电工基础第二章
电工电子技术基础第二章直流电路分析 ppt课件
结点数 N=4 支路数 B=6
（取其中三个方程）
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6
b
列电压方程
I2
abda :
I1
I6
E4 I6R6 I4 R4 I1R1
a I3 I4
R6
c
I5 bcdb :
0 I2R2 I5R5 I6R6
+E3
d R3
adca : I4R4 I5R5 E3 E4 I3R3
对每个结点有
I 0
3. 列写B-（N-1)个KVL电压
方程 对每个回路有
E U
4. 解联立方程组
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5
I1 a
b I2
I6
R6
I3 I4
d
+E3
R3
列电流方程
结点a： I3 I4 I1
c 结点b： I1 I6 I2
I5
结点c： I2 I5 I3
结点d： I4 I6 I5
基本思路
对于包含B条支路N个节点的电路，若假 设任一节点作为参考节点，则其余N－1个节点 对于参考节点的电压称为节点电压。节点电压 是一组独立完备的电压变量。以节点电压作为 未知变量并按一定规则列写电路方程的方法称 为节点电压法。一旦解得各节点电压，根据 KVL可解出电路中所有的支路电压，再由电路 各元件的VCR关系可进一步求得各支路电流。
3、会用叠加定理、戴维宁定理求解复杂电路中的电压、电流、功率等。
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1
对于简单电路，通过串、并联关系即可 求解。如：
R
R
R
+ E 2R 2R 2R 2R
-
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+
电工基础第二章正弦交流电路及应用
U1 sin 1 U 2 sin 2 U1 cos 1 U 2 cos 2
由相量与正弦量之间的对应关系最后得 u u1 u2 2U sin(t ) U1cosψ1+U2cosψ2
三角函数运算由几何分析运算所替代，化复杂为简单！
电工技术
如何把代数形式变 换成极坐标形式？
例：正弦量i=14.1sin(ωt+36.9°)A的最大值相量表示为：
I m 14.1/ 36.9A
其有效值相量为： 10/ 36.9A I 由于一个电路中各正弦量都是同频率的，所以相量只需 对应正弦量的两个要素即可。 即模值对应正弦量的最大值或有效值，
幅角对应正弦量的初相位。
电工技术
复数的运算法则
设有两个复数分别为： A a a1 jb1 A
B B b a 2 jb2
A、B加、减、乘、除时运算公式如下： A B ( a1 a 2 ) j ( b1 b2 )
A B ( a1 a 2 ) j ( b1 b2 ) A B AB a b A A a b B B
补充内容：复数的运算
A 6 j8 B 3 j 4
C 10 30 D 6135
A+B= A-B= A· B=
C+D= C-D= C· D=
A/B=
C/D=
电工技术
(2)正弦量的相量表示法
与正弦量相对应的复数形式的电压和电流称为相量。 为区别与一般复数，相量的顶上一般加符号“· ”。
正弦量与纵轴相交处若 在正半周，初相为正。
-
正弦量与纵轴相交处若 在负半周，初相为负。
电工技术
电工基础第2版第2章
电工基础第2版第2章-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN电工基础习题册标准答案（第二版）全国中等职业技术2010-04-12 02:05:34| 分类：电工基础2版习题 | 标签： |字号大中小订阅全国中等职业技术（电子类）专业通用教材第二章直流电路§2-1 电阻的连接一、填空题1、在电路中，将两个或两个以上的电阻依次连接构成中间无分支的连接方式叫做电阻的串联。
电阻串得越多，等效电阻阻值越大；串联的电阻阻值越大，分得电压越大，消耗的功率越多。
2、电阻串联，可以用来构成分压器以提供几种不同的电压，也可限制和调节电路中电流的大小，还可以扩大电压表的量程。
3、在电路中，将两个或两个以上的电阻连接在、在电路中，将两个或两个以上的电阻连接在相同两点之间的连接方式叫电阻的并联，电阻并得越多，等效电阻越小；并联的电阻阻值越大，分得电流越小，消耗功率少。
4、电阻并联可以用来获得阻值较小的电阻，还可以扩大电流表的量程。
