第9讲直流电路与交流电路的分析

实验二电子电路的直流、交流分析一、实验目的1、应用计算机对电子电路进行直流和交流分析，包括基本工作点分析、灵敏度分析和直流传输特性分析。

2、掌握进行上述基本分析的设置方法，对所给的一些实际电路分别进行直流和交流分析，正确显示出各种波形图，根据形成的各种数据结果及波形图对电路特性进行正确的分析和判断。

二、实验内容1、对左图的共射极单管放大电路进行直流分析，做出三级管Q1的伏安特性曲线（I c～V2），V2从0伏到12伏，I b从40uA～160uA。

2、做出直流负载线：(12- V(V2:+))/1003、进行交流分析，扫描频率范围从100Hz～100MHz三、实验报告要求1、根据计算机进行分析得到的结果，绘出共射极单管放大电路中三级管Q1的伏安特性曲线（I c～V2）及直流负载线。

2、列出共射极单管放大电路中各节点的偏置电压、输入阻抗、输出阻抗、灵敏度分析结果及直流传输特性。

3、绘出三级管Q1集电极电流的交流扫描特性曲线。

实验步骤：1.对V1与Ib(Q1)j进行DcSweep分析，设置如图示：得到仿真波形如图：因此，I b从40uA～160uA变化转变为V1从1.6V~4.8V变化，设置比V1为第二参数，再次DcSweep,设置如图：并添加直流负载线得到结果：2直流Bias分析设置参数如下：运行仿真后，打开.out文件，有如下分析（1），点击，栏中的得到直流工作点如图所示（2）直流传输特性分析（Transfer Function）TF分析及输入输出阻抗（3）小信号AC分析的工作点（SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C（4）直流灵敏度分析（DC Sensitivity）3.交流扫描设置和交流扫描曲线如图。

直流变交流逆变器的工作原理及电路分享直流变交流逆变器的工作原理利用震荡器的原理，先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电，经隔直系统去掉直流分量，保留交变分量，再通过变换系统（升压或降压）变换，整形及稳压，就得到了符合我们需要的交流电。

利用振荡电路产生一定频率的脉动的直流电流，再用变压器将这个电流转换为需要的交流电压。

三相逆变器则同时产生互差120度相位角的三相交流电压。

逆变器有很多部分组成，其中最核心的部分就是振荡器了。

最早的振荡器是电磁型的，后来发展为电子型的，从分立元件到专用集成电路，再到微电脑控制，越来越完善，逆变器的功能也越来越强，在各个领域都得到了很广泛的应用。

简单直流变交流的逆变器电路该逆变器使用功率场效应晶体管作为逆变器装置。

用汽车电池供电。

因此，在输入电压为12伏直流电。

输出电压是100V的交流电。

但是，输入和输出电压不仅限于此。

您可以使用任何电压。

他们依赖于变压器使用。

波形输出为方波。

根据经验，这个电路约100W功率。

电路必须按装保险丝，因为过多的输入电流流动时，振荡器停止。

逆变器原理电路：将12V直流变成220V交流电将220V交流电转变为24V、36V、48V 都比较简单，只需要使用变压器的原理。

电磁互感，就可以获得不同的电压。

设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于n个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为根据公式可知，E就是电动势，也就是电压。

因为不变，只要铁块两端的线圈数量n不一样就可以达到变压的效果。

将交流电转变为直流电只要加上二极管就可以达到需要的效果，二极管是一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。

然后再利用变压器原理就可以将220V交流电转变成12V直流电，以及我们手机充电器的5V直流输出电压。

那么如何将12V直流转换成220V交流电呢？首先我们来了解一下逆变器，什么是逆变器？逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V，50Hz正弦波）。

