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
【练习题】
一、填空题 一．填空题
1．现有3只3K Ω电阻，将它们串联的等效电阻R 串=_____Ω；若将它们并联，等效电阻R 并=_____Ω。
2．有两电阻，如果将它们串联则等效电阻为20Ω，如将它们并联则等效电阻为4.8Ω，两电阻阻值分别为__________Ω和____________Ω。
3．如图电路中，R 1=90Ω，通过R 1上的电流是总电流的1/10， 则R 2的阻值为______________Ω。
4．理想电压源的内阻r=__________；理想电流源的内阻r=__________。
5．电阻R 1=8Ω、R 2=12Ω，则将二者串联后接在直流电压源上，通过它们的电流之比I 1 ∶I 2=_________；
它们消耗的功率之比P 1 ∶P 2=_________。若将二者并联后接在相同的直流电压源上，则通过它们的电流之比I 1 ∶I 2=_________；它们消耗的功率之比P 1 ∶P 2=_________。
6．两阻值分别为R 1、R 2的电阻，将它们串联后接在电压为U 的电压源两端，则它们两端的电压分别为 U 1=____________________；U 2=__________________。若将它们并联后接在电流为I 的电流源两端，则它们通过的电流分别为I 1=____________________；I 2=__________________。 7．有一灵敏电流计I g =100uA ，表头内阻r g =1K Ω。现将该表头改装为量程为0.1A 的电流表则应_____联一阻值为__________Ω的电阻；若将表头改装为量程为100V 的电压表则应_____联一阻值为__________Ω的电阻。
8．串联电路R 1=100Ω、R 2=200Ω、R 3=300Ω，则分压比为U 1：U 2：U 3=____________，它们所消耗的功率之比为P 1：P 2：P 3=____________；并联电路 R 1=100Ω、R 2=120Ω，则流过两电阻上电流之比I 1：I 2=____________，它们所消耗的功率之比为P 1：P 2：P 3=____________。
9．基尔霍夫节点电流定律的数学表达式为____________________；电压定律表达式为_________________________。
10．电桥平衡的条件是__________________________________________。
11．有一电阻器当在其两端加15V 电压时，测量得知流过电阻器上的电流为3A ，则该电阻器的阻值为______Ω；当在其两端所加电压为0V 时，流过的电流也为0A ，此时电阻器的阻值为 _________Ω。
12．如图电路中，I S =2A 、U S =10V （内阻忽略不计）、R=10Ω，
则流过R 上电流I=__________A ；电流源输出功率 P=_________W ；电压源输出功率P=_________W 。 13．如图电路中，A 点电位V A =________V 。
14.如图，安培表读数为3A ，则I S __________A 。 （注：电阻标示值使用国际单位）
15．电路通常有三种状态，分别是_____________、______________和________________。 16．如图电路中，R 1=10Ω，R 2=20Ω，R 3最大值为30Ω， 则AC 间的电阻值范围是从______Ω到___________Ω。 当R 3取20Ω时，在AC 两端加20V 电压，则R 1两端电压 U 1=___________，R 2上的电流I 2与R 1上的电流I 1之比 I 2∶I 1=__________，R 3上所消耗的功率P 3=_______W 。
二．选择题
1．测量电源开路电压的电路如图，其中U S2?U S1，调节R W 使电流表的读数为零，则电压表的读数为【 】
A ．U S2的开路电压
B ．U S1的开路电压
C ．U S2+U S1
D ．U S2-U S1
2．如图直流电路，负载R 获得的最大功率是 【 】 A ．2I S 2
R 1 B ．I S 2R 1 C ．I S 2R 1/2 D ．I S 2R 1/4
3.如图所示电路,下列表达式正确的是 【 】 A.U AB =0V ；U CD =24V B.U AB =24V ；U CD =24V C.U AB =0V ；U CD =0V D.U AB =24V ；U CD
=0V
2A 6Ω
A B
12V
2A 12V
D
4．如图所示电路中,各电流如图示,则I 5多大？ 【 】 A.I 5=3A B.I 5=1A C.I 5=-3A
D.以上答案都不正确,原因是I 3和I 4不知道,不能计算I 5。
5．如图电路中，a 、b 间等效电阻R ab 为 【 】 A ．7R B ．5R C ．R D ．0．75R
6．如图电路a 可以等效电路b ，则下列结论正确的是 【 】 （注：电阻标示值使用国际单位） A ．E=22V ；r=4Ω B ．E=2V ；r=6Ω C ．E=22V ；r=10Ω D ．E=2V ；r=12Ω
7．两个完全相同的表头，分别改装成一个电流表和一个电压表。现在误将这两个改装完的电表串联起来接到电路中使用，则这两个改装表的指针可能出现的情况是 【 】 A ．两个改装表的指针都不偏转 B ．两个改装表的指针偏转角相等
