第九章-复杂直流电路的分析与计算试题及答案-(2)
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=_____ 。
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 =--
I 5 I 1 I 3 18V
图2—42
图2—41
图2—29 图2—30 图2—31
5．图2—37所示电路中，互电阻R12=____。
a) R3b) –R3c) R3+R4
6．上题中，I3与网孔电流IⅠ、IⅡ的关系为___。
a) I3=IⅠ+IⅡ b) I3=IⅠ-IⅡ c) I3=-IⅠ+IⅡ
7．上题中，网孔②的电压平衡方程式为_____。
a) (R1+R4)IⅠ+R3IⅡ=E1 b) (R1+R3+R4)IⅠ-R3IⅡ=-E1
c) (R1+R3+R4)IⅠ-R3IⅡ=E1
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r11=r12=r13=0.02Ω,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？
13．列出图2—45中（a）、（b）中的结点电压方程。
图2—39 图2—40 图2—43 图2—44
图2—45
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。
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—46
图2—50 图2—
51
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0.5倍；当i s1和u s2反向时（u s1不变），电压u ab是原来的0.3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 1213___ 、G 12=___s 4
3__ 。 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=__4.5__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 ，73
132=I A ，473213=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=-0.3
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=3.2Ω
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 11=r 12=r 13=0.02Ω,负载电阻R 1=R 2=R 3=50Ω。 解：150I I -50I 2-50I 3=0
-50I I +50.04I 2- 0.02I 3=115
-50I I -0.02I 2+ 50.04I 3=115
求得，电流：I I =4.59A ，I 2= I 3= 6.89A
功率：P 1=P 2=264.5W ，P 3=1053.4W
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 ，7
233=I A ，U s1= 730A 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=3.4Ω， U OC =0.56V
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 1//R 2+R 3//R 4
U 。=443121R R R E R R R E +-+， I =1
0R R U ab + 18．如图2—53所示电路是一平衡电桥电路，已知R 1=R 2=20Ω，R 3=380Ω，R 4=381Ω，U S =2V ，Rg=12Ω,试用戴维宁定理求Ig.。
解：0R =200.25Ω， 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=–1.26A ，U 。=–5.036V
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0.5倍；当i s1和u s2反向时（u s1不变），电压u ab 是原来的0.3倍。问：仅i s1反向，（u s1，u s2均不变），电压应为原来的几倍？
解：1.8倍
电路分析基础_复习题
