chap2
重点：
1. 电路等效的概念；
2. 电阻的串、并联；
3. 实际电源的两种模型及其等效变换；
难点：
1. 等效变换的条件和等效变换的目的；
2. 含有受控源的一端口电阻网络的输入电阻的求解。
本章与其它章节的联系：
本章内容以第一章阐述的元件特性、基尔霍夫定律为基础，等效变换的思想和几种等效变换对所有线性电路都具有普遍意义，在后面章节中都要用到。
§2－1 引言
1、（时不变）线性电路：由线性时不变无源元件、线性受控源和独立电源组成的
电路。
2、线性电阻电路：仅由线性电阻、线性受控源和独立电源构成的电路。
3、直流电路：当电路中的独立电源均为直流电源时，称为直流电路
4、分析方法
（1）欧姆定律和基尔霍夫定律是分析电阻电路的依据；
（2）对简单电阻电路常采用等效变换的方法,也称化简的方法。
本章着重介绍等效变换的概念。等效变换的概念在电路理论中广泛应用。所谓等效变换，是指将电路中的某部分用另一种电路结构与元件参数代替后，不影响原电路中未作变换的任何一条支路中的电压和电流。
§2－2 电路的等效变换
1. 两端网络（一端口）
任何一个复杂的电路, 向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，则称这一电路为二端电路(或一端口电路)。
若两端电路仅由无源元件构成，称无源两端电路。
两端电路无源两端电路
2. 两端电路等效的概念
两个内部结构和参数完全不相同的二端网络B与C，当它们的端口具有相同的电压、电流关系(VCR),则称B与C是等效的电路。
相等效的两部分电路B与C在电路中可以相互代换，代换前的电路和代换后的电路对任意外电路A中的电流、电压和功率而言是等效的，即满足：
（a）（b）
结论：（1）电路等效变换的条件：两电路具有相同的VCR；
（2）电路等效变换是对外等效，变换前后，未变化的外电路A中的电压、电流和功率保持不变；
（3）电路等效变换的目的：化简电路，方便计算。
等效变换后，可更加简便的求解未变化的外电路A中的各参量。
§2－3 电阻的串联、并联和串并联
1. 电阻串联( Series Connection of Resistors )
(1)电路特点
电阻串联
图示为n个电阻的串联，设电压、电流参考方向关联，由基尔霍夫定律得电路特点：
(a) 各电阻顺序连接，根据KCL知，各电阻中流过的电流相同；
(b) 根据KVL，电路的总电压等于各串联电阻的电压之和，即：
(2)等效电路
把欧姆定律代入电压表示式中得：
以上式子说明图(a)多个电阻的串联电路与图(b)单个电阻的电路具有相同的VCR，是互为等效的电路。
其中等效电阻为：
结论：
(1)电阻串联，其等效电阻等于各分电阻之和；
(2)等效电阻大于任意一个串联的分电阻。
（３）串联电阻的分压
由图（a）和图（b）知：
结论：
电阻串联，各分电阻上的电压与电阻值成正比，电阻值大者分得的电压大。因此串连电阻电路可作分压电路。
例：求图示两个串联电阻上的电压。
解：由串联电阻的分压公式得：
（注意U2的方向）
（４）功率
各电阻的功率为：
所以：
总功率：
结论：
（1）电阻串连时，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比，即电阻值大者消耗的功率大；
（2）等效电阻消耗的功率等于各串连电阻消耗功率的总和。
2. 电阻并联(Parallel Connection)
(1) 电路特点
图示为n个电阻的并联，设电压、电流参考方向关联，由基尔霍夫定律：
(a) 各电阻两端分别接在一起，根据KVL知，各电阻两端为同一电压；
(b) 根据KCL，电路的总电流等于流过各并联电阻的电流之和，即：
(2) 等效电路
把欧姆定律代入电流表示式中得：
G =1/R为电导
以上式子说明图(a)多个电阻的并联电路与图(b)单个电阻的电路具有相同的VCR，是互为等效的电路。
其中等效电导为：
等效电导等于并联的各电导之和。
因此：
公式：
结论：
（a）电阻并联，其等效电导等于各电导之和且大于分电导；
（b）等效电阻之倒数等于各分电阻倒数之和，等效电阻小于任意一个并联的分电阻。
（3）并联电阻的电流分配
若已知并联电阻电路的总电流，求各分电阻上的电流称分流。由图(a)和图(b)知：Array
即：
满足：
对于两电阻并联，有：
结论：电阻并联，各分电阻上的电流与电阻值成反比，电阻值大者分得的电流小。因此并连电阻电路可作分流电路。
（4）功率
各电阻的功率为：Array
所以：
总功率：
结论：
（a）电阻并连时，各电阻消耗的功率与电阻大小成反比，即电阻值大者消耗的功率小；
（b）等效电阻消耗的功率等于各并联电阻消耗功率的总和。
（c）并联电阻彼此独立，互不影响。
3、电阻的串并联
电流。
解：这是一个电阻串、并联电路，首先求出等效电阻Reg＝5+6=11 ，
则各支路电流和电压为：
例：求图示电路的i1，i4，u4
解：①用分流方法做
②用分压方法做
从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤：
（1）求出等效电阻或等效电导；
（2）应用欧姆定律求出总电压或总电流；
（3）应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和电压。
分析串并联电路的关键问题是判别电路的串、并联关系。
判别电路的串并联关系一般应掌握下述4点：
（1）看电路的结构特点。若两电阻是首尾相联是串联，首首尾尾相联就是并联。
（2）看电压电流关系。若流经两电阻的电流是同一个电流是串联；若两电组上承受的是同一个电压是并联。
（3）对电路作变形等效。如左边的支路可以扭到右边，上面的支路可以翻到下面，弯曲的支路可以拉直等；对电路中的短线路可以任意压缩与伸长；对多点接地可以用短路线相连。
（4）找出等电位点。对于具有对称特点的电路，若能判断某两点是等电位点，则根据电路等效的概念，一是可以用短接线把等电位点联起来；二是把联接等电位点的支路断开（因支路中无电流），从而得到电阻的串并联关系。
例：求图示电路的等效电阻：R ab，R cd
解：
本题的求解说明：等效电阻是针对电路的某两端而言的，否则无意义。
例：求图示电路的等效电阻: Rab 。
解：应用电阻串并联等效，最后得：Rab＝70Ω
例：求图示电路的等效电阻: Rab 。
解：首先缩短无电阻支路，如图示，再进行电阻的串、
并联等效，如图示：
最后得：Rab＝10Ω
4、电桥电路
又称惠斯通电桥。
R1 、R2、 R3、 R4：四个桥臂， 电阻R ：桥支路。
一般情况下， c 、d 间电位不相等，R 所在的桥支路有电流通过。
若调整R1 、R2、 R3、 R4的数值 满足对臂电阻乘积相等，即： R1 R4 =R2 R3时，则c 、d 两点等电位，R 中无电流通过，称电桥达到“平衡”。
