由于结点电压都一律假定电压降，因而各互电导都是负值。 （ √ ）
12．图2—42所示电路中，结点1与结点2间的负电导为3/4S 。 （ √ ）
13．图2—48所示电路中，有源二端网络是图b 。 （ ×）
14．图2—49所示电路为有源二端网络，用戴维南定理求等效电压源时，其等效参数U s =2V,
R 0=3Ω。 （ × ）
15．求电路中某元件上功率时，可用叠加定理。 （ ×）
16．对电路含有电流源I s 的情况，说电流源不起作用，意思是它不产生电流，I s =0在电路模型上就是电流源开路。 （ √）
计算题
１．如图2—30所示电路，用支路电流法求各支路电流。 解：13251=I A ，1342=I A ，13
213=I A ２．如图2—31所示电路，用支路电流法求各支路电流。 解：155431-
=I A ，31162-=I A ，155373=I A 3．如图2—32所示电路，用支路电流法求各支路电流。 解：73111=I A ，73132=I A ，473
213=I A 4．如图2—33所示电路，用支路电流法求各支路电流。
解：5.01-=I A ，5.12=I A
5．如图2—34所示电路，用支路电流法求电压U 0。
解：U 0 =80V
6．如图2—35所示电路，用支路电流法求电压U 。
解：U 0 =8V
7．如图2—38所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流的方程式。
解：I 1（R 1+R 2+R 3）–I ⅠR 2+ I ⅡR 3=0
-I 1 R 2+ I E （R 2+R 4）=E 2–E 1
-I 2 R 3+ I 3（R 3+R 5）=E 3–E 2
8．如图2—39所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流的方程式。
解：55I I -15I 2- 20I 3=0
-15I 1+47I 2-20I 3=12
-20I 1-20I 2+（40+R ）I 3=0
I 3- I 2=
9．如图2—40所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流的方程式。
解：R=Ω
10．如图2—41所示电路为三线供电制的电路模型，用网孔电流法求各支路电流和各部分功率。已知U S1=U S2=115V ，输电线电阻r =r 1=r=Ω,负载电阻R 1=R 2=R 3=50Ω。
解：150I I -50I 2-50I 3=0
-50I I + =115
+ =115
求得，电流：I I =，I 2= I 3=
功率：P 1=P 2=，P 3=
11．如图2—43所示电路，用结点电压法求各支路电流及I s1的端电压。 解：731=I A ，762=I A ，7233=I A ，U s1= 7
30A 12．图2—44所示是一加法模拟电路，若在入端AB 处加电压U 1,在另一端CD 处加电压U 2，则电压U 3的值为aU 1+ bU 2 , 问此电路的系数a 、b 各为多少？
解：a=32，b=2
1 13．列出图2—45中（a ）、（b ）中的结点电压方程。
解：（a ）： （21+51+21）U 10–2
1U 20=4–10 –21 U 10+（21+3+2
3）U 20=10 （b ）：
（1+
51+51+51）U 10–52U 20=10–5
20 –（51+51）U 10+（51+51+101）U 20=2+520 14．用结点电压法求图2—47所示的电压U 。
解：U 。=V 9
205 15．如图2—50所示电路，试求戴维南等效电路。
解：R 0=Ω， U OC =
16．如图2—51所示电路，试求戴维南等效电路。
解：R 0=2Ω， U OC =18V
17．图2—52所示电路，试用戴维南定理求流过电阻R 5的电流I 。 解：R 0=R 1443121R R R E R R R E +-+1
0R R U ab + 解：0R =Ω， Ig.=A μ19.6
19．如图2—54所示电路，试用叠加定理求电压U 。
解：U 。=0V
20．如图2—55所示电路，试用叠加定理求4Ω电阻上电流I 、电压U 。 解：I=–，U 。=–
21．应用叠加定理求图2—56所示电路中U 2。
解：U 2=8V
22．如图2—57所示电路中，当电流源i s1和电压源u s1反向时（u s2不变），电压是原来的倍；当i s1和u s2反向时（u s1不变），电压u ab 是原来的倍。问：仅i s1反向，（u s1，u s2均不变），电压应为原来的几倍？
解：倍
复杂直流电路的分析与计算试题及答案
基尔霍夫方程组 基尔霍夫方程组 （1）基尔霍夫第一方程组又称结点电流方程组，它指出，会于节点的各支路电流强度的代数和为零 即：∑I = 0 。 上式中可规定，凡流向节点的电流强度取负而从节点流出的电流强度取正（当然也可取相反的规定），若复杂电路共有n个节点，则共有n-1个独立方程。 基尔霍夫第一方程组是电流稳恒要求的结果，否则若流入与流出节点电流的代数和不为零，则节点附近的电荷分布必定会有变化，这样电流也不可能稳恒。 （2）基尔霍夫第二方程组又称回路电压方程组，它指出，沿回路环绕一周，电势降落的代数和为零 即：∑IR —∑ε= 0。 式中电流强度I的正、负，及电源电动势ε的正、负均与一段含源电路的欧姆定律中的约定一致。由此，基尔霍夫第二方程组也可表示为：∑IR = ∑ε 。 列出基尔霍夫第二方程组前，先应选定回路的绕行方向，然后按约定确定电流和电动势的正、负。 对每一个闭合回路都可列出基尔霍夫第二方程，但要注意其独立性，可行的方法是：从列第二个回路方程起，每一个方程都至少含有一条未被用过的支路，这样可保证所立的方程均为独立方程；另外为使有足够求解所需的方程数，每一个方程都至少含有一条已被用过的支路。 用基尔霍夫方程组解题的步骤： 1．任意地规定各支路电流的正方向。 2．数出节点数n，任取其中（n-1）个写出（n-1）个节点方程。 3．数出支路数p，选定m=p-n+1个独立回路，任意指定每个回路的绕行方向，列出m 个回路方程。 4．对所列的（n-1）+ （p-n+1）=p个方程联立求解。 5．根据所得电流值的正负判断各电流的实际方向。