能力呈现【考情分析】【备考策略】直流电路的分析与计算是高考的热点,重点考查电路的功率计算、动态过程分析等;交流电路部分由于与工农业生产和日常生活紧密结合,在近几年的高考中考查的频率较高,重点考查交变电流四值、变压器的有关知识.题型一般以选择题为主,有时也与电磁感应结合在计算题中进行考查,难度一般不大.复习时要理解串、并联电路的特点、闭合电路欧姆定律的含义、交变电流的“四值”的含义和变压器的原理.1. (2013·南通一模)如图所示是由电源E 、灵敏电流计G 、滑动变阻器R 和平行板电容器C 组成的电路,开关S 闭合.在下列四个过程中,灵敏电流计中有方向由a 到b 的电流的是( )A. 将滑动变阻器R的滑片向右移动B. 在平行板电容器中插入电介质C. 减小平行板电容器两极板间的距离D. 减小平行板电容器两极板的正对面积2. (2013·盐城二模)某电源输出的电流中既有交流又有直流成分.如果需要在R上得到直流成分,应在如图所示电路中的A、B两处连接合适的元件,合理的连接方式是( )A. A、B处均接电感线圈B. A、B处均接电容器C. A处接电感线圈,B处接电容器D. A处接电容器,B处接电感线圈3. (多选)(2013·江苏)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有( )A. 向下滑动PB. 增大交流电源的电压C. 增大交流电源的频率D. 减小电容器C的电容4. (多选)(2013·山东)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示.下列说法中正确的是( )A. 电流表的示数为10AB. 线圈转动的角速度为50π rad/sC. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行D. 0.02s时电阻R中电流的方向自右向左能力巩固1. (2013·镇江一模)如图所示,直流电路闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法中正确的是( )A. 电源的总功率一定减小B. 电源的效率一定增大C. 电容器所带电荷量减小D. 电源的输出功率一定先增大后减小2. (2013·无锡一模)某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分,而我们只需要稳定的直流,下列设计的电路图中,能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是( )3. (2013·苏北三市一模)如图电路中,电源电压u=311sin(100πt)V,A、B间接有“220V 440W”的电暖宝、“220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝.下列说法中正确的是( )A. 交流电压表的示数为311VB. 电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于C. 电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D. 1 min 抽油烟机消耗的电能为1.32×104J4. 某兴趣小组设计一种发电装置,如图所示.在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π,磁场均沿半径方向.匝数为N 的矩形线圈abcd 边长ab=cd=l 、bc=ad=2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc 与ad 边同时进入磁场.在磁场中,两条边经过处的磁感应强度大小均为B,方向始终与两条边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R.(1) 求线圈切割磁感线时,感应电动势的大小E m .(2) 若从线框ad 边进入磁场开始计时,试作出感应电动势e 随时间t 变化的图象. (3) 求外接电阻上电流的有效值I.专题九 直流与交流电路分析【能力摸底】1. D2. C3. BC4. AC【能力提升】例1 AC例2 (1) -1.8×10-6C (2) 9.6×10-6C例3 (1) e=100sin(10πt)VAV(3) 50 V (4) 12π C (5) 100 J例4 AD【能力巩固】 1. C 2. A 3. D4. (1) bc 、ad 边的运动速度v=ω2l,感应电动势E m =4NBlv, 解得E m =2NBl 2ω. (2) 图象如下图所示.(3) 电流I m =m E r R +,一个周期内通电时间t=49T,R 上消耗的电能W=2mI Rt,且W=I 2RT,解得I=24ω3()NBl r R +.。

