第九章复杂直流电路的分析与计算试题及答案.docx

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第九章复杂直流电路的分析与计算试题及答案

　　基尔霍夫方程组

　　基尔霍夫方程组

（1）基尔霍夫第一方程组又称结点电流方程组，它指出，会于节点得各支路电流强度得代数与为零

　　即：

∑I=0。

　　上式中可规定，凡流向节点得电流强度取负而从节点流出得电流强度取正（当然也可取相反得规定），若复杂电路共有n个节点，则共有n-1个独立方程。

　　基尔霍夫第一方程组就是电流稳恒要求得结果，否则若流入与流出节点电流得代数与不为零，则节点附近得电荷分布必定会有变化，这样电流也不可能稳恒。

（2）基尔霍夫第二方程组又称回路电压方程组，它指出，沿回路环绕一周，电势降落得代数与为零

　　即：

∑IR—∑ε=0。

　　式中电流强度I得正、负，及电源电动势ε得正、负均与一段含源电路得欧姆定律中得约定一致。

由此，基尔霍夫第二方程组也可表示为：

∑IR=∑ε。

　　列出基尔霍夫第二方程组前，先应选定回路得绕行方向，然后按约定确定电流与电动势得正、负。

对每一个闭合回路都可列出基尔霍夫第二方程，但要注意其独立性，可行得方法就是：

从列第二个回路方程起，每一个方程都至少含有一条未被用过得支路，这样可保证所立得方程均为独立方程；另外为使有足够求解所需得方程数，每一个方程都至少含有一条已被用过得支路。

用基尔霍夫方程组解题得步骤：

1．任意地规定各支路电流得正方向。

2．数出节点数n，任取其中（n-1）个写出（n-1）个节点方程。

3．数出支路数p，选定m=p-n+1个独立回路，任意指定每个回路得绕行方向，列出m个回路方程。

4．对所列得（n-1）+（p-n+1）=p个方程联立求解。

5．根据所得电流值得正负判断各电流得实际方向。

第九章复杂直流电路得分析与计算

一、填空题

1．所谓支路电流法就就是以____为未知量，依据____列出方程式，然后解联立方程得到____得数值。

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得电流为正值时，说明电流得参考方向与实际方向____；电流为负值时，说明电流得参考方向与实际方向____。

6．某支路用支路电流法求解得数值方程组如下：

则该电路得节点数为____,网孔数为___。

7．以___为解变量得分析方法称为网孔电流法。

8．两个网孔之间公共支路上得电阻叫____。

9．网孔自身所有电阻得总与称为该网孔得_______。

图2—36图2—37图2—38

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

11．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得关系式为：

I1=___、I2=____、I3=____。

12．以____为解变量得分析方法称为结点电压法。

13．与某个结点相连接得各支路电导之与，称为该结点得_____。

14．两个结点间各支路电导之与，称为这两个结点间得____。

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

图2—42

图2—41

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

17．一有源二端网络，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。

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

19．某含源二端网络得开路电压为10V，如在网络两端接以10Ω得电阻，二端网络端电压为8V，此网络得戴维南等效电路为Us=____V,R0=____Ω。

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

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

22．叠加定理就是对与得叠加，对不能进行叠加。

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，下面结论正确得就是____。

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，下面结论正确得就是____。

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，下面结论正确得就是____。

a）

b）

c）

18V

I5

I3

I1

图2—29图2—30图2—31

5．图2—37所示电路中，互电阻R12=____。

a）R3b）–R3c）R3+R4

6．上题中，I3与网孔电流IⅠ、IⅡ得关系为___。

a）I3=IⅠ+IⅡb）I3=IⅠ-IⅡc）I3=-IⅠ+IⅡ

7．上题中，网孔②得电压平衡方程式为_____。

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

c）（R1+R3+R4）IⅠ-R3IⅡ=E1

三、判断题

1．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．用支路电流法解出得电流为正数，则解题正确，否则就就是解题错位。

（）

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．网孔得电压平衡方程式就是独立得，非网孔得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。