电路分析基础复习题及答案 1、测量正弦交流电路中的电压时，应先选好电压表的量程，再将电压表并联接入电路中。（ ） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：√ 2、理想电流源的输出电流和电压是恒定的，不随负载变化。（ ） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：× 3、导体中的电流由电子流形成，故规定电子流的方向就是电流正方向。( ) 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：× 4、从定义上看，电位和电压相似，电位改变，电压也跟着改变。（ ） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：× 5、导体的长度和截面都增大一倍，其电阻值也增大一倍。（ ） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：× 6、电压的实际方向规定为（ ）指向（ ），电动势的实际方向规定为由（ ）指向（ ）。 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题； 难易程度：易 答案：高电压，低电压，低电压，高电压 7、测量直流电流的直流电流表应串联在电路当中，表的 端接电流的流入端，表的 端接电流的流出端。 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题； 难易程度：易 答案：正，负 8、工厂中一般动力电源电压为 ，照明电源电压为 。 以下的电压称为安全电压。如果考虑相位差，设?∠=? 10220A U ，则? B U = ， ? C U = 。 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题； 难易程度：易 答案：380伏，220伏，36伏，?-∠=? 110220B U ?∠=? 130220C U 9、用交流电表测得交流电的数值是其 值。受控源是大小方向受电路中其他地方的电压或电流控制的电源。受控源有四种模型，分别是： ； ； ；和 。
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、填空题(每空1分，共15分) 1、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。 2、电流源IS=5A，r0=2Ω，若变换成等效电压源，则U= ，r0= . 3、b条支路、n个节点的电路，独立的KCL方程数等于，独立的个KVL 方程数等于。 4、三相四线制供电线路可以提供两种电压，火线与零线之间的电压叫 做，火线与火线之间的电压叫做。 5、正弦周期电流的有效值与最大值之间的关系是。 6、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 。当t=1s 有效值U=_____________V，频率为f= H Z 7、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。 8、功率因数反映了供电设备的利用率，为了提高功率因数通常采用 补偿的方法。 二、判断题(正确打“√”,错误打“×”) (每题1分，共10分) 1、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中可以将受控源的控制量变异。（） 2、叠加定理适用于线性电路，电压、电流和功率均可叠加。 （） 3、应用叠加定理和戴维宁定理时，受控源不能与电阻同样对待。 （） 4、电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量越准确。 （） 5、含有L、C元件的正弦交流信号电路，若电路的无功功率Q=0，则可判定电路发 生 谐 振 。 （ ） 6、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。 （） 7、电功率大的用电器，电功也一定大。 （） 8、结点电压法是只应用基尔霍夫电压定律对电路求解的方法。 （） 9、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。 （） 10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。 （） 三、单项选择题(每小题1分，共20分) 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 电路知识总结（精简) 1.电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致，则ｉ>0，反之i<0。 电压的参考方向也可以任意指定,分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u<0。?２. 功率平衡 一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。?3．全电路欧姆定律:U=E-ＲI ４. 负载大小的意义： 电路的电流越大，负载越大。 电路的电阻越大，负载越小。 5. 电路的断路与短路 电路的断路处:I＝0，U≠0?电路的短路处:U=0，Ｉ≠0 二. 基尔霍夫定律 １．几个概念： 支路：是电路的一个分支。?结点：三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。 回路:由支路构成的闭合路径称为回路。?网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。?２．基尔霍夫电流定律： (1) 定义:任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。?或者说：流入的电流等于流出的电流。?(2) 表达式:ｉ进总和=０ 或： i进=i出?