电桥平衡时，由于R 中电流为0，两端电压为0，故可以看作是开路或者短路，电路可以按照串、并联规律计算。
电桥平衡条件的证明：
若电桥平衡，则：U cd = 0， cbd 回路： U cd = I 3 R 3 － I 4 R 4 cda 回路： U cd = I 2 R 2 － I 1 R 1 I 1 =I 3， I 2 =I 4
，R 1 R 4 =R 2 R 3
例：求图示电路的等效电阻: Rab 。
解：图示电路不是串并联电路，不能直接应用串、 并联等效方法求解，可采用如下方法： （1） 电路为对称电路，因此 c 、d 等电位，c 、
d 间的电阻中无电流，可以断开c 、d 支路，如下左图所示：显然 Rab ＝R
（2） 把c 、d 支路短路，如上右图所示，显然 Rab ＝R
（3） 如右图示，根据电流分配
43
21R I R I
所以
则
惠斯通电桥测电阻
单臂电桥：电桥中只有一个臂接入被测量，其它
三个臂采用固定电阻。
双臂电桥：有两个臂接入被测量，其它两个臂采
用固定电阻。（半桥方式）
全桥方式：四个臂均接入被测量。
桥支路接一检流计，接电源后，调整R3数
值，使检流计读数为0，由电桥平衡可得Rx为：
Rx=R2R3 / R1
R2、R1以比例形式出现，称比率臂；
R3用来调节电桥以达到平衡，称比较臂；
Rx是待测电阻，称为测量臂。
单臂单桥是否处于平衡，决定于四个桥臂的电阻值，与电源电压没有关系。该测量方法避免了电源电压波动的影响，因此误差更小，精度更高，测量更可靠
§2－4 电阻的星形联接与三角形联接的等效变换(△—Y 变换)
1. 电阻的△，Y连接
桥形结构电路，电路中各个电阻之间既不是
串联又不是并联，而是△—Y连接结构，其中
R1、R3 和R5，R2、R4 和R5都构成如图(a)
所示的△结构(也称π形电路)，而R1、R2 和
R5 ，R3、R4 和R5 都构成如图(b)所示的Y结构(也称T形电路)。
（a）△形网络（b）Y形网络
△，Y 结构的变形：
π形电路(△型) T形电路(Y、星型)
图示表明，
△(π)形电路：三个电阻分别接在每两个端钮之间构成。
Y(T)形电路：三个电阻一端共同连接于一个结点上，而电阻的另一端接到3个不同的端钮上构成。
因此，△、Y电路为三端电路，这两个电路当它们的电阻满足一定的关系时，能够相互等效变换。
2. △—Y 变换的等效条件
△电路等效变换为Y电路，就是已知△电路中的三个电阻R12、R23和R31，通过变换公式求出Y电路的三个电阻R1、R2和R3
（a）（b）
根据电路的等效条件，为使图（a）和图（b）两电路等效，必须满足如下端口条件：
将△电路中用电压表示电流，Y电路中用电流表示电压，根据KCL和KVL 得如下关系式：
（1）
（2）
由式(2)解得：
（3）
根据等效条件，比较式(3)与式(1)的系数，得Y→△电路的变换条件：
或
类似可得到由△→Y 电路的变换条件：
或
简记方法：
特例：若Y 形联结中3个电阻相等(对称)，即R 1 = R 2 =
?∑?=R
相邻电阻乘积ΔY Y R =邻电两两积之和
邻电相阻乘形不相
R3 =R Y，则等效?形联结中三个电阻也相等，有
R? =R12 = R23 = R31= 3R Y
变换公式：R? = 3R Y（外大内小）
需要注意：
（1）△—Y 电路的等效变换属于多端子电路的等效，在应用中，除了正确使用电阻变换公式计算各电阻值外，还必须正确连接各对应端子。
（2）等效是对外部(端钮以外)电路有效，对内不成立。
（3）等效电路与外部电路无关。
（4）等效变换用于简化电路，因此注意不要把本是串并联的问题看作△、Y 结构进行等效变换，从而使问题的计算更复杂。
例：求图示桥T电路中电压源中的电流，其中E＝13V，R＝2kΩ。
解：利用电阻电路的?－Y变换，把图中虚线框内的?联接的三个1kΩ电阻变换成Y联接，如图(a)所示，求得等效电阻为：
所以
本题也可以把图(b)中虚线框内Y联接的三个1kΩ电阻变换成?联接，如下图(c)所示。
例：计算图示电路中90Ω电阻吸收的功率
解：利用电阻电路的△－Y变换，把图中虚线框内的△联接的三个9Ω电阻变换成Y联接，如下图所示，进一步变换为右图。
本题还有其它的变换方法。
§2－5 电压源、电流源的串联和并联
1. 理想电压源的串联和并联
（1）串联
图（a）所示为n个电压源的串联，根据KVL得总电压为：
注意：1）式中u sk的参考方向与u s的参考方向一致时，u sk在式中取“＋”号，不一致时取“－”号。
2）通过电压源串联可得到一个较高的输出电压
根据电路等效的概念，可用图（b）所示电压为Us的单个电压源等效替代（a）中的n个串联的电压源。
（2）并联
图示为2个电压源的并联，根据KVL得：
注意：（1）只有电压相等且极性一致的电压源才能并联，不同值或不同极性的电压源是不允许串联的，否则违反KVL。。
此时并联电压源的对外特性与单个电压源一样，根据电路等效概念，可以用（b）图的单个电压源替代（a）图的电压源并联电路。
（2）电压源并联时，每个电压源中的电流是不确定的。
2．电压源与支路的串、并联等效
（1）串联
图(a)为2个电压源和电阻支路的串联，根据KVL得端口电压、电流关系为：
根据电路等效的概念，图(a)电路可以用图(b)所示电压为u s的单个电压源和电阻为R的单个电阻的串联组合等效替代图(a)，其中
（2）并联
图(a)为电压源和任意元件的并联，设外电路接电阻R，根据KVL和欧姆定
律得端口电压、电流为：
即：端口电压、电流只由电压源和外电路决定，与并联的元件无关，对外特性与图(b)所示电压为u s的单个电压源一样。
因此，电压源和任意元件并联就等效为电压源。
3．理想电流源的串联和并联
（1）并联
图示为n个电流源的并联，根据KCL得
总电流为：
注意：1）式中i sk的参考方向与i s的参考方向一致时，i sk在式中取“＋”号，不一致时取“－”号。
2）通过电流源的并联可以得到一个大的输出电流。
根据电路等效的概念，可以用图(b)所示电流为i s的单个电流源等效替代图(a)中的n个并联的电流源。
（2）串联
图示为2个电流源的串联，根据
KCL得：
注意：（1）只有电流相等且输出电流方向一致的电流源才能串联，不同值或不同流向的电流源是不允许串联的，否则违反KCL。。
此时串联电流源的对外特性与单个电流源一样，根据电路等效概念，可以用(b)图的单个电流源替代(a)图的电流源串联电路。
（2）电流源串联时，每个电流源上的电压是不确定的。
4．电流源与支路的串、并联等效
1）并联
图(a)为2个电流源和电阻支路的并联，根据KCL得端口电压、电流关系为：
图(a)电路的对外特性与图(b)所示电流为i s的单个电流源和电阻为R的单个电阻的并联组合一样，因此，图(a)可以用图(b)等效替代，其中：
