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 C. I1=I2 D.不能确定 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 ( )。 、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 ? ? ? ? ? = - - + - = + + - + = 2 2 2 3 3 3 2 2 2 1 1 1 3 2 1 R I E R I E E R I E R I I I I 代入数值有 ? ? ? ? ? = + - - = + + - + = 10 10 30 10 5 35 3 2 2 1 3 2 1 I I I I I I I 解之得 ? ? ? ? ? = = = A I A I A I 4 1 5 3 2 1 2、图3-29所示电路中，已知E1 = E2 = 17V，R1=1Ω，R2=5Ω，R3=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 ? ? ? ? ? = + - = - + - = + 2 2 2 3 3 2 2 2 1 1 1 3 2 1 R I E R I R I E E R I I I I 代入数值有 ?? ? ??=+-=-+-=+0 51720517172321321I 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 = 3 8 A A R R R I I 3 4 X 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 22 23=+=" I 3 =I 3′+I 3〞=+1=37A ②U AB = -I 3 *R 3 =*2=-3 14 V ③ P R3 =I 32R 3=9 98 W 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 = Ω A R I 3 2E ==总总 A R R R I I 3 1 X 3223 =+=' 总 在图3-302中 R 总 = R 1//R 3+R 2 = Ω A R I 3 2 E ==总总 A R R R I I 3 1 X 3223=+="总 I 3 =I 3′+I 3〞=3 2A U=IR=3 2*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 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 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 第三章直流电路 3.1闭合电路欧姆定律 填空题 1、闭合电路由两部分组成，一部分是电路，另一部分是电路。外电路上的电阻称为电阻，内电路上的电阻称为电阻。 2、负载上的电压等于电源的电压，也等于电源的电动势减去电源的内压降，即U=E-Ir。 选择题 1、用万用表测得全电路中的端电压为0，这说明（） A外电路断路 B外电路短路 C外电路上电流比较小 D电源内阻为零 2、用电压表测得电源端电压为电源的电动势E，这说明（） A 外电路断路 B 外电路短路 C 电源内阻为零D无法判断 3、电源电动势为2V，内电阻是0.1Ω，当外电路断路时电路中的电流和端电压分别为（） A、0A，2V B、20A，2V C、20A ，0V D、0V ，0V 4、在闭合电路中，负载电阻减少，则端电压将（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定 5、一直流电源，开路时测得其端电压为6V，短路时测得其短路电流为30A，则该电源的电动势E和内阻r分别为（）。 A、6V，0.5Ω B、16V，0.2Ω C、6V，0.2Ω 判断题 1、全电路中，在开路状态下，开路电流为零，电源的端电压也为零。（） 2、短路电流很大，要禁止短路现象。（） 3、短路状态下，电源内阻的压降为零。（） 4、当外电路开路时，电源的端电压等于零（） 计算题 1、如图所示，电源电动势E=4.5V，内阻r=0.5Ω，外接负载R=4Ω，则电路中的 电流I=? 电源的端电压U=?电路的内压降U =? 2．如下图，已知电源电动势E=110V，r=1Ω，负载R=10Ω,求：（1）电路电流；（2）电源端电压；（3）负载上的电压降；（4）电源内阻上的电压降。 3．如下图所示，已知E=5V，r=1Ω，R1=14Ω，R2=20Ω，R3=5Ω。求该电路电流大小应为 多少？R2两端的电压是多少？ 4.如图所示电路中，已知E=12V，r=1Ω，负载R=99Ω。求开关分别打在1、2、3位置时电 压表和电流表的读数 5、如图所示，E=220V，负载电阻R为219Ω，电源内阻r为1Ω，试求：负载电阻消耗的功 率P负、电源内阻消耗功率P内及电源提供的功率P。 3.2负载获得最大功率的条件 判断题 1、当负载获得最大功率时，电源的利用率不高，只有50%。（） 2、在电力系统中，希望尽可能减少内部损失，提高供电效率，故要求（）。 A、R 《r B、R 》r C、R = r 计算题 1、如图所示电路中，电源电动势E = 12V，内电阻r = 2Ω。