C ．改装成电流表的指针有偏转，改装成电压表的指针几乎不偏转
D ．改装成电压表的指针有偏转，改装成电流表的指针几乎不偏转
8．如图电路中，R 2=R 4，电压表V 1=5V ，V 2=10V ，则U AB 为 【 】 A ．10V B ．5V C ．15V D ．不能确定
9．如图电路，电阻R 上的电流为 【 】 A ．
r R E + C ．r
2R E
2+ B ．
r R E 2+ D ．r
R 2E
2+ 10．如图电路中，E 1=E 2=E 3=10V ，R 1=30K Ω，R 2=27K Ω，R 3=11K Ω，R 4=20K Ω，则流过R 4上的电流为【 】 A ．0.5mA B ．0.3mA C ．5mA D ．1.5mA
11．如图电路中电流I 为多少？（电阻标示值使用国际单位） 【 】 A ．1A B ．0.5A C ．0.25A D ．1.25A
三．分析计算题
1．如图电路中，U S =5V ，I S =1A ，R 1=R 3=1Ω，R 2=2Ω，R 4=3Ω。 求：I ；U ab
2．如图电路,元件参数如图所示，电阻阻值采用国际单位。 求：7Ω电阻上电流I 。
3．利用电源等效变换的方法，将如图有源二端网络a、b等效为一电压源，并求出该等效电压源的电动势E和内阻r。（注：电阻标示值使用国际单位）
4．如图电路，电路参数如图示。
求：各支路电流I1、I2、I3和电压U（方法不限）。5．如图电路，U AB=5V，元件参数如图示。
求：U S
6．如图电路中电压U1和U2为多伏？
7．电桥电路是电子测量技术中常用测量电路。
①．画出用电桥测量电阻的电路；简述实验原理；
②．回答电桥平衡的条件；
③．画出电桥平衡状态下的三种等效电路。
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
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 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图所示 (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 所示。 题解图 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?-=?-?-=-=1503012021i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图所示。 题解图 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 相量图如题解图所示。 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 A j jX U I L ?-∠=??? ∠== ? ? 7004.01 400220100π
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
第二章-复杂直流电路的练习题
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
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。
《复杂直流电路》测试题 班级学号姓名得分 一、判断题 l.基尔霍夫定律适用于任何电路。( ) 2.基尔霍夫电压定律公式中的正负号，只与回路的绕行方向有关，而与电流、 电压、电动势的方向无关。（） 3.理想电压源与理想电流源是可以等效互换的。( ) 4.戴维南定理适用于有源二端网络，对其中的元件没有要求。( ) 5.若电源的开路电压为60V，短路电流为2A，则负载从该电源获得的最大功 率为30W。( ) 6.任何一个有源二端网络都可以用一个等效电源来替代。（） 7.在电路中恒压源、恒流源一定都是发出功率。（） 8.叠加定理可以叠加电压、电流，但不能叠加功率。（） 9.叠加定理只适用于直流电路，不适用于交流电路。（） 10.某电路有3个节点和7条支路，若采用支路电流法求解各支路电流时， 应列5个方程。（） 二、选择题 1、如图所示，电阻R1阻值增大时，则（） A.恒压源E产生的电功率减小 B.恒压源E产生的电功率增大 C.恒压源E消耗的电功率减小 D.恒压源E消耗的电功率增大 2、如图示电路中，开关S由打开到闭合，电路内发生变化的是（） A.电压U B.电流I C.电压源功率 D.电流源功率 3、在图1-3所示的电路中，R L=2Ω，图(a)电路中，R L消耗的功率为2W，图 (b)电路中，R L消耗的功率为8W，则图(c)电路中，R L消耗的功率为（）。 + U S - R L I S R L I S + U S - R L 12V 30Ω S 60Ω 100μF + u C - (a) (b) (c) E R1R2 Ｉｓ ＋ Ｕ － 2A 4Ω3Ω 2ΩＩ1Ω 1Ｖ ＋－ Ｓ
