直流电阻电路的分析.docx

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直流电阻电路的分析

第2章直流电阻电路分析

§2—1无源二端网络

一、填空题

1．在串联电路中，等效电阻等于各电阻。

串联的电阻越多，等效电阻越。

2．在串联电路中，流过各电阻的电流，总电压等于各电阻电压，各电阻上电压与其阻值成。

3．利用串联电阻的原理可以扩大电压表的量程。

4．在并联电路中，等效电阻的倒数等于各电阻倒数。

并联的的电阻越多，等效电阻值越。

5．利用并联电阻的原理可以扩大电流表的量程。

6．在220V电源上串联额定值为220V、60W和220V、40W的两个灯泡，灯泡亮的是_____；若将它们并联，灯泡亮的是____。

7．图2-1所示电路中，已知Uab=6V,U=2V,则R=____Ω。

8．图2-2所示电路中，R=___Ω。

图2-1图2-2

9．图2-3所示电路中，由Y联结变换为Δ联结时，电阻R12=____、R23=____、R31=____。

10．图2-4所示电路中，由Y联结变换为Δ联结时，电阻R12=____、R23=____、R31=____。

11．图2-5所示电路中，由Y联结变换为Δ联结时，电阻R12=____、R23=____、R31=____。

12．图2-6所示电路中，由Δ联结变换为Y联结时，电阻R1=____、R2=____、R3=____。

13．图2-7所示电路中，由Δ联结变换为Y联结时，电阻R1=____、R2=____、R3=____。

14．图2-8所示电路中，由Δ联结变换为Y联结时，电阻R1=____、R2=____、R3=____。

15．图2-9所示电路中，有___个Δ联结，有___个Y联结。

16．图2-10所示电路中，R中电流为____。

二、选择题

1．图2-11所示电路，下面的表达式中正确的是____。

a）U1=-R1U/（R1+R2）b）U2=R2U/（R1+R2）c）U1=R2U/（R1+R2）

2．图2-12所示电路，下面的表达式中正确的是____。

a）U1=-R1U/（R1+R2）b）U2=R2U/（R1+R2）c）U2=-R2U/（R1+R2）

图2-11图2-12

3．如图2-13所示电路，下面的表达式中正确的是_____。

a）I1=-R1I/（R1+R2）B）I2=R2I/（R1+R2）c）I1=-R2I/（R1+R2）

4．如图2-14所示电路，下面的表达式中正确的是_____。

a）I1=R2I/（R1+R2）B）I2=-R2I/（R1+R2）c）I1=-R2I/（R1+R2）

图2-13图2-14

三、判断题

1．图2-15所示电路中，Rab为4Ω。

（）

2．图2-16所示电路中，Rab为3Ω。

（）

3．图2—17所示电路中，当R2为增加时，安培表指示值增加。

（）

4．图2—18所示电路中，S闭合后，电压U的数值增加。

（）

图2—15图2—16

图2—17图2—18

5．在同一电路中，若流过两个电阻的电流相等，这两个电阻一定是串联。

（）

6．在同一电路中，若两个电阻的端电压相等，这两个电阻一定是并联。

（）

7．我们把那种不能用串并联方法进行简化求其总电阻的电路称为“复杂电路”。

（）

8．将电路中的电阻进行Y-Δ变换，并不影响电路其余未经变换部分的电压和电流。

（）

图2—19图2—20

9．图2—19所示为复杂电路。

（）

10．图2—20所示为复杂电路。

（）

四、计算题

1．如图2—21所示电路，求Rab。

图2—21图2—22图2—23

2．如图2—22所示电路，求Rab。

3．如图2-23所示电路，求Rab。

4．如图2-24所示电路，求Rab。

图2—24图2—25

5．如图2-25所示电路，求Rab。

6．有三只电阻分别为1Ω、2Ω、3Ω，经串并联组合可获得几种电阻值？

并进行计算。

7．今有一万用表，表头额定电流

，内电阻

=3Ω，要用它测量

的电压，需在表头电路中串多大的电阻？

若要用它测量

的电流，需在表头中并多大的电阻？

9．如图2—26所示电路，求

。

⑴将

组成的三角形联结变换为等效星形联结。

⑵将

组成的星形联结变换为等效三角形联结。

图2—26

b

1Ω

§2—2电能输送与负载获得最大功率

