电工技术基础与技能周绍敏复杂直流电路课后习题答案-(2)
电工技术基础与技能
第三章复杂直流电路练习题
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（）。
A.2
B.3
C.4
D.1
2、上题中电路的支路数为( )。
A.3
B.4
C.5
D.6
3、在图3-18所示电路中，I1和I 2的关系是（）。
A. I1>I2
B. I1 C. I1=I2 D.不能确定 4、电路如图3-19所示，I=（）A。 A.-3 B.3 C.5 D.-5 5、电路如图3-20所示，E=( )V。 A.-40 B. 40 C. 20 D.0 6、在图3-21中，电流I、电压U、电动势E三者之间的 关系为( )。 A.U=E-RI B.E=-U-RI C.E=U-RI D.U=-E+RI 7、在图3-22中，I=( )A。 A.4 B.2 C.0 D.-2 8、某电路有3个节点和7条支路，采用支路电流法求解各 支路电流时应列出电流方程和电压方程的个数分别为( )。 A.3、4 B. 3、7 C.2、5 D. 2、6 9、电路如图3-23所示，二端网络等效电路参数为( )。 A.8V、7.33Ω B. 12V、10Ω C.10V、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0.2A，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，通过短路线上的电流是2A，则该网路等效电路的参数为___5___Ω、___10___V。若在该网络二端接上5Ω电阻时，电阻中的电流为____1____A。 8、所谓恒压源不作用，就是该恒压源处用_短接线_替代；恒流源不作用，就是该恒流源处用___开路__替代。 四、计算题 1、图3-28所示电路中，已知E1=40V，E2=5V，E3=25V，R1=5Ω，R2=R3=10Ω，试用支路电流法求各支路的电流。 解:根据节点电流法和回路电压 定律列方程组得 ?????=--+-=++-+=00222333 222111321R I E R I E E R I E R I I I I 代入数值有 ?? ???=+--=++-+=01010300105353221321I I I I I I I 解之得 ?????===A I A I A I 4153 21 2、图3-29所示电路中，已知E 1 = E 2 = 17V ，R 1=1Ω，R 2=5Ω，R 3=2Ω，用支路电流法求各支路的电流。 解:根据节点电流法和回路 电压定律列方程组得 ?????=+-=-+-=+002223 3222111321R I E R I R I E E R I I I I 代入数值有 ?? ???=+-=-+-=+051720517172321321I I I I I I I 解之得 ?????===A I A I A I 6153 21 3、图3-30所示电路中，已知E 1= 8V ，E 2= 6V ，R 1=R 2=R 3=2Ω，用叠加定理求：①电流I 3；②电压U AB ；③R 3上消耗的功率。 = + 解：利用叠加原理有，图3-30中电路的效果就等于图3-301和图 3-302矢量和，即 ①在图3-301中 R 总 = R 1+R 2//R 3 = 3 Ω I 1 = E 1 / R 总 = 38A A R R R I I 34X 32213=+=' 在图3-302中 R 总 = R 1//R 3+R 2 = 3 Ω I 2 = E 2/ R 总 = 2A A R R R I I 1X 3 2223=+=" I 3 =I 3′+I 3〞=1.3+1=37A ②U AB = -I 3 *R 3 =-2.3*2=- 314V ③ P R3 =I 32R 3= 9 98W 4、图3-31所示电路中，已知E=1V ，R=1Ω，用叠加定理求U 的数值。如果右边的电源反向，电压U 将变为多大？ 解: = + 解：利用叠加原理有，图3-31中电路的效果就等于图3-311和图 3-312矢量和，即 ①在图3-311中 R 总 = R 1+R 2//R 3 = 1.5Ω A R I 32E ==总总 A R R R I I 31X 3223 =+='总 在图3-302中 R 总 = R 1//R 3+R 2 = 1.5Ω A R I 32E == 总总 A R R R I I 3 1X 3223=+="总 I 3 =I 3′+I 3〞=32A U=IR=32 *1=3 2V 若反向，则 I 3 =I 3′+I 3〞= 0A U = IR = 0*1 = 0V 5、求图3-32所示各电路a 、b 两点间的开路电压和相应的网络两端的等效电阻，并作出其等效电压源。 解:（a ）A 216 32===总总R E I U ab =IR ab =2*8=16V R =(7+1)//8 = 4Ω （b ）A 48 32===总总R E I U ab =IR ab =7*4= 28V R =(7//1)+8 =8 78Ω (c) A 215 132=+==总总R E I U R ’=I 总*8 = 16 V U ab = U R ’-10 = 6 V R ab = 2+(7+1)//8 = 6Ω 答案1.1 解：图示电路电流的参考方向是从a 指向b 。当时间t <2s 时电流从a 流向b,与参考方向相同，电流为正值；当t >2s 时电流从b 流向a ，与参考方向相反，电流为负值。所以电流i 的数学表达式为 2A 2s -3A 2s t i t ? 答案1.2 解：当0=t 时 0(0)(59e )V 4V u =-=-<0 其真实极性与参考方向相反，即b 为高电位端，a 为低电位端； 当∞→t 时 ()(59e )V 5V u -∞∞=-=>0 其真实极性与参考方向相同， 即a 为高电位端，b 为低电位端。 答案1.3 解：(a)元件A 电压和电流为关联参考方向。元件A 消耗的功率为 A A A p u i = 则 A A A 10W 5V 2A p u i === 真实方向与参考方向相同。 (b) 元件B 电压和电流为关联参考方向。元件B 消耗的功率为 B B B p u i = 则 B B B 10W 1A 10V p i u -===- 真实方向与参考方向相反。 (c) 元件C 电压和电流为非关联参考方向。元件C 发出的功率为 C C C p u i = 则 C C C 10W 10V 1A p u i -===- 真实方向与参考方向相反。 