第九章 复杂直流电路的分析与计算 一、填空题 1．所谓支路电流法就是以____ 为未知量，依据____ 列出方程式，然后解联立方程得到____ 的数值。 2．用支路电流法解复杂直流电路时，应先列出____ 个独立节点电流方程，然后再列出_____个回路电压方程（假设电路有n 条支路，m 各节点，且n>m ）。 3．图2—29所示电路中，可列出____个独立节点方程，____个独立回路方程。 4．图2—30所示电路中，独立节点电流方程为_____，独立网孔方程为_______、______。 5．根据支路电流法解得的电流为正值时，说明电流的参考方向与实际方向____；电流为负值时，说明电流的参考方向与实际方向____。 6． 某支路用支路电流法求解的数值方程组如下： 1020100202050 2321321=-+=--=++I I I I I I I 则该电路的节点数为____,网孔数为___。 7．以___ 为解变量的分析方法称为网孔电流法。 8．两个网孔之间公共支路上的电阻叫____ 。 9．网孔自身所有电阻的总和称为该网孔的_______。 图2—36 图2—37 图2—38 10．图2—36所示电路中，自电阻R 11=____，R 22=_____，互电阻R 12=___。 11．上题电路，若已知网孔电流分别为I Ⅰ、I Ⅱ,则各支路电流与网孔电流的关系式为： I 1=___、I 2=____、I 3=____。 12．以____ 为解变量的分析方法称为结点电压法。 13．与某个结点相连接的各支路电导之和，称为该结点的_____ 。 14．两个结点间各支路电导之和，称为这两个结点间的____ 。 15．图2—42所示电路中，G 11=_____ 、 G 22=_____ 、G 12=_____ 。 图2—42 图2—41
第一章 直流电路及其分析方法
《电工与电子技术基础》自测题 第1章直流电路及其分析方法 判断题 1.1 电路的基本概念 1．电路中各物理量的正方向不能任意选取。 [ ] 答案:X 2．电路中各物理量的正方向不能任意选取。 [ ] 答案:X 3．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相同。 答案:X 4．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相反。 答案:V 5．电路中各物理量的正方向都可以任意选取。 [ ] 答案:V 6．某电路图中，已知电压U=-30V，则说明图中电压实际方向与所标电压方向相反。 答案:V 7．组成电路的最基本部件是：电源、负载和中间环节 [ ] 答案:V 8．电源就是将其它形式的能量转换成电能的装置。 [ ] 答案:V 9．如果电流的大小和方向均不随时间变化，就称为直流。 [ ] 答案:V 10．电场力是使正电荷从高电位移向低电位。 [ ] 答案:V 11．电场力是使正电荷从低电位移向高电位。 [ ] 答案:X 1.2 电路基础知识 1．所求电路中的电流（或电压）为＋。说明元件的电流（或电压）的实际方向与参考方向一致；若为－，则实际方向与参考方向相反。[ ] 答案:V 2．阻值不同的几个电阻相并联，阻值小的电阻消耗功率小。[ ] 答案:X
答案:X 4．电路就是电流通过的路径。 [ ] 答案:V 5．电路中选取各物理量的正方向，应尽量选择它的实际方向。 [ ] 答案:V 6．电路中电流的实际方向总是和任意选取的正方向相同。 [ ] 答案:X 7．电阻是用来表示电流通过导体时所受到阻碍作用大小的物理量。[ ] 答案:V 8．导体的电阻不仅与其材料有关，还与其尺寸有关。 [ ] 答案:V 9．导体的电阻只与其材料有关，而与其尺寸无关。 [ ] 答案:X 10．导体的电阻与其材料无关，而只与其尺寸有关。 [ ] 答案:X 11．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成正比，与其电阻值成反比。[ ] 答案:V 12．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成反比，与其电阻值成正比。[ ] 答案:X 13．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较差的外特性。 [ ]答案:X 14．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较好的外特性。 [ ]答案:V 15．欧姆定律是分析计算简单电路的基本定律。 [ ] 答案:V 16．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率增大。 [ ] 答案:V 17．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率减小。 [ ] 答案:V 18．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率减小。 [ ] 答案:X 19．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率增大。 [ ] 答案:X 20．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。 [ ] 答案:V 21．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越大。 [ ] 答案:X 22．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越小。 [ ] 答案:X 23．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越小。 [ ] 答案:V 24．在并联电路中，电阻越小，通过的电流越大。 [ ] 答案:V 25．在并联电路中，电阻越大，通过的电流越大。 [ ]
电工技术第四章 正弦交流电路习题解答