(３）可以推广到一个闭合面。 3．基尔霍夫电压定律?（1) 定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。?或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。 或者说：在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 （２) 表达式：１?或: 2?或： 3 （３) 基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路?三. 电位的概念?（1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 （2）规定参考点的电位为零。称为接地。?(３) 电压用符号U表示,电位用符号Ｖ表示 (4) 两点间的电压等于两点的电位的差。 （5）注意电源的简化画法。?四. 理想电压源与理想电流源 １．理想电压源?（1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。?(2) 理想电压源不允许短路。?2. 理想电流源?（1) 不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。?(2）理想电流源不允许开路。 3．理想电压源与理想电流源的串并联 (1) 理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。 (２）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。?4. 理想电源与电阻的串并联?(１）理想电压源与电阻并联，可将电阻去掉（断开），不影响对其它电路的分析。 (2) 理想电流源与电阻串联，可将电阻去掉(短路)，不影响对其它电路的分析。?5. 实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。 实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。 五. 支路电流法 １．意义:用支路电流作为未知量，列方程求解的方法。?2. 列方程的方法：?(1）电路中有b条支路，共需列出b个方程。?（2）若电路中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出ｎ-1个电流方程。 （３）然后选ｂ－（ｎ－1)个独立的回路，用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。?3. 注意问题:?若电路中某条支路包含电流源,则该支路的电流为已知，可少列一个方程（少列一个回路的电压方程)。?六. 叠加原理 1. 意义：在线性电路中，各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。 ２. 求解方法:考虑某一电源单独作用时,应将其它电源去掉,把其它电压源短路、电流源断开。?3．注意问题：最后叠加时,应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。 叠加原理只适合于线性电路，不适合于非线性电路；只适合于电压与电流的计算，不适合于功率的计算。 七．戴维宁定理 1．意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电压源来等效。 2．等效电源电压的求法： 把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeＳ等于二端网络的开路电压UOC。 3. 等效电源内电阻的求法：?(1) 把负载电阻断开,把二端网络内的电源去掉(电压源短路，电流源断路),从负载两端看进去的电阻,即等效电源的内电阻R0。?(2）把负载电阻断开,求出电路的开路电压UＯＣ。然后,把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC，则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。 八．诺顿定理 1．意义：?把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电流源的并联电路来等效。 2．等效电流源电流ＩeS的求法:?把负载电阻短路,求出电路的短路电流ＩSC。则等效电流源的电流IｅS等于电路的短路电流ISC。?3．等效电源内电阻的求法： 同戴维宁定理中内电阻的求法。 本章介绍了电路的基本概念、基本定律和基本的分析计算方法,必须很好地理解掌握。其中,戴维宁定理是必考内容，即使在本章的题目中没有出现戴维宁定理的内容,在第2章<＜电路的瞬态分析>>的题目中也会用到。?第2章电路的瞬态分析?一. 换路定则：?１．换路原则是: 换路时:电容两端的电压保持不变,Uc(o+) ＝Uc（ｏ-)。 电感上的电流保持不变， Iｃ(o＋)＝ Ic(o-)。?原因是：电容的储能与电容两端的电压有关，电感的储能与通过的电流有关。 2. 换路时,对电感和电容的处理?（1）换路前,电容无储能时，Uc(ｏ+)=0。换路后,Uc(o-)=０，电容两端电压等于零，可以把电容看作短路。 (2）换路前,电容有储能时,Uc(o＋)=U。换路后，Uc（ｏ-)＝U，电容两端电压不变，可以把电容看作是一个电压源。 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： 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，其中一段与串联（简称），另一段与串联（简称）， 则并联总电阻 ()()R R R R R R R R 总上下=++++1212 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。 # 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 电路分析基础 1.（1）实际正方向：规定为从高电位指向低电位。 （2）参考正方向：任意假定的方向。 注意：必须指定电压参考方向，这样电压的正值或负值才有意义。 电压和电位的关系：U ab=V a－V b 2.电动势和电位一样属于一种势能，它能够将低电位的正电荷推向高电位，如同水路中的水泵能够把低处的水抽到高处的作用一样。电动势在电路分析中也是一个有方向的物理量，其方向规定由电源负极指向电源正极，即电位升高的方向。 电压、电位和电动势的区别：电压和电位是衡量电场力作功本领的物理量，电动势则是衡量电源力作功本领的物理量；电路中两点间电压的大小只取决于两点间电位的差值，是绝对的量；电位是相对的量，其高低正负取决于参考点；电动势只存在于电源内部。 3. 参考方向 (1)分析电路前应选定电压电流的参考方向，并标在图中； (2)参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。参考方向是列写方程式的需要，是待求值的假定方向而不是真实方向，因此不必追求它们的物理实质是否合理。 (3)电阻（或阻抗）一般选取关联参考方向，独立源上一般选取非关联参考方向。 (4) 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，实际方向由计算结果确定。 (5)在分析、计算电路的过程中，出现“正、负”、“加、减”及“相同、相反”这几个名词概念时，切不可把它们混为一谈。 4. 电路分析中引入参考方向的目的是为分析和计算电路提供方便和依据。应用参考方向时，“正、负”是指在参考方向下，电压和电流的数值前面的正、负号，若参考方向下一个电流为“－2A”，说明它的实际方向与参考方向相反，参考方向下一个电压为“＋20V”，说明其实际方向与参考方向一致；“加、减”指参考方向下列写电路方程式时，各项前面的正、负符号；“相同、相反”则是指电压、电流是否为关联参考方向，“相同”是指电压、电流参考方向关联，“相反”指的是电压、电流参考方向非关联。 5.基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括结点电流定律（KCL）和回路电压（KVL）两个定律，是集总电路必须遵循的普遍规律。 中学阶段我们学习过欧姆定律（VAR），它阐明了线性电阻元件上电压、电流之间的相互约束关系，明确了元件特性只取决于元件本身而与电路的连接方式无关这一基本规律。 基尔霍夫将物理学中的“液体流动的连续性”和“能量守恒定律”用于电路中，总结出了他的第一定律（KCL）；根据“电位的单值性原理”又创建了他的第二定律（KVL），从而解决了电路结构上整体的规律，具有普遍性。基尔霍夫两定律和欧姆定律合称为电路的三大基本定律。 6.几个常用的电路名词 1.支路：电路中流过同一电流的几个元件串联的分支。（m） 2.结点：三条或三条以上支路的汇集点（连接点）。（n） 3.回路：由支路构成的、电路中的任意闭合路径。(l） 4.网孔：指不包含任何支路的单一回路。网孔是回路，回路不一定是网孔。平面电路的每个网眼都是一个网孔。 复杂直流电路 一、选择题(每题分，计分) 1.基尔霍夫电流定律指出，流经电路中任何一节点的电流的 ·································· ( ) A. 代数和等于零 B. 矢量和等于零 C. 代数和大于零 D. 矢量和大于零 2.电路中，任一瞬时流向某一点电流之和应( ) 由该节点流出的电流之和 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 都不对 3.基尔霍夫电流定律的数学表达式为 ································································ ( ) A. I=U/R B. ∑IR =0 C. ∑u=0 D. ∑I=0 4.基尔霍夫电压定律指出，任何时刻任一个闭合回路中各段电压的························· ( ) A. 代数和等于零 B. 矢量和等于零 C. 代数和大于零 D. 矢量和大于零 5.叠加原理是分析( ) 的一个重要原理。 A. 简单电路 B. 复杂电路 C. 线性电路 D. 非线性电路 6.在图中电路的支路数为 ··············································································· ( ) A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 7.