5、需要分压时，可选用电阻的串联；需要分流时可采用电阻的并联。
6、在电路中，既有电阻串联又有电阻并联的连接方式叫做电阻的混联。
在混联电路中为了便于计算电路等效电阻，可采用画等效电路图的方法，把原电路整理成易于判别串、并联关系的电路，然后进行计算。
7、在下列各图中，指出电流表或电压表的读数（电流表内阻无穷小、电压表内阻无穷大）。
（1）在图2-1中，PV1的读数为 4V ，PV2的读数为 12V ，PV3的读数为24V 。
（2）在图2-2中，PA1的读数为 3A ，PA2的读数为 2A ，PV的读数为12V 。
（3）在图2-3中，PV1的读数为，PV2的读数为 8V ，PA的读数为 1.6A 。
二、判断并改错1、在电阻的串联电路中，总电阻上的电压一定大于其中任何一个电阻上的电压。
（√）2、电阻并联后的总电阻一定小于其中任何一个电阻的阻值。
（√）3、在串联电路中，电阻串得越多，消耗的功率越大；在并联电路中，电阻并联得越多，消耗的功率越小。
电工基础第二章《电路的等效变换》习题
第二章电路的等效变换
一、将一只220V、60W的灯泡和一只220V、100W的灯泡串联后接在380V电源上，试计算总电流和两只灯泡吸收的功率，以及两灯泡上的电压（假定灯泡电阻是线性的）。
二、图2—2所示电路，试分别求ab两端和cd两端的等效电阻。
已知R1=6Ω，R2=15Ω，R3=R4=5Ω。
三、题2—3图所示电路，各电阻均为6Ω，试求端口ab处的等效电阻。
四、在图2—4所示电路中，已知电阻R3消耗功率为P3=120W，求US。
五、在图2—5所示各电路的等效电阻Rab。
已知R1=R2=1Ω，R3=R4=2Ω，R5=4Ω，G1=G2=1S。
六、求图2—6所示各电路的等效电阻Rab。
图2—5
图2—6 七、求图2—7中各支路电流。
图2—7 八、求图2—8中电流源的端电压U。
图2—8
九、化简图2—9所示各电路。
(c) (d)
图2—9
十、求图2—10所示各电路的电压源模型（电压源和电阻的串联组合）和电流源模型（电流源和电阻的并联组合）。
图2—10
十一、写出图2—11所示各电路的伏安特性（U与I关系式）。
图2—11
十二、求图2—12所示电路的电流I0。
十三、试用电源模型的等效变换方法，计算图2—13所示电路2Ω电阻中的电流。
图2—13
十四、用电源等效变换法求图2—14中电压U。
十五、求图2—15所示各电路中的电压U。
图2—15
十六、求图2—16所示各电路中的U0/US。
十七、用电源等效变换法求图2—17所示电路中的电流I。
《电工基础》教案第二章
第二章电阻电路分析重点1．电阻的等效变换；2．电源的等效变换。
3．KCL和KVL独立方程数的概念；4．支路法、网孔法、节点法等复杂电路的方程法；5．叠加定理；6．戴维宁定理和诺顿定理；7．最大功率传输定理。
难点1．理解电阻的串联与并联；2．对称电路；3．星形连接与三角形连接的等效变换计算公式；4．电流源与电压源等效变换时方向的判定。
5．独立回路的确定；6．含独立电源的结点电压方程和回路电流方程的列写；7．各电路定理的应用条件；8、正确作出戴维南定理的等效电路。
2 . 1 电阻的串联和并联一、等效变换一个二端网络的端口电压电流关系和另一个二端网络的端口电压电流关系相同，这两个二端网络叫做等效网络。
一个内部没有独立源的电阻性二端网络，总有一个电阻元件与之等效，这个电阻元件的电阻值等于该网络关联参考方向下端口电压与端口电流的比值，叫做该网络的等效电阻或输人电阻，用Ri表示，Ri也叫总电阻。
二、电阻的串联成串相连，中间没有分支的一些二端元件叫串联的元件。
主要特点：串联电阻的电流相等，这个二端网络的端口电压等于各电阻电压之和。
等效电阻为：三、电阻的并联两个端钮分别连在一起的一些二端元件叫并联的元件。
主要特点：并联电阻的电压相等，这个二端网络的端口电流等于各个电阻电流之和。
等效电阻为：四、电阻的混联混联电阻是指串联电阻和并联电阻组合成的二端网络。
分析混联电阻的一般步骤如下：1）计算各串联电阻、并联电阻的等效电阻，再计算总的等效电阻。
2）由端口激励计算端口响应。
3）根据串联电阻的分压关系、并联电阻的分流关系逐步算出各部分的电压、电流。
2 . 2 电阻的Y连接和Δ连接及其等效变换一、电阻的Y连接和Δ连接有两种最简单的电阻网络。
一种如下图（a），三个电阻Ra 、Rb 、Rc的一端连在一起，另一端分别为网络的三个端钮 a 、b 、c，这种三端网络叫做电阻的星形联接，也叫Y 联接。