t ωA i /A 2220 3 2πt A i /A 203 2π 6 π A 102 i 1 i 第四章 正弦交流电路 [练习与思考] 4-1-1 在某电路中，() A t i ο60 314sin 2220-= ⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。 ⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220 有效值 A I 220= 频率 314 5022f Hz ωππ === 周期 1 0.02T s f = = 角频率 314/rad s ω= 题解图4.01 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图4.01所示 (2) 如果i 的参考方向选的相反, 则 A t i ?? ? ?? +=32 314sin 2220π，初相位改变了， s rad /3 2π ψ= 其他项不变。波形图如题解图 4.02所示。 题解图4.02 4-1-2 已知A )120314sin(101ο-=t i ，A )30314sin(202ο+=t i ⑴它们的相位差等于多少？ ⑵画出1i 和2i 的波形。并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。 解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差 ?-=?-?-=-=150301202 1 i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图4.03所示。 题解图4.03
+1 4-2-1 写出下列正弦电压的相量 V )45(sin 2201ο-=t u ω，)V 45314(sin 1002ο +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81ο +=t i ω和)A 30(sin 62ο -=t i ω，试用复数计算电流 21i i i +=，并画出相量图。 解：由题目得到 A j j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=? -∠+?∠=+=? ??1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为 )A 1.23(sin 101ο +=t i ω 题解图4.04 相量图如题解图4.04所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100ο +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10ο+=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100ο +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100ο +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10ο +=t (I 应该为 A )20314sin 10ο +=t (i 4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200 ，求电流并画 出电流、电压的相量图。 解：已知 V U ?∠=? 20100
复杂直流电路章节总结及练习
复杂直流电路 【知识结构】 【重、难点知识】 1、基尔霍夫定律的应用、叠加定理、戴维宁定理的应用。 2、电源等效变换应用。 【内容提要】 1、基尔霍夫定律 分析复杂电路的基本定律，它阐明了电路中各部分电流和各部分电压间的相互关系，其内容包括： （1）、节点电流定律（KCL）：对电路中任意节点在任意时刻，ΣI=0。注意推广到“广义节点”的应用。 （2）、回路电压定律（KVL）：对电路中任意回路在任意时刻，ΣU=0。注意推广到“广义回路”的应用。 2、支路电流法 是分析计算复杂电路最基本的方法，它以支路电流为未知量，依据基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程，然后联立方程解求出各支路电流。 如果复杂电路有b条支路n各节点，则可以列写出（n-1）个独立节点方程和b-(n-1)个独立回路方程。 3、叠加定理 在线性电路中，各支路的电流（压）等于各个电源单独作用时，在该支路产生的电流（压）的代数和。 电压源不作用时用“短路”处理，即用短接线代替电压源； 电流源不作用时用“开（断）路”处理。 4、戴维宁定理 任何一个有源二端网络总可以用一等效电压源替代，该电压源的电动势等于网络的开路电压，电压源的内阻等于网络的输入（等效）电阻。 5、电源等效变换 ①、实际电源的两种模型： 电压源：对负载提供一定电压的电源。它是恒压源与电阻串联的组合； 电流源：对负载提供一定电流的电源。它是恒流源与电阻并联的组合； ②、理想电源恒压源：电压源内阻为零，电源对负载提供一恒定不变的电压； 恒流源：电流源内阻为无穷大，电源对负载提供一恒定不变的电流； ③、实际电源模型间等效变换 条件：r0=r s I S=E/r0=E/r s （E：电压源电动势；r0：电压源内阻） （I S：电流源电流；r s：电流源内阻） ④、说明：等效仅对电源外部电路而言，对电源内部并不等效；I S与E方向应当一致。 复 杂直流电路两节点复杂电路 多节点复杂电路 支路电流法 分析、计算 基尔霍夫定律 叠加定理 电源等效变换 戴维宁定理
电路分析-一、直流电路(讨论题)
强化班、工研班 一、直流电路（讨论题） 1．用多种方法（两种以上）求解，从中体会方法的优劣。 （1）图1-1电路，N A 与N B 均为含源线性电阻网络，求3Ω电阻的端电压U 。 （2）图1-2电路，U s 为直流电压源，（a ）欲使I I 10 1 0= ，则R x 应取何值？（29Ω） 图1-1 图1-2 （b ）图1-2电路常称为桥式电路，欲使00=I ，则R 1、 R 2、R 3、R 4应如何配置？找出某种关系。 2．图2-1所示电路， （1）求3Ω电阻消耗的功率； （2）两电源向电路提供的总功率。 （3）由计算讨论下列问题： a ．两电源向电路提供的总功率是否等于3Ω电阻消耗的功率，为什么？ b ．能否用叠加定理直接计算功率？ 图2-1 c ．若在图2-1电路中取消受控源代之以短路线得图2-2，重求（1）、（2）。能否用叠加定理求功率呢？ d ．对图2-2电路，用叠加定理与用其他方法计算出的两电源 发出的总功率进行比较，并对结果作进一步阐述。 e ．由上述讨论能得到哪些结论。 3. 根据图示（a ）（b ）电路中数据，求图（c ）中电路电压U 。(5/3V) 图 2-2 4．图示电路，N 的输出电阻050R =Ω，100R =Ω，已知当0S I =时， 1.5mA I =；当 1.2mA S I =时， 1.4mA I =。（1）当15mA S I =时，求电流I ；（2）当15mA S I =时，且R 改为200Ω时，求电流I 。(3.7mA, 2.22mA) N 10V +- Ω 25V +- 1A N 10V +-Ω 21V + - 1Ω N 10V +- Ω 21Ω1A U +- a （） b （） c （） 线性含源电阻网络 N S R R I
