电子电工技术作业1――直流电路分析一、单项选择题1、图1所示电路中的电流I 为( A )。
A. -1A B. 1A C. 2A提示:用基尔霍夫电流定律即可。
注意参考方向。
2、图2所示电路中电流I 为( B )。
A. 5A B. -15A C. -5A提示:基尔霍夫定律应用于如图所示的封闭曲面即可。
可如下理解:封闭曲面中没有储存电荷的元件,所以流入多少电荷,就应流出多少电荷。
电流就是电荷的定向流动。
本题中共流入15A 电流,所以最下端引脚上应该流出15A 电流,再考虑参考方向,即得答案。
3、图3所示电路中,电流表正负接线端用“+”、“-”号标出。
今电流表指针正向偏转,示数10A ,有关电流、电压方向也表示在图中,则( C )正确。
A. I 1=10A ,U=-6V B. I 1=-10A ,U=6V C. I 1=10A ,U=12V 提示:电流表指针正向偏转,说明I 1的真实流动方向是从“+”接线端到“-”接线端,结合图中所标的参考方向,得I 1=10A 。
3Ω电阻上电压的计算要先求出该电阻上的电流,对A 节点,用基尔霍夫电流定律来求。
6Ω和10Ω电阻上的电流分别为4A 和2A ,且都为流出,所以3Ω电阻上的电流为4A ,且从节点A 流出。
再根据欧姆定律,即可得U=12V 。
4、图4所示电路中,电流I 为( B )。
A. -3V B. 5A C. 2A提示:该题反映了理想电压源的特点,即理想电压源两端的电压是由该电压源决定的。
从而可知本题中6Ω电阻上的电压一定为30V ,所以电流I 为5A 。
当然还要考虑参考方向。
I 3A-2A2AR 4R 3R 2R 1图1I10A5A •••RRRR 3R 2R 1图25、图5所示电路中U为(A )。
A. 30VB. -10VC. -40V提示:该题反映了理想电流源的特点,即理想电流源所处支路的电流是由该电流源决定的。
从而可知本题中15Ω电阻的电流一定为2A,所以电压U为30V。
6、图6所示电路中,判断电阻R中流通的电流及消耗的功率为(A )。
A. 1A,2WB. 2A,4WC. 2A,2W提示:与第4小题同理,可知R中的电流为1A。
由功率计算公式P = UI,即知R中消耗的功率为2W。
7、图7所示电路中,判断电阻R中流通的电流及消耗的功率为(B )。
A. 0A,2WB. 1A,2WC. 1A,4W提示:与第5小题同理,可知R中的电流为1A。
电阻上的电压为2V,所以其上消耗的功率为2W。
8、图8所示电路中,电位器R P1的滑动端向下移动及R P2的滑动端向右移动时,电流I1、I2的变化趋势是( B )。
A. I1减小,I2增大B. I1增大,I2减小C. I1不变,I2减小提示:由理想电流源的特点,可知R P2的滑动端移动时,对I1、I2无影响。
本题中R P1的滑动端向下移动,相当于该支路的电阻变大,所以I2将减小,I1将增大。
9、图9所示电路中,电压U ab的数值是(C )。
A. 0VB. 2VC. 10V提示:由基尔霍夫电压定律,可知图中所I示的回路电流I为0,所以得U ab的数值为10V。
10、图10所示电路的I 、U 表达式为( B )。
A. I 1=I-I S ,U=g I I S -- B. I 1=-I-I S ,U=g I I S -- C. I 1=I-I S ,U=gI I S- 提示:g 为电导,它与电阻是倒数关系。
由此可知本题可先用基尔霍夫电流定律求出电流I 的表达式,即I 1=-I-I S 。
再由欧姆定律求得U= I 1R=gII S --。
二、简答题1、恒压源的性质是什么答:恒压源即理想电压源,它的性质或特点有两点:(1)它的输出电压是恒定的,不受输出电流的影响;(2)通过它的电流不由它自身决定,由与之相连的负载电阻决定。
2、恒流源的性质是什么答:恒流源即理想电流源,它的性质或特点有两点:(1)它的输出电流是恒定的,不受输出电压的影响;(2)恒流源两端的电压不由它自身决定,由与之相连的负载电阻决定。
3、负载增加的涵义是什么在近似恒压源供电或近似恒流源供电系统中,负载增加相当于负载电阻增大还是减小答:负载增加意指电路的输出功率增加。
在近似恒压源的供电系统中,负载获得的功率(即供电系统的输出功率)为P=UI =RU 2,由于U 基本不变,所以负载增加即负载电流I 增大,即相当于负载电阻减小。
同理,在近似恒流源的供电系统中,负载获得的功率为P=UI=I 2R ,负载增加即负载电压U 增大,相当于负载电阻增大。
4、电压源模型与电流源模型等效变换的条件是什么答:如果电压源模型的输出电压和输出电流与电流源模型的输出电压和输出电流对应相等,即对同一外部电路而言,二者的伏安特性相同,那么这两种模型可以等效互换。
(注,这实际为等效变换的含义。
)5、基尔霍夫定律的基本内容是什么适用范围如何答:KCL 定律:任意时刻,流入电路中任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。
或简单表示为∑I =0。
KVL定律:任意时刻,沿电路中任一闭合回路绕行一周,各段电压的代图12R 2R 1R 3 + - U 2 + U 1 -U 3 -+ A BC数和恒为零。
或简单表示为U =0。