　（　）

6．网孔电流就就是支路电流，支路电流就就是网孔电流。

（）

7．网孔电流就是一种沿着网孔边界流动得假想电流。

（）

8．互阻值有时为正有时为负。

（）

9．网孔方程实质上就是KVL方程，在列方程时应把电流源电压考虑在内。

（）

10．结点电压法对平面电路都适用。

（）

11．由于结点电压都一律假定电压降，因而各互电导都就是负值。

（）

12．图2—42所示电路中，结点1与结点2间得负电导为3/4S。

（）

13．图2—48所示电路中，有源二端网络就是图b。

（）

14．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。

（）

图2—49

图2—48

15．求电路中某元件上功率时，可用叠加定理。

（）

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

（）

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。

7．如图2—38所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流得方程式。

8．如图2—39所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流得方程式。

9．如图2—40所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流得方程式。

10．如图2—41所示电路为三线供电制得电路模型，用网孔电流法求各支路电流与各部分功率。

已知US1=US2=115V，输电线电阻r11=r12=r13=0、02Ω,负载电阻R1=R2=R3=50Ω。

图2—40

图2—39

11．如图2—43所示电路，用结点电压法求各支路电流及Is1得端电压。

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

图2—44

图2—43

13．列出图2—45中（a）、（b）中得结点电压方程。

图2—45

图2—46

14．用结点电压法求图2—46所示得电压U。

图2—50

图2—51

15．如图2—50所示电路，试求戴维南等效电路。

16．如图2—51所示电路，试求戴维南等效电路。

17．图2—52所示电路，试用戴维南定理求流过电阻R5得电流I。

图2—53

图2—52

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

19．如图2—54所示电路，试用叠加定理求电压U。

20．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。

图2—55

图2—54

21．应用叠加定理求图2—56所示电路中U2。

图2—56图2—57

22．如图2—57所示电路中，当电流源is1与电压源us1反向时（us2不变），电压就是原来得0、5倍；当is1与us2反向时（us1不变），电压uab就是原来得0、3倍。

问：

仅is1反向，（us1，us2均不变），电压应为原来得几倍？

第九章复杂直流电路得分析与计算

填空题

1．所谓支路电流法就就是以支路电流为未知量，依据___KCL、KVL_列出方程式，然后解联立方程得到__各支路电流__得数值。

2．用支路电流法解复杂直流电路时，应先列出__m–1__个独立节点电流方程，然后再列出_n–（m–1）____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3____个独立节点方程，__3__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__2___，独立网孔方程为___2____。

5．根据支路电流法解得得电流为正值时，说明电流得参考方向与实际方向_一致___；电流为负值时，说明电流得参考方向与实际方向__相反__。

6．某支路用支路电流法求解得数值方程组如下：

则该电路得节点数为__1__,网孔数为_2__。

7．以_网孔电流__为解变量得分析方法称为网孔电流法。

8．两个网孔之间公共支路上得电阻叫__互阻__。

9．网孔自身所有电阻得总与称为该网孔得___自阻____。

10．图2—36所示电路中，自电阻R11=__R1+R2__，R22=__R3+R2___，互电阻R12=__R2_。

11．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得关系式为：

I1=__IⅠ_、I2=_IⅠ-IⅡ___、I3=__IE__。

一、填空题

12．以_结点电压__为解变量得分析方法称为结点电压法。

13．与某个结点相连接得各支路电导之与，称为该结点得__自导___。

14．两个结点间各支路电导之与，称为这两个结点间得__互导__。

15．图2—42所示电路中，G11=__

___、G22=___

___、G12=___

__。

16．任何具有两个出线端得部分电路都称为__二端网络__，其中若包含电源则称为___有源_二端网络_。

17．一有源二端网络，测得起开路电压为6V，短路电流为3A，则等效电压源为Us=_6__V,R0=_2___Ω。

18．用戴维南定理求等效电路得电阻时，对原网络内部电压源作_短路____处理，电流源作__开路__处理。

19．某含源二端网络得开路电压为10V，如在网络两端接以10Ω得电阻，二端网络端电压为8V，此网络得戴维南等效电路为Us=_10___V,R0=__4、5__Ω。

20．在具有几个电源得__线性__电路中，各支路电流等于各电源单独作用示所产生得电流_之与__，这一定理称为叠加定理。

21．所谓Us1单独作用Us2不起作用，含义就是使Us2等于_0___，但仍接在电路中。

22．叠加定理就是对电压与电流得叠加，对功率不能进行叠加。

选择题

1．图2—29所示电路中，节点数与网孔数分别为__a）__个。

a）4,3b）3,3c）3,4

2．图2—29所示电路，下面结论正确得就是__c）__。

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，下面结论正确得就是__c）__。

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，下面结论正确得就是__b）__。

a）

b）

c）

5．图2—37所示电路中，互电阻R12=__b）__。

a）R3b）–R3c）R3+R4

6．上题中，I3与网孔电流IⅠ、IⅡ得关系为__c）_。

a）I3=IⅠ+IⅡb）I3=IⅠ-IⅡc）I3=-IⅠ+IⅡ

7．上题中，网孔1得电压平衡方程式为___c）__。

a）（R1+R4）IⅠ+R3IⅡ=E1b）（R1+R3+R4）IⅠ-R3IⅡ=-E1c）（R1+R3+R4）IⅠ-R3IⅡ=E1

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．用支路电流法解出得电流为正数，则解题正确，否则就就是解题错位。