交流电路分析与直流电路分析的基本原理比较引言：电路分析是电子工程的基础，其中交流电路分析和直流电路分析是常见的两种分析方法。

本文将分析并比较它们的基本原理，帮助读者更好地理解电路分析的不同方面。

一、交流电路分析的基本原理：交流电路分析是研究交变电路的行为和性质的过程。

交流电路中电流和电压是随时间变化的。

为了进行交流电路分析，我们需要使用复数形式的电压和电流。

复数形式使得分析计算更加方便。

交流电路的基本原理包括以下几个方面：1. 电压与电流的复数表示：在交流电路中，电压和电流都可以用复数表示，即以幅值和相位角的形式进行表示。

例如，电压可以表示为U = Um * cos(ωt + φ)，其中Um是电压幅值，ω是角频率，φ是相位角。

2. 阻抗和导纳：在交流电路中，我们引入了阻抗和导纳的概念。

阻抗表示电路对交流电的阻碍程度，而导纳表示电路对交流电的导通能力。

它们是复数形式的量，分别用Z和Y表示。

3. 电压和电流的关系：在交流电路中，电压和电流之间存在相位差。

根据欧姆定律和交流电路中的阻抗，我们可以得到电压和电流之间的关系。

根据基尔霍夫电流定律和电压定律，我们可以建立电压和电流的等效方程。

二、直流电路分析的基本原理：直流电路分析是研究直流电路的行为和性质的过程。

与交流电路不同，直流电路中电流和电压是恒定不变的。

直流电路的基本原理包括以下几个方面：1. 电压与电流的线性关系：在直流电路中，电压和电流之间遵循线性关系。

根据欧姆定律，电压等于电流乘以电阻。

这个关系简化了直流电路分析的过程。

2. 基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是直流电路分析的重要工具。

根据基尔霍夫电流定律和电压定律，我们可以建立节点电流和回路电压的等效方程。

通过求解这些方程，我们可以确定电路中电压和电流的分布。

3. 等效电阻：在直流电路中，电路元件可以用等效电阻进行简化。

等效电阻是指在直流电路中具有与原电路相同电流-电压特性的电阻。

这简化了直流电路的分析和计算过程。

直流电路和交流电路的分析直流电路是指电流方向始终保持不变的电路。

在直流电路中，电流从正极流向负极，电流大小随着电压和电阻的变化而改变。

而交流电路则是电流方向周期性地改变的电路。

交流电路中的电流随着时间的变化而变化，产生周期性的正负摆动。

一、直流电路分析在直流电路分析中，我们通常使用基尔霍夫定律和欧姆定律来计算电流和电压。

基尔霍夫定律可以总结为两个原则：节点电流定律和环路电压定律。

1. 节点电流定律节点电流定律指出，在任何一个节点处，流入节点的电流等于流出节点的电流之和。

根据节点电流定律，我们可以根据电路图来建立方程组，通过求解方程组来计算电流值。

2. 环路电压定律环路电压定律指出，在任何一个闭合回路中，电压源的代数和等于电阻元件的代数和。

根据环路电压定律，我们可以通过沿着任意一条闭合回路进行电压计算。

通过电阻的欧姆定律，我们可以根据电压和电阻的关系来计算电流值。

二、交流电路分析在交流电路分析中，我们需要考虑频率和相位的影响。

交流电路中的电流和电压随着时间的变化而变化，可以表示为正弦波。

因此，我们需要使用复数形式的分析方法，例如复数阻抗和相量表示法。

1. 复数阻抗复数阻抗是描述交流电路中电阻、电感和电容元件的特性的一种方法。

电阻的复数阻抗等于其本身，电感的复数阻抗与频率有关，电容的复数阻抗与频率的倒数有关。

通过计算复数阻抗，我们可以得到交流电路的总阻抗，从而计算电流和电压。

2. 相量表示法相量表示法是一种将交流电路中的电流和电压表示为幅值和相位角的方法。

相量表示法可以方便地进行计算和分析，特别适用于频率和相位的变化。

通过将交流电路中的电流和电压表示为相量，我们可以使用简单的代数运算来计算电流和电压的值。

总结：直流电路和交流电路是电路学习中的重要内容，通过基尔霍夫定律、欧姆定律、复数阻抗和相量表示法等方法，可以对电流和电压进行准确的分析。

直流电路分析主要依靠基尔霍夫定律和欧姆定律，而交流电路分析需要考虑频率和相位等因素。

教案设计学科汽车电工电子技术基础授课班级(不填）教学性质常规教学地点(不填）授课教师（不填）课题直流电流和交流电路课时说明共 4 课时教学目的1、了解直流电路和交流电路的区别2、了解电路和电路图的概念3、理解电路中电流、电压、电功率等基本物理量4、了解电路中通路、断路和短路三种状态5、了解交流电路中几种纯电路形式及特点教学重点1、直流电路和交流电路的区别2、电路和电路图的概念3、电路中通路、断路和短路三种状态教学难点1、直流电路和交流电路的区别2、电路和电路图的概念教学过程(一)一、导入新课案例分析：张华在学完基本元器件后，能辨认电路板中的元器件了，这让他很是开心。

这天，他在李师傅那找了一个12V汽车收音机，准备自己做一个12V电源,买来了一个220V转12V 的交流变压器、插头、电源线等配件，一切准备好后，接上220V市电后，收音机不但不能正常工作，还闻到了刺鼻的烧焦的味道，这下把张华给吓懵了。

第二天找到李师傅，经过李师傅详细解释，张华才恍然大悟。

二、学习新课一、直流电路直流电路就是电流的方向不变的电路，直流电路的电流大小是可以改变的。

电流的大小方向都不变的称为恒定电流。

直流电流只会在电路闭合时流通，而在电路断开时完全停止流动。

三、探讨与研究最简单的电路，电源是干电池，负载是白炽灯，中间环节由导线和开关构成。

对电源来讲，负载和中间环节称为外电路，电源内部的电路称为内电路。

1、电路和电路图电路是电流流过的路径。

复杂电路呈网状，所以电路又称为网络。

电路是由电源、负载和中间环节三部分构成的。

电源是给电路提供电能或信号的器件；负载是电路中吸收电能或输出信号的器件；中间环节则根据电路作用、需要而不同，通常由起引导和控制或测量作用的器件构成.2、电路的作用电路的作用可分为两种，一种是实现电能的传输和转换，各类电力系统都属于这一类；另一种是实现信号的传递处理，如电子技术中的放大器、整流电路等。