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。（、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随10 ）负载而变化的。（ 二、选择题）。中，电路的节点数为（1、在图3-17 ( )。、上题中电路的支路数为2 的关系是（）。和3-183、在图所示电路中，II 21不能确定=IC. I IA. I D. 212121． 4、电路如图3-19所示，I=（）A。 5、电路如图3-20所示，E=( )V。 B. 40 C. 20 6、在图3-21中，电流I、电压U、电动势E三者之间的 关系为( )。 =E-RI =-U-RI =U-RI =-E+RI 7、在图3-22中，I=( )A。 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( )。 6、、75 D. 2、4 B. 3、 。( )所示，二端网络等效电路参数为3-23、电路如图9． 、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，I=___18___A、I=____7___A。 2 1 3、在图3-26中，电流表读数为，电源电动势E=12V，外电路电阻R= R=10Ω， 3 11 R= R=5Ω，则E =____6____V。 2 4 2 4、在图3-27中，两节点间的电压U = 5V，则各支路电流I=___5___A，I=___-4___A， 2 =___-1__A，I+I+I=_ __0_ _A 3 3 12 1AB I 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 。____A1____Ω电阻时，电阻中的电流为5． 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E=40V，E=5V，E=25V，R=5Ω，R=R=10Ω，试用支路电流法求331122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 I?I?I?321?0E??IR?IR?E?221121??E?IR?E?IR?0?323322代入数值有 I?I?I?312?0?10I35?5I???21??30?10I?10I?0?32解之得 I?5A?1?A1I??2?I?4A?3 2、图3-29所示电路中，已知E= E= 17V，R=1Ω，R=5Ω，R=2Ω，用支路电流法求各支路的电流。322 1 1根据节点电流法和回路:解． 电压定律列方程组得 I?I?I?321?0R??EE?IIR??211212?IR?E?IR?0?32322代入数值有 # 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 多练出技巧 巧思出硕果 《电工基础》学案（5） 第三章 复杂直流电路（2） 班级： 姓名： 学习重点：1、叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换。 学习难点：1、用叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换分析、解决一般复杂直流 电路。 预习提要： 一、叠加定理 1、内容：由线性电阻和多个电源组成的线性电路中，任何一个支路中的电流（或电压）等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。 2、适用场合：线性电路 注意：叠加定理只能用来叠加电路中的电压或电流，而不能用来叠加功率。 3、用叠加定理求电路中各支路电流的步骤： （1）假设各支路电流的参考方向，并分别作出各个电源单独作用的分图。（注：当其中的电源作用时，其他电源进行除源处理：即电压源短路，电流源开路，保留电源内阻） （2）分别确定出分图中各电流的方向并求出其大小； （3）进行叠加：即原图中各支路电流（或电压）的大小等于各个分图所对应的电流（或电压）的代数和。（注：当分图中电流或电压方向与原图相同时值取正，当分图中电流或电压方向与原图相反时值取负） 二、戴维宁定理 1、电路也叫做电网络或网络。 2、二端网络：如果网络具有两个引出端与外电路相连，不管其内部结构如何，这样的网络就叫做二端网络。 （1）分类：有源二端网络：可等效成一个电源 无源二端网络：可等效成一个电阻 3、戴维宁定理的内容：对外电路来说，一个含源二端线性网络可以用一个电源来代替，该电源的电动势E0等于二端网络的开路电压，其内阻R0等于含源二端网络除源后的等效电阻。 （1）注意：除源就是电压源短路，电流源断路，保留其内阻； （2）适用场合：对于二端网络内部必须是有源的，线性的；对于外电路来讲可以是线性也可以是非线性。 （3）用戴维宁定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网络内电路时不等效的。 三、两种电源的等效变换 1、电压源：为电路提供一定电压的电源。 （1）分类：实际电压源和理想电压源（恒压源） （2）理想电压源特点：A ：它的电压恒定不变；B ：通过它的电流是任意的，取决于与它连接的外电路负载的大小；C:恒压源的内阻为零。 理想电压源图形符号： （3）实际电压源特点：端电压随负载的增大而增大，减小而减小； 实际电压源的图形符号：（可以看成是一个恒压源与一个电阻串联） 2、电流源：为电路提供一定电流的电源。 （1）分类：实际电流源和理想电流源（恒流源） （2）理想电流源特点：A ：它的电流恒定不变；B ：它的端电压是任意的，由外部连接的电路来决定； C ：恒流源的内阻为无穷大。 理想电流源图形符号： （3）实际电压源的图形符号：（可以看成是一个恒流源与一个电阻并联） 3、两种电源的等效变换 （1）理想电压源和理想电流源之间不能等效变换； （2）电压源和电流源之间等效变换的条件：I S =E/R O =E/R S ,R S =R 0 (注意：等效变换时电流源的箭头方向应与电压源的“+”极方向一致) （3）串联的电压源可以进行合并 （4）并联的电流源可以进行合并 （5）对外电路进行等效变换时与恒压源并联的原件或电路视为断路 （6）对外电路进行等效变换时与恒流源串联的原件或电路视为短路 （7）电源的等效变换仅对外电路等效，而对电源内部不等效。 课堂练习 第1章复习练习题 一、填空题： 1、电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。 2、20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω，相并联时的等效电阻为 16 Ω。 3、戴维南定理指出：任何一个有源二端线性网络都可以用一个等效的电压源来表示。 4．一个实际的电源可以用电压源来表示，也可用电流源来表示。 5．电感元件不消耗能量，它是储存磁场能量的元件。 6．电容元件不消耗能量，它是储存电场能量的元件。 7．通常所说负载的增加是指负载的功率增加。 8．电源就是将其它形式的能量转换成电能的装置。 9．如果电流的大小和方向均不随时间变化，就称为直流。 10．负载就是所有用电设备，即是把电能转换成其它形式能量的设备。 11．电路就是电流流过的闭全路径。 12．把单位时间内通过某一导体横截面的电荷量定义为电流强度 ．．．．（简称电流），用I来表示。 13.戴维南定理可以把任一有源二端网络等效为一个电压源。 14．叠加原理只适用于线性电路，而不适用于非线性电路。 15．某点的电位就是该点到参考点的电压。 16．任意意两点间的电压就是这两点的电位差。 17．电气设备工作时高于额定电压称为过载。 18．电气设备工作时低于额定电压称为欠载。 19．电气设备工作时等于额定电压称为满载。 20．为防止电源出现短路故障，通常在电路中安装熔断器。 21．电源开路时，电源两端的电压就等于电源的电动势。 二、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1. 在如图所示的电路中，当电阻Ｒ2增加时，电流Ｉ将______。 A A. 增加 B. 减小 C. 不变 2. 二只白炽灯的额定电压为220V,额定功率分别为100W和25W，下面结论正确的是__________。A A. 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大 B. 100Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大 C. 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较小 3.常用电容器的两项主要数据是电容量和耐压值。电容器的这个耐压值是根据加在它上面的电压 _________来规定的？A A. 最大值； B.平均值； C. 有效值； D.瞬时值。 4.在图所示的电路中，A、B端电压ＵAB＝______。A A. -2V B. 2V C. -1V D. 3V 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 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。 《电工技术基础与技能》期末复习题 3．复杂直流电路 一、判断题： 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个电流方程。（） 5．所谓复杂电路，是指电路中的元件个数较多，因此元件个数较少的电路可称为简单电路。（） 6．电路中任意的封闭路径都是回路。（） 二、选择题： 1．在图2-1中，电路的节点数为（） A．2 B．4 C．3 D．1 2．上题中电路的支路数为（） A．3 B．4 C．5 D．6 3．在图2-2中所示的电路中，与的关系是（） A ．＞ B ．＜ C ．＝D．不能确定 4．电路如图2-3所示，E=（） A．－40V B．40V C．20V D．0 5．在图2-4中，电流I、电压U、电动势E三者之间的关系为（） A．U=E－IR B．E=－U－IR C．E=U－IR D．U=－ E+IR 6．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的电流时应列出电流方程和电压方程和个数分别为（）。 A．3、4 B．3、7 C．2、5 D．2、6 7．在图2-5所示的电路中，已知I1=0.8mA，I2=1.2mA，R=50kΩ，则电压U为（）A．20V B．－20V C．50V D．－50V 8．电路如图2-6所示，已知每个电源的电动势均为E，电源内阻不计，每个电阻均为R，则电压表的读数为（）。 A．0 B．E C．2E D． 4E 三、填空题 1．由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路称为；三条或三条以上支路会聚的点称为；电路中任一闭合路径称为。 