答案1.4 解：对节点列KCL 方程 节点③: 42A 3A 0i --=，得42A 3A=5A i =+ 节点④: 348A 0i i --+=，得348A 3A i i =-+= 节点①: 231A 0i i -++=，得231A 4A i i =+= 节点⑤: 123A 8A 0i i -++-=，得123A 8A 1A i i =+-=- 若只求2i ，可做闭合面如图(b)所示，对其列KCL 方程，得 28A-3A+1A-2A 0i -+= 解得 28A 3A 1A 2A 4A i =-+-= 答案1.5 解：如下图所示 (1)由KCL 方程得 节点①： 12A 1A 3A i =--=- 节点②： 411A 2A i i =+=- 节点③： 341A 1A i i =+=- 节点④： 231A 0i i =--= 若已知电流减少一个，不能求出全部未知电流。 (2)由KVL 方程得 1：电位是相对的量，其高低正负取决于（）。 回答：参考点 2：不能独立向外电路提供能量，而是受电路中某个支路的电压或电流控制的电源叫（）。 回答：受控源 3：振幅、角频率和（）称为正弦量的三要素。 回答：初相 4：并联的负载电阻越多（负载增加），则总电阻越（）。 回答：小 5：任一电路的任一节点上，流入节点电流的代数和等于（）。 回答：零 6：电流的基本单位是（）。 回答：安培 7：与理想电压源（）联的支路对外可以开路等效。 回答：并 8：电气设备只有在（）状态下工作，才最经济合理、安全可靠。 回答：额定 9：通常规定（）电荷运动的方向为电流的实际方向。 回答：正 10：电容元件的电压相位（）电流相位。 回答：滞后 11：两个同频率正弦量之间的相位差等于（）之差。 回答：初相 12：电位是相对于（）的电压。 回答：参考点 13：支路电流法原则上适用适用于支路数较（）的电路。 回答：少 14：电压定律是用来确定回路中各段（）之间关系的电路定律。 回答：电压 15：KCL和KVL阐述的是电路结构上（）的约束关系，取决于电路的连接形式，与支路元件的性质（）。 回答：电压与电流、无关 16：各种电气设备或元器件的电压、电流及功率都规定一个限额，这个限额值就称为电气设备的（）。 回答：额定值 17：节点电压法适用于支路数较（）但节点数较少的复杂电路。 回答：多 18：三个电阻元件的一端连接在一起，另一端分别接到外部电路的三个节点的连接称（）连接。 回答：星形 19：提高功率因数的原则是补偿前后（）不变。 回答：P U 20：交流电可通过（）任意变换电流、电压，便于输送、分配和使用。回答：变压器 1：任一时刻，沿任一回路参考方向绕行方向一周，回路中各段电压的代数和恒等于（）。 回答：零 2：对于两个内部结构和参数完全不同的二端网络，如果它们对应端钮的伏安关系完全相同，则称N1和N2是（）的二端网络。 回答：相互等效 3：叠加定理只适用于线性电路求（）和（） 回答：电压电流 4：对一个二端网络来说，从一个端钮流入的电流一定等于另一个端钮（）的电流。 回答：流出 电路分析基础 练习题 @ 微笑、敷衍心痛。 1-1 在图题1-1所示电路中。元件A 吸收功率30W ，元件B 吸收功率15W ，元件C 产生功率30W ，分别求出三个元件中的电流I 1 、I 2 、I 3。 解 61=I A ，32-=I A ，63=I A 1-5 在图题1-5所示电路中，求电流I 和电压U AB 。 解 1214=--=I A ，39442103=?+?+=AB U V 1-6 在图题1-6所示电路中，求电压U 。 解 U +?-=253050，即有 30=U V 1-8 在图题1-8所示电路中，求各元件的功率。 解 电阻功率：12322 3=?=ΩP W ， 82/422==ΩP W 电流源功率：0)6410(22=--=A P ， 4141-=?-=A P W + -V 51 I A 2 I B - +V 5-+ - V 53 I C 图题1-1 Ω 3V 5-+-+ V 4Ω 1Ω 22 I 1 I - + - + Ω 5V 30A 2U - + V 50图题1-6 图题1-7 V 10Ω 3-+ Ω 2A 2A 1-+ V 4 电压源功率：2021010-=?-=V P W ， 4)221(44=-+=V P W 2-7 电路如图题2-7所示。求电路中的未知量。 解 1262=?=S U V 3 4 9122== I A 112/12/33===S U P I A 3/1313/420=++=I A Ω== 12112 3R Ω===13 36 3/13120I U R S eq 2-9 电路如图题2-9所示。求电路中的电流1I 。 解 从图中可知，2Ω与3Ω并联， 由分流公式，得 1123553 I I I =?= 11 1 3==I A 所以，有 131321+=+=I I I I 解得 5.01-=I A 2-8 电路如图题2-8所示。已知213I I =，求电路中的电阻R 。 解 KCL ：6021=+I I 213I I = 解得 451=I mA, 152=I mA. R 为 6.615 45 2.2=?=R k Ω 解 (a)由于有短路线，Ω=6AB R , (b) 等效电阻为 Ω=+=++=1.15 .25 .15.01//)1//11(1//1AB R 2-12 电路如图题2-12所示。求电路AB 间的等效电阻AB R 。 I 3 R Ω6Ω 9eq R S U A 22 I 3I W 123=P 图题2-7 V 1- + Ω 3Ω 1Ω 21 I 1 5I 图题2-9 2 I 3I Ω k 2.2R 0mA 62 I 1I 图题2-8 、选择题 已知ab 两点之间电压为10V ，电路如下图所示，则电阻 R 为( A 、愈慢 B 、愈快 C 、先快后慢 D 、先慢后快 有一电感元件，X L =5i 」，其上电压u=10si n( ? ■ t+600 )V,则通过的电流i 的相 量 ( ) C 、I = 2 -300 A D 、1= 2 300A F 面关于阻抗模的表达式正确的是( ) 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 就 8、 为 9、 A 、0 门 B 、— 5 门 C 、5 门 D 、10 门 A 、丄 I R 1 R 2 B 、亠 I R R 2 在上图2示电路中，发出功率的是( A 、电阻 B 、电压源和电流源 叠加定理用于计算( ) A 、 线性电路中的电压、电流和功率； B 、 线性电路中的电压和电流； C 、 非线性电路中的电压、电流和功率； D 、 非线性电路中的电压和电流。 