注意：在电路分析时，根据电路的作用可以分为直流通路分析与信号通路分析个两方面。

直流电路、动态电路、交流电路(含耦合电感、变压器)三个部分。

第一部分直流电路一、复习内容1．电压、电位、电流及参考方向、电功率：UI P =P.5(1)U 、I 参考方向关联：⎩⎨⎧<>=)(00提供实发实吸吸UIP (2)U 、I 参考方向非关联：⎩⎨⎧<>-=)(00提供实发实吸吸UIP 2．欧姆定律：(1)U 、I 参考方向关联：RI U =；(2)U 、I 参考方向非关联：RI U -=3．电压源、电流源及各自特性4．无源和有源二端网络的等效变换(最简等效电路)5．基尔霍夫定律：⎪⎩⎪⎨⎧==∑∑0ii U KVLI KCL6．两种实际电源的等效变换：P.49(1)有伴电压源等效变换成有伴电流源；(2)有伴电流源等效变换成有伴电压源。

注意：任何支路或元件与电压源并联，对外电路而言，总可等效为电压源；任何支路或元件与电流源串联，对外电路而言，总可等效为电流源；理想电压源与理想电流源之间无等效关系。

P.487．支路电流法：1-n 个节点电流(KCL )方程，1+-n b 个回路电压(KVL )方程。

8．网孔电流法：P.98(1)当支路有电流源时的处理，P.99例3－6；(2)当支路有受控源时的处理，P.99例3－7，要列补充方程。

9．节点电压法：P.105(1)只含一个独立节点的节点电压方程：弥尔曼定理。

P.107图3－21；(2)含独立无伴电压源的处理：P.107例3－13；(3)含受控源的处理：P.108例3－14；(4)利用节点电压法求解运算放大电路：P.111例3－17。

10．叠加定理：P.115。

(1)电压源s U 不作用，短路之；(2)电流源s I 不作用，开路之；(3)线性电路中的电压、电流响应可以表为激励的线性组合。

11．戴维南定理：oc U ，开路电压；i R，除源后等效电阻。

I12．最大功率传递定理：当L i R R =时，max 4ociP R =13．运算放大器：利用虚短路、虚断路(虚开路)，KCL ；利用节点电压法，注意不得对输出点列写方程。