直流电路动态分析(1)
实用文档 1 直流电路动态分析 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下： 一．程序法。 基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为： （1）确定电路的外电阻R 外总如何变化； ① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电阻为R 并-，则会压器的总电阻为： 21 1 并 灯并灯 并灯并并总R R R R R R R R R R R +- =++ -=
实用文档 2 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R 总变化与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。 ④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R 1串联（简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下），则并联总电阻 ()() R R R R R R R R 总 上 下 = ++++1 2 12 由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。 （2）根据闭合电路欧姆定律r R E I += 外总总确定电路的总电流如何变化； （3）由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化； （4）由U 外=E －U 内(或U 外=E-Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何 变化）??? ????????? ? ?==↓↑→↑→↓→=∞→↑↓→↓→↑→-=00U R U Ir I R E U R U Ir I R Ir E U 短路当断路当外 ； （5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化； （6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用节点电流关系）。 ? ?? ? ↑ ↓ ↓ ↑↑ ↓ ↑↓ 端总总局U I R R I 分 U 分
第二章-复杂直流电路的练习题
第二章-复杂直流电路的练习题
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第二章 直流电路的分析与计算 一、填空题 1．所谓支路电流法就是以____ 为未知量，依据____ 列出方程式，然后解联立方程得到____ 的数值。 2．用支路电流法解复杂直流电路时，应先列出____ 个独立节点电流方程，然后再列出_____个回路电压方程（假设电路有n 条支路，m 各节点，且n>m ）。 3．根据支路电流法解得的电流为正值时，说明电流的参考方向与实际方向____；电流为负值时，说明电流的参考方向与实际方向____。 4.某支路用支路电流法求解的数值方程组如下：则该电路的节点数为____,网孔数为___。 1020100202050 2321321=-+=--=++I I I I I I I 5.应用基尔霍夫定律计算出某支路电流是正值，表明该支路电流的_______方向与_______方向相同；支路电流是负值，表明_______。 6.基尔霍夫第一定律又称做_______定律，其数学表达式为_______。 7.基尔霍夫第二定律又称做_______定律，其数学表达式为_______。 8.电压源与电源的等效变换只对_______等效，对_______则不等效。 9.理想电压源的内阻r=_______，理想电流源的内阻r=_______，它们之间_______等效变换。 10.电压源等效变换为电流源时，I S =_______，内阻r 数值_______，由串联改为_______。 11.二端网络中有_______，叫做有源二端网络，二端网络中没有_______，叫做无源二端网络。 12.用戴维宁定理计算有源二端网络的等效电源只对_______等效，对_______不等效。 13.叠加原理只适用于_______电路，只能用来计算_______和_______，不能计算_______。 14.叠加原理的内容是_______ 。 15.有两个电阻R 1.R 2，已知R 1=2R 2，把它们并联起来的总电阻为4Ω，则R 1=_______，R 2=_______ 16．一有源二端网络，测得起开路电压为6V ，短路电流为3A ，则等效电压源为U s =___V, R 0=____Ω。
【新课标】物理高考专题复习直流电路的分析与计算
专题六电路与电磁感应 【备考策略】 根据近三年高考命题特点和命题规律，复习专题时，要注意以下几个方面： 1.直流电路的动态分析、故障分析、含容电路的分析、电功率的计算是复习本专题的重点， 在近几年的高考中时常出现，因此要充分掌握该类问题的分析思路。 2.整合电磁感应基本知识，掌握楞次定律和右手定律的应用，加强电磁感应知识和电路、 动力学、能量转化问题的综合分析，深刻理解知识的内涵。 3.电磁感应电路问题、动力学问题、能量转化问题、图像问题都是高考的热点，备考中不 容忽视，要掌握解答这类问题的思路方法、解题步骤、提高自己的综合解题能力 4.正弦交流电的产生、变化规律、图像、有效值、周期等问题，变压器及高压输电问题也 是新课标地区的高考热点，备考复习中要将知识归纳、整合，凡涉及该部分知识的高考题，一般难度较小，是学生的得分点，要多加关注。 【考纲点击】 【网络互联】