2）串联
图(a)为电流源和任意元件的串联，设外电路接电阻R，根据KVL和欧姆定律得端口电压、电流为：
即：端口电压、电流只由电流源和外电路决定，与串联的元件无关，对外特性与图(b)所示电流为i s的单个电流源一样。
因此，电流源和任意元件串联就等效为电流源。
§2－6 实际电源的两种模型及等效变换
图示为实际电压源、实际电流源的模型，它们之间可以进行等效变换。
实际电压源实际电流源
1、实际电压源模型
考虑实际电压源有一定损耗，用理想电压源和电阻的串联表示其电路模型。
电阻R ——电压源的内阻
输出电压u和输出电流i满足的关系：
表明：实际电压源端电压在一定范围内随电流增大而逐渐下降。
伏安特性曲线见课本
2、实际电流源模型
理想电流源和电阻的并联表示
电阻R ——电流源内阻
输出电压u和输出电流i满足的关系：
表明：实际电流源的输出电流在一定范围内随端电压u的增大而逐渐下降。
伏安特性曲线见课本
3、等效变换
等效：指端口对外电路的电压、电流在转换过程中保持不变
比较实际电压源和实际电流源的输出电压、电流表达式，如果令：
则实际电压源和电流源的输出特性将完全相同。因此，根据电路等效的概念，当上述两式满足时，实际电压源和电流源可以等效变换。
变换的过程为：
电压源变换为电流源：
其中
其中
注意：变换后u s和i s参考方向的选取i s的参考方向由u s的负极指向正极。
明确：
（1）等效变换要满足的关系：即要满足上述参数间的关系，还要满足方向关系：电流源电流方向与电压源电压方向相反。
（2）电源等效变换的等效是对外电路等效，对内电路是不等效的。表现为：如图示
开路的电压源中无电流流过R i；开路的电流源可以有电流流过并联电导G i。
电压源短路时，电阻中R i有电流；电流源短路时, 并联电导G i中无电流。
(3 ) 理想电压源与理想电流源不能相互转换，因为两者的定义本身是相互矛盾
的，不会有相同的VCR。
(4) 电源等效互换的方法可以推广应用
可以把理想电压源与外电阻的串联等效变换成理想电流源与外电导的并联，同样可把理想电流源与外电阻的并联等效变换为电压源形式。
例：利用电源等效互换简化电路计算图示电路中的电流I。
解：把图中电流源和电阻的并联组合变换为电压源和电阻的串联组合(注意电压源的极性)
从中解得：
例：利用电源等效互换计算图示电路中的电压U。
解：把5Ω电阻作为外电路，10V电压源和5Ω电阻的串联变换为2A电流源和5Ω电阻的并联, 6A电流源和10V电压源的串联等效为6A电流源，如图所示。
则
例：把图示电路转换成一个电压源和一个电阻的串连组合。
2．7 求题2．7图所示各三角形联结网络的等效星形联结网络。 解 题2．7图 )(a Ω=++?= 1530205030501R Ω=++?= 1030205020502R Ω=++?= 630 205020303R )(b 和)(c 的解法类似。 2．8 求题2．8图所示各星形联结网络的等效三角形联结网络。 解
题2．8图 )(a 1 23 Ω=?+?+?= k R 33.53 2 2233212 Ω=?+?+?= k R 82 2 2233223 Ω=?+?+?= k R 82 2 2233231 )(b 和)(c 的解法相同。 2．9 求题2．9 图所示各一端口网络的等效电阻。 解 )(a 将结点1、2、3上半部分的3个电阻组成的三角形联接等效成星形联接， 由于三
角形的3个电阻值相同，故等效星形的3个电阻值也相同，为： Ω 100 Ω Ω 题2．9图 Ω ? = = =100 3 1 3 2 1 R R R，等效后的电路如右图，故电路的等效电阻为： Ω = + + =100 3 100 ) 3 100 100 ( 2 1 eq R ) (b 解法与) (a相同，将Ω k 21、Ω k 7和Ω k 15三个电阻组成的三角形联接变换成星形，或将Ω k 7、Ω k 15和Ω k 2三个电阻组成的星形联接变换成三角形形，即可得到该电路的等效电阻。 2．10 求题2．10图所示电路的等效电路模型。 解 (a)
2 12 1R R R R + (b) (c) 2 121R R R R + (d) 题2．11图 2．13 利用电源的等效变换，求题2．13图所示电路中的电压比 S u u 0，已知Ω=21R ， Ω==132R R 。
第二章“电阻电路的等效变换”练习题 2-1电路如题2-1图所示，已知u S =100V ，R 1=2k Ω，R 2=8k Ω。试求以下3种情况下的电压u 2 和电流i 2、i 3：（1）R 3=8k Ω；（2）R 3=∞（R 3处开路）；（3）R 3=0（R 3处短路）。 解：(1)为并联且相等，其等效电阻R= 8 2 =4K Ω,则 1110050 243 S U i mA R R = ==++ 123508.33326 i i i mA == == 22250 866.6676 u R i V ==?= (2)因3R =∞,则有 212100 1028 S U i mA R R = ==++ 22281080u R i V ==?= （3）因3R =0，则有2 0,i =得20,u = 31100 502 S U i mA R = == 2-5用△—Y 等效变换法求题2-5图中a 、b 端的等效电阻：（1）将结点①、②、③之间的三个9Ω电阻构成的△形变换为Y 形；（2）将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9Ω电阻构成的Y 形变换为△形。
a b ③ 题2-5图 解 （1）变换后的电路如解题2-5图（a ）所示。 因为变换前，△中Ω===9312312R R R 所以变换后，Ω=?===393 1 321R R R 故123126 (9)//(3)3126ab R R R R ?=+++=++ 7Ω= （2）变换后的电路如图2-5图（b ）所示。 因为变换前，Y 中1439R R R ===Ω 所以变换后，1443313927R R R ===?=Ω 故 144331//(//3//9)ab R R R R =+Ω=7 2-11 利用电源的等效变换，求题2-11图所示电路的电流i 。 10V 4Ω 题2-11图 解 由题意可将电路等效变 为解2-11图所示。 解解2-5图 2 R 3 R ③ ① ② ① ③ ④ 31 R 43 R 14 R