2014物理五一冲刺圆梦高考9 直流电路与交流电路的分析与计算1．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a ＞b ＞c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )解析 根据电阻定律，电阻阻值最小的应该是截面积最大，长度最短，选项A 正确． 答案 A2．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分．下列说法错误的是( )A ．图甲、图乙均表示交流电B ．图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝20sin100πt VC ．图乙所示电压的有效值为20 VD ．图乙所示电压的有效值为10 V解析 根据交变电流定义，图甲、图乙均表示交流电，图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝20sin100πt V ，选项A 、B 正确．由有效值定义，1022R×0.02＝0.04×U2R，解得图乙所示电压的有效值为10 V ，选项D 正确，C 错误． 答案 C3．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R 随温度t 变化的图线如图甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻Rt 与其他电阻构成的闭合电路中，当Rt 所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是( )A．A变大，V变大B．A变大，V变小C．A变小，V变大D．A变小，V变小解析当Rt所在处温度升高时，热敏电阻Rt阻值减小，电流表读数减小，电源输出电流增大，电压表读数减小，选项D正确．答案 D4.如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变)，R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小．闭合开关S后，将照射光强度增强，则( )A．R1两端的电压将增大B．R2两端的电压将增大C．灯泡L将变暗D．电路的路端电压将增大解析闭合开关S后，将照射光强度增强，光敏电阻R3的阻值减小，灯泡L将变亮，R2两端的电压将减小，R1两端的电压将增大，电路的路端电压将减小，选项A正确．答案 A5.(多选题)某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示．AB 是一段四分之一圆弧形的电阻，O 点为其圆心，且在B 点正上方，圆弧半径为r.O 点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部恰好与AB 良好接触且无摩擦．A 、B 之间接有内阻不计、电动势为9 V 的电池，电路中接有理想电流表A ，O 、B 间接有一个理想电压表V….整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行．下列说法中正确的有( ) A ．从图中看到列车一定是向右加速运动B ．当列车的加速度增大时，电流表A 的读数增大，电压表V 的读数也增大C ．若电压表显示3 V ，则列车的加速度为33g D ．如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是不均匀的解析 从图中看到列车的加速度向右，但是不一定是向右加速运动，可能是向左减速运动，选项A 错误．当列车的加速度增大时，图中θ增大，电流表A 的读数不变，电压表V 的读数增大，选项B 错误．若电压表显示3 V ，θ＝30°，由tan θ＝a/g 可得列车的加速度为a ＝33g ，选项C 正确．如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是不均匀的，选项D 正确． 答案 CD6．如图所示，导体棒ab 两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷分别与两导线c 、d 相接，c 、d 两导线的端点分别接在匝数比n1n2＝10的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向竖直向下，导体棒ab 长为L(电阻不计)，绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果变阻器的阻值为R 时，通过电流表的电流为I ，则( )A．变阻器上消耗的功率为P＝10I2RB．变压器原线圈两端的电压U1＝10IRC．取ab在环的最低端时t＝0，则棒ab中感应电流的表达式是i＝2IsinωtD．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝2BIL解析根据通过电流表的电流为I，变阻器上电流为10I，消耗的功率为P＝(10I)2R，选项A错误．变阻器两端电压即副线圈电压为10IR，变压器原线圈两端的电压U1＝100IR，选项B错误．ab绕与它平行的水平轴OO′以角速度ω匀速转动，产生正弦交变电流，取ab在环的最低端时t＝0，则棒ab中感应电流的表达式是i＝2Isin(ωt＋π/2)，选项C错误．ab 沿环转动过程中在最低点即图示位置受到的安培力最大，最大安培力F＝2BIL，选项D正确．答案 D7.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10，原线圈输入交变电压u＝1002sin50πt V，在副线圈中串接有理想交流电流表和定值电阻R，电容器的电容C＝2.0×10－6 F，并联在电阻R两端，电阻阻值R＝10 Ω.关于电路分析，下列说法中正确的是( )A．电流表的示数是1 AB．电容器C所带的电荷量q＝2.0×10－5 CC．电阻R消耗的电功率为10 WD．电容器的耐压值至少是10 V解析根据理想变压器的规律可知副线圈两端的电压为10 V，流经电阻R中的电流为1 A，电容器C允许交流电通过，所以电流表示数大于1 A，故选项A、B错误；电阻R消耗的电功率为10 W，故选项C正确；电容器的耐压值应对应交流电压的最大值10 2 V，所以选项D错误．答案 C8．下图为某款电吹风的电路图．a、b、c、d为四个固定触点．可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点．触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态．n1和n2分别是理想变压器的两个线圈的匝数．该电吹风的各项参数如下表所示．下列说法正确的是( )A.吹冷风时触片P 与触点b 、c 接触B ．可由表格中数据计算出小风扇的内阻为60 ΩC ．变压器两线圈的匝数比n1:n2＝13:15D ．