第1讲直流电路的分析与计算 【核心要点突破】 知识链接 一、电阻 1、定义式：I U R
2、决定式：R=S L ρ （电阻定律） 二、欧姆定律 1.部分电路欧姆定律：R U I = 2. 闭合电路的欧姆定律： I =r R E +或内外U U E += 三、电功、电功率、电热 1.电功 ：W=Uq=Uit 2.电功率：P=W/t=UI 3.电热：Q=I 2Rt （焦耳定律） 深化整合 一、 动态电路的分析方法： 1、程序法： 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。 （1）对于电路的动态变化问题，按局部→全局→局部的逻辑思维进行分析推理．一般步骤： ①确定电路的外电阻，外电阻外R 如何变化； ②根据闭合电路欧姆定律 r R E I += 外总总，确定电路的总电流如何变化； ③由 r I U 内内=，确定电源的内电压如何变化； ④由内 外U E U -=，确定电源的外电压（路端电压）如何变化； ⑤由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化； ⑥确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化
第三章复杂直流电路练习题答案
电工技术基础与技能 第三章复杂直流电路练习题 班别：高二（）姓名：学号：成绩： 一、是非题(2X20) 1、基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。（） 2、基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（） 3、基尔霍夫电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与元件的性质无关。（） 4、在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点，则一定要列 出n个方程。（） 5、叠加定理仅适用于线性电路，对非线性电路则不适用。（） 6、叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。（） 7、任何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。（） 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效 替代时，仅对外电路等效，而对网路内电路 是不等效 的。 （） 9、恒压源和恒流源之间也 能等效变换。（） 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随 负载而变化的。（） 二、选择题
1、在图3-17中，电路的节点数为（）。 2、上题中电路的支路数为( )。 3、在图3-18所示电路中，I1和I 2的关系是 （）。 A. I1>I2 B. I1 一、是非题(2X20) 1、基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。（） 2、基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（） 3、基尔霍夫电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与元件的性质无关。（） 4、在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点， 则一定要列出n个方程。（） 5、叠加定理仅适用于线性电路，对非线性电路则不适用。（） 6、叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。（） 7、任何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。（） 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网路内电路是不等效 的。（） 9、恒压源和恒流源之间也能等效变换。（） 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随 负载而变化的。（） 二、选择题 1、在图3-17中，电路的节点数为（）。 2、上题中电路的支路数为( )。 3、在图3-18所示电路中，I1和I 2的关系是（）。 A. I1>I2 B. I1 、4 B. 3、7、5 D. 2、6 9、电路如图3-23所示，二端网络等效电路参数为( )。 、Ω B. 12V、10Ω、2Ω D. 6V、7Ω 10、如图3-24所示电路中，开关S闭合后，电流源提供的功率( )。 A.不变 B.变小 C.变大 D.为0 三、填充题 1、由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路称为___支路__；三条或三条以上支路会聚的 点称为___节点___；任一闭合路径称为___回路___。 2、在图3-25中，I1=___18___A、I2 =____7___A。 3、在图3-26中，电流表读数为，电源电动势E1=12V，外电路电阻R1 = R3 =10Ω， R2 = R4 =5Ω，则E 2 =____6____V。 4、在图3-27中，两节点间的电压U AB = 5V，则各支路电流I1=___5___A，I2 =___-4___A， I3 =___-1__A，I1+I2 +I3 =_ __0_ _A 5、在分析和计算电路时，常任意选定某一方向作为电压或电流的_参考方向_，当选定的电压或 电流方向与实际方向一致时，则为___正___值，反之则为___负___值。 6、一个具有b条支路，n个节点（b> n）的复杂电路，用支路电流法求解时，需列出___b___ 个方程式来联立求解，其中_n-1_个为节点电流方程式，__ b-(n-1)__个为回路电压方程式。 