另一种如图( b ) ，三个电阻Rab 、Rbc、Rca 接成一个回路，而三个联接点就是网络的三个端钮，这种网络叫做电阻的三角形联接，也叫△联接。
第二章电工基础知识资料
22
① 同相：
两个同频率正弦交流量的相位差为0° ② 反相： 两个同频率正弦交流量的相位差为180° ③ 超前： 两个同频率正弦交流量初相角大的那一个，叫做超前 于另一个。
④ 滞后：
两个同频率正弦交流量初相角小的那一个，叫做滞后 于另一个。
23
4、正弦交流电有效值
若一个交流电和直流电通过相同的电阻，经过相同的 时间产生的热量相等,则这个直流电的量就称为该交流电 的有效值 用 E U I
物理意义：
在外电路中，正电荷在电场力的作用下，从高电位处 移到低电位处所做的功，称为电位。
用字母 φ表示。单位是伏特 V。
7
4、电动势
在电源内部，非静电力把电位正电荷从负极板移到正 极板所做的功叫电动势。
本书解释： 由其它形式的能量转换为电能所引起的电源的正、负 极之间存在的电位差，叫电动势。
用字母 E 或 e 表示；单位是“伏特”（V）
39
②、三角形联接：“Δ”
UL =Uφ IL =√3 Iφ
40
2、三相负载：
“Y”联接的负载
“△”接的负载：
41
五、三相交流电路的功率和功率因数
1、三相交流电路的功率 P = PU + PV + PW = UUIUcosφU + UVIVcosφV+ UWIWcosφW
= 3Uφ Iφ cosφ = √3 U I cosφ 同理可推出： 无功功率： Q = √3 U I cosφ 视在功率： S = √3 U I 4、功率因数 Cosφ = R = P Z S
3）最大值:交流电的最大瞬时值(振幅值或峰值)
用 Em Um Im
3、相位、初相位、相位差 1）相位: 交流电动势某一瞬间所对应的(从零上升开始计)已经变化 过的电角度(ωt+φ)。
电工基础第二章复杂直流电路的分析计算
• 2.公式表达： U 0 或 RI= U
• 3.注意：常用公式
RI = U 列回路的电压方程。
（1）先设定一个回路的绕行方向和电流的参考方向 .
（2）沿回路的绕行方向顺次求电阻上的电压降，当绕行方向与电阻上的电流参考方 向一致时，该电压方向取正号，相反取负号。
复杂直流电路的分析计算方法
戴维南定理
支路电流法
• 在电路的学习中，常会遇到电路中各电气元件的参数都已知，求各支路电流的问题。无论多
复杂的电路，也都是由节点、支路、回路组成的。如图所示电路，有三条支路，各电动势和
电阻值已知，试求出三个支路电流。若对节点列出节点电流方程，对回路列出回路电压方程，
通过这些方程的联立求解，就可以求出电路中的所有电压和电流。
霍夫电流定律依据的是电流的连续性原理。
• 2、公式表达： I入 = I出
规定流入结点电流为正，流出结点电流为负。
• 例如图 2-2中 ：对于节点 A ，一共有五个电流经过：可以表示为 I1 I3 I 2 I 4 I5
•或
I1 I3 I2 I4 I5 0
基尔霍夫第一定律的推广
• 3、广义结点：基尔霍夫电流定律可以推广应用于
阻网络。如遵循等效变换的原则将这两种三端网络进行相互间的变换，就有可能将 复杂电路变换成简单电路，使电路的分析计算简化。此处等效变换的原则仍是要求 它们的外特性相同，即对应端钮间的电压相同，流入对应端钮的电流也相同。
由三角形电阻网络变为等效星形电阻网络
由三角形电阻网络变为等效星形电阻网络
由星形电阻网络变为等效三角形电阻网络
戴维南定理
第四节 电压源、电流源及等效变换
电工基础第二章基础训练(一)
电工基础第二章基础训练（一）1、判断①电源电动势和外接电路有关，外接电阻越小，电动势越大（ ）②电动势是一个矢量，因为它既有大小，又有方向，在电源内部，电动势从正极指向负极（ ） ③闭合电路是指含有电源和用电器的闭合通路，其欧姆定律的表达式为I U R =（ ） ④一个真实的电源常可以用一个只有电动势的理想电源和一个电阻的串联来等效（ ） ⑤一个闭合电路外电阻上的电压和内电阻上的电压相加就一定等于电动势（ ）2、闭合电路，外电阻增大时，端电压_________，外电阻减小时，端电压_________，内阻上的电压将______， 当外电阻为0时，电动势_________内阻上的电压降，当外电阻为无穷大时，内阻上的电压降________。
3、当外电阻_______________时，外电阻上获得的功率最大，在__________内阻上消耗的功率最大，此时的输出功率为_______。