将下图所示电路化为电流源模型，其电流 ) C 、电压源 电流源 A 、 B 、 C 、 D I S 和电阻R 为 1A ，1 'J 1A ，21'.1 2A ，1'J 2A ，2'? 在直流稳态时，电感元件上 A 、有电流，有电压 C 、有电流，无电压 在电路的暂态过程中，电路的时间 常数 ( ) B 、 ) 无电流，有电压 无电流，无电压 ?愈大，贝U 电流和电压的增长或衰减 A 、I =50^150° A B 、 I =2 .2 150° A R 2 ) C I R 2 + 2V u U U U A 、 Z = — B 、 Z= — C 、 Z = — D 、Z =— i I I I 10、u=10-、2sinC.t-3O 0 )V 的相量表示式为( ) A 、U =10/-30°V B 、U =10 .. 2/ -300 V C 、U =10. 300 V D 、U =10.,2. 300 V 11、已知电路如下图所示，贝皿压电流的关系式为（ ） 13、在图示电路中，电压源发出功率的为（ A 、 6W B 、 12W C 、 30W D 、 35W 14、下列关于戴维宁定理描述不正确的是（ ） A 、 戴维宁定理通常用于含独立电源、线性电阻和受控源的一端口网络； B 、 戴维宁等效电阻R eq 是指有源一端口内全部独立电源置零后的输入电阻; C 、在数值上，开路电压 U OC 、戴维宁等效电阻 R eq 和短路电流I sC 于满足 U OC = R eq I SC ； D 、求解戴维宁等效电阻R eq 时，电流源置零时相当于短路，电压源置零时相 当于开路 12、 B 、U= — E —RI :U 的值等于（ C 、U= E+RI ) D 、U= E —RI A 、 B 、 11V 12V 13V 14V U + A 、U= — E+RI I 在下图示电路中，电压 1「 电工技术基础与技能 周绍敏 第一章 P17 1. 是非题 1.1电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来的。（×） 1.2蓄电池在电路中必是电源，总是把化学能转化成电能。（×） 1.3电阻值大的导体，电阻率一定也大。（×） 1.4电阻元件的伏安特性曲线是过原点的直线时，称为线性元件。（√） 1.5欧姆定律适用于任何电路和任何元件。（×） 1.6I U R 中的R 是元件参数，它的值是由电压和电流的大小决定的。（×） 1.7额定电压为220V 的白炽灯接在110V 电源上，白炽灯消耗的功率为原来的1/4。（√） 1.8在纯电阻电路中，电流通过电阻所做的功与它产生的热量是相等的。（√） 2. 选择题 2.1下列设备中，一定是电源的为（ A ）。 A. 发电机 B. 冰箱 C. 蓄电池 D. 白炽灯 2.2通过一个电阻的电流是5A ，经过4min ，通过该电阻的一个截面的电荷是（ C ）。 A. 20C B. 50C C. 1200C D. 2000C 2.3一般金属导体具有正温度系数，当环境温度升高时，电阻值将（ A ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定 2.4相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3:5，横截面积之比为4:1，则其电阻之比为（ B ）。 A. 12:5 B. 3:20 C. 7:6 D. 20:3 2.5某导体两端电压为100V ，通过的电流为2A ；当两端电压降为50V 时，导体的电阻应为（ C ）。 A. 100Ω B. 25Ω C. 50Ω D. 0Ω 2.6通常电工术语“负载大小”是指（ B ）的大小。 A. 等效电阻 B. 实际电功率 C. 实际电压 D. 负载电流 2.7一电阻元件，当其电流减为原来一半时，其功率为原来的（ C ）。 A. 1/2 B. 2倍 C. 1/4 D. 4倍 2.8 220V 、40W 白炽灯正常发光（ D ），消耗的电能为1kW ·h 。 A. 20h B. 40h C. 45h D. 25h 3. 填充题 3.1电路是由电源、负载、导线和开关等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的传输和转换。 电路原理习题 习题作业1 一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。 (本大题共3小题，总计29分) 1、(本小题6分) 电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零，, 则电路的功率情况为 A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 C. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 D. 电阻吸收功率, 电流源供出功率，电压源无法确定 答( ) U I S 2、(本小题9分) 若电流表A 读数为零, 则R 与I 的值分别为 A. 6 Ω, 2.5 A B. 8 Ω, -2.5 A C. 6 Ω, 1 A D. 0.66 Ω, 15 A 答( ) a b 3、(本小题14分) 用叠加定理可求得图示电路中ab 端的开路电压U ab 为 A. 8.5 V B. 7.5 V C. 6 V D. 6.5 V 答( ) ab - 二、填充题：在下列各题中，请将题止所要求的解答填入题干中的各横线上方内。 (本大题共2小题，总计31分) 1、(本小题12分) 图示电路中的电流=I A ,电压=U V . 105 A o 2、(本小题19分) 图示正弦交流电路，已知t u 3 10cos 2100=V ，电源向电路提供功率P =200W ，L u 的有效值为50V ，求R 和L 。 L u + 三、非客观题 ( 本 大 题40分 ) 电路及外施电压波形如图所示，求电感贮能的最大值，并表明t >2s 时电阻所消耗的能量等于该值。 t s 习题作业2 一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。 (本大题共3小题，总计34分) 1、(本小题9分) 电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零，, 则电路的功率情况为 A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 C. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 D. 电阻吸收功率，供出功率无法确定 答( ) U I S 2、(本小题8分) 用叠加定理可求得图示电路中电压u 为 A. ()1+cos t V B. ()5-cos t V C. ()53-cos t V D. 513-?? ?? ?cos t V 答( ) 电路原理复习题含答案 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998 1.如图所示，若已知元件A 吸收功率6 W ，则电压U 为____3__V 。 2. 理想电压源电压由 本身 决定，电流的大小由 电压源以及外电路 决 定。 3.电感两端的电压跟 成正比。 4. 电路如图所示，则R P 吸= 10w 。 5.电流与电压为关联参考方向是指 电压与电流同向 。 实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的 有效值 6. 参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向 相同 。 7. 当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位将 改变 ，但任意两点 间电压 不变 。 8. 下图中，u 和i 是 关联 参考方向，当P= - ui < 0时，其实际上 是 发出 功率。 9.电动势是指外力（非静电力）克服电场力把 正电荷 从负极经电源内部移 到正极所作的功称为电源的电动势。 10.在电路中，元件或支路的u ，i 通常采用相同的参考方向，称之为 关联参考方向 . 11.电压数值上等于电路中 电动势 的差值。 12. 电位具有相对性，其大小正负相对于 参考点 而言。 13.电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y 形网络，各电阻的阻值应为 3 Ω。 14、实际电压源模型“20V 、1Ω”等效为电流源模型时，其电流源=S I 20 A ，内阻=i R 1 Ω。 15.根据不同控制量与被控制量共有以下4种受控源：电压控制电压源、 电压 控电流源 、 电流控电压源 、 电流控电流源 。 16. 实际电路的几何 近似于其工作信号波长，这种电路称集 总参数电路。 17、对于一个具有n 个结点、b 条支路的电路，若运用支路电流法分析，则需 列出 b-n+1 个独立的KVL 方程。 18、电压源两端的电压与流过它的电流及外电路 无关 。 （填写有关/无 关）。 19、流过电压源的电流与外电路 有关 。（填写有关/无关） 《电工基础》公式复习 一、直流电路 1．电流的定义：t q I =，单位：A A A mA 63101101--==μ 2．电阻定律：A l ρ=R 电阻温度系数：) (1211 2t t R R R --= α，)](1[1212t t R R -+=α 3．部分电路欧姆定律：R U I = 闭合电路欧姆定律：U U E ，R R E I O '+=+= 外电压：O IR U IR U ='=:内电压 4．电能（电功）：UIt W =，单位：焦耳（J ），千瓦时（度）（KW ·h ） J h kw 6 106.31?=? 对于纯电阻电路：t R U Rt I UIt W 22 === 5．电功率：UI P =，单位：瓦特（W ）、千瓦（KW ） 6．焦耳定律：Rt I Q 2 = ，单位：焦耳（J ） 对于纯电阻电路：Q W = 7．负载与电源匹配条件：O R R =，最大输出功率：O m R E R E P 442 2= = 8．串联电路：n I I I I =??===21 n U U U U +??++=21 n R R R R +??++=21 电压分配：n n R R R R U U U U :::::::321321??=?? 两个电阻的分压公式：U R R R U 2 111+= ；U R R R U 2 122+= 功率分配：n n R R R R P P P P :::::::321321??=?? 扩充电压表量程：R I R I U g g g += g g g I R I U R -= 9．并联电路：U U U U U n =??=== 321 n I I I I I +??+++=321 n R R R R R 1 1 1 1 1 3 2 1 + ??++ + = 电流分配：n n R R R R I I I I 1 : :1 : 1 : 1 :::3 2 1321??= ?? 两个电阻的分流公式：I R R R I 2 121+= ，I R R R I 2 112+= 功率分配：n n R R R R P P P P 1 : :1 :1: 1::::3 21321??=?? 无论是串联还是并联：n P P P P P +??+++= 321 扩充电流表量程：R I I R I g g g )(-= g g g I I R I R -= 10．电池组：o o nR R nE E == 串串 答案2.1 解：本题练习分流、分压公式。设电压、电流参考方向如图所示。 (a) 由分流公式得： 23A 2A 23 I R Ω?==Ω+ 解得 75R =Ω (b) 由分压公式得： 3V 2V 23 R U R ?==Ω+ 解得 47 R =Ω 答案2.2 解：电路等效如图(b)所示。 20k Ω 1U + - 20k Ω (b) + _ U 图中等效电阻 (13)520 (13)k //5k k k 1359 R +?=+ΩΩ=Ω=Ω++ 由分流公式得： 220mA 2mA 20k R I R =?=+Ω 电压 220k 40V U I =Ω?= 再对图(a)使用分压公式得： 13==30V 1+3 U U ? 答案2.3 解：设2R 与5k Ω的并联等效电阻为 2325k 5k R R R ?Ω = +Ω (1) 由已知条件得如下联立方程： 32 113 130.05(2) 40k (3) eq R U U R R R R R ?==?+??=+=Ω ? 