7、某一线性网络，其二端开路时，测得这二端的电压为10V；这二端短接时，通过短路线上的 # 电工技术基础与技能 第三章复杂直流电路练习题 班别：高二（）姓名：学号：成绩： 一、是非题(2X20) 1、基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。（） 2、基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（） 3、基尔霍夫电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与元件的性质无关。（）？ 4、在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点，则一定要列 出n个方程。（） 5、叠加定理仅适用于线性电路，对非线性电路则不适用。（） 6、叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。（） 7、任何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。（） 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网路内电路是不等效 的。（） 9、恒压源和恒流源之间也能等效变换。（） \ 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随 负载而变化的。（） 二、选择题 1、在图3-17中，电路的节点数为（）。 2、上题中电路的支路数为( )。 / 3、在图3-18所示电路中，I1和I 2的关系是（）。 A. I1>I2 B. I1 直流电路与交流电路的分析与计算 1．(2013·山东省名校联考)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a ＞b ＞c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( ) 解析 根据电阻定律，电阻阻值最小的应该是截面积最大，长度最短，选项A 正确． 答案 A 2．(2013·河南省商丘市二模)图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分．下列说法错误的是( ) A ．图甲、图乙均表示交流电 B ．图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝20sin100πt V C ．图乙所示电压的有效值为20 V D ．图乙所示电压的有效值为10 V 解析 根据交变电流定义，图甲、图乙均表示交流电，图甲所示电压的瞬时值表达式为 u ＝20sin100πt V ，选项A 、B 正确．由有效值定义， 2 2 R ×0.02＝0.04×U 2 R ，解得图 乙所示电压的有效值为10 V ，选项D 正确，C 错误． 答案 C 3．(2013·上海市六校联考)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R 随温度 t变化的图线如图甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻R t与其他电阻构成的闭合电路中，当R t所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是( ) A．A变大，V变大B．A变大，V变小 C．A变小，V变大D．A变小，V变小 解析当R t所在处温度升高时，热敏电阻R t阻值减小，电流表读数减小，电源输出电流增大，电压表读数减小，选项D正确． 答案 D 4. (2013·上海市七校调研联考)如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变)，R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小．闭合开关S后，将照射光强度增强，则( ) A．R1两端的电压将增大B．R2两端的电压将增大 C．灯泡L将变暗D．电路的路端电压将增大 解析闭合开关S后，将照射光强度增强，光敏电阻R3的阻值减小，灯泡L将变亮，R2两端的电压将减小，R1两端的电压将增大，电路的路端电压将减小，选项A正确．答案 A 5. 直流电路动态分析 教学目标：1识别电路结构 2会使用程序法和串反并同法处理电路动态分析问题 教学重点、难点：程序法的流程使用，串反并同法使用时的电路识别 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法 如下： 一．程序法。 基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为： （1）确定电路的外电阻R 外总如何变化； ① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电 阻为R 并，则会压器的总电阻为： 211 并灯并灯并灯 并并总R R R R R R R R R R R +-=++-= 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R 总变化与并联段电阻的变化情况相 反，与串联段电阻的变化相同。 ④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R 1串联（简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下）， 则并联总电阻 第一章直流电路及其应用 课程目标 1 理解电路模型的概念 2 理解电路的基本物理量 3 理解电流电压参考方向的概念 4 掌握电路的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫定律 5 掌握电路分析方法：支路电流法、电路等效变换法、叠加原理、戴维南定理 6 掌握常用电工仪表的使用方法、电路基本物理量的测量 课程内容 1 电路模型的概念 2 电路的基本物理量 3 欧姆定律、基尔霍夫定律 4 电路的基本分析方法： 支路电流法 电路等效变换法 戴维南定理 叠加原理 5 电工仪表的使用方法 6 电压与电位的测量 学习方法 从了解电路的组成、电路的模型出发，掌握电路的基本物理量的分析，掌握电路的基本定理的内容及分析应用，掌握电路等效变换法、支路电流法、戴维南定理、叠加原理的应用，通过电路实训掌握常用电工仪表的使用方法及一般电路的故障诊断与排除方法。 