有10个内阻为0.3欧，电动势为2V 的电池，允许电流都是2A ，则将其串联后的电池组电动势________，内阻为_______，允许电流_______。
若将他们全部并联则电池组电动势为_________，内阻为________，允许电流为_________。
4、有三个电阻，分别是2Ω，3Ω，4Ω，将他们串联在某电路中，测得2Ω电阻上电流为3A ，则3Ω电阻上电流为_____，电压为______，4Ω电阻上电流为_______，串联总电阻为________，串联电阻两端总电压为_________，4Ω电阻上的功率为_______，串联电阻总功率为________。
5、已知2个电阻串联，R1：R2=3:5，若R1的电流为5A ，则R2的电流为______，若R2上的电压为15V ，则R1的电压为________，若R1上的功率为30W 则R2的功率为_________。
若他们最大允许电流为10A ，现将他们串联后再和R3串联在1000V 电源上，若R1=15Ω，则R3至少为______才能保证R1，R2不因电流过大而损坏。
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第二章直流电路
一．填空题
1.电阻串联可获得阻值的电阻，可限制和调节电路中的，可构成。
还可扩大电表测量的量程。
2.有两个电阻R1和R2已知R1/R2=1/2，若他们在电路中串联，则两电阻上的电压比U1/U2= ；两电阻中的电流之比I1/I2= 。
他们消耗的功率比P1/P2= 。
3.电阻并联可获得阻值的电阻，还可以扩大电表测量的量程，相同的负载都采用并联的工作方式。
4.有两个电阻R1和R2，已知R1/R2=1/2，若他们在电路中并联，则两电阻上的电压比U1/U2= ；两电阻中的电流之比I1/I2= . 他们消耗的功率比P1/P2= 。
5.当用电器的额定电流比单个电池允许的通过最大电流时，可采用
电池组供电，但这是用电器的额定电压必须单个电池的电动势。
6.电路中元件既有又有的连接方式称为混联。
7.电阻负载串联时，因为相等，所以负载消耗的功率与电阻成比。
而电阻负载并联时，因为
相等，所以负载消耗的功率与电阻成
比。
8.如图所示电路，流过R2的电流为3A，
流过R3的电流为A，这是E为
A。
9.如图所示电路，当开关S打开时，
C.D两点间的电压为V；当S合
上时，C.D两点间的电压又为V。
50Ω电阻消耗的功率为W．
10.电桥的平衡的条件是，电桥平衡时的重要特征是。
11.不能用电阻串.并联方法化简的电路叫。
12.基尔霍夫第一定律又叫，其内容是
，其数字表达式是。
13.基尔霍夫第二定律又叫，其内容是
，其数学表达式是。
14.所谓支路电流法就是以的未知量，依据列出方程式，然后解联立方程得到的数值。
15.依据支路电流法解得的电流为负值时，说明电流的方向和方向相反。
16.叠加原理之适用于电路，
而且叠加原理只能用来计算
和，不能直接用于计
算。
17.如图所示，已知E1单独作用时，通
过R1.R2.R3的电流分别是-4A.2A.-2A；E2单独作用时，通过R1.R2.R3的电流分别为3A.2A.5A，则各支路的电流I1= A,I2= A,I3= A。
18.电压源等效变换为电源时，Is= ，内阻r= ，电阻由串联改为。
19.为电路提供一定的电源称为电压源，如果电压源内阻为
，电源将提供，则称之为恒压源。
20. 为电路提供一定的电源称为电流源，如果电流源内阻为，电源将提供，则称之为恒流源。
21.任何具有的电路都可称为二端网络，若在这部分电路中含有，就可以称为有源二端网络。
22.运用戴维南定理就能把任何一个含源二段网络简化成一个等效电源，这个等效电源的电动势E等于该网络的，这个等效电源的内阻r等于该网络的。
23.负载从电源取得最大功率的条件是，其最大功率P=。
24.负载获得最大功率时，消耗的功率等于消耗的功率。
25.在无线电技术中，把与相等
时，称为负载与电源匹配。
26.右图中，已知U=50V，E=40V,R=100Ω，则电流
I= A，电动势E 能量。
27.已知某含源二段网络的等效电源如右图所
示，则流过电阻R的电流为。
28.在单电源电路中，电流总是从电源的
极出发，经由外电路流向电源的极。
29.在并联电路中，等效电阻的倒数等于各电阻倒数。
并联的电阻越多，等效电阻值约。
利用并联电阻的原理可以扩大电流表的量程。
30.在220V电源上串联额定值为220W.60W和220W.40W的两个灯泡，灯泡亮的是，若将他们并联，灯泡亮的是。