叠加定理只适用于 ····················································································· ( ) A. 交流电路 B. 直流电路 C. 线性电路 D. 三种都适用 8.在图所示电路中，I1和I 2的关系是································································ ( ) A. I1>I2 B. I1 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 《电路分析基础》知识归纳 一、基本概念 1.电路：若干电气设备或器件按照一定方式组合起来，构成电流的通路。 2.电路功能：一是实现电能的传输、分配和转换；二是实现信号的传递与处理。 3.集总参数电路近似实际电路需满足的条件：实际电路的几何尺寸l（长度）远小于电路 。 正常工作频率所对应的电磁波的波长λ，即l 4.电流的方向：正电荷运动的方向。 5.关联参考方向：电流的参考方向与电压降的参考方向一致。 6.支路：由一个电路元件或多个电路元件串联构成电路的一个分支。 7.节点：电路中三条或三条以上支路连接点。 8.回路：电路中由若干支路构成的任一闭合路径。 9.网孔：对于平面电路而言，其内部不包含支路的回路。 10.拓扑约束：电路中所有连接在同一节点的各支路电流之间要受到基尔霍夫电流定律的约 束，任一回路的各支路（元件）电压之间要受到基尔霍夫电压定律约束，这种约束关系与电路元件的特性无关，只取决于元件的互联方式。 U（直流电压源）或是一定的时间11.理想电压源：是一个二端元件，其端电压为一恒定值 S u t，与流过它的电流（端电流）无关。 函数() S 12.理想电流源是一个二端元件，其输出电流为一恒定值 I（直流电流源）或是一定的时间 S i t，与端电压无关。 函数() S 13.激励：以电压或电流形式向电路输入的能量或信号称为激励信号，简称为激励。 14.响应：经过电路传输处理后的输出信号叫做响应信号，简称响应。 15.受控源：在电子电路中，电源的电压或电流不由其自身决定，而是受到同一电路中其它 支路的电压或电流的控制。 16.受控源的四种类型：电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电 流源。 17.电位：单位正电荷处在一定位置上所具有的电场能量之值。在电力工程中，通常选大地 为参考点，认为大地的电位为零。电路中某点的电位就是该点对参考点的电压。 18.单口电路：对外只有两个端钮的电路，进出这两个端钮的电流为同一电流。 19.单口电路等效：如果一个单口电路N1和另一个单口电路N2端口的伏安关系完全相同， 则这两个单口电路对端口以外的电路而言是等效的，可进行互换。 20.无源单口电路：如果一个单口电路只含有电阻，或只含受控源或电阻，则为不含独立源 单口电路。就其单口特性而言，无源单口电路可等效为一个电阻。 21.支路电流法：以电路中各支路电流为未知量，根据元件的VAR和KCL、KVL约束关系， 列写独立的KCL方程和独立的KVL方程，解出各支路电流，如果有必要，则进一步计算其他待求量。 22.节点分析法：以节点电压（各独立节点对参考节点的电压降）为变量，对每个独立节点 列写KCL方程，然后根据欧姆定律，将各支路电流用节点电压表示，联立求解方程，求得各节点电压。解出节点电压后，就可以进一步求得其他待求电压、电流、功率。23.回路分析法：以回路电流（各网孔电流）为变量，对每个网孔列写KVL方程，然后根据 基尔霍夫定律（一）教案 教学过程: 基尔霍夫定律（一） 复习旧课：串联和并联电路及特点 讲授新课：基尔霍夫定律 安全教育3分钟，走路小心，不要碰到墙壁。 基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。 一、复杂电路的基本概念。 以图3-1所示电路为例说明常用电路名词。 1. 支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。如图3-1电路中的AB、AR2B均为支路，该电路的支路数目为b = 3。 2. 节点：电路中三条或三条以上支路的联接点。如图3-1电路的节点为A、B两点，该电路的节点数目为n = 2。 3. 回路：电路中任一闭合的路径。如图3-1电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路径均为回路，该电路的回路数目为l = 3。 4. 网孔：不含有分支的闭合回路。如图3-1电路中的AFCBA 、EABDE 回路均为网孔，该电路的网孔数目为m = 2。 图2-19常用电路名词的说明 5. 网络：在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电路。 二、基尔霍夫第一定律 基尔霍夫电流定律（KCL ） 1．电流定律(KCL)内容 电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和，即 ∑∑=流出流入I I 例如图3-2中，在节点A 上：I 1 + I 3 = I 2 + I 4 + I 5 电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零，即 0=∑I 一般可在流入节点的电流前面取“+”号，在流出节点的电流前面取“-”号，反之亦可。