定值电阻R1 =4Ω，可变电阻RP的变化范围0—25Ω，在不改变电路结构的情况下， （1）求RP为多大时，RP 上消耗的功率最大？ （2）最大功率为多少？ # 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 第二章直流电路 一、填空题 1、电力系统中一般以大地为参考点，参考点的电位为（）电位。 2、欧姆定律一般可分为（）的欧姆定律和（）的欧姆定律。 3、部分电路的欧姆定律是用来说明电路中（）三个物理量之间关系的定律。 4、全电路欧姆定律，说明了回路中电流Ⅰ与电源电动势的代数和成（）比，而与回路中的（）及（）之和成反比。 5、导体电阻的单位是（），简称（），用符号（）表示，而电阻率则用符号（）表示。 6、已知电源电动势为E，电源的内阻压降为U0，则电源的端电压U=( )。 7、有一照明线路，电源端电压为２２０伏，负载电流为１００安，线路的总阻抗为０．２欧姆，那么负载端电压为（）伏。 8、串联电路中的（）处处相等，总电压等于各电阻上（）之和。 9、一只２２０伏１５瓦的灯泡与一只２２０伏１００瓦的灯泡串联后，接到２２０伏电源 上，则（）瓦灯泡较亮，而（）瓦灯泡较暗。 10、１度电就是１千瓦的功率做功１小时所消耗的电量，所以它的单位又叫（）。 11、用万用表测量电路的电流时必须先断开电路，然后按照电流从正到负的方向，将万用表直流电流挡（）联到被测电路中。 12、一条均匀电阻丝对折后，通以和原来相同的电流，则在相同时间里，电阻丝所产生的热量是原来的（）倍。 13、有一只内阻为0.15Ω，量程为1A的电流表，现给它并联的一只0.05Ω的小电阻，则这只电流表的量程扩大为（）。 14、用电压表测量电源路端电压为零，这说明外电路处于（）状态。 15、一电炉电阻为44Ω，额定工作电压220V，则此电炉额定功率为（）。 16、如下图1-1的电路中有（）节点，（）条支路，（）个回路，（）个网孔。 图1-1 图1-2 一、填空题（每空1分，34分） 1、实现有源逆变的条件为和。 2、在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中，两组变流装置分别工作在正组状态、状态、反组状态、状态。 3、在有环流反并联可逆系统中，环流指的是只流经而不流经 的电流。为了减小环流，一般采用αβ状态。 4、有源逆变指的是把能量转变成能量后送给装置。 5、给晶闸管阳极加上一定的电压；在门极加上电压，并形成足够的电流，晶闸管才能导通。 6、当负载为大电感负载，如不加续流二极管时，在电路中出现触发脉冲丢失时 与电路会出现失控现象。 7、三相半波可控整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为H Z；而三相全控桥整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为H Z；这说明电路的纹波系数比电路要小。 8、造成逆变失败的原因有、、、等几种。 9、提高可控整流电路的功率因数的措施有、、、等四种。 10、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流小于电流之前，如去掉脉冲，晶闸管又会关断。 三、选择题（10分） 1、在单相全控桥整流电路中，两对晶闸管的触发脉冲，应依次相差度。 A 、180度；B、60度；C、360度；D、120度； 2、α= 度时，三相半波可控整流电路，在电阻性负载时，输出电压波形处于连续和断续的临界状态。 A、0度； B、60度； C 、30度；D、120度； 3、通常在晶闸管触发电路中，若改变的大小时，输出脉冲相位产生移动，达到移相控制的目的。 A、同步电压； B、控制电压； C、脉冲变压器变比； 4、可实现有源逆变的电路为。 A、单相全控桥可控整流电路 B、三相半控桥可控整流电路 C、单相全控桥接续流二极管电路 D、单相半控桥整流电路 5、由晶闸管构成的可逆调速系统中，逆变角βmin选时系统工作才可靠。 A、300~350 B、100~150 C、00~100 D、00 四、问答题（每题9分，18分） 1、什么是逆变失败？形成的原因是什么？ 2、为使晶闸管变流装置正常工作，触发电路必须满足什么要求？ 五、分析、计算题：（每题9分，18分） 1、三相半波可控整流电路，整流变压器的联接组别是D/Y—5，锯齿波同步触发电路中的信号综合管是NPN型三极管。试确定同步变压器TS的接法钟点数为几点钟时，触发同步定相才是正确的，并画出矢量图。（8分） 2、如图所示：变压器一次电压有效值为220V，二次各段电压有效值为100V，电阻性负载，R=10Ω，当控制角α=90o时，求输出整流电压的平均值U d，负载电流I d，并绘出晶闸管、整流二极管和变压器一次绕组电流的波形。（10分） 一、填空题 1、要有一个直流逆变电源，它的极性方向与晶闸管的导通方向一致，其幅极应稍大于逆变桥直流侧输出的平均 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 试题库（1）直流电路 一、填空题 1、电流所经过的路径叫做 电路 ，通常由 电源 、 负载 和 传输环节 三部分组成。 2、无源二端理想电路元件包括 电阻 元件、 电感 元件和 电容 元件。 