第二章电路的分析方法 电路分析是指在已知电路构和元件参数的情况下，求出某些支路的电压、电流。分析和计算电路可以应用欧姆定律和基尔霍夫定律，但往往由于电路复杂，计算手续十分繁琐。为此，要根据电路的构特点去寻找分析和计算的简便方法。 2．1 支路电流法 支路电流法是分析复杂电路的的基本方法。它以各支路电流为待求的未知量，应用基尔霍夫定律（KCL 和KVL ）和欧姆定律对结点、回路分别列出电流、电压方程，然后解出各支路电流。下面通过具体实例说明支路电流法的求解规律。 例2-1】试用支路电流法求如图2-1 所示电路中各支路电流。已知U S1 130V ，U S2 117V ，R1 1 ，R2 0.6 ，R 24 。【解】该电路有3 条支路（b=3），2个结 点（n=2）,3 个回路（L=3 ）。先假定各支路电流的参 考方向和回路的绕行方向如图所示。因为有3 条支路则 有3 个未知电流，需列出3 个独立方程，才能解得3 个未知量。根据KCL 分别对点A、B 列出的方程实际上是 相同的，即结点A、B 中只有一个结点电流方程是独立 的，因此对具有两个结点的电路，只能列出一个独立的 KCL 方程。 再应用KVL 列回路电压方程，每一个方程中至少要包含一条未曾使用过的支路（即没有列过方程的支路）的电流或电压，因此只能列出两个独立的回路电压方程。根据以上分析，可列出3 个独立方程如下： 结点A I1 I2 I 0 回路ⅠI1R1 I2R2 U S1 U S2 回路ⅡI2 R2 IR U S2 I1 10A， I2 5A， I=5A 联立以上3 个方程求解，代入数据解得支路电流 通过以上实例可以总出支路电流法的解题步骤是： 1．假定各支路电流的参考方向，若有n个点，根据KCL 列出（n－１）个结点电流方程。 ２．若有b 条支路，根据KVL 列（b－n＋１）个回路电压方程。为了计算方便，通常选网孔作为回路。
2-2(1)．求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等效电阻ab R 。 解：先求开关K 断开后的等效电阻： ()()Ω=++=9612//126ab R 再求开关K 闭合后的等效电阻： ()()Ω=+=86//1212//6ab R 2-2(2)．求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等效电阻ab R 。 解：先求开关K 断开后的等效电阻： ()Ω=+=384//4ab R 再求开关K 闭合后的等效电阻： Ω==24//4ab R 2-3．试求题图2－3所示电路的等效电阻ab R 。 （a ） 解： 题图2-3（a ） a Ω Ωa Ω Ω a 题图2-2（1） 题图2-2（2） a b Ω 4Ω 8
240//360144ab R =ΩΩ=Ω （b ） 解： 40ab R =Ω 题图2-3（b ） a b a b 20Ω60 Ω a 40 Ω a b 20 Ω60 Ω a 20ΩΩ a Ω Ω a a a a Ω
2-25（1）. 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解：在图中画一条垂线，使左右两边对称，参见图中虚线所示。显然虚线为等位线，没有电流流过，故图中电阻0R 可去掉，其等效电阻为： ()()[]Ω=++=48//88//88ab R 2-25（2）. 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解：此题与上题相同，只是其中电阻的阻值不同，但仍保持其对称性。采用同样的方法处理，有： ()()[]Ω=++=7 12 4//22//66ab R 2-25（3）. 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解：在图中画一条垂线，使左右两边对称，参见图中虚线所示。显然虚线为等位线，没有电流流过，故可将图中c 点分开，参见其等效图（题图2-25（3-1））所示，其等效电阻为： ()[]R R R R R R R ab 9 10 2//2//2//2= += 2-8．求图示电路的等效电压源模型。 （1）解：等效电压源模型如题图2-8（1-1）所示。 题图2-25（1） 题图2-25（2） 题图2-8（1） a b V 10题图2-8（1-1） 题图2-25（3） 题图2-25（3-1） R
第二章电阻电路的等效变换 等效变换”在电路理论中是很重要的概念，电路等效 变换的方法是电路问题分析中经常使用的方法。 所谓两个电路是互为等效的，是指（1）两个结构参数 不同的电路再端子上有相同的电压、电流关系，因而可以互代换的部分）中的电压、电流和功率。 相代换；（2）代换的效果是不改变外电路（或电路中未由此得出电路等效变换的条件是相互代换的两部分电 路具有相同的伏安特性。等效的对象是外接电路（或电路未变化部分）中的电压、电流和功率。等效变换的目的是简化电路，方便地求出需要求的结果。 深刻地理解“等效变换” 的思想，熟练掌握“等效变换” 的方法在电路分析中是重要的。 2-1 电路如图所示，已知。若：（1）；（2）；（3）。试求以上3 种情况下电压和电流。 解：（1）和为并联，其等效电阻， 则总电流分流有 2）当，有
3），有 2-2 电路如图所示，其中电阻、电压源和电流源均为已知，且为正值。求：（1）电压和电流；（2）若电阻增大，对哪些元件的电压、电流有影响？影响如何？ 解：（1）对于和来说，其余部分的电路可以用电流源 等效代换，如题解图（a）所示。因此有 2）由于和电流源串接支路对其余电路来说可以等效为 个电流源，如题解图（b）所示。因此当增大，对及的电 流和端电压都没有影响。 但增大，上的电压增大，将影响电流源两端的电压， 因为 显然随的增大而增大。 注：任意电路元件与理想电流源串联，均可将其等效 为理想电压源，如本题中题解图（a）和（b）o但应该注意等效是对外部电路的等效。图（a）和图b) 中电流源两端 的电压就不等于原电路中电流源两端的电压。同时，任意电
2-1 K 解:) (6A = 闭合时: 总电阻Ω = + ? + =4 6 3 6 3 2 R ) (5.7 4 30 30 1 A R I= = = 此时电流表的读数为:) (5 5.7 3 2 6 3 6 1 A I I= ? = + = 2-2 题2-2图示电路，当电阻R2=∞时，电压表12V；当R2=10Ω时，解:当∞ = 2 R时可知电压表读数即是电源电压 S U. . 12V U S = ∴ 当Ω =10 2 R时,电压表读数:4 12 10 10 1 2 1 2= ? + = + = R U R R R u S (V) Ω = ∴20 1 R 2-3 题2-3图示电路。求开关K打开和闭合情况下的输入电阻R i。
解：K )(18.60//(10Ω+=∴i R K )(8//30//(10Ω==∴i R 2-4 求题2-3图示电路的等效电阻R ab 、R cd 。