若把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时的功率将变小，吹冷风时的功率不变解析 触片P 与触点b 、c 接触，小风扇转动，电热丝不通电，所以吹冷风，选项A 正确．正常工作时小风扇内阻消耗功率P 内＝60 W －52 W ＝8 W ，小风扇输入电流I ＝P/U ＝1:A ，由P 内＝I2R 解得小风扇的内阻为R ＝8 Ω，选项B 错误．变压器两线圈的匝数比n1:n2＝60:220＝3:11，选项C 错误．若把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时的功率将变大，吹冷风时的功率不变，选项D 错误． 答案 A9．(多选题)如图所示，发电机内部线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间的径向磁场中，两半边间的过渡区域宽度很小，可忽略不计．线圈的总匝数为N 、总电阻为r ，每匝线圈的面积为S ，线圈所在位置的磁感应强度大小为B.当线圈以角速度ω匀速转动时，额定电压为U 、电阻为R 的小灯泡在电路中恰能正常发光，则发电机产生的感应电动势的有效值是( )A ．NBS ω B.22NBS ω C ．U D ．(1＋rR)U解析 根据题述线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间的径向磁场中，当线圈以角速度ω匀速转动时，产生的交变电流为矩形波，发电机产生的感应电动势的有效值是NBS ω，选项A 正确，B 错误．由闭合电路欧姆定律，E ＝U ＋Ur R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋r R U ，选项C 错误，D 正确．答案 AD10．如图所示，电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变，A 为交流电流表．在变压器原线圈a 、b 两端加上一峰值不变的正弦交变电压．下列分析正确的是( )A ．只将S1从1拨向2时，电流表示数变小B ．只将S2从3拨向4时，电流表示数变大C ．只将R 的滑片上移，R2的电功率变大D ．只将R 的滑片上移，R2的电功率减小解析 只将S1从1拨向2时，输出电压升高，输出功率增大，电流表示数变大，选项A 错误．只将S2从3拨向4时，输出电压降低，输出功率减小，电流表示数变小，选项B 错误．只将R 的滑片上移，R2中电流减小，R2的电功率变小，选项C 错误，D 正确． 答案 D11．用单位长度电阻为r0＝0.05 Ω/m 的导线绕制一个n ＝100匝、边长a ＝0.20 m 的正方形线圈，线圈两端与阻值R ＝16 Ω的电阻连接构成闭合回路，如图甲所示．线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B 的大小随时间变化的关系如图乙所示．求：(1)在0～1.0×10－2 s 时间内，通过电阻R 的电荷量； (2)1 min 内电流通过电阻R 所产生的热量； (3)线圈中所产生的感应电流的有效值．解析 (1)在0～1.0×10－2 s 时间内磁通量的变化量为ΔΦ，所以在0～t1时间内通过R 的电荷量q ＝n ΔΦR ＋r ＝nBma2R ＋r＝1.0×10－2 C.(2)在一个周期内，电流通过电阻R 产生热量Q1＝I21R T3＝0.16 J在1 min 内电阻R 产生的热量为Q ＝tTQ1＝320 J.(3)设感应电流的有效值为I ，则一个周期内电流产生的热量I21Rt1＝I2RT 解得I ＝t1T I21＝33A(或0.577 A)． 答案 (1)1.0×10－2 C (2)320 J (3)33A 12．如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)：(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V 的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；(2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8 V 的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．解析 (1)由于三个电灯完全相同，所以每个电灯两端的电压为：UL ＝123 V ＝4 V结合图象可得当UL ＝4 V 时，IL ＝0.4 A 故每个电灯的电阻为：R ＝UL IL ＝40.4Ω＝10 Ω(2)设此时电灯两端的电压为U′，流过每个电灯的电流为I ，由闭合电路欧姆定律得E ＝U′＋2IR0代入数据得U′＝8－20I在图甲上画出此直线如图所示．可得到该直线与曲线的交点(2 V,0.3 A)，即流过电灯的电流为0.3 A ，则流过电流表的电流为IA ＝2I ＝0.6 A每个灯的功率为P ＝UI ＝2×0.3 W＝0.6 W 答案 (1)0.4 A 10 Ω (2)0.6 A 0.6 W 13.如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，极板长l ＝80 cm ，两板间的距离d ＝40 cm.电源电动势E ＝40 V ，内电阻r ＝1 Ω，电阻R ＝15 Ω，闭合开关S ，待电路稳定后，将一带负电的小球从B 板左端且非常靠近B 板的位置以初速度v0＝4 m/s 水平向右射入两板间，该小球可视为质点．若小球带电荷量q ＝1×10－2 C ，质量为m ＝2×10－2 kg ，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表．若小球恰好从A 板右边缘射出(g 取10 m/s2)．求： (1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少？ (2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？ (3)此时电源的输出功率是多少？解析 (1)设小球在板间飞行时间为t ， t ＝l v0＝0.84 s ＝0.2 s 根据d ＝12at2得飞行加速度a ＝2d t2＝2×0.40.22m/s2＝20 m/s2 对小球根据牛顿第二定律得q UABd －mg ＝ma ，解得UAB ＝＋q＝2×10－10＋×0.41×10－2V ＝24 V所以滑动变阻器两端电压U 滑＝UAB ＝24 V设通过滑动变阻器的电流为I ，由欧姆定律得， I ＝E －U 滑R ＋r ＝40－2415＋1A ＝1 A滑动变阻器接入电阻的阻值R 滑＝U 滑I＝24 Ω(2)此时电流表的示数为1 A，电压表的示数为U＝E－Ir＝(40－1×1) V＝39 V. (3)电源的输出功率P出＝IU＝39 W. 答案(1)24 Ω(2)1 A 39 V(3)39 W。