3、通常我们把负载上的电压、电流方向（一致）称作 关联 方向；而把电源上的电压和电流方向（不一致）称为 非关联 方向。 4、 欧姆 定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系，与电路的连接方式无关； 基尔霍夫 定律则是反映了电路的整体规律，其中 KCL 定律体现了电路中任意结点上汇集的所有 支路电流 的约束关系， KVL 定律体现了电路中任意回路上所有 元件上电压 的约束关系，具有普遍性。 5、理想电压源输出的 电压 值恒定，输出的 电流值 由它本身和外电路共同决定；理想电流源输出的 电流 值恒定，输出的 电压 由它本身和外电路共同决定。 6、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。 7、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。 8、负载上获得最大功率的条件是 电源内阻 等于 负载电阻 ，获得的最大功率=min P U S 2/4R 0 。 9、在含有受控源的电路分析中，特别要注意：不能随意把 控制量 的支路消除掉。 三、单项选择题 1、当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时，该电流（ B ） A 、一定为正值 B 、一定为负值 C 、不能肯定是正值或负值 2、已知空间有a 、b 两点，电压U ab =10V ，a 点电位为V a =4V ，则b 点电位V b 为（ B ） A 、6V B 、－6V C 、14V 3、当电阻R 上的u 、i 参考方向为非关联时，欧姆定律的表达式应为（ B ） A 、Ri u = B 、Ri u -= C 、 i R u = 4、一电阻R 上u 、i 参考方向不一致，令u =－10V ，消耗功率为， 第二节降压型开关电源 第三章直流变换器 * VT "Ln lk? 第二节降压型开关电源 (&5祥Sfi开关电8电》图 4 0 t ----- t onr- J ???0 ;aa) VT—高频晶体开关管， 工作在：导通饱和状态 ?止状态 起开关作用，可用M OS管和IGBT管代 替; 开关管与负载RL侧电路相率联，VT的反复 周期性导通和《止，控制了U1是否加到负 ?R L的时间比例，起到斩波作用? VD—续流二极管?当开关管VT截止时? VD 提 供一个称为“续流辭电流的通路?使电感电流 不致迅变中断，避免电感感应出高压而将晶体 管击穿损坏-此续流通路也是电感能 量放出到负载的通路? L—储能电感.有两个作用，能a转换和滤波 C—滤波电容，減小负《电压的脉动成分和?小 输出阻抗? R L—等效负我电阻，用电设备. lk? + vr __________ 95 ttS生开关电源电路图 + Eo U—输入直流电压?该电压大小不穂定或者有纹波卩0?输出直流电压，纹波小，稳定? 将?个直流电压Ui转换成另 4 0 t ■----- t onr- I ?13 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 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 1文档收集于互联网，如有不妥请联系删除. 第二章 简单直流电路 考纲要求 (1)掌握欧姆定律。 (2)掌握电阻串、并联的连接方式及电路特点。 (3)掌握混联电路的等效电阻、电压、电流及电功率的计算方法。 预习提要 一、欧姆定律 1、部分电路欧姆定律 内容：在不包含电源的电路中，导体中通过的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即I = R U 2、全电路欧姆定律 内容：在全电路中，电流与电源的电动势成正比，与整个电路的内外电阻之和成反比，即I = r R E +。 4、负载获得最大功率的条件：R = r 获得的最大功率为：Pm = R E r E 442 2= 注意：当负载获得最大功率时，电源的效率只有50%，并不是最大。 二、电阻的串联 1、定义：把电阻一个接一个地依次连接起来，就组成串联电路。 2、特点：（1）、电路中各处的电流相等（I=I 1=I 2=I 3）；（2）、电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和（U 总=U 1+U 2+U 3）;（3）、串联电路的总电阻，等于各个串联电阻之和（R 总=R 1+R 2+R 3）。 3、电压分配关系（1）串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。（ 11 22 R U R U =） （2）两个电阻串联时的分压公式：U1= 112R U R R + ，U2=2 12 R U R R + 4、功率分配关系：串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。11 22 R P R P = 5、应用（串联电阻扩大电压表的量程） 三、电阻的并联 1、定义：把几个电阻并列地连接起来，就组成了并联电路。 