电工基础学案-第三章---复杂直流电路(2)练习试卷

1《电工基础》学案（5）第三章复杂直流电路（2）班级：姓名：学习重点：1、叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换。学习难点：1、用叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换分析、解决一般复杂直流电路。预习提要：一、叠加定理1、内容：由线性电阻和多个电源组成的线性电路中，任何一个支路中的电流（或电压）等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。2、适用场合：线性电路注意：叠加定理只能用来叠加电路中的电压或电流，而不能用来叠加功率。3、用叠加定理求电路中各支路电流的步骤：（1）假设各支路电流的参考方向，并分别作出各个电源单独作用的分图。（注：当其中的电源作用时，其他电源进行除源处理：即电压源短路，电流源开路，保留电源内阻）（2）分别确定出分图中各电流的方向并求出其大小；（3）进行叠加：即原图中各支路电流（或电压）的大小等于各个分图所对应的电流（或电压）的代数和。（注：当分图中电流或电压方向与原图相同时值取正，当分图中电流或电压方向与原图相反时值取负）二、戴维宁定理1、电路也叫做电网络或网络。2、二端网络：如果网络具有两个引出端与外电路相连，不管其内部结构如何，这样的网络就叫做二端网络。（1）分类：有源二端网络：可等效成一个电源无源二端网络：可等效成一个电阻3、戴维宁定理的内容：对外电路来说，一个含源二端线性网络可以用一个电源来代替，该电源的电动势E0等于二端网络的开路电压，其内阻R0等于含源二端网络除源后的等效电阻。（1）注意：除源就是电压源短路，电流源断路，保留其内阻；（2）适用场合：对于二端网络内部必须是有源的，线性的；对于外电路来讲可以是线性也可以是非线性。（3）用戴维宁定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网络内电路时不等效的。三、两种电源的等效变换1、电压源：为电路提供一定电压的电源。（1）分类：实际电压源和理想电压源（恒压源）（2）理想电压源特点：A：它的电压恒定不变；B：通过它的电流是任意的，取决于与它连接的外电路负载的大小；C:恒压源的内阻为零。理想电压源图形符号：（3）实际电压源特点：端电压随负载的增大而增大，减小而减小；实际电压源的图形符号：（可以看成是一个恒压源与一个电阻串联）2、电流源：为电路提供一定电流的电源。（1）分类：实际电流源和理想电流源（恒流源）（2）理想电流源特点：A：它的电流恒定不变；B：它的端电压是任意的，由外部连接的电路来决定；C：恒流源的内阻为无穷大。理想电流源图形符号：（3）实际电压源的图形符号：（可以看成是一个恒流源与一个电阻并联）3、两种电源的等效变换（1）理想电压源和理想电流源之间不能等效变换；（2）电压源和电流源之间等效变换的条件：IS=E/RO=E/RS,RS=R0(注意：等效变换时电流源的箭头方向应与电压源的“+”极方向一致)（3）串联的电压源可以进行合并（4）并联的电流源可以进行合并（5）对外电路进行等效变换时与恒压源并联的原件或电路视为断路（6）对外电路进行等效变换时与恒流源串联的原件或电路视为短路（7）电源的等效变换仅对外电路等效，而对电源内部不等效。课堂练习1、对外电路来说，任意一个有源线性二端网络都可以用一个电源来替代，该电源的电动势等于________________，其内阻等于有源二端网络内所有电源不作用，仅保留其内阻时_______________，这就是戴维南定理。2、为电路________________的电源称为电压源，如果电压源内阻为__________；电源将提供________________，则称为理想电压源，简称恒压源；为电路________________的电源称为电流源，如果电流源内阻为________________，电源将提供________________则称为理想电流源，简称恒流源。3、将下图2－16中的电流源和电压源进行互换－换3AA2Ω+_8V2Ω+24、将下图中的有源二端网络等效变换为一个电压源课后练习一、填空1、如图2－13所示，在有源二端网络A的a、b间接入电压表时，读数为100V；在a、b间接10Ω电阻时，测得电流为5A。那么，a、b两端电间的开路电压为________________，两点间的等效电阻为________________。2、如图2－14所示，该有源二端网络的开路电压是____，二端的等效电阻是________。3、如图2－15，有源二端网络等效电压源的参数值：E=V，R0=Ω；等效电流源的参数值：Is=，Rs=。4、如图2－16，I1=,Uab=。5、如图2－17，Uab=Rab=。6、如图所示，把它等效成电压源，该电压源的电动势EO=V，内阻R0=Ω。7、有一个源二端网络，当二端接入伏特表时，读数为100V，在二端接入10Ω的电阻，测得电流为5A，则该有源二端网络的等效电阻为Ω。该有源二端网络可提供的最大功率为W。