解：电路图可变为： ) (1548 82.2148 82.2148//82.21)4040//10//(80//30) (08.1782.294082 .294082.29//40)80//3040//10//(40)(4020 800)(8010800) (4020 800 20201020202010123123Ω=+?==+=Ω=+?==+=Ω==Ω==Ω==?+?+?=cd ab R R R R R 2-5 求题2-5图示电路的等效电阻 R ab 。 题2-59Ω Ω Ω
解：(a)图等效为： 5k Ω 4k Ω 4k Ω 8k Ω a b 5k Ω 2k Ω 8k Ω a b )(73.315 56 8787)25//(8Ω==+?=+=∴ab R (b)图等效为： 5Ω 5Ω 15Ω a b 3Ω )(96325 150 310153)55//(153Ω=+=+=?+=++=∴ab R (c)图等效为： b a 9Ω 10Ω 5Ω 2Ω 4Ω 8Ω 注意到54210?=?，电桥平衡，故电路中9 电阻可断去 )(67.127 147 148)25//()410(8Ω=+?+=+++=∴ab R (d)图等效为： b a 54Ω 14Ω R 12 R 23 R 31 18 1818912+?= R
习题答案 2-2 电路如题图2-2所示，已知30Ω电阻中的电流I 4=0.2A ，试求此电路的总电压U 及总电流I 。 解： 如上图所示，可得 V 901009.010090A 9.03010A 6.02A 3.02060 306030A 1.05.0323254345=?==Ω =+==+=Ω =+====+=Ω=+?= ==IR U R R I I I R R I I I I I R I I ac bc ac bc 2-6 六个相等电阻R ，各等于20Ω，构成一个闭合回路（题图2-6所示）。若将一外电源依次作用a 和b ，a 和c ，a 和d 之间，求在各种情况下的等效电阻。 Ω 题图2-2 习题2-2电路图 Ω 习题2-2电路图
解： 如上图所示，若将电源作用于a 和b ，则有 Ω =====350 65//52 2121R R R R R R R R R ab 同理，若将电源作用于a 和c ，则有 Ω =====380 68//422 2121R R R R R R R R R ac 若将电源作用于a 和d ，则有 Ω =====3069//332 2121R R R R R R R R R ad 题图2-6 习题2-6电路
2-11 试为题图2-11所示的电路，写出 （1） 基尔霍夫电流定律独立方程（支路电流为未知量）； （2） 基尔霍夫电压定律独立方程（支路电流为未知量）； （3） 网孔方程； （4） 节点方程（参考节点任选）。 解： 如上图所示。 （1） 由KCL ，有 00 524321164=--=--=--I I I I I I I I I （2） 由KVL ，有 I I 5
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。
1．答：系统连接简单：I2C 总线系统的基本结构如图12-7。I2C 总线系统直接与具有I2C 总 线接口的各种扩展器件（如存储器、I/O 芯片、A/D、D/A、键盘、显示器、日历/ 时钟）连接。I2C 总线对各器件寻址采用纯软件的寻址方法，无需片选线的连接，这样就大大简化了 总线数量，系统各部件之间的连接只需两条线。数据传输速率较高：在标准I2C 普通模式下，数据的传输速率为100kbit/s ，高速模式下可达400kbit/s 。2．答：I2C 总线的起始信 号和终止信号都由主机发出，在起始信号产生后，总线就处于占用状态；在终止信号产生后， 总线就处于空闲状态。由图12-9 见起始信号和终止信号的规定。（1）起始信号（S）。在 SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号，只有在起始信号以后， 其他命令才有效。（2）终止信号（P）。在SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平 的变化表示终止信号。随着终止信号的出现，所有外部操作都结束。3．答：无论I2C 总 线上的数据传输方向由寻址字节中的数据传输方向位规定：寻址字节器件地址引脚地址 方向位DA3 DA2 DA1 DA0 A2 A1 A0 R/ =1，表示主机接收（读）。R/ =0，表示主机发送（写）。 4．答：单片机对I2C 总线中的器件寻址采用软件寻址，主机在发送完起始信号后，立即发 送寻址字节来寻址被控的从机，寻址字节格式如题 3 所示。7 位从机地址即为“DA3、DA2、DA1、DA0”和“A2、A1、A0”。其中“DA3、DA2、DA1、DA0”为器件地址，是外围器件固 有的地址编码，器件出厂时就已经给定。“A2、A1、A0”为引脚地址，由器件引脚A2、A1、 A0 在电路中接高电平或接地决定（见图12-12）。5．答：I2C 总线数据传送时，传送的字 节数（数据帧）没有限制，每一字节必须为8 位长。数据传送时，先传送最高位，每一个被 传字节后面都须跟 1 位应答位（一帧数据共9 位），如图12-10。I2C 总线在传送每一字节数 据后都须有应答信号A，A 信号在第9 个时钟位上出现， A 信号对应的时钟由主机产生。这 时发方须在该时钟位上使SDA线处于高电平，以便收方在这一位上送出低电平的应答信号A。由于某原因收方不对主机寻址信号应答时，例如接收方正在进行其他处理而无法接收总线上 的数据时，必须释放总线，将数据线置为高电平，而由主机产生一个终止信 号以结束总线的数据传送。当主机接收来自从机的数据时，接收到最后一个数据字节后， 必须给从机发送一个非应答信号（），使从机释放数据总线，以便主机发送一个终止信号， 从而结束数据的传送。6．答：依照下面的数据传送格式：S 从机地址0 A 数据A/ Sr 从 机地址r 1 A 数据P 依次调用依照上述数据传送格式的12.5.2 小节中的各子程序。 第13 章AT89S51单片机的应用设计与调试参考答案1．答：A．错；B．错；C．对；D．错（最小系统不能直接测量模拟信号）。2．答：用户样机是以AT89S51单片机为核心的应用 系统，没有对单片机中的程序进行检错调试的手段，也无法发现程序运行中的设计硬件的问 题，也无法进行软件的开发（如编辑、汇编、调试程序等），因此，必须借助某种开发工具 ---仿真开发系统所提供的开发手段来解决上述问题。 3．答：仿真开发系统由哪几部分组成? 目前国内大多使用通用机的仿真开发系统。主要由 PC 机、在线仿真器组成，有的还包含有用于程序烧录的编程器，在加上与上述配套的编辑 软件、仿真调试软件，程序烧录软件等。此外还有独立型仿真器。该类仿真器采用模块化 结构，配有不同外设，如外存板、打印机、键盘/ 显示器等，用户可根据需要选用。尤其在 工业现场进行程序仿真调试时，往往没有PC机的支持，这时使用独立型仿真器也可进行仿 真调试工作，只不过要输入机器码，稍显麻烦一些。至于软件仿真开发工具Proteus 软件 是一种完全用软件手段对单片机应用系统进行仿真开发的。软件仿真开发工具与用户样机在 硬件上无任何联系。不能进行用户样机硬件部分的诊断与实时在线仿真。4．答：调试过 程见图13-13，4 个步骤。（1）输入用户源程序：用户使用编辑软件源程序输入到PC机中，并保存在磁盘上。（2）汇编并检查语法错误：在PC 机上，利用汇编程序对用户源 程序进行汇编，直至语法错误全部纠正为止。（3）动态在线调试：对用户的源程序进行