（╳）

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．网孔得电压平衡方程式就是独立得，非网孔得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。

　（　√）

6．网孔电流就就是支路电流，支路电流就就是网孔电流。

（╳）

7．网孔电流就是一种沿着网孔边界流动得假想电流。

（√）

8．互阻值有时为正有时为负。

（╳）

9．网孔方程实质上就是KVL方程，在列方程时应把电流源电压考虑在内。

（√）

10．结点电压法对平面电路都适用。

（√）

11．由于结点电压都一律假定电压降，因而各互电导都就是负值。

（√）

12．图2—42所示电路中，结点1与结点2间得负电导为3/4S。

（√）

13．图2—48所示电路中，有源二端网络就是图b。

（×）

14．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。

（×）

15．求电路中某元件上功率时，可用叠加定理。

（×）

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

（√）

计算题

１．如图2—30所示电路，用支路电流法求各支路电流。

解：

A，

A，

A

２．如图2—31所示电路，用支路电流法求各支路电流。

解：

A，

A，

A

3．如图2—32所示电路，用支路电流法求各支路电流。

解：

A，

A，

A

4．如图2—33所示电路，用支路电流法求各支路电流。

解：

A，

A

5．如图2—34所示电路，用支路电流法求电压U0。

解：

U0

80V

6．如图2—35所示电路，用支路电流法求电压U。

解：

U0

8V

7．如图2—38所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流得方程式。

解：

I1（R1+R2+R3）–IⅠR2+IⅡR3=0

-I1R2+IE（R2+R4）=E2–E1

-I2R3+I3（R3+R5）=E3–E2

8．如图2—39所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流得方程式。

解：

55II-15I2-20I3=0

-15I1+47I2-20I3=12

-20I1-20I2+（40+R）I3=0

I3-I2=-0、3

9．如图2—40所示电路，试用网孔电流法列出求各支路电流得方程式。

解：

R=3、2Ω

10．如图2—41所示电路为三线供电制得电路模型，用网孔电流法求各支路电流与各部分功率。

已知US1=US2=115V，输电线电阻r11=r12=r13=0、02Ω,负载电阻R1=R2=R3=50Ω。

解：

150II-50I2-50I3=0

-50II+50、04I2-0、02I3=115

-50II-0、02I2+50、04I3=115

求得，电流：

II=4、59A，I2=I3=6、89A

功率：

P1=P2=264、5W，P3=1053、4W

11．如图2—43所示电路，用结点电压法求各支路电流及Is1得端电压。

解：

A，

A，

A，Us1=

A

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

解：

a=

，b=

13．列出图2—45中（a）、（b）中得结点电压方程。

解：

（a）：

（

+

+

）U10–

U20=4–10

–

U10+（

+3+

）U20=10

（b）：

（1+

+

+

）U10–

U20=10–

–（

+

）U10+（

+

+

）U20=2+

14．用结点电压法求图2—47所示得电压U。

解：

U。

=

图2—51

15．如图2—50所示电路，试求戴维南等效电路。

解：

R0=3、4Ω，UOC=0、56V

16．如图2—51所示电路，试求戴维南等效电路。

解：

R0=2Ω，UOC=18V

17．图2—52所示电路，试用戴维南定理求流过电阻R5得电流I。

解：

R0=R1//R2+R3//R4

U。

=

，I=

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

解：

=200、25Ω，Ig、=

19．如图2—54所示电路，试用叠加定理求电压U。

解：

U。

=0V

20．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。

解：

I=–1、26A，U。

=–5、036V

21．应用叠加定理求图2—56所示电路中U2。

解：

U2=8V

22．如图2—57所示电路中，当电流源is1与电压源us1反向时（us2不变），电压就是原来得0、5倍；当is1与us2反向时（us1不变），电压uab就是原来得0、3倍。

问：

仅is1反向，（us1，us2均不变），电压应为原来得几倍？

解：

1、8倍