由方程(2)、(3)解得 138k R =Ω 32k R =Ω 再将3R 代入(1)式得 210k 3 R = Ω 答案2.4 解：由并联电路分流公式，得 1820mA 8mA (128)I Ω =? =+Ω 2620mA 12mA (46)I Ω =? =+Ω 由节点①的KCL 得 128mA 12mA 4mA I I I =-=-=- 答案2.5 解：首先将电路化简成图(b)。 图 题2.5 120Ω (a) (b) 图中 1(140100)240R =+Ω=Ω 2(200160)120270360(200160)120R ??+?=+Ω=Ω??++?? 由并联电路分流公式得 2 112 10A 6A R I R R =? =+ 及 课题1－1电路1－2电流 教学目标1．路的组成及其作用，电路的三种基本状态。 2．理解电流产生的条件和电流的概念，掌握电流的计算公式。 教学重点1．电路各部分的作用及电路的三种状态。 2．电流的计算公式。 教学难点对电路的三种状态的理解。 第一节电路 一、电路的组成 1．电路：由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。 2．电路的组成：电源、用电器、导线、开关（画图讲解）。 (1) 电源：把其他形式的能转化为电能的装置。如：干电池、蓄电池等。 (2) 用电器：把电能转变成其他形式能量的装置，常称为电源负载。如电灯等。 (3) 导线：连接电源与用电器的金属线。作用：把电源产生的电能输送到用电器。 (4) 开关：起到把用电器与电源接通或断开的作用。 二、电路的状态（画图说明） 1．通路（闭路）：电路各部分连接成闭合回路，有电流通过。 2．开路（断路）：电路断开，电路中无电流通过。 3．短路（捷路）：电源两端的导线直接相连。短路时电流很大，会损坏电源和导线，应尽量避免。 三、电路图 1．电路图：用规定的图形符号表示电路连接情况的图。 2．几种常用的标准图形符号。 第二节电流 一、电流的形成 1．电流：电荷的定向移动形成电流。（提问） 2．在导体中形成电流的条件 (1) 要有自由电荷。 (2) 必须使导体两端保持一定的电压（电位差）。 二、电流 1．电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 q I = t 2．单位：1A = 1C/s；1mA = 10-3 A；1μA = 10-6A 3．电流的方向 实际方向—规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。 提问：金属导体、电解液中的电流方向如何？ 参考方向：任意假定。 4．直流电：电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。（画图说明练习习题（《电工基础》第2版周绍敏主编） 1．是非题(1) ～ (3) 小结1．电路的组成及其作用。 2．电路的三种工作状态。 3．形成电流的条件。 4．电流的大小和方向。 5．直流电的概念。 布置作业习题（《电工基础》第2版周绍敏主编） 1．选择题(1)、(2)。 2．填空题(1) ～ (3)。 第五版《电路原理》课后作业 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？ （a）（b） 题1-1图 解 （1）u、i的参考方向是否关联？ 答：(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致，称为关联参考方向； (b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。（2）ui乘积表示什么功率？ 答：(a) 吸收功率——关联方向下，乘积p = ui > 0表示吸收功率； (b) 发出功率——非关联方向，调换电流i的参考方向之后，乘积p = ui < 0，表示 元件发出功率。 （3）如果在图(a) 中u>0，i<0，元件实际发出还是吸收功率？ 答：(a) 发出功率——关联方向下，u > 0，i < 0，功率p为负值下，元件实际发出功率； (b) 吸收功率——非关联方向下，调换电流i的参考方向之后，u > 0，i > 0，功率p为正值下，元件实际吸收功率； 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 （a）（b）（c） （d）（e）（f） 题1-4图 解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i （b）电阻元件，u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i （c）理想电压源与外部电路无关，故u = 10V （d）理想电压源与外部电路无关，故u = -5V 一、填空题：（每空1分，1x20=20分） 1．线性电路线性性质的最重要体现就是性和性，它们反映了电路中激励与响应的内在关系。 2．理想电流源的是恒定的，其是由与其相连的外电路决定的。 3．KVL是关于电路中受到的约束；KCL则是关于电路中 受到的约束。 4．某一正弦交流电压的解析式为u=102cos（200πt＋45°）V，则该正弦电流的有效值U= V，频率为f= H Z，初相φ= 。当t=1s 时，该电压的瞬时值为V。 5．一个含有6条支路、4个节点的电路，其独立的KCL方程有_____ _个，独立的KVL 方程有个；若用2b方程法分析，则应有_ _ ___个独立方程。 6．有一L=0.1H的电感元件，已知其两端电压u=1002cos（100t－40°）V，则该电感元件的阻抗为____________Ω，导纳为___________S，流过电感的电流(参考方向与u关联)i= A。 7．已知交流电流的表达式：i1= 10cos（100πt－70°）A ，i2=3cos（100πt＋130°）A，则i1超前（导前）i2_________ 。 8．功率因数反映了供电设备的率，为了提高功率因数通常采用 补偿的方法。 9．在正弦激励下，含有L和C的二端网络的端口电压与电流同相时，称电路发生了。 二、简单计算填空题：（每空2分，2x14=28分） 1．如图1所示电路中，电流i= A。 2．如图2所示电路中，电压U ab= V。 3．如图3所示二端网络的入端电阻R ab= Ω。 4．如图4所示电路中，电流I= A。 5．如图5所示为一有源二端网络N，在其端口a、b接入电压表时，读数为10V，接入电流表时读数为5A，则其戴维南等效电路参数U OC= V， R O= Ω。 