课后思考 1 电路由哪些部分组成?电路的作用有哪些？ 2 电压与电位的关系及如何测量？ 3 电压与电流的关联方向含义？ 4 戴维南定理有哪些应用？ 5 叠加原理的应用有哪些注意点？ 6 测量电压电流时如何判断其方向？ 电路模型 电路是为实现和完成人们的某种需求，由电源、导线、开关、负载等电气设备或元器组合起来，能使电流流通的整体。简单地说，就是电流的通路。电路的主要作用是：电路能实现电能的传输、分配和转换，其次能实现信号的传递和处理。如电炉通过时将电能转换成热能，电视机可将接收到的信号经过处理，转换成图像和声音。 一、实际电路 如图1.1.1所示。实际电路一般由三部分组成，由提供电能的设备（电池、发电机）、传输设备（连接导线）、使用电能的设备（负载如电灯等）组成。 二、电路模型定义 在电路的分析计算中，用一个假定的二端元件如电阻元件（见图 1.1.2）来代替实际元件（如灯泡），二端元件的电和磁的性质反应了实际电路元件的电和磁的性质，称这个假定的二端元件为理想电路元件。 图1.1.1 实际电路图1.1.2 由理想电路元件组成的电路称为理想电路模型，简称电路模型，如图1.1.3所示。 图1.1.3 直流电路动态分析 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下： 一．程序法。 基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为： （1）确定电路的外电阻R 外总如何变化； ① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电阻为R 并-，则会压器的总电阻为： 21 1 并 灯并灯 并灯并并总R R R R R R R R R R R +- =++ -= 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R 总变化与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。 ④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R 1串联（简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下），则并联总电阻 ()() R R R R R R R R 总 上 下 = ++++1 2 12 由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支 第二章 直流电路的分析与计算 一、填空题 1．所谓支路电流法就是以____ 为未知量，依据____ 列出方程式，然后解联立方程得到____ 的数值。 2．用支路电流法解复杂直流电路时，应先列出____ 个独立节点电流方程，然后再列出_____个回路电压方程（假设电路有n 条支路，m 各节点，且n>m ）。 3．根据支路电流法解得的电流为正值时，说明电流的参考方向与实际方向____；电流为负值时，说明电流的参考方向与实际方向____。 4.某支路用支路电流法求解的数值方程组如下：则该电路的节点数为____,网孔数为___。 1020100202050 2321321=-+=--=++I I I I I I I 5.应用基尔霍夫定律计算出某支路电流是正值，表明该支路电流的_______方向与_______方向相同；支路电流是负值，表明_______。 6.基尔霍夫第一定律又称做_______定律，其数学表达式为_______。 7.基尔霍夫第二定律又称做_______定律，其数学表达式为_______。 8.电压源与电源的等效变换只对_______等效，对_______则不等效。 9.理想电压源的阻r=_______，理想电流源的阻r=_______，它们之间_______等效变换。 10.电压源等效变换为电流源时，I S =_______，阻r 数值_______，由串联改为_______。 11.二端网络中有_______，叫做有源二端网络，二端网络中没有_______，叫做无源二端网络。 12.用戴维宁定理计算有源二端网络的等效电源只对_______等效，对_______不等效。 13.叠加原理只适用于_______电路，只能用来计算_______和_______，不能计算_______。 14.叠加原理的容是_______ 。 15.有两个电阻R 1.R 2，已知R 1=2R 2，把它们并联起来的总电阻为4Ω，则R 1=_______，R 2=_______ 16．一有源二端网络，测得起开路电压为6V ，短路电流为3A ，则等效电压源为U s =___V, R 0=____Ω。 R 2 直流电路动态分析 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而 引起的整个电路中各部分电学量（如 I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下： 一．程序法 。 基本思路是“局部→整体→局部” 。即从阻值变化的的入手， 由串并联规律判知 R 总的变化情况再由欧姆定律判知 I 总和 U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为： （1） 确定电路的外电阻 R 外总如何变化； ① 当外电路的任何一个电阻增大 （或减小）时，电路的总电阻一定增大 （或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段 与电器并联（以下简称并联段） ，另一段与并联部分相路障（以下简称串联段） ； 设滑动变阻器的总电阻为 R ，灯泡的电阻为 R 灯，与灯泡并联的那一段电阻为 R 并- ，则会压器的总电阻为： R R R R 并 R 灯 1 R 总 并 R 并 R 灯 1 R 灯 R 并 并 由上式可以看出，当 R 并减小时， R 总增大；当 R 并增大时， R 总减小。