8、叠加原理只适用于计算线性电路中的电流和电压，不适用于计算。二、判断（）1、基尔霍夫节点电流定律仅适用与电路中的节点，与元件性质有关。（）2、基尔霍夫节点电流定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（）3、基尔霍夫回路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、叠加原理不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（）5、戴维南定理只适用于线性二端网络，但待求解支路含有非线性元件，该定理也是适用的。（）6、理想的电压源和理想的电流源可以等效变换。（）7、若开路电压为60V，短路电流为2A，则负载获得的最大功率为30W。（）8、一个有源二端网络可以用一个等效电压源来代替。（）9、运用基尔霍夫定律（KVL和KCL），列出以支路电流为电路变量的独立方程求各支路电流的方法，称为支路电流法。三、选择题1、如图6所示RX增大时，UR2。A、增大B、减小C、不变D、无法判断2、如图8所示，2Ω电阻的电流的值为。3Ω3Ω2A+_5A+_3Ω9V+_2Ω2V+_123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:1-Nov-2002SheetofFile:E:\MyDesign74.ddbDrawnBy:2Ω18v5v4Ωab6v7Ω3Ω图2－163A、0AB、2AC、3AD、6A3、如图9所示，两个电源的功率是。A、PE=4W（消耗）,PI=4W（产生）B、PE=4W（产生）,PI=4W（消耗）C、PE=4W（消耗）,PI=8W（产生）D、PE=4W（产生）,PI=8W（消耗）4、如图10，正确的答案是A、恒流源Is1消耗的功率为30WB、恒流源Is1输出的功率为30WC、恒流源Is2消耗的功率为5WD、恒流源Is2输出的功率为5W5、如图11，安培表的读数为A、–6AB、6AC、-5AD、5A6、如图12，R1电阻增大时，则A恒压源E产生的功率将减小B恒压源E产生的功率将增大C恒压源E消耗的功率将减小D恒压源E消耗的功率将增大7、一个恒压源E1与电阻R串联，为R提供的功率为20W，另一个恒压源E2与同一电阻R串联，为R提供的功率为80W，若将这两个恒压源与电阻按如图的电路连接，则两个电源共同作用时，为电阻提供的功率是多少（）A、20WB、60WC、100WD、180W四、计算题1、叠加原理，求图中各支路电流。2、已知R=1Ω,R1=3Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,R4=3Ω,E=10V,运用戴维南定理求下图12桥式电路中电阻R2上的电流I。3、电路如图13所示，已知电动势E1=E2=30V,电流源IS1=IS2=2A,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,R3=4Ω试用电压源与电流源的等效变换求R3上的电流I。4、应用叠加原理求电阻R1上的电流I1。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:9-Jun-2004SheetofFile:C:\ProgramFiles\DesignExplorer99SE\Library\Sch\yang.ddbDrawnBy:E2E1R12v2Ω3Ω2Ω6v123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:4-Nov-2002SheetofFile:E:\MyDesign75.ddbDrawnBy:R1R2R3R4REI图12123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:4-Nov-2002SheetofFile:E:\MyDesign75.ddbDrawnBy:R1R2R3IS1+-E1+-E2IS2I45、计算电路中5Ω电阻上的电流。6、电路如图，已知E1=20V,E2=E3=10V,R1=10Ω,R2=R3=R4=5Ω，R5=10Ω,求开关打开与闭合时的I3和Uab。7、（1）当开关S闭合，E1=9V,Uab=V,I1=A。（2）当开关S闭合，为使I1=0V,E1=V。（3）当开关S打开时，Uab=V。（4）当开关S闭合，E1=9V,Ucd=V。8、如图所示，两个电源的功率是。A、PE=4W（消耗）,PI=4W（产生）B、PE=4W（产生）,PI=4W（消耗）C、PE=4W（消耗）,PI=8W（产生）D、PE=4W（产生）,PI=8W（消耗）123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2004SheetofFile:C:\ProgramFiles\DesignExplorer99SE\Library\Sch\yang.ddbDrawnBy:2K3K2K1K1K5V2mAba2v2AR=1Ω