6．如图6所示为一无源二端网络P，其端口电压u与电流i取关联参考方向，已知u=10cos(5t ＋30°)V, i=2sin(5t＋60°)A,则该二端网络的等效阻抗Z ab= Ω，吸收的平均功率P= W，无功功率Q= Var。 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？ （a）（b） 题1-1图 解：（1）题1-1图（a），u、i在元件上为关联参考方向。题1-1图（b）中，u、i在元件上为非关联参考方向。 （2）题1-1图（a）中，P=ui表示元件吸收的功率。题1-1图（b）中，P=ui表示元件发出的功率。 （3）题1-1图（a）中，P=ui<0表示元件吸收负功率，实际发出功率。题1-1图（b）中，P=ui>0，元件实际发出功率。 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 （a）（b）（c） （d）（e）（f） 题1-4图 解：（1）题1-4图（a）中，u、i为非关联参考方向，u=10×103i。（2）题1-4图（b）中u、i为非关联参考方向，u=－10i。 （3）题1-4图（c）中u与电压源的激励电压方向相同u= 10V。（4）题1-4图（d）中u 与电压源的激励电压方向相反u= －5V。（5）题1-4图（e）中i与电流源的激励电流方向相同i=10×10-3A。（6）题1-4图（f）中i与电流源的激励电流方向相反i=－10×10-3A。 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 （a）（b）（c） 题1-5图 解：题1-5图（a）中流过15V电压源的2A电流与激励电压15V为非关联参考方向，因此，电压源发出功率PU发=15×2W=30W； 2A电流源的端电压为UA=（－5×2+15）=5V, 此电压与激励电流为关联参考方向，因此，电流源吸收功率PI吸=5×2W=10W; 电阻消耗功率PR=I2R=22×5W=20W，电路中PU发=PI吸+PR功率平衡。 题1-5图（b）中电压源中的电流IUS=(2-5/15)A=－1A，其方向与激励电压关联，15V的电压源吸收功率PUS吸=15×（－1A）=－15W 电压源实际发出功率15W。 2A电流源两端的电压为15V，与激励电流2A为非关联参考方向， 2A电流源发出功率PIS 发=2×15=30W 电阻消耗功率PR=152/5=45W，电路中PUS+PR=PIS发功率平衡。 题1-5图（c）中电压源折中的电流IUS=(2+15/5)A=5A方向与15V激励电压非关联，电压源发出功率PUS发=5×15=75W。 电流源两端的电压为15V，与激励电流2A为关联参考方向，电流源吸收功率PIS吸=2×15=30W， 电阻消耗功率PR=152/5=45W，电路中PUS发=PIS吸+PR功率平衡。 1-16 电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。 I 1 （a）（b） 题1-16图 解：题1-16图（a）中，应用KVL可得方程： －U+2×0.5+2U=0 解得： U=－1V 电流源电压U与激励电流方向为非关联，因此电流源发出功率为： PIS发=－1×0.5=－0.5W（实际吸收功率）。 电阻功率为： PR=0.52×2=0.5W VCVS两端的电压2U与流入电流方向关联，故吸收功率为 PUS吸=2U×0.5=－1W（实际发出功率）。 显然，PIS发=PUS吸+PR 题1-16图（b）中，在结点A应用KCL可得： I2=I1+2I1-3I1 再在左侧回路应用KVL可得： 2I1+3I1=2 解得： I1=0.4A 根据各电流、电压方向的关联关系，可知，电压源发出功率为： PUS发=2I1=0.8W CCCS发出功率为： 第五版《电路原理》课后作业答案 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联（2）ui乘积表示什么功率（3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率 （a）（b） 题1-1图 解 （1）u、i的参考方向是否关联 答：(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致，称为关联参考方向； (b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。" （2）ui乘积表示什么功率 答：(a) 吸收功率——关联方向下，乘积p = ui > 0表示吸收功率； (b) 发出功率——非关联方向，调换电流i的参考方向之后，乘积p = ui < 0，表示 元件发出功率。 （3）如果在图(a) 中u>0，i<0，元件实际发出还是吸收功率 答：(a) 发出功率——关联方向下，u > 0，i < 0，功率p为负值下，元件实际发出功率； (b) 吸收功率——非关联方向下，调换电流i的参考方向之后，u > 0，i > 0，功率p为正值下，元件实际吸收功率； 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 — （a）（b）（c） （d）（e）（f） 题1-4图 解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i （b）电阻元件，u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i （c ）理想电压源与外部电路无关，故 u = 10V （d ）理想电压源与外部电路无关，故 u = -5V $ (e) 理想电流源与外部电路无关，故 i=10×10-3A=10-2A （f ）理想电流源与外部电路无关，故 i=-10×10-3A=-10-2A 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 15V + - 5Ω 2A 15V +-5Ω 2A 15V + - 5Ω2A （a ） （b ） （c ） 题1-5图 " 、 解 （a ）由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图（a ） 故 电阻功率 10220W R P ui ==?