一、填空题

1．电路的运行装态一般分为、、。

2．负载获得最大功率时称负载与电源相。

3．当负载被短路时，负载上电压为，电流为，功率为。

4．负载获得最大功率的条件是。

二、判断题

1．当负载被断开时，负载上电流、电压、功率都是零。

（）

2．我们所说的负载增加、减少，是指负载电阻值的增加、减少。

（）

3．当负载取得最大功率时，电源的效率为100%。

（）

4．图2—27所示电路中，负载上取得的最大功率为18W。

（）

三、问答题

1．负载获得最大功率的条件是什么？

2．我们讲负载增加时，通常是指负载电流增加还是指负载电阻增加？

3．一个负载的额定功率大时，是否等于说它消耗的能量多？

4．一个电源在什么情况下给出功率，什么情况下吸取功率？

四、计算题

1．今有一台12W扩音机，要求匹配电阻8Ω，现只有一只4Ω、3W的扬声器，采用串联电阻的方法来达到匹配目的。

求此串联电阻值及其额定功率。

2．图2-28所示电路，求各元件上的电压、电流及功率。

3．上题电路，若将开关S1合上，求各元件上的电压、电流及功率。

4．上题电路，若将开关S1及S2都合上，求各元件上的电压、电流及功率。

2—27图2—28

§2—3支路电流法

一、填空题图

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：

则该电路的节点数为____,网孔数为___。

二、选择题

1．图2—29所示电路中，节点数与网孔数分别为____个。

a）4,3b）3,3c）3,4

2．图2—29所示电路，下面结论正确的是____。

a）

b）

c）

3．图2—30所示电路中，如将I2参考方向改为d指向e，下面结论正确的是____。

a）

b）

c）

4．图2—34所示电路中，如将I1参考方向改为e指向g，下面结论正确的是____。

a）

b）

c）

图2—29图2—30图2—31

三、判断题

1．运用支路电流法解复杂直流电路时，不一定以支路电流为未知量。

（）

2．用支路电流法解出的电流为正数，则解题正确，否则就是解题错位。

（）

3．用支路电流法解题时各支路电流参考方向可以任意假定。

（）

4．网孔的电压平衡方程式是独立的，非网孔的回路电压平衡方程式部独立。

（）

5．图2—31所示电路中，ＵＳ２，Ｒ４，Ｒ５上电流大小相等，方向相同。

　（　）

四、计算题

图2-32图2-33

１．如图2—30所示电路，用支路电流法求各支路电流。

２．如图2—31所示电路，用支路电流法求各支路电流。

3．如图2—32所示电路，用支路电流法求各支路电流。

4．如图2—33所示电路，用支路电流法求各支路电流。

图2—34图2—35

5．如图2—34所示电路，用支路电流法求电压U0。

6．如图2—35所示电路，用支路电流法求电压U。

§2—4网孔电流法

一、填空题

1．以___为解变量的分析方法称为网孔电流法。

2．两个网孔之间公共支路上的电阻叫____。

3．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

4．图2—36所示电路中，自电阻R11=____，R22=_____，互电阻R12=___。

5．上题电路，若已知网孔电流分别为IⅠ、IⅡ,则各支路电流与网孔电流的关系式为：

I1=___、I2=____、I3=____。

二、选择题

1．图2—37所示电路中，互电阻R12=____。

a）R3b）–R3c）R3+R4

2．上题中，I3与网孔电流IⅠ、IⅡ的关系为___。

a）I3=IⅠ+IⅡb）I3=IⅠ-IⅡc）I3=-IⅠ+IⅡ

3．上题中，网孔②的电压平衡方程式为_____。

a）（R1+R4）IⅠ+R3IⅡ=E1b）（R1+R3+R4）IⅠ-R3IⅡ=-E1

c）（R1+R3+R4）IⅠ-R3IⅡ=E1

三、判断题

1．网孔电流就是支路电流，支路电流就是网孔电流。

（）

2．网孔电流是一种沿着网孔边界流动的假想电流。

（）

3．互阻值有时为正有时为负。

（）

4．网孔方程实质上是KVL方程，在列方程时应把电流源电压考虑在内。

（）

四、计算题

1．如图2—38所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流的方程式。