2、特点：（1）、电路中各支路两端的电压相等（U=U 1=U 2=U 3）；（2）、电路中的总电流等于各支路的电流之和（I 总=I 1+I 2+I 3）;（3）、并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和（ 总R 1=11R +21 R +3 1R ）。 3、电流分配关系（1）并联电路中通过各个电阻的电流与它的电阻成反比。（ 21I I =1 2R R ） （2）两个电阻并联时的分流公式：I1=2 12 R I R R + ，I2= 1 12 R I R R + 4、功率分配关系：并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。21P P =1 2R R 5、应用（并联电阻扩大电流表的量程） 课堂练习 （ ）1、当某电阻两端的电压为10V 时，它的阻值为10Ω；而当它两端的电压升至20V ，则它的阻值也将升至20Ω。 （ ）2、通路状态下，负载电阻增大，电源端电压就要下降。 （ ）3、短路状态下，电源内电阻的压降为零。 （ ）4、欧姆定律公式的列写，与电压、电流、电动势的正方向有关 （ ）5、通常电灯开的越多，总负载电阻越大。 （ ）6、两个电阻并联时，其等效电阻总是大于并联电阻中最小的一个电阻。 （ ）7、只有负载电阻等于电源内阻时，负载才能获得最大功率。 8、在电路中当R ＝14.8Ω时，电流I=0.1A,当R ＝0.3Ω时，电流I=3A ，则电动势E0= V,内电阻R0= Ω。 9、已知电源电动势E=2V ，负载电阻R=9Ω,电源的端电压U=1.8V ，则电源的内电阻R0= Ω。 10、一只“220V 40W ”的灯泡，它的灯丝电阻是________ 。当它接在110V 的电路上，它的实际功率是_______________。（假定灯丝电阻不随温度而变化） 11、如果给负载加上100V 电压，则在该负载上就产生2A 的电流；如果给该负载加上75V 电压，则负载上流过的电流是_______________；如果给该负载加上250V 电压，则负载上的电流是_______________。 12、两个同种材料的电阻丝，长度之比为1：5,横截面积之比2：3,它们的电阻之比为_______________。将它们串联时，它们的电压之比为_______________，电流强度之比为_______________；将它们并联时，它们的电压之比为_______________，电流强度之比_____________。 13、电路处于开路状态时，电路中的电流等于_______________，路端电压等于_______________；电路处于短路状态时，电源内电压等于_______________，路端电压等于_______________。 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 《直流电路·基础试题》（1） 班级________姓名_________学号_________ 一、填空题 1、部分电路的欧姆定律是用来说明电路中___________三个物理量之间关系的定律。 2、复杂直流电路的计算方法有：（1）___________（2）________（3）_____________（4）_______________。 3、四个20Ω的电阻并联，总电阻为__________。 4、电荷的定向移动形成_________。 5、大小和方向都不随时间变化的电流叫做_______电。 6、串联电阻越多，其总电阻越______，并联电阻越多，其总电阻越________。 7、电路通过________将电能转换为其它形式的能。 8、电路的状态有：1）_________2）_________3)__________。 9、导体的电阻决定于导体的_______截面积和_______等因数，其计算公式是： ________________。 10、电池组的串联，电动势E＝__________,内阻r＝________。 11、部分电路的欧姆定律：I=___________。 12、电池组的并联，电动势E＝__________,内阻r＝________。 13、电路由（1）_________（2）_________（3）__________组成。 14、1度电等于_______千瓦时。 15、已知I＝2A，R＝20Ω，则电压U＝_________。 16、四个20Ω的电阻串联，总电阻为__________。 17、若A,B,C三点的电位分别为3V,2V,-2V,则电压U AB 为___V,U CA 为___V.若改以C 点为参考点,则电位变为V A 变为____V,电位V B 为____V. 18、若线性电阻上电压为10V时,电流为5A;则该电阻上电压为20V时,电流为____A,功率为____W,这时电流是原来的___倍,功率是原来的___倍. 19、若电源输出1A电流时端电压为10V,输出3A电流时端电压为8V,则它的电动势为_____V,内电阻为_____Ω. 20、支路电流法是求解复杂电路的普遍方法.求解步骤 为:(1)_________________(2)__________________(3)_______________ 二、判断题 1、电路中任一回路称为网孔。（） 2、电路中电流的方向是电子运动的方向。（） 3、几个不等值的电阻串联，每个电阻中通过的电流也不相等。