2．在图3-1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E2= V。 3．在图3-2中，两节点间的电压U AB=5V，则各支路电流I1= ，I2= ，I3= ，I1+ I2+I3= 。 复杂直流电路测试题 一、 选择题 1、只有在电路中的（ ）确定之后，电流才有正负之分。 A 、各支路电流的实际方向 B 、各支路电流的正方向 C 、各支路电流的负方向 D 、各支路电流的参考方向： 2 ）。 A 、0 B 、5A C 、10A D 、20A 3、如图所示，5个方框分别代表电源和电阻器，其电压极性和电流方向如图 A 、1,3 B 、3,5 C 、1,5 D 、2,4 4、如图所示，I 3为（ ） A 、1.4A B 、1A C 、0.8A D 、0.6A 5、如图所示，I 1 和I 2分别是（ A 、1A,2A B 、2A,1A C 、3A,0 D 、0,3A 6、戴维南定理适用于对（ ）进行等效计算，其所得的电源只对（ ） 等效 A 、线性有源二端网络 B 、非线性有源二端网络 C 、内电路 D 、外电路 7、如图所示，图中电流、电压、电动势三者之间的关系为（ ） A 、U=E-IR B 、U=-E+IR C 、E=-U-IR D 、E=U-IR I 3 R 1 R 2 U 1 U 2 10V 25V E R + 8 A 、8V,7Ω B 、12V,16Ω C 、10V,2Ω D 、6V,8.5Ω 9、如图所示，已知I s =10A,U s =15V,R 1=1.52L L 的电流为( ) A 、10A B 、7A C 、5A D 、3A 10、如图所示，已知I s =3A,U s L 电流为( ) A 、1.8A B 、1.6A C 、1.4A D 、1.2A 二、填空题 1、如果复杂电路有3个节点，共应列（ ）个方程，其中，节点电流方程（ ）个，回路电压方程（ ）个。 2、如下左图所示，已知通过 R 1的电流为3A ，则通过R 2的电流为（ ），通 过 ） 3、如上右图所示，已知I=6A ，则I 1=( ),I 2=( ). 4、如下左图所示，已知Us=6V,Is=2A,R=2Ω, 则电阻中得电流I 为（ ）, ）。 5、如上右图所示，若回路的绕行方向为顺时针，则KVL 方程为 （ ）,电阻R=( ). 三，作图题 1 (写好过程) R L R L R 2 Ω 210V 5V 3Ω I Is 2 复杂直流电路专题训练 一、考纲要求 1.熟练掌握基尔霍夫定律、叠加定理的内容及使用场合。 2.熟练运用支路电流法、回路电流法、叠加定理和戴维南定理来分析、计算复杂直流电路。 3.理解电压源和电流源的概念，并掌握它们之间的等效变换。 二、内容回顾 1.基尔霍夫电流定律：在任意时刻，流入节点的电流之和，等于。适用场 合：。 2.基尔霍夫电压定律：在任何时刻，对于任何回路，按一定的方向绕行一周，各段电压降 的。适用场合：。 3.叠加定理只能用来求解线性电路中的、，而不能用来计算功率。当 一个电源作用而其它电源不作用时，复杂电路就变成了简单电路。当电源不作用时：恒压源按处理，恒流源按处理。 4.支路电流法是以为未知量，应用列出方程，求出各支路电流的方 法。若b条支路，n个节点的电路，可列出个方程，其中有个节点电流方程，个回路电压方程。 5.回路电流法是以为未知量，根据列出个回路电压方程。 电路中回路电流为电流，并不存在。 6.戴维南定理的内容：任何一个都可以等效成电压源。所谓等效是指 对等效，对内。其中二端网络必须是，但待求支路可以是。 7.两种电源模型等效变换中，凡是并联的电源，在变换时，电压源应转换成再合并； 凡是串联的电源变换时，应转换成再合并。与恒压源并联的任何元件在等效变换时可以看成处理，与恒流源串联的任何元件在等效变换时可以作处理。 在变换时一定要注意始终不参与变换。 三、例题讲解 1.试用支路电流法求电流I2。 2.试用回路电流法求电流I2。 3.试用叠加定理求电流I2。 4.试用等效变换求电流I2。 5.试用戴维南定理求电流I2。 四、练习巩固 1.如图电路，运用叠加定理求电流I。 2．试用叠加定理求解题84图所示电路中电流I。 解： （1）当30V单独作用时，I/＝A；（4分） （2）当10A单独作用时，I//＝A；（4分） （3）当30V和10A共同作用时，I＝A。（4分） 3.试用戴维南定理求图83电路中的电流I。 4.电路中，已知U S1=3V，U S2=12V，U S3=24V，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=2Ω，R4=4Ω，试用回路电流法求解回路电流I11、I22，流经R3的电流I3，及电压U mn。 5.图电路中，求电位V a、V b及电流源I S的功率P IS，并判断电流源I S是发出功率还是吸收功率。 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
复杂直流电路-练习题答案
电工基础学案-第三章---复杂直流电路练习试卷
第1章直流电路复习练习题
电工基础题库-复杂直流电路
第二章复杂直流电路的练习题
《电工基础》练习及答案(3.复杂直流电路)
复杂直流电路测试题
复杂直流电路专题训练
第1章直流电路习题解答
相关主题
文本预览