2．如图2—39所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流的方程式。

3．如图2—40所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流的方程式。

4．如图2—41所示电路为三线供电制的电路模型，用网孔电流法求各支路电流和各部分功率。

已知US1=US2=115V，输电线电阻r11=r12=r13=0.02Ω,负载电阻R1=R2=R3=50Ω。

§2—5结点电压法

一、填空题

1．以____为解变量的分析方法称为结点电压法。

2．与某个结点相连接的各支路电导之和，称为该结点的_____。

3．两个结点间各支路电导之和，称为这两个结点间的____。

4．图2—42所示电路中，G11=_____、G22=_____、G12=_____。

图2—42

图2—41

二、判断题

1．结点电压法对平面电路都适用。

（）

2．由于结点电压都一律假定电压降，因而各互电导都是负值。

（）

3．图2—42所示电路中，结点1与结点2间的负电导为3/4S。

（）三、计算题

1．如图2—43所示电路，用结点电压法求各支路电流及Is1的端电压。

2．图2—44所示是一加法模拟电路，若在入端AB处加电压U1,在另一端CD处加电压U2，则电压U3的值为aU1+bU2,问此电路的系数a、b各为多少？

3．列出图2—45中（a）、（b）中的结点电压方程。

图2—45

4．用结点电压法求图2—46所示的电压U。

5．用结点电压法求解图2—47所示电路。

§2—6戴维宁定理

一、填空题

1．任何具有两个出线端的部分电路都称为____，其中若包含电源则称为_____。

2．一有源二端网络，测得起开路电压为6V，短路电流为3A，则等效电压源为Us=___V,R0=____Ω。

3．用戴维南定理求等效电路的电阻时，对原网络内部电压源作_____处理，电流源作____处理。

4．某含源二端网络的开路电压为10V，如在网络两端接以10Ω的电阻，二端网络端电压为8V，此网络的戴维南等效电路为Us=____V,R0=____Ω。

二、判断题

1．图2—48所示电路中，有源二端网络是图b。

（）

2．图2—49所示电路为有源二端网络，用戴维南定理求等效电压源时，其等效参数Us=2V,

R0=3Ω。

（）

三、计算题

1．如图2—50所示电路，试求戴维南等效电路。

3．如图2—51所示电路，试求戴维南等效电路。

4．图2—52所示电路，试用戴维南定理求流过电阻R5的电流I。

5．如图2—53所示电路是一平衡电桥电路，已知R1=R2=20Ω，R3=380Ω，R4=381Ω，US=2V，Rg=12Ω,试用戴维宁定理求Ig.。

§2—7叠加定理

一、填空题

1．在具有几个电源的____电路中，各支路电流等于各电源单独作用示所产生的电流___，这一定理称为叠加定理。

2．所谓Us1单独作用Us2不起作用，含义是使Us2等于____，但仍接在电路中。

3．叠加定理是对和的叠加，对不能进行叠加。

二、判断题

1．求电路中某元件上功率时，可用叠加定理。

（）

2．对电路含有电流源Is的情况，说电流源不起作用，意思是它不产生电流，Is=0在电路模型上就是电流源开路。

（）

四、计算题

1．如图2—54所示电路，试用叠加定理求电压U。

2．如图2—55所示电路，试用叠加定理求4Ω电阻上电流I、电压U。

3．应用叠加定理求图2—56所示电路中U2。

图2—56图2—57

4．如图2—57所示电路中，当电流源is1和电压源us1反向时（us2不变），电压是原来的0.5倍；当is1和us2反向时（us1不变），电压uab是原来的0.3倍。

问：

仅is1反向，（us1，us2均不变），电压应为原来的几倍？

§2—8非线性电阻电路

一、填空题

1．非线性电阻的电阻值____常数，它的伏安特性是一条_____。

2．含____________的电路称为“非线性电路”。

3．直流非线性电阻电路的计算，主要用_______法。

4．利用伏安特性曲线求静态电阻时，Rs=____,求动态电阻时，Rd=____。

二、判断题

1．有源非线性元件是指一个非线性元件和一个电压源的组合。

（）

2．非线性电阻电路可以用叠加定理求元件上电压及电流。

（）