31.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，然后列出个回路电压方程（假设电路有n条支路，m个节点，且n>m）。
二．判断题
（）1.负载获得的最大功率就是电源输出的最大功率。
I R可知，（）2.负载电阻越小，从电源获取的电流越大，根据P=2
负载获得的功率越大。
（）3.如果电源被短路，输出的电流最大，此时电源输出的功率也最大。
（）4.电路中任一回路都可为网孔。
（）5.电路中任一网孔都是回路。
（）6.在任何封闭的直流电路中，流入电路的电流等于流出该电
路的电流。
（）7.电源总是放出能量的。
（）8.内阻为零的电源为理想电源。
（）9.电压源与电流源实现等效变换时要保证电源内部的等效。
（）10.每一条支路中的元件，仅是一个电阻或是一个电源。
（）11.理想电压源和理想电流源之间不能进行等效变换。
（）12.内阻为零的电源时理想电源。
（）13.恒压源输出的电压时恒定的，不随负载变化。
（）14.电压源和电流源等效变换前后，电源对外是不等效的。
（）15.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。
（）16.基尔霍夫电流定律是指沿任意回路绕行一周，各段电压之和一定等于C。
（）17.理想电压源和理想电流源可以进行等效变换。
（）18.回路电流和支路电流是同一电流。
（）19.任意封闭电路都是回路。
（）20.在计算有源二段网络的等效电阻时，网络内电源的内阻可以不考虑。
（）21.对外电路来说，任意一个有源二段网络都可以用一个电压源来代替。
三．选择题。
1.灯A的额定电压为220V,功率为40W，灯B的额定电压为220V，
功率为100W,若把他们串联后接到220V电源上，则（）
A．等A较亮 B.灯B较亮 C.两灯一样亮
2.标明“100Ω40W”和“100Ω25W”的两个电阻串联时，允许加的最大电压是（）、
A.40V
B.100V
C.140V
3.已知R1>R2>R3，若将此三只电阻并联在电压U的电源上，获得最大功率的电阻是（）
A. R1
B. R2
C. R3
5实际电路中，照明灯具的正确接法是（）
A.串联
B.并联
C.混联
6.右图中，要使R2获得最大功率，R2的值应该等
于（）
A. r
B. R1
C. R1+r
7.若电源开路电压为120V，短路电流为2A，则负载从该电源获得的最大功率是（）
A.240W
B.60W
C.600W
8.一个含源二段网络，测得其开路电压为100V，短路电流为10A，当外接10Ω负载时，负载电流为（）
A.5A
B.10A
C.20A
9.图示电路中，电源输出最大功率时，
电阻R2的值为（）
A.5Ω
B.10Ω
C.15Ω
10.从图可以看出：
1.电路的节点数为（）
A.2
B.3
C.4
2.电路的支路数为（）
A.4
B.5
C.6
3.电路中共有（）个回路
A.4
B.5
C.6
4.电路中有（）个网孔
A.3
B.4
C.5
四．综合题
1.在220v电源上并联接入两只灯，功率分别为100w和40w，问这两只灯从电源获取的总流量是多少？
2.已知下图中流过R2的电流I2=2A，试求总电
流I等于多少？R4消耗的功率是多少？
3.求下图所示电桥中R5的电流和
总电流？
4.见下图，已知：电源电压E1=130v，E2=117v，它们的内阻r1=1Ω，r2=24Ω，试用支路电流法球各支路电流及每个电源所输出的功率。
5.用叠加原理计算下图中负载电阻RL 所消耗的功率。
已知E=8v，Is=12A，R1=4Ω，R2=1Ω，RL=3Ω（提示：当
E单独作用时，电流源以开路代替）。
6.将下图所示的电路化简成等效电流源。
7.下图所示的电路化简成等效电压源。
8.下图所示是两个有源二段网络，分别求A..B两点间的开路电压和输入端电阻，并画出相应的等效电压源。
9.图示电路中，R1=14Ω，R2=9Ω，当单刀双掷开关S扳到位置1时，测得电流I1=0.2A；当S扳到位置2时，测得电流I2=0.3A。
求电源电动势和内阻。
10.图示电路中，已知E=220V,R1=25Ω，R2=55Ω，R3=30Ω。
求：1.开关S打开时电路中的电流及各个电阻上的电压。
2.开关S合上后，各电压是增大还减小。
11.图示电路中，E1=1.5V,E2=4.5V,I1=1A,Uab=12V，求A.B.C三点的点位和电压UAB。