初中物理串联电路基本计算 1 ．在图1所示的电路中,电源电压为6伏且不变,电阻R 1的阻值为20欧.闭合电键S ,电流表 的示数为0.1安.求: ① 电压表的示数. ② 电阻R 2的阻值. 2 ．在图2所示的电路中,电源电压为10伏且保持不变,电阻R 1的阻值为30欧.闭合电键S 后, 电路中的电流为0.2安.求:①电阻R 1两端的电压.②电阻R 2的阻值. 3 ．如图3电路中,电源电压保持36伏不变,电阻R 1为48欧,当电键K 闭合时,电流表示数为0.5 安,求: (1)电阻R 1两端电压; (2)电阻R 2的阻值. 4 ．如图4所示,电源电压为12V ,R 1=10Ω,开关S 闭合后,电压表的示数为4V ,求: (1)R 1的电压; (2)通过R 1的电流; (3)R 2的阻值. R 2 S R 1 图2 图1 图3 图4
5．在图5所示电路中,电源电压为6伏,电阻R 1的阻值为l0欧,闭合电键后,通过R 1的电流为 0.2安.求: (1)电压表的示数; (2)电阻R 2两端的电压和R 2的阻值; (3)通电10分钟,通过 R 1的电荷量. 6．如图6所示的电路中,电阻R 2的阻值为10欧,闭合电键K ,电流表、电压表的示数分别为0.3 安和1.5伏.求: (1)电阻R 1的阻值. (2)电源电压. (3) 通电1分钟,通过电阻R 2的电荷量. 7．如图7(a )所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R 2上标有 “50Ω 2Α”字样,当滑片在b 端时,电流为0.2安,电压表示数为2伏, 求:①电源电压; ②移动滑片,当滑片在某位置时,电压表的示数如图7(b )所示,求R 2连入电路的电阻. 图5 图6 A K 2R 1 V V R 1 R 2 S a b 图7 (a) 1 2 3 图7 (b)
9．1 题9．1图所示电路已处于稳定状态，在t = 0时开关S 闭合，试求初始值C u (0+)、 L i (0+)、R u (0+)、C i （0+） 、L u (0+)。 + _ u R i L S +_ 6V 1F +_ u C i i C +_u 4Ω1Ω 2Ω 2Ω i 1 题9．1图 解 -=0t V u R 4 14)0(=?=- V u u R C 4)0()0(==-- 0)0(=-C i V u L 0 )0(=- A i L 1 )0(=- +=0t V u u C C 4)0()0(==-+ A i i L L 1 )0()0(==-+ V i R u L R 414)0()0(=?=?=++ V u u u C L R 0)0()0()0(=-++++ 0)0(=+L u 对结点a 写KCL 方程有 0)0()0(2 )0(1=---+++L C C i i u A i C 2 )0(-=+ 9．2 题9．2图所示电路已处于稳定状态，在t = 0时开关S 闭合，试求初始值i (0+)、1i (0+)、u (0+)、C i (0+)。 A +_ u C i C 0.1F + _ u R +_u L 2Ω 4Ω S i L u C 题9．2图 解 A i 2 2 16)0(1=+= - V i u C 4 )0(2)0(1=?=-- 0)0(=-C i
开关S 合上时有 A u i C 5.04 464 ) 0(6)0(=-= -=++ 对b 点写结点电压方程 0)0(2 1)0()2 1211(6=- ++ +-++C b u u 得 V u u C b 42 262 1211)0(2 16)0(=+= ++ + = ++ A u i b 2461 ) 0(6)0(1=-=-= ++ V u u b 4)0()0(==++ 对c 点写KCL 有 A u u i i C b C 5.02 445.02 ) 0()0()0()0(=-+ =-+=++++ 9．12 题9．12图所示电路，开关S 在位置a 时电路处于稳定状态，在 t = 0时开关S 合向位置b ，试求此后的C u (t)、i (t)。 u C 题9．12图 解 此时电路的响应是全响应 V u C 1055 112)0(=?+= - 开关由位置a 合向位置 b 后，零输入响应为 τ t C e t u -='10)( s RC 25 .01.05 555=?+?= =τ
前者是电阻的决定式，说明电阻和哪些因素有关，后者是定义式，提供了测量电阻的手段，并不能说明R 与U 成正比与I 成反比。 测量电路 测量电路有两种方法：电流表内接法和电流表外接法． 甲图中:1X V X X X X V V R R R U R R R I R R R = ==++外＜,误差ΔR=R 外－R X =2 X X V R R R - + 乙图中: X A X U R R R R I = =+内＞, 误差ΔR=R 内－R X =R A 确定内接法还是外接法，有三种方法： a ．直接比较法：当R x >>R A 时用内接法，当R x < 伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件。 2、串联电路和并联电路：串联，，并联：①几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一； ②若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻； ③若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大； ④若并联的支路增多时，总电阻将减小；（5）当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。 