6、作为线性电路分析中的一个重要定理,简述叠加定理的基本内容和适用范围答:对于包含有多个电源的线性电路,电路某元件上的电流或电压等于每个电源单独作用在该元件上所产生的电流和电压的代数和。
叠加定理只能分析计算线性电路中的电流和电压,不能用来计算功率。
7、在电路分析与计算中,戴维南定理最适宜应用于哪种情况答:如果只需计算电路中某一支路的电流或电压,此时最适宜采用戴维南定理三、综合题1、图11所示电路可用来测量电源的数值及其内阻,图中标出的U 和R 0组成某实际电压源。
已知R 1=Ω,R 2=Ω,当开关K 1闭合,K 2打开时,电流表读数为2A ;打开K 1,闭合K 2后,读数为1A ,试求U 和R 0。
解:当K 1闭合,K 2打开,有I 1(R 0+R 1)=U ,这里I 1为2A 。
当K 1打开,K 2闭合,有I 2(R 0+R 2)=U 这里I 2为1A 。
联立上两式,即可求得U=,R 0=Ω。
2、在图12所示电路中,已知U 1= U 2= U 3=2V ,R 1= R 2= R 3=3Ω,求U AB 、U BC 、U CA 各为多少 解:设流过ACB 回路的电流为I ,根据基尔霍夫电压定律,有(R 1+R 2+R 3)I=U 3-U 2+U 1,求出I=92A 。
所以有U AB =U 1-IR 1=34V ,注意参考方向,下同理; U BC =-U 2-IR 2=-232V ;U CA =-U AB -U BC =U 3-IR 3=34V 。
3、用戴维南定理求图13电路中R 5所在支路的电流。
已知R 1=R 2=R 4=R 5=5Ω,R 3=10Ω,U=。
解:断开R 5,求开路电压U O 和入端电阻R 0: U BD =U313R R R +≈,U CD =U 424R R R +=,U BC = U BD +U DC =U BD -U CD =,此即为开路电压U O 。
求R 0,将U 短路,即可得R 0=(R 150R R U O+50R R U BC +583.508.1+2)3//6(436'3++=I 22436++363'3'1+-=I I 366'3'2+=I I )3//6(624''1+=I 2624+363''1''3+-=I I 366''1''2+=I I 5.135.1''1'11=+-=+=I I I 523''2'22=+=+=I I I 5.3)1(5.4''3'33=-+=+=I I I i =LuB. I =L U C. I =LU ω 提示:电感自身的特性决定了它的伏安关系为dtdiLu =,当t I i m ωsin =,代入得 )90sin(cos ︒+==t LI t LI u m m ωωωω,从而得m m LI U ω=,由幅值与有效值的关系即得答案。
2、通常所说的交流电压220V 是指它的( A )。
A. 有效值 B. 平均值 C. 最大值3、下图所示是某电路中某一支路的电压u 和电流i 的波形,据此可以判断该支路是( A )。
A. 电阻电感串联电路B. 电阻电容串联电路C. 纯电感电路提示:图中显示电压超前电流不到90°。
纯电感,电压超前电流90°;纯电容,电流超前电压90°。
4、已知电路某元件的电压u 和电流i 分别为u=141cos (314t+600)V ,i=7sin (314t-1200)A ,则该元件的性质是( A )。
A. 电容B. 电感C. 电阻 提示:注意要转换到同一种三角函数。
)150314cos(7)210314cos(7)12031490cos(7)120314sin(7︒+=︒-=︒+-︒=︒-=t t t t i ,从这里可看出电流超前电压90°,所以元件是电容。
当然也可以直接从波形上看出。
5、在三相电路中,三相对称负载为星形连接,三个线电流均为4A ,则中线电流为( C )。
A. 4A C. 0A提示:注意前提条件是对称负载且星形连接。
6、磁力线上任意一点的切线方向,就是该点的磁场方向,即小磁针在磁力作用下,( A )极所指的方向。
A. N 极B. S 极C. N 极或S 极7、( B )是利用电磁感应原理进行变换交流电压的一种器件。
A.电动机 B. 变压器 C. 整流器8、常见的变压器(用于变换低频率的交流电)铁心一般是由相互绝缘的( A )叠成。
A.硅钢片 B.生铁片 C. 铸铁片9、下图所示变压器,原方N 1=300匝,副方N 2=100匝,R=8Ω,则从原方看入的电阻R i 是( B )。
A. 8Ω Ω C. 24Ω提示:2121N N U U =,R U R U i 2221=,Ω7292212221==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==R R N N R U U R i 10、下图所示变压器,已知原方N 1=300匝,R=8Ω,从原方看入的电阻R i 是72Ω,则变压器副方绕组N 2为( C )。
A. 200匝B. 300匝C. 100匝 提示:上题的变换。
二、简答题1、简述RLC 串联电路产生串联谐振的特点 答:(1)电路的阻抗最小并呈电阻性。
(2)电路中的电流最大。
(3)X L =X C ,串联谐振可在电容和电感两端产生高电压。