例如图3-2中，在节点A 上：I 1 - I 2 + I 3 - I 4 - I 5 = 0。 在使用电流定律时，注意： (1) 对于有n 个节点的电路，只能列出(n - 1)个独立的电流方程。 (2) 列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。 作业，巩固与练习 1 电路分析试题及答案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】 电路分析期中练习题 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 一、单项选择题(10小题，共20分) 1．已知接成Y 形的三个电阻都是30Ω，则等效形的三个电阻值为（ ）。 A 、全是10Ω B 、两个30Ω一个90Ω C 、两个90Ω一个30Ω D 、全是90Ω 2. 电路如图所示，其网孔方程是： ? ??=+-=-040010032003002121I I I I 则CCVS 的控制系数r 为 A 、100Ω B 、-100Ω C 、50Ω D 、-50Ω 3. 如图所示，电路中电流I 为（ ）。 A 、-2.5A B 、2.5A C 、-1.5A D 、1.5A 4. 如图所示，电路中理想电流源的功率为（ ）。 A 、30W B 、60W C 、20W D 、-20W 5. 如图所示，二端网络a 、b 端的等效电阻为（ ）。 A 、12Ω B 、36Ω C 、48Ω D 、24Ω 10Ω 2A 10Ω 10Ω - 10V + +40V I 6. 如图所示，电路中电阻1Ω吸收的功率为（ ）。 A 、1W B 、4W C 、9W D 、81W 7. 如图所示，电路中电压U S 为（ ）。（提示：计算每条支路电流和电压） A 、4V B 、7V C 、2V D 、8V 8. 如图所示，结点1的结点电压方程为（ ）。 A 、6U 1-U 2=6 B 、5U 1=2 C 、5U 1=6 D 、6U 1-2U 2=2 9. 电流的参考方向为（ ）。 + - 1Ω Ω 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 复杂直流电路计算部分 1、 求图1中所示电路中电压U 。 2、 求图2中的电流I 。 3、 利用电压源和电流源等效变换法求图3中的电流I 。 4、 用戴维宁定理求图4中的电流I 。 16V 6A 5Ω 6V 3I 5、计算图5所示电路中5Ω电阻中的电流I 。 6、用戴维宁定理求图6所示的电流I 。 7、试用叠加原理求图7中的电压U 。 8、图8所示电路，负载电阻R L 可以改变，求（1）R L =2Ω时的电流I ab ； （2）R L =3Ω时的电流I ab 。 1V 46Ω 30V I U - 20V 9、试用叠加原理求图9电路中的电压U 。 10、图10中已知R 1=R=12Ω，R 2=4Ω，R 3=R 4=6Ω，E 1=21V ，E 2=5V ，E 3=9V ，E 4=6V ，I S =2A 。求（1）打开开关K 时，I 、U AB ；（2）开关K 闭合时，I 和U 。 11、试用戴维宁定理求图11所示电路中电流I ， R 4 E 1S Ω I 12、利用电压源、电流源等效变换法求图 13、如图13所示，N A 为线性有源二端网络，电流表、电压表均为理想的，已知当开关S 置“1”位置时，电流表读数为2A ；当S 置“2”位置时，电压表读数为4V 。求当S 置于“3”位置时，图中的电压U 。 14、图14所示电路为计算机加法原理电路，已知V a =12V ，V d =6V ，R 1=9K Ω，R 2=3K Ω，R 3=2K Ω，R 4=4K Ω，求ab 两端的开路电压 Uab 。 15、求图15中各支路电流。 10Ω 1A 6A 电路分析试题及答案内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128） 电路分析期中练习题 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 一、单项选择题(10小题，共20分) 1．已知接成Y 形的三个电阻都是30Ω，则等效?形的三个电阻值为（ ）。 A 、全是10Ω B 、两个30Ω一个90Ω C 、两个90Ω一个30Ω D 、全是90Ω 2. 电路如图所示，其网孔方程是： ? ??=+-=-04001003 2003002121I I I I 则CCVS 的控制系数r 为 A 、100Ω B 、-100Ω C 、50Ω D 、-50Ω 3. 如图所示，电路中电流I 为（ ）。 A 、-2.5A B 、2.5A C 、-1.5A D 、1.5A 4. 如图所示，电路中理想电流源的功率为（ ）。 A 、30W B 、60W C 、20W D 、-20W 5. 如图所示，二端网络a 、b 端的等效电阻为（ ）。 A 、12Ω B 、36Ω C 、48Ω D 、24Ω 10 2A 10 10 +40V I 6. 如图所示，电路中电阻1Ω吸收的功率为（ ）。 A 、1W B 、4W C 、9W D 、81W 7. 