分压式与限流式接法： 名称/电路图 （限流电路） （分压电路） 电流调节范围 R U I R R U R ≤≤+0 R U I R ≤ ≤0 电压调节范围 U U U R R R R ≤≤+0 U U R ≤≤0 效果比较 0R R R U U R +=U R R R U R 0 += R R R R R U U R R R U b a b a b R ++= = ＋并并 当R>>R 0调节效果相当差，一般适用 于R 与R 0相差不多时 缺点 调节范围小，在R>>R 0时，调节效果差 电路结构较复杂，在用电器正常工作时，电路消耗的功率较大，在R< 第1章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解： 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 2. 如何理解计算机的层次结构？ 答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。 （1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 （2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。 （3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。 通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。 3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语 言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。 4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 ●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大 部件组成； ●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访 问； ●指令和数据均用二进制表示； ●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的 性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； ●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ●机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 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 21104A I I =-= 再由图(a)得 32120 1A 360120 I I =? =+ 由KVL 得， 第二章习题 2.1 如题2.1图所示有向拓扑图，试选2种树，并标出2种树所对应的基本 (a) 树一1T 如图所示。 基本割集为：c1{1,2,4}, c2{1,3,7}, c3{1,3,6,8}, c4{1,3,6,5,4} 基本回路为：l1{5,6,8}, l2{2,4,5}, l3{3,5,8,7}, l4{1,2,5,8,7} (b) 树二2T 如图所示。 基本割集为：c1{4,5,8}, c2{5,7,8}, c3{1,3,7}, c4{4,2,3,7} 基本回路为：l1{2,4,5}, l2{5,6,8}, l3{1,2,3}, l4{1,2,6,7} 2.2 题2.2图示电路，求支路电流1I 、2I 、3I 解：列两个KVL 回路方程： 051)54211=-+++I I I （ 021)510212=-+++I I I （ 整理为： 45921=+I I 115521=+I I 解得：A I 5.01= A I 1.02-= 而 A I I I 4.0)213-=+- =（ 2.3 如题2.3图所示电路，已知电流A I 21=解：可列KVL 回路方程： 2I+2+(i-3)R=3 已知 i=2A ，代入上式可得： R=3Ω 2.4 如题2.4图所示电路，试选一种树，确定基本回路，仅用一个基本回路方程求解电流i 。 解： 10(i-6)+5(0.4i+i)+13i=0 解得： i=2A 2.5 如题2.5图所示电路，试选一种树，确定基本割集，仅用一个基本割集方程求解电压u 。若用节点法，你将选择哪一个节点作参考点？试用一个节点方程求电压u 。 解：① ② 选3为参考节点，列方程如下： 520 1 8120124-=-+u u ）（ 已知V u 122-=，代入上式，有： 520 12812014-=++u ）（ 解得节点点位： V u 324-= 又可知 0124=++u u 得： V u u 201232124=-=--= 第6章-基本放大电路-填空题： 1．射极输出器的主要特点是电压放大倍数小于而接近于1，输入电阻高、输出电阻低。 2．三极管的偏置情况为发射结正向偏置，集电结正向偏置时，三极管处于饱和状态。 3．射极输出器可以用作多级放大器的输入级，是因为射极输出器的。（输入电阻高）4．射极输出器可以用作多级放大器的输出级，是因为射极输出器的。（输出电阻低）5．常用的静态工作点稳定的电路为分压式偏置放大电路。 6．为使电压放大电路中的三极管能正常工作，必须选择合适的。（静态工作点） 7．三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点，即计算、、三个值。（I B、I C、U CE）8．共集放大电路（射极输出器）的极是输入、输出回路公共端。（集电极） 9．共集放大电路（射极输出器）是因为信号从极输出而得名。（发射极） 10．射极输出器又称为电压跟随器，是因为其电压放大倍数。（电压放大倍数接近于1）11．画放大电路的直流通路时，电路中的电容应。（断开） 12．画放大电路的交流通路时，电路中的电容应。（短路） 13．若静态工作点选得过高，容易产生失真。（饱和） 14．若静态工作点选得过低，容易产生失真。（截止） 15．放大电路有交流信号时的状态称为。（动态） 16．当时，放大电路的工作状态称为静态。（输入信号为零） 17．当时，放大电路的工作状态称为动态。（输入信号不为零） 18．放大电路的静态分析方法有、。（估算法、图解法） 19．放大电路的动态分析方法有微变等效电路法、图解法。 20．放大电路输出信号的能量来自。（直流电源） 二、计算题： 1、共射放大电路中，U CC=12V，三极管的电流放大系数β=40，r be=1KΩ，R B=300KΩ，R C=4KΩ，R L=4K Ω。