（） 4、通电导线的周围和磁场的周围一样，存在着磁场。（） 5、几个电阻并联后的总电阻值一定小于其中任一个电阻的阻值。（） 6、电流的单位是伏特。（） 7、两个电阻相等的电阻并联，其等效电阻（即总电阻）比其中任何一个电阻的阻值都大。（） 8、并联电路的电压与某支路的电阻值成正比，所以说并联电路中各支路的电流相等。（） 9、电动势的方向由电源的负极经内部指向电源的正极。（） 10、任何两个互相靠近又彼此绝缘的导体都可以看成是一个电容器。（） 11、若原有几个电阻并联,再并联上一个电阻必然使总的等效电阻增加.( ) 12、若电路有n个节点,则用支路电流法列写的KCL方程为(n-1)个,多一个或少一个都不独立.( ) 13、按不同节点列写的(n-1)个KCL方程必然相互独立.( ) 14、在线性电路中,两个电源在其中产生的电流,电压和功率分别等于每个电源单独存在时电路中相应电流,电压和功率的代数和.( ) 15、若二端网络与某电流源相连时端电压为6V,则在任何情况下二端网络对外都可用6V电压代替.( ) 16、若两个有源二端网络与某外电路相联时,其输出电压均为U,输出电流均为I,则两个有源二端网络具有相同的戴维宁等效电路.( ) 17、当电路中的参考点改变时,某两点间的电压也将随之改变.( ) 18、电灯泡的灯丝断后再搭上使用,灯泡反而更亮,其原因是灯丝电阻变小而功率增大了.( ) 19、负载伏安特性曲线的形状仅与负载自身特性有关,而与实际加在该负载上电压的大小无关 .( ) 20、两根靠近的平行导体通以同向电流时,二者相互吸引;通以反向电流时,二者相互排斥.( ) 21、阻值为1KΩ,额定功率为0.25W的电阻器,如果接在110V的电源上,将发热烧毁.( ) 22、一般说来,放大电路中的晶体管,光电池等,在它们工作范围内,可认为是恒流源(理想电流源).( ) 23、理想电压源(恒压源),它的外特性是一条平行于横坐标的直线.电子稳压电源可近似看作恒压源.( ) 24、理想电压源与理想电流源之间也可以进行等效变换.( ) 25、实际电压源与实际电流源之间的等效变换,不论对内电路还是外电路都是等效的.( ) 26、基尔霍夫电流定律(KCL)的通式∑I=0,对于一个封闭曲面也是适用的.( ) 27、基尔霍夫第二定律(KVL)的通式是∑I=∑U,这是普遍适用的公式.( ) 28、无法依串联电路特点及欧姆定律求解的电路称为复杂电路.( ) 29、基尔霍夫第一定律的理论依据是电流的连续性原理,即流过一点(或一个封闭面中)的电流既不能积聚,也不能消失.( ) 30、叠加定理既适用于线性元件组成的电路,也适用于其他非线性电路.( ) 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 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 。 4Ω6Ω I U - 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 12 R 4 E Ω I 10Ω 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。 1A d 6A 16、求图16所示电路中R L 17、图17所示，已知电源电动势E=12V ，电源内阻不计，电阻R 1=9Ω， R 2=6Ω，R 3=18Ω，R 4=2Ω，用戴维宁定理求R 4中的电流I 。 18、利用叠加原理求如图18所示的电路中当开关K 由1改向2时，电容器C 上 电荷的变化。已知C=20μF 。 19、如图19所示电路中，N 为有源二端网络，当开关K 断开时，电流表的读数为1.8A ，当开关K 闭合时，电流表的读数为1A ，试求有源二端网络N 的等值 电压源参数。 L R 4 1A 目录第一章．设计概要 1.1 技术参数 1.2 设计要求 第二章．电路基本概述 第三章. 电力总体设计方案 第三章.电力总体设计方案 3.1 电路的总设计思路 3.2电路的设计总框图 第四章BUCK 主电路设计 4.1 Buck变换器主电路原理图 4.2 Buck变换器电路工作原理图 4.3 主电路保护（过电压保护） 4.4 Buck变换器工作模态分析 4.5 主电路参数分析 第五章控制电路 5.1 控制带你撸设计方案选择 5.2 SG3525控制芯片介绍 5.3 SG3525各引脚具体功能 5.4 SG3525内部结构及工作特性 5.5 SG3525构成的控制电路单元电路图 第六章驱动电路原理与设计 6.1 驱动电路方案设计与选择 6.2 驱动电路工作分析 第七章附录 第八章设计心得 第一章．设计概要 1.1 技术参数： 输入直流电压Vin=25V，输出电压Vo=10V，输出电流Io=0.5A，最大输出纹波电压50mV，工作频率f=30kHz。 1.2 设计要求： （1）设计主电路，建议主电路为：采用BUCK 变换器，大电容滤波，主功率管用MOSFET；（2）选择主电路所有图列元件，并给出清单； （3）设计MOSFET 驱动电路及控制电路； （4）绘制装置总体电路原理图，绘制：MOSFET 驱动电压、BUCK 电路中各元件的电压、电流以及输出电压波形（波形汇总绘制，注意对应关系）； （5）编制设计说明书、设计小结。 第二章．