交流电路分析与直流电路分析的时间域特性比较引言交流电路分析和直流电路分析是电路理论中的两个重要分支。

虽然它们都涉及电路技术，但在时间域特性上存在着一些明显的区别。

本文将通过对交流电路分析和直流电路分析的比较，探讨它们在时间域特性方面的异同点。

一、交流电路分析的时间域特性交流电路分析主要涉及频率、相位和波形等时间域特性。

在交流电路中，电压和电流的变化是周期性的，并且信号是由正弦波组成的。

通过使用复数表示法，交流电路的分析可以得出幅度、相位以及频率的信息。

此外，交流电路的时间域特性还可以通过计算交流电压和电流之间的时间差来确定。

二、直流电路分析的时间域特性直流电路分析主要关注电压、电流和电阻等基本参数，其时间域特性较为简单。

由于直流电路中电源是稳定的，并且信号不随时间变化，因此直流电路的电压和电流保持稳定，并且不含有频率成分。

三、时间域特性比较1.波形特性：交流电路中的电压和电流具有周期性，因此其波形呈现出连续变化的特点；而直流电路中的电压和电流是恒定的，在时间上呈现为直线形式。

2.幅值特性：交流电压和电流的幅值随时间变化，其大小受频率和相位的影响；直流电压和电流的幅值是恒定的，不受时间影响。

3.相位特性：交流电路中，电压和电流之间存在相位差，且相位差随时间变化；直流电路中，电压和电流之间没有相位差。

4.频率特性：交流电路中，频率是一个重要参数，其决定了电压和电流的周期性变化；而直流电路并不涉及频率的概念，电压和电流保持恒定。

结论交流电路分析和直流电路分析在时间域特性上存在着明显的差异。

交流电路具有周期性变化的特点，波形、幅值、相位和频率都是时间变量；而直流电路的电压和电流是稳定的，不随时间变化。

理解交流电路分析和直流电路分析的时间域特性差异对于工程师进行电路设计和故障排除非常重要。

同时，对于电路的性能和功能有着深远的影响。

总结交流电路分析和直流电路分析虽然都是电路理论的重要分支，但在时间域特性上存在着明显的不同。

交流电路与直流电路的电阻特性对比分析电阻是电路中重要的基本元件，用于限制电流的流动。

交流电路和直流电路是两种不同的电路类型，其电阻特性也有所差异。

本文将对交流电路和直流电路的电阻特性进行对比分析。

1. 电阻与电流关系在直流电路中，电流的方向始终保持不变，电阻对电流的限制是恒定的。

根据欧姆定律，电流等于电压与电阻的比值，即I = V/R。

因此，在直流电路中，电流大小与电阻成反比。

而在交流电路中，电流的方向周期性地变化。

根据交流电的特性，电压和电流都是随时间变化的正弦函数。

由于电阻对电流的限制也是随时间变化的，交流电路中的电阻可以用一种叫做阻抗的概念来描述。

阻抗包括电阻和电抗两部分，电阻用于限制交流电流的大小，电抗则用于描述电流受电感或电容的影响而产生的相位差。

因此，在交流电路中，电阻对电流的限制是随时间变化的。

2. 电阻与功率关系在直流电路中，功率可以通过P = IV计算，其中P表示功率，I表示电流，V表示电压。

由于直流电路中电流和电阻的关系是恒定的，所以功率也是稳定的。

当电流增大或电阻变大时，功率也会随之增大。

在交流电路中，由于电流和电压都是随时间变化的，计算功率时需要考虑它们的相位差。

交流电路中的功率通过有功功率和无功功率两部分来表示。

有功功率是为了产生实际功效而消耗的功率，与电阻成正比。

无功功率是交流电流周期变化时的额外能量，与电阻无关。

因此，在交流电路中，电阻对功率的影响是复杂而动态的。

3. 电阻与频率关系在直流电路中，频率为零，因为直流电的频率是恒定的。

所以，电阻对频率没有影响。

在交流电路中，频率是交流电的一个重要特性。

电阻与频率之间不存在直接的函数关系，但它们之间是相关的。

当频率增大时，交流电的周期变小，因此电阻对交流电的阻力变化也更频繁。

4. 电阻对电路稳定性的影响在直流电路中，电阻是稳定的，不会随时间变化。

因此，直流电路相对稳定。

在交流电路中，由于电流和电压都是随时间变化的，电阻对电路的稳定性有一定的影响。

交流电路与直流电路的共模抑制比较分析电路是电子工程的基础，交流电路和直流电路是电路中两种常见的电源和信号处理方式。

在讨论电路的性能和特点时，共模抑制是一个重要的指标，用来衡量电路对共模干扰信号的抵抗能力。

本文将对交流电路和直流电路的共模抑制进行比较分析。

1. 共模抑制的概念共模信号是指在两个输入端口上具有相同幅值和相位的信号，并与电路的地或参考电压相连。

共模抑制是衡量电路对这种共模信号的抵抗能力。

2. 交流电路的共模抑制交流电路由于其特有的性质，更容易受到共模干扰的影响。

交流电路中，信号传输一般基于频率变化，因此对于共模信号，可以采取差分信号传输的方式，即在两个输入端口上分别传输正相和负相的信号，从而抵消共模干扰。

这种方式可以有效地提高共模抑制。

在交流电路中，共模抑制的关键在于设计合理的差分放大器。

差分放大器可以通过控制输入端口之间的电阻和电容来提高共模抑制比。

此外，差分放大器中采用差模输入运算放大器或差分对进行信号增益，也可以提高共模抑制效果。