=吸（吸收20W ） 电流源功率 I 5210W P ui ==?=吸（吸收10W ） 电压源功率 U 15230W P ui ==?=发（发出30W ） （b ）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（b ） 故 电阻功率 12345W R P =?=吸（吸收45W ） 电流源功率 I 15230W P =?=发（发出30W ） 电压源功率 U 15115W P =?=发（发出15W ） （c ）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（c ） 故 电阻功率 15345W R P =?=吸（吸收45W ） ~ 解1-5图 解1-5图 解1-5图 课题1－1 电路1－2 电流 教学目标1．路的组成及其作用，电路的三种基本状态。 2．理解电流产生的条件和电流的概念，掌握电流的计算公式。 教学重点1．电路各部分的作用及电路的三种状态。 2．电流的计算公式。 教学难点对电路的三种状态的理解。 第一节电路 一、电路的组成 1.电路：由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。 2.电路的组成：电源、用电器、导线、开关（画图讲解）。 (1)电源：把其他形式的能转化为电能的装置。如：干电池、蓄电池等。 (2)用电器：把电能转变成其他形式能量的装置，常称为电源负载。如电灯等。 (3)导线：连接电源与用电器的金属线。作用：把电源产生的电能输送到用电器。 (4)开关：起到把用电器与电源接通或断开的作用。 二、电路的状态（画图说明） 1.通路（闭路）：电路各部分连接成闭合回路，有电流通过。 2.开路（断路）：电路断开，电路中无电流通过。 3.短路（捷路）：电源两端的导线直接相连。短路时电流很大，会损坏电源和导线，应尽量避免。 三、电路图 1.电路图：用规定的图形符号表示电路连接情况的图。 2.几种常用的标准图形符号。 第二节电流 一、电流的形成 1.电流：电荷的定向移动形成电流。（提问） 2.在导体中形成电流的条件 (1)要有自由电荷。 (2)必须使导体两端保持一定的电压（电位差）。 二、电流 1．电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 I = q t 2．单位：1A = 1C/s；1mA = 10-3 A；1μA = 10-6A 3.电流的方向 实际方向—规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。 提问：金属导体、电解液中的电流方向如何？ 参考方向：任意假定。 4.直流电：电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。（画图说明练习习题（《电工基础》第2 版周绍敏主编） 1．是非题(1) ～ (3) 小结1．电路的组成及其作用。 2.电路的三种工作状态。 3.形成电流的条件。 4.电流的大小和方向。 5.直流电的概念。 布置作业习题（《电工基础》第2 版周绍敏主编） 1．选择题(1)、(2)。 2．填空题(1) ～ (3)。 1.如图所示，若已知元件A 吸收功率6 W ，则电压U 为____3__V 。 2. 理想电压源电压由 本身 决定，电流的大小由 电压源以及外电路 决定。 3.电感两端的电压跟 成正比。 4. 电路如图所示，则R P 吸 = 10w 。 5.电流与电压为关联参考方向是指 电压与电流同向 。 实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的 有效值 6. 参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向 相同 。 7. 当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位将 改变 ，但任意两点间 电压 不变 。 8. 下图中，u 和i 是 关联 参考方向，当P= - ui < 0时，其实际上是 发出 功率。 9.电动势是指外力（非静电力）克服电场力把 正电荷 从负极经电源内部移到 正极所作的功称为电源的电动势。 10.在电路中，元件或支路的u ，i 通常采用相同的参考方向，称之为 关联参考 方向 . 11.电压数值上等于电路中 电动势 的差值。 12. 电位具有相对性，其大小正负相对于 参考点 而言。 13.电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y 形网络，各电阻的阻值应为 3 Ω。 14、实际电压源模型“20V 、1Ω”等效为电流源模型时，其电流源=S I 20 A ， 内阻=i R 1 Ω。 15.根据不同控制量与被控制量共有以下4种受控源：电压控制电压源、 电压控 电流源 、 电流控电压源 、 电流控电流源 。 16. 实际电路的几何 近似于其工作信号波长，这种电路称集总 参数电路。 17、对于一个具有n 个结点、b 条支路的电路，若运用支路电流法分析，则需列 出 b-n+1 个独立的KVL 方程。 18、电压源两端的电压与流过它的电流及外电路 无关 。 （填写有关/无关）。 19、流过电压源的电流与外电路 有关 。（填写有关/无关） 20、电压源中的电流的大小由 电压源本身和 外电路 共同 决定 21、在叠加的各分电路中，不作用的电压源用 短路 代替。 22、在叠加的各分电路中，不作用的电流源用 开路 代替。 23、已知电路如图所示，则结点a 的结点电压方程为（1/R1+1/R2+1/R3） 电路原理课后题答案 第一章 1-1 说明图（a）,（b）中,（1）u,i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？（3）如果在图（a）中u0,i0 ；图（b）中u0,i0 ，元件实际发出还是吸收功率？ 解：（1）当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端，即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致，称电压和电流的参考方向关联。所以（a）图中u,i的参考方向是关联的；（b）图中u,i的参考方向为非关联。 （2）当取元件的u,i参考方向为关联参考方向时，定义p ui为元件吸收的功率；当取元件的u,i参考方向为非关联时，定义p ui为元件发出的功率。