电路基本概述 直流斩波电路（DC Chopper）的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直接直流-直流变换器（DC/DC Converter）。直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况，输入与输出不之间不隔离。直流斩波电路的种类较多，包括6 种基本斩波电路：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk 斩波电路，Sepic 斩波电路和Zeta 斩波电路。Buck 电路作为一种最基本的DC/ DC 拓扑，结构比较简单，输出电压小于输入电压，广泛用于各种电源产品中。根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路可以分为脉冲宽度调试、频率调制和混合型三种控制方式，Buck 电路的研究对电子产品的发展有着重要的意义。MOSFET 特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW 的电力电子装置。功率MOSFET 的种类：按导电沟道可分为 P 沟道和N 沟道。按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET 主要是N 沟道增强型。 第三章.电力总体设计方案 3.1 电路的总设计思路 Buck 变换器电路可分为三个部分电路块。分别为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块。主电路模块，由MOSFET 的开通与关断的时间占空比来决定输出电压u。的大小。控制电路模块，可用SG3525 来控制MOSFET 的开通与关断。驱动电路模块，用来驱动MOSFET。 3.2 电路设计总框图 电力电子器件在实际应用中，一般是有控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。有信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断，来完成整个系统的功能。因此，一个完整的降压斩波电路也应该包括主电路，控制电路，驱动电路和保护电路致谢环节。根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路，设计出降压斩波电路的结构框图如下图所示。 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 一般分析 方法： 受控源 '处理 凌:控电流源: 注意检查网孔 方程的正确性网孔与节点分析方法 本网孔电流系数：自电阻； 其他网孔电流系数：互电阻； 方程右边：回路电压源电压升代数和; j单独支路：取为网孔电流； 独立电流公共支路：设电压并补充方程； 源处理（用网孔电流表示电流源电流值）I等效变换；（电流源变换为电压源） （1）当独立电压源；熒控电压源：|⑵补充方程； （用网孔电流表示控制量） （1）当独立电流源； （取为网孔也流或设电压或等效变换） （2）补充方程； （用网孔电流表示控制量） I一般分析方法： 无阻电压 源处理 本节点电压系教:自电导；其他节点电压系数：互电导； 方程右边：本节点电流源流入电流代数和; ，取为节点电压； 设电流并补充方程； （用节点、电压表示电压源电压值） .等效变换；（电压源变换为电流源） （1）当独立电流源； 受控电流源:' 受控源 '处理 受控电压源: 注 意检查节点方程 的正确性 与电流源支路串 联的电阻不计导 纳！ （2）补充方程； （用节点电压表示控制量） （1）当独立电压源； （取为节点电压或设电流或等效变换）（2）补充方程； （用节点电压表示控制量） 4 ?一个实际的电源可以用电压源 5.电感元件不消耗能量，它是储存 6 ?电容元件不消耗能量，它是储存 7 ?通常所说负载的增加是指负载的8?电源就是将其它形式的能量转换成.来表示，也可用电流源来表示。磁场能量的元件。 电场能量的元件。 功率增加。 电能的装置。 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、 20 Q的电阻与80 Q电阻相串联时的等效电阻为 100Q,相并联时的等效电阻为16Q。 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 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。 、选择题 1. 在如图所示的电路中，当电阻_ R2增加时，电流I将。 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. 25 W白炽灯的灯丝电阻较大 B. 100 W白炽灯的灯丝电阻较大 C. 25 W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.最大值; B.平均值； C. 有效值； D.瞬时值。 第1、2章复习题第三章复杂直流电路练习题答案
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