交流电路中共模抑制的提高主要依赖于电路拓扑结构和元器件参数的设计。

3. 直流电路的共模抑制直流电路的特点是信号的频率为零，因此不涉及频率变化和差分信号传输。

直流电路对于共模信号的抵抗主要依赖于电路的本身结构和元器件的特性。

在直流电路中，共模抑制可以通过选择合适的电阻和电容值来实现。

例如，通过在电源端加入电容，可以提高直流电源对共模信号的抑制能力。

在运算放大器等直流放大电路中，通过选择差拨偏置电路和抑制共模反馈的方法，也可以提高共模抑制效果。

4. 交流电路与直流电路的比较交流电路和直流电路在共模抑制上存在一些差异。

交流电路中由于频率变化和差分信号传输的特点，容易实现较高的共模抑制比。

而直流电路虽然频率为零，但通过合理的设计和选择元器件的方式，同样可以达到不错的共模抑制效果。

总的来说，交流电路和直流电路在共模抑制上都有自己的特点和方法。

对于特定的应用场景，需要根据实际需求选择合适的电路类型和设计方案。

交流电路分析与直流电路分析的负载特性对比研究Introduction电路分析是电子工程领域的基础技能之一。

在电路分析中，考虑负载特性对电路性能的影响至关重要。

本文将对交流电路分析和直流电路分析的负载特性进行对比研究，以探讨它们在实际应用中的差异和共同点。

一、负载特性的定义负载特性是指元件或设备在电路中的电流、电压、功率等物理量随负载变化的规律。

对于交流电路，负载特性是对电路在不同频率下的响应；而对于直流电路，负载特性是对电路在不同电压下的响应。

二、交流电路分析的负载特性1. 频率响应交流电路分析中，考虑负载特性时需要关注频率响应。

不同的元件对不同频率的交流信号具有不同的阻抗或导纳。

通过分析交流电路的负载特性，我们可以确定电路在不同频率下的频率响应特性，从而更好地设计和优化电路。

2. 相位差在交流电路中，信号的相位差是一项重要参数。

负载特性对于交流信号的相位差有显著影响。

交流电路的负载特性通过影响电流和电压之间的相位差，进而决定电路的表现。

三、直流电路分析的负载特性1. 电流/电压稳定性直流电路分析中，负载特性主要关注电流和电压的稳定性。

负载特性的变化可以引起电流和电压的波动，从而影响电路的正常工作。

通过分析负载特性，我们可以评估电路在不同负载下的稳定性，并采取相应措施来提高电路的性能。

2. 效率在直流电路中，负载特性对电路的效率有重要影响。

负载特性的变化可以影响电路中能量的转化效率。

对直流电路的负载特性进行分析，可以帮助我们评估电路能量转换的效率，并进行相关的优化。

四、交流电路与直流电路负载特性的对比研究交流电路和直流电路在负载特性上存在一些区别与共性：1. 共性交流电路和直流电路的负载特性都与电流、电压、功率等物理量的变化相关。

无论是交流电路还是直流电路，负载特性对电路性能的影响都是不可忽视的。

2. 区别交流电路的负载特性考虑了频率响应和相位差等因素，而直流电路的负载特性则更注重电流/电压稳定性和效率。

交流电路分析与直流电路分析的电路可靠性对比研究引言：电路可靠性是电子工程中一个重要的考量因素，尤其对于需要长时间运行和高可靠性要求的设备来说。

在电路分析中，直流电路和交流电路是两个主要的分析对象。

本文将对直流电路与交流电路的电路可靠性进行对比研究，通过分析不同电路分析方法的特点，探讨两者的可靠性优劣。

一、电路分析方法简介直流电路分析是电子工程中最常用的分析方法之一。

在直流电路中，电流的方向是恒定的，电压和电流的关系容易建立，因此直流电路的分析和计算较为简单。

通常直流电路中使用欧姆定律和基尔霍夫定律进行计算，易于采用数学方法进行求解。

交流电路分析是电子工程中的另一个重要的分析方法。

与直流电路不同，交流电路中电压和电流是周期性变化的，包含有大量的频率信息，需要通过复数和相量的方法进行分析。

在交流电路分析中，常用的方法包括复数阻抗分析、相量分析和复数功率分析等。

二、电路可靠性的影响因素电路可靠性是指电路系统连续无故障运行的能力。

电路可靠性受到多种因素的影响，包括元器件的质量、环境的变化、电路布线的合理性等。

本文将重点讨论两个分析方法对电路可靠性的影响。

1. 元器件质量元器件的质量直接影响电路的可靠性。

在直流电路中，元器件质量的要求相对较低，因为直流电路本身的特点决定了元器件的可靠性要求较低。

而在交流电路中，频率变化会引起元器件内部的能量损耗和热量产生，对元器件的质量有更高的要求。

因此，交流电路中常使用高质量的元器件，以提高电路的可靠性。

2. 环境的变化环境的变化也会对电路可靠性产生重要影响。

直流电路中由于电流和电压的恒定性，对温度、湿度等环境因素要求相对较低。

然而，交流电路中频率变化会导致电路元器件的温度升高，对环境的要求较高。

为了提高交流电路的可靠性，需要采取措施降低环境因素对电路的影响。

三、直流电路与交流电路可靠性对比直流电路和交流电路在可靠性方面存在一些差异。

1. 直流电路的可靠性较强直流电路由于其电流和电压的恒定性，使得元器件受到的损耗和热度较低，从而提高了电路的可靠性。