求（1）接入负载电阻R L前、后的电压放大倍数；（2）输入电阻r i输出电阻r o 解：（1）接入负载电阻R L前： A u= -βR C/r be= -40×4/1= -160 接入负载电阻R L后： A u= -β(R C// R L) /r be= -40×(4//4)/1= -80 （2）输入电阻r i= r be=1KΩ 输出电阻r o = R C=4KΩ 2、在共发射极基本交流放大电路中，已知U CC = 12V，R C = 4 k?，R L = 4 k?，R B = 300 k?，r be=1KΩ，β=37.5试求： （1）放大电路的静态值 （2）试求电压放大倍数A u。 2—1 试写出如图2—55所示二端网络的V AR 。 - S U - S U + -S I S U S U + - I + - S I + - S I ) (c ) (g ) (h 552-图1 2-题 解: ) (11).() (11).()()..()().()..().().().(S S S S S S S S S S I GU I I I GU I h U RI U U RI U U g I U g G I f U I r R U e I GU I d I GU I c U IR U b U IR U a +β -= +β+=+α+= ++α-=++=+-=--=-=-=+-= 2—2 画出下列二端网络V AR 所对应的最简电路，其中u 和i 采用关联参考方向。 s s s u Ri u u Ri u u Ri u +-=-=+=).3()2()1( s s s i Gu i i Gu i i Gu i +-=-=+=)6()5()4( 解(1) -u (2) -u (3) - R -或 者 -s u s u (4) (5) +-u (6) +-u 或 者 +-u 2—3 将如图2—56所示各电路化简。 +- u 56 2-图3 2-题 解: 原图? 3)(a 原图) (b ? ? ) (c 原图? ? 原图)(d ? ? ) (d ) (e ) (a ) ( b V 93Ω 3342A 2) (c 45V 10 )(e 原图 ? ? 2-4. 求图示电路的V A R ，并找出一种 最简等效电路。 5V （a ） 【解】原电路? 5V ? 5V 由K V L 得 1015555u i i i =-++= + 因此，最简等效电路为 5V 或 2V x u （b ） 【解】原电路? 第二章电力系统基本知识 一、单项选择题 1、电力系统是由（A）组成的整体。 A. 发电厂、输配电线路、变配电所和用电单位 B. 发电厂、输配电线路、变配电所 C. 发电厂、输配电线路、变配电所和用电单位 D. 发电厂、变配电所和用电单位 2、发电厂与用电负荷中心相距较远，为了减少网络损耗，所以必须建设（B）、高压、超高压输电线路，将电能从发电厂远距离输送到负荷中心。 A. 降压变电所 B. 升压变电所 C. 中压变电所 D. 低压变电所 3、交流高压输电网一般指110KV、（D ）电网。 A. 10KV B. 20KV C. 35KV D. 220KV 4、高压配电网一般指（C ）、110KV及以上电压等级的配电网。 A. 10KV B. 20KV C. 35KV D. 480V 5、电力生产的特点是（A）、集中性、适用性、先行性。 A. 同时性 B.广泛性 C.统一性 D. 不定性 6、在负荷不变的情况下配电系统电压等级由10KV提高到20KV，功率损耗降低至原来的（D）。 A. 10％ B. 15％ C. 20％ D. 25％ 7、对于电力系统来说。峰谷差越（A），用电越趋于合理。 A. 小 B. 大 C. 稳定 D.不变 8、发电厂、电网经一次投资建成之后，它就可以随时运行，电能（A）时间、地点、空间、气温、风雨、场地的限制，与其他能源相比最清洁、无污染，对人类环境无害的能源。 A.不受或很少受 B. 很受 C. 非常受 D.从来不受 9、下列各项，一般情况下属于一类用电负荷的是（B）。 A. 农村照明用电 B. 中断供电时将造成人身伤亡 C. 市政照明用电 D. 小企业动力用电 10、一类负荷重的特别重要负荷，除由（B）独立电源供电外、还应增设应急电源，并不准将其他负荷接入应急供电系统。 A.一个 B. 两个 C. 三个 D.四个 11、（A）是电力网中线路连接点，是用以变换电压、交换功率和汇集分配电能的设施。 A. 变、配电所 B. 发电厂 C. 输电线路 D. 配电线路 12、按变电所在电力系统中的位置、作用及其特点划分，变电所的主要类型有枢纽变电所、区域变电所、地区变电所、（A）地下变电所和无人值班变电所等。 A. 配电变电所 B. 110KV变电所 C. 10KV变电所 D. 35KV变电所 13、变、配电所一次主接线中所用的电气设备，称为（D）。 A.通信设备 B. 运动设备 C. 二次设备 D.一次设备 第二章 电阻电路的等效变换 “等效变换”在电路理论中是很重要的概念，电路等效变换的方法是电路问题分析中经常使用的方法。 所谓两个电路是互为等效的，是指（1）两个结构参数不同的电路再端子上有相同的电压、电流关系，因而可以互相代换；（2）代换的效果是不改变外电路（或电路中未被代换的部分）中的电压、电流和功率。 由此得出电路等效变换的条件是相互代换的两部分电路具有相同的伏安特性。等效的对象是外接电路（或电路未变化部分）中的电压、电流和功率。等效变换的目的是简化电路，方便地求出需要求的结果。 深刻地理解“等效变换”的思想，熟练掌握“等效变换”的方法在电路分析中是重要的。 2-1 电路如图所示，已知12100,2,8s u V R k R k ==Ω=Ω。若：（1）38R k =Ω；（2）处开路）33(R R ∞=；（3）处短路）33(0R R =。试求以上3种情况下电压2u 和电流23,i i 。 解：（1）2R 和3R 为并联，其等效电阻84R k ==Ω， 则总电流 mA R R u i s 3504210011=+=+= 分流有 mA i i i 333.86502132=== = V i R u 667.666508222=?== （2）当∞=3R ，有03=i mA u i s 10100212=== V i R u 80108222=?== （3）03=R ，有0,022==u i mA R u i s 50210013=== 2-2 电路如图所示，其中电阻、电压源和电流源均为已知，且为正值。求：（1）电压2u 和电流2i ；（2）若电阻1R 增大，对哪些元件的电压、电流有影响？影响如何？ 解：（1）对于2R 和3R 来说，其余部分的电路可以用电流源s i 等效代换，如题解图（a ）所示。因此有 323 32R R i R i += 32322R R i R R u s +=计算机组成原理第二版课后习题答案
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