电路分析基础第一章 电路模型和电路定律

电路习题参考答案

1 第一章 电路模型和电路定律

1.P25 1－3 求解电路以后，校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡，即一部分元件发出的总功率应等于其他元件吸收的总功率。试校核题1-3图中电路所得解答是否正确。

ACEBAD+40V－+20V－••••5A2A2A2A1A+60V－+60V－+60V－

题1-3图

解 由图可知，元件A的电压、电流为非关联参考方向，其余元件的电压、电流均为关联参考方向。所以各元件的功率分别为：

Ap=60×（-5）= -300W＜0，为发出功率

Bp=60×1= 60W＞0，为吸收功率

Cp=60×2= 120W＞0，为吸收功率

Dp=40×2= 80W＞0，为吸收功率

Ep=20×2= 40＞0，为吸收功率

电路的总功率为

p=Ap+Bp+Cp+Dp+Ep

即元件A发出的总功率等于其余元件吸收的总功率，满足功率平衡。

电路习题参考答案

2 3.P27 1－8 试求题1-8图中各电路的电压U，并分别讨论其功率平衡。

题1-8图

解 应用KCL先计算电阻电流RI，再根据欧姆定律计算电阻电压RU，从而得出端电压U，最后计算功率。

（a） 图中

RI=2＋6=8A

U=RU=2×RI=2×8=16V

所以输入电路的功率为

P=U×2=16×2=32W

电流源发出功率

1P=6×U=6×16=96W

电阻消耗功率

RP=2×2RI=2×28=128W

显然P＋1P=RP，即输入电路的功率和发出的功率都被电阻消耗了。 2+－2AU••6A－2A2+U••6A2A3+－U••4A5A4+－U••3A(a)(b)(c)(d) 电路习题参考答案

3 （b）图中

RI=6-2=4A

U=RU=2×RI=2×4=8V

1-1、求如图电路中的开路电压Uab。

答案 -5V

1-2、

已知一个Us=10V的理想电压源与一个R=4Ω的电阻相并联，则这个并联电路的等效电路可用( A )表示.

A. Us=10V的理想电压源； B. R=4Ω的电阻；

C. Is=2.5A的理想电流源； D. Is=2.5A和 R=4Ω的串联电路

1-3、求如图所示电路的开路电压。

(a) u=20-5×10=-30V

(b) u=40/3V

1-4、求图示电路中独立电压源电流I1、独立电流源电压U2和受控电流源电压U3。

1-5、求图示电路中两个受控源各自发出的功率。

解：对节点②列KCL方程求得i1： A3A92111iii

电阻电压

V6)2(11iu

利用KVL方程求得受控电流源端口电压（非关联）

V123112uuu

受控电流源发出的功率

W72212cccsiup

受控电压源发出的功率为

W1082321vcvsiup

1-6、如图所示电路，求R上吸收功率。

6A 4

1

R 2

2A

3

答案：18W

1-7、求图示电路中的电压0U。

1-8、求图示电路中的电流I和电压U。

② ① +-21uA91i13u12i

1-9、求图示电路中A点的电位VA。

（a） （b）

解：（a）等效电路如下图所示：

（b）等效电路如下图所示：

1-10、如图所示电路，求开关闭合前、后，ABU和CDU的大小。

1-11、求图示电路中，开关闭合前、后A点的电位。

解：开关闭合时，等效电路如图所示：

1.在理想电路元件中，主要有（电阻元件）、（电感元件）、（电容元件）和（电源元件）等。

*2.电路中把能够提供电能或电信号的电路元件称作（电源），把用电设备称作（负载）。

3.关于电压和电流的方向，有（实际）方向和（参考）方向之分。

4.习惯上规定（正电荷）运动的方向或（负电荷）运动的相反方向为电流的方向实际方向。

*5.在国际单位制中，功率的单位为（W），能量的单位为（J）。

*6.电阻的单位为（），电容的单位为（F）。

7.当电阻串联在同一电路中，各电阻中流过的（电流）相同，等效电阻等于（各电阻之和）。

8.当电阻并联在同一电路中，各电阻两端的（电压）相同，等效电阻的倒数等于（各电阻倒数之和）。

9.电流的参考方向（ B ）与电流的实际方向一致。

A. 一定 B. 不一定 C. 可能 D.根据电路

10.电流的参考方向与实际方向选的一致，则在参考方向下电流（ B ）；电流的参考方向与实际方向选的相反，则在参考方向下电流（ C ）。

A. 0i B. 0i C. 0i D. 1i

11.在国际单位制中，电流的单位为（ C ），电荷的单位为（A），电压的单位为（B）。

A. C B. V C. A D. P

12.电阻元件消耗的功率为（ B ），电容元件的储能公式为（ A ），电感元件的储能公式为：（ C ）。

A. 221CuW B. RiP2 C. 221LiW D. IRU

13.电路中某点至参考点的电压称为（ C ）。

A. 电能 B. 电量 C. 电位 D. 电势

14.在分析电路时，不能任意选定某一方向作为电流的参考方向。（×）

15.在参考方向选定之后，电流才有正负之分。（√）

16.基尔霍夫电流定律（KCL），在任一时刻流出（流入）任一节点的各支路

电流的代数和为零。（√）

17.基尔霍夫电压定律（KVL），在任一时刻沿任一闭合路径（按固定绕向），各支路电压代数和为零。（√）

第一章 电路模型和电路定律 

本章要点 

1.电路模型、电路元件的概念； 

2.电压、电流参考方向概念； 

3.元件、电路功率的计算方法； 

4.电阻、独立电源、受控电源的概念； 

电路中电流和电压之间相互约束。分为两种:元件约束、集合约束。由基尔霍夫定律

体现。 

1‐1 电路和电路模型 

电路在不同的场景应用时复杂程度也不同，小到手电筒，大到输电网络。电路由电子器

件构成，借助电压、电流完成信号传输、测量、控制、计算。 

电能或电信号发生器成为电源，用电设备或信号接收装置等称为负载。通常激励称为输

入，如电源；响应称为输出，如用电设备。 

电路模型就是利用理想电路元件或他们的组合模块建立的模型。建模时要考虑工作条件，

并按不同准确度的要求把给定工作情况下的主要物理现象和功能反映出来。 

1‐2 电流和电压的参考方向 

Uab即电压方向为a→b，Iab即电流方向为a→b。 

1‐3 电功率和能量 

电功率与电压和电流密切相关。当正电荷从原件“+”极经元件运动到元件”‐”极时，元件

吸收能量；当正电荷从原件“‐”极经元件运动到元件”+”极时，元件释放电能量； 

元件吸收或释放能量(△W)计算：△W=u*△q

I=ୢ୯ୢ୲，△W=u*i*△t，功率p=୼୛୼୲=ui；

P＞0、W＞0时，元件吸收功率与能量；p＜0、W＜0时，元件释放电能或发出功率。 

所有的电子器件本身都有功率的限制，使用时要注意。 

1‐4 电路元件 

电路元件为电路中最基本的组成单元。元件与元件之间或通过端子与外部链接，构成电

路。 

电路物理量包括电流i、电压v、电荷q及磁通量Φ等。 

电路元件可分为线性元件、非线性元件，有源器件、无源器件等。 

1‐5 电阻元件 

欧姆定律u=ri。R即为电阻。R是一个正实常数。单位：Ω(欧姆)。 

线性电阻元件为无源器件。 

电阻元件一般把吸收的电能转换为热能或光能等。 

电阻元件也有非线性器件。 

1‐6 电压源和电流源 

电源即电池、发电机、信号源等。是有源二端器件。