如图所示，电路中电压U S 为（ ）。（提示：计算每条支路电流和电压） A 、4V B 、7V C 、2V D 、8V 8. 如图所示，结点1的结点电压方程为（ ）。 A 、6U 1-U 2=6 B 、5U 1=2 C 、5U 1=6 D 、6U 1-2U 2=2 9. 电流的参考方向为（ ）。 + 1Ω 1、电流、电压参考方向的含义（任意的）；实际方向与参考方向的关系；关联参考方向的含义（参考方向的关系，而不是实际方向的关系） 2、P的表达式的列法，会计算元件的P，根据P可判断该元件是电源性还是负载性，能根据P的正负判定是吸收还是释放功率 3、节点、回路和网孔的概念 4、KCL、KVL的列法（KVL与方向无关）（依据是参考方向，对任意电路都适用）；会列KCL、KVL方程求解电路中的U和I；会求两点之间的电压 独立的KCL和KVL方程数会判定 5、理想电压源、理想电流源的特性（恒压不恒流、恒流不恒压）。 使用时的注意事项（理想电压源不允许短路、理想电流源不允许开路） 6、电位的概念及求解、特点（相对性） 7、等效的含义。（是伏安特性相同；对外等效，对内不等效；），会利用等效变换法求u和i 8、分压、分流公式及特点 9、R、L、C三种基本元件的伏安关系（关联和非关联参考方向） 包括时域形式及相量形式 能根据R、L、C三种基本元件的相量形式判断元件电压与电流的相位关系及振幅分析 R、L、C三种元件的串并联等效变换会计算 10、掌握电源之间的等效变换；理想电压源与理想电流源不能等效互换 11、受控源的特点；含受控源的输入电阻的求解、含受控源的支路电流分析法、节点方程、网孔方程会列 12、支路分析法的求解步骤（KCL、KVL的个数），会根据支路分析法求u 和i 13、会根据电路列出电路的结点电压方程、网孔方程 14、叠加定理适用的范围、会用叠加定理求电路中的电压和电流，不起作用的电源的处理方式 15、会用戴维南定理求解电路中的u和i；电路中负载获得最大功率的条件及其最大功率的求解 16、在直流电路中，C、L的处理方式（L相当于短路，C相当于开路） 17、换路定理（u C、i L不能突变） 18、RC、RL电路的时间常数的表达式 19、一阶电路的三要素、会用三要素法求解电路的暂态响应，会根据三要素表达式求出三要素 20、交流电表的读数是有效值 21、正弦量的三要素，相位差的含义及其求解（三同），会根据相位差判断正弦量之间的相位关系（超前或滞后关系） 22、会根据正弦量的瞬时值表达式写出其对应的相量形式，能根据相量形式写出其对应的瞬时值表达式 23、掌握正弦量的书写形式（瞬时值、相量、振幅、有效值），各种表达式能正确区分 24、已知电表的读数，求其他表的读数 25、会求解正弦稳态电路的中的电流和电压 26、会计算无源单口网络的等效阻抗Z，会求阻抗的模和阻抗角，能根据阻抗角判定其电压与电流的相位关系 26、会计算电路的有功功率P、无功功率Q，视在功率S，三者之间的关系；会求解功率因素；功率因素提高的方法及含义 第三章复杂直流电路 [知识点] 1．支路节点回路网孔的概念 2．基尔霍夫定律 3．支路电流法 4．叠加定理 5．戴维南定理 6．两种电源模型及等效变换 [题库] 一、是非题 1．基尔霍夫电流定律是指沿任意回路绕行一周，各段电压的代数和一定等于零。 2．任意的闭合电路都是回路。 3．理想电压源和理想的电流源是可以进行等效变换的。 4．电压源和电流源等效变换前后电源部是不等效的。 5．电压源和电流源等效变换前后电源外部是不等效的。 6．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m个节点，那么一定要列出m个方程来。 7．回路电流和支路电流是同一电流。 8．在电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和，一定等于流出该节点的电流之和。 9．在计算有源二端网络的等效电阻时，网络电源的电动势可去掉，电源的阻也可不考虑。 10．由若干个电阻组成的无源二端网络，一定可以把它等效成一个电阻。11．任意一个有源二端网络都可以用一个电压源来等效替代。 12．用支路电流法求解各支路电流时，若电路有n条支路，则需要列出n-1个方程式来联立求解。 13．电路中的电压、电流和功率的计算都可以应用叠加定理。 14．如果网络具有两个引出端与外电路相连，不管其部结构如何，这样的网络就叫做二端网络。 15．在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。 二、选择题 1．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、4，3 C、2，5 D、4，7 2．如图所示，可调变阻器R获得最大功率的条件是 A、1.2Ω B、2Ω C、3Ω D、5Ω 3．实验测得某有源二端线性网络的开路电压为6V，短路电流为2A，当外接电阻为3Ω，其端电压为 A、2V B、3V C、4V D、6V 4．在上题中，该线性网络的开路电压为6V，短路电流为2A，当外接电阻为（）时，可获得最大功率。 A、1Ω B、2Ω C、3Ω D、4Ω 5．上题中，该有源二端线性网络等效为一个电压源的电压为电路分析试题及其答案
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