所以（a）图中的ui乘积表示元件吸收的功率；（b）图中的ui乘积表示元件发出的功率。 （3）在电压、电流参考方向关联的条件下，带入u,i数值，经计算，若 p ui0 ，表示元件确实吸收了功率；若p0，表示元件吸收负功率，实际 是发出功率。（a）图中，若u0,i0，则p ui0，表示元件实际发出功率。在u,i参考方向非关联的条件下，带入u,i数值，经计算，若p ui0，为正值，表示元件确实发出功率；若p0，为负值，表示元件发出负功率，实际是吸收功率。所以（b）图中当u0,i0，有p ui0，表示元件实际发出功率。 1-2 若某元件端子上的电压和电流取关联参考方向，而u170cos(100t)V， i7sin(100t)A，求：（1）该元件吸收功率的最大值；（2）该元件发出功率的 最大值。 解：p(t)u(t)i(t)170cos(100t)7sin(100t)595sin(200t)W πt)0时，p(t)0，元件吸收功率；当sin(200πt)1时，元（1）当sin(200 件吸收最大功率：pmax595W ni(200πt)0时，p(t)0，πt)1时，（2）当s元件实际发出功率；当 sin(200 元件发出最大功率：pmax595W 1-5 图（a）电容中电流i的波形如图（b）所示现已知uC(0)0，试求t1s时， t2s和t4s时的电容电压。 周绍敏电工基础第二版-全部-教案 课题1－1电路1－2电流 教学目标1．路的组成及其作用，电路的三种基本状态。 2．理解电流产生的条件和电流的概念，掌握电流的计算公式。 教学重点1．电路各部分的作用及电路的三种状态。 2．电流的计算公式。 教学难点对电路的三种状态的理解。 第一节电路 一、电路的组成 1．电路：由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。 2．电路的组成：电源、用电器、导线、开关（画图讲解）。 (1) 电源：把其他形式的能转化为电能的装置。如：干电池、蓄电池等。 (2) 用电器：把电能转变成其他形式能量的装置，常称为电源负载。如电灯等。 (3) 导线：连接电源与用电器的金属线。作用：把电源产生的电能输送到用电器。 (4) 开关：起到把用电器与电源接通或断开的作用。 二、电路的状态（画图说明） 1．通路（闭路）：电路各部分连接成闭合回路，有电流通过。 2．开路（断路）：电路断开，电路中无电流通过。 3．短路（捷路）：电源两端的导线直接相连。短路时电流很大，会损坏电源和导线，应尽量避免。 三、电路图 1．电路图：用规定的图形符号表示电路连接情况的图。 2．几种常用的标准图形符号。 第二节电流 一、电流的形成 1．电流：电荷的定向移动形成电流。（提问） 2．在导体中形成电流的条件 (1) 要有自由电荷。 (2) 必须使导体两端保持一定的电压（电位差）。 二、电流 1．电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 q I = t 2．单位：1A = 1C/s；1mA = 10-3 A；1μA = 10-6A 3．电流的方向 实际方向—规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。 提问：金属导体、电解液中的电流方向如何？ 参考方向：任意假定。 4．直流电：电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。（画图说明练习习题（《电工基础》第2版周绍敏主编） 1．是非题(1) ～ (3) 小结1．电路的组成及其作用。 2．电路的三种工作状态。 3．形成电流的条件。 4．电流的大小和方向。 5．直流电的概念。 布置作业习题（《电工基础》第2版周绍敏主编） 1．选择题(1)、(2)。 2．填空题(1) ～ (3)。 课题 1 -1电路1 —2电流 教学目标1 ?路的组成及其作用，电路的三种基本状态。 2 ?理解电流产生的条件和电流的概念，掌握电流的计算公式。 教学重点1 ?电路各部分的作用及电路的三种状态 2 .电流的计算公式。 教学难点对电路的三种状态的理解。 第一节电路 一、电路的组成 1. 电路：由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。 2 .电路的组成：电源、用电器、导线、开关（画图讲解）。 （1）电源：把其他形式的能转化为电能的装置。如：干电池、蓄电池等。 ⑵用电器：把电能转变成其他形式能量的装置，常称为电源负载。如电灯等。 （3）导线：连接电源与用电器的金属线。作用：把电源产生的电能输送到用电器。 （4）开关：起到把用电器与电源接通或断开的作用。 二、电路的状态（画图说明） 1. 通路（闭路）：电路各部分连接成闭合回路，有电流通过。 2 .开路（断路）：电路断开，电路中无电流通过。 3 .短路（捷路）：电源两端的导线直接相连。短路时电流很大，会损坏电源和导线，应尽量避免。 三、电路图 1.电路图：用规定的图形符号表示电路连接情况的图。 2. 几种常用的标准图形符号 第二节电流 、电流的形成 1 .电流：电荷的定向移动形成电流。（提问） 2 ?在导体中形成电流的条件 (1) 要有自由电荷。 (2) 必须使导体两端保持一定的电压(电位差)。 二、电流 1 ?电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 1= 9 t 2 .单位：1A 1C/s ; 1mA 10 3 A; 1 A 10 6A 3 .电流的方向 实际方向一规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。 提问：金属导体、电解液中的电流方向如何？ 参考方向：任意假定。 4 .直流电：电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。(画图说明 练习习题(《电工基础》第2版周绍敏主编) 1. 是非题(1)?(3) 小结1.电路的组成及其作用。 2. 电路的三种工作状态。 3 .形成电流的条件。 4 .电流的大小和方向。 5.直流电的概念。 布置作业习题(《电工基础》第2版周绍敏王编) 1 .选择题⑴、⑵。 2 .填空题(1)?(3)。电路理论基础课后习题答案 陈希有主编 第一章
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