由此 可以得出结论：分压器总电阻的变化情况， R 总变化与并联段电阻的变化情况相反， 与串联段电阻的变化相同。 ④在图 2 中所示并联电路中， 滑动变阻器可以看作由两段电阻构成， 其中一段与 R 1 串联（简称 R 上 ），另一段与 R 2 串联（简称 R 下 ）， 则并联总电阻 R 1 R 上 R 2 R 下 R 总 R 1 R 2 R 由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。 专题直流电路的分析与计算 宿豫中学赵祥 2005年3月15日 专题直流电路的分析与计算 江苏省宿豫中学赵祥 [考点综述] 本章涉及的物理概念、物理规律较多，是电学的重要基础．高考对本章知识的考查，重点是电路的分析、计算以及对电压、电流、电阻等物理量的测量．因此在复习过程中，首先要注意扎扎实实抓基础，深刻理解物理概念的含义，正确应用物理定律，熟练分析和求解有关电路的基本问题．特别是对电路的故障判断、电路的动态变化以及电学量的测量等要引起高度的重视。主要的考点有： 1．电流．欧姆定律．电阻和电阻定律．(Ⅱ) 2．电阻率与温度的关系． (I) 3．半导体及其应用．超导现象．超导的研究和应用． (I) 4．电阻的串、并联．串联电路的分压作用．并联电路的分流作用．(Ⅱ) 5．电功、电功率．串、并联电路的功率分配．(Ⅱ) 6．电源的电动势和内电阻．闭合电路的欧姆定律．路端电压．(Ⅱ)电路的分析与计算是高考的重点内容，对基本概念的理解、对基本规律的掌握，都在电路的分析与计算中体现出来。近十年的高考，考查的重点一般不放在对基本概念的理解、辨析方面，而是重在对这些知识的应用。要熟练掌握串、并联电路的特点，并能正确进行电压、电流、电阻、功率等物理量的计算．电路计算的方法较多，应当总结、摸索较简捷的方法。串、并联电路无须搞得太复杂，会简单串、并联电路的分析计算即可，要注意电路中电流表、电压表的处理，电路中某一段电路结构变化引起的电压、电流变化，要注意电容器与电阻混联电路的计算· 其中电路的分析包括含电容电路分析、电路变化、动态问题分析等是物理知识应用与分析能力考查的重点内容.在高考中出现几率大，多以选择题型出现．另外年年有电学实验。本章知识又容易联系生活实际。是高考命题的热点． [考点分析] 考点一闭合电路欧姆定律 1．电流、电阻、电阻定律 （1）电流强度的定义式：I=Q / t （2）电阻的定义式：R=U / I （3）电阻定律：在温度不变时 R=ρL/S ①ρ与导体材料有关，还与温度有关，金属导体的电阻率ρ随温度的增大而增大，半导体材料的电阻率ρ随温度的升高而减小。 ②超导现象：当温度降低时，某些导体的电阻率ρ减小，在温度降至接近绝对零度时，电阻率突然减小为零，这种现象叫超导现象，能够发生超导现象的物质称为超导体． 2．闭合电路欧姆定律 （1）内容：闭合电路的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。（2）常用的变化形式：U = E－Ir 说明：公式I = E/（R + r）只适用于外电路为纯电阻的闭合电路；U = E－Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路． (3)对E=IR+Ir两边同乘以电流I，得 EI=I2R + I2r EI=UI + I2r 该式反映在闭合电路中，在单位时间内，电源获得的电能和在内、外电路中消耗的电能的关系。 第1章 直流电路及其分析方法习题解答 习 题 1.1 题1.1图所示电路由4个元件组成，电压电流的参考方向如图中所示。已知U 1= –5V ，U 2=15V ，I 1=2A ，I 2=3A ，I 3= –1A 。试计算各元件的电功率，并说明哪些元件是电源？哪些元件是负载？ 题1.1图 解：1元件：102)5(111-=?-==I U P （W ）是电源。 2元件：40315222=?==I U P （W ）是负载。 3元件：15)1(15323-=-?==I U P （W ）是电源。 4元件：202)155(14-=?+--=-=UI P （W ）是电源。 1.2 求题1.2图所示各元件的端电压或通过的电流。 题1.2图 解：(a)10101-=?-=-=IR U (V) (b)15 5 -=-== R U I (A) (c)1010)1(-=?-==IR U (V) 1.3 有一电感元件L =0.1H ，通过此电感的电流i 随时间变化的波形如题1.3图所示，若电压u L 与电流i 的参考方向一致，试画出电压的波形。 题1.3图 第1章 直流电路及其分析方法习题解答 2 解：t=0~4ms 时， 5.2410==dt di 25.05.21.0=?==dt di L u L （V ） t=4~6ms 时， 54610-=--=dt di 5.0)5(1.0-=-?==dt di L u L （V ） 1.4 有一电容元件C =10μF ，其端电压u 的波形题1.4图所示。若电流i C 与电压u 的参考方向一致，试画出流过电容的电流i C 的波形。 题1.4图 解：t=0~2ms 时， 3 31021024?=?=-dt du 02.010*******=???==-dt du C i C （mA ） t=2~4ms 时，010203=?=-dt du 0010106 =??==-dt du C i C （mA ） t=4~6ms 时，3 31021024?=?=-dt du 02.010*******=???==-dt du C i C （mA ） t=6~10ms 时，010403=?=-dt du 0010106=??==-dt du C i C （mA ） t=10~12ms 时，33 1021024?-=?-=-dt du 02.0)102(10103 6-=?-??==-dt du C i C （mA ） t=12~14ms 时，010203=?=-dt du 0010106=??==-dt du C i C （mA ）复杂直流电路-练习题答案
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