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电工技术基础与技能周绍敏复杂直流电路课后习题答案


电工技术基础与技能

第三章 复杂直流电路 练习题
一、是非题(2X20) 1、 基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点, 与元件的性质有关。 ( ) 2、 基尔霍夫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、在支路电流法中,用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时,若电路有 n 个节点,则一定 要列 出 n 个方程。 ( ) 5、 叠加定理仅适用于线性电路, 对非线性电路则不适用。 ( ) 6、 叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流, 也能对功率进行叠加。 ( ) 7、 任何一个含源二端网络, 都可以用一个电压源模型来等效替代。 ( ) 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效替代时,仅对外电路等效,而对网路内电路是不 等效的。 ( ) 9、恒压源和恒流源之间也能等效变换。 ( ) 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的,是不随 负载而变化的。 ( ) 二、选择题 1、在图 3-17 中,电路的节点数为( ) 。 A.2 B.3 C.4 D.1 2、上题中电路的支路数为( )。 A.3 B.4 C.5 D.6 3、在图 3-18 所示电路中,I1 和 I 2 的关系是( ) 。 A. I1>I2 B. I1<I2 C. I1=I2 D.不能确定 4、电路如图 3-19 所示,I=( )A。 A.-3 B.3 C.5 D.-5 5、电路如图 3-20 所示,E=( )V。 A.-40 B. 40 C. 20 D.0 6、在图 3-21 中,电流 I、电压 U、电动势 E 三者之间的 关系为( )。 A.U=E-RI B.E=-U-RI C.E=U-RI D.U=-E+RI 7、在图 3-22 中,I=( )A。 A.4 B.2 C.0 D.-2 8、某电路有 3 个节点和 7 条支路,采用支路电流法求解各 支路电流时应列出电流方程和电压方程的个数分别为( )。 A.3、4 B. 3、7 C.2、5 D. 2、6

9、电路如图 3-23 所示,二端网络等效电路参数为( A.8V、7.33Ω B. 12V、10Ω C.10V、2Ω

)。 D. 6V、7Ω

10、如图 3-24 所示电路中,开关 S 闭合后,电流源提供的功率( A.不变 B.变小 C.变大 D.为 0

)。

三、填充题
1、由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路称为___支路__;三条或三条以上支路会 聚的点称为___节点___;任一闭合路径称为___回路___。 2、在图 3-25 中,I1=___18___A、I2 =____7___A。 3、在图 3-26 中,电流表读数为 0.2A,电源电动势 E1=12V,外电路电阻 R1 = R3 =10Ω , R2 = R4 =5Ω ,则 E 2 =____6____V。

4、在图 3-27 中,两节点间的电压 U AB = 5V,则各支路电流 I1=___5___A,I2 =___-4___A, I3 =___-1__A,I1+I2 +I3 =_ __0_ _A 5、在分析和计算电路时,常任意选定某一方向作为电压或电流的_参考方向_,当选定的电 压或电流方向与实际方向一致时,则为___正___值,反之则为___负___值。 6、一个具有 b 条支路,n 个节点(b> n)的复杂电路,用支路电流法求解时,需列出___b___ 个方程式来联立求解,其中_n-1_个为节点电流方程式,__ b-(n-1)__个为回路电压方 程式。 7、某一线性网络,其二端开路时,测得这二端的电压为 10V;这二端短接时,通过短路线 上的电流是 2A,则该网路等效电路的参数为___5___Ω 、___10___V。若在该网络二端接上 5Ω 电阻时,电阻中的电流为____1____A。 8、所谓恒压源不作用,就是该恒压源处用_短接线_替代;恒流源不作用,就是该恒流源处 用___开路__替代。

四、计算题
1、图 3-28 所示电路中,已知 E1=40V,E2=5V,E3=25V,R1=5Ω ,R2=R3=10Ω ,试用支路电流 法求各支路的电流。

解:根据节点电流法和回路电压 定律列方程组得
I1 ? I 2 ? I 3 ? ? ? I 1 R1 ? E1 ? I 2 R2 ? E 2 ? 0 ?? E ? I R ? E ? I R ? 0 3 3 2 2 2 ? 3

代入数值有
I1 ? I 2 ? I 3 ? ? ? ? 35 ? 5 I 1 ? 10 I 2 ? 0 ?? 30 ? 10 I ? 10 I ? 0 2 3 ?

解之得
? I1 ? 5 A ? ? I 2 ? 1A ?I ? 4 A ? 3
2、图 3-29 所示电路中,已知 E1 = E2 = 17V,R1=1Ω ,R2=5Ω ,R3=2Ω ,用支路电流法求各 支路的电流。

解:根据节点电流法和回路 电压定律列方程组得
I1 ? I 2 ? I 3 ? ? ? I 1 R1 ? E1 ? E 2 ? I 2 R2 ? 0 ? I R ?E ?I R ?0 2 2 2 ? 3 3

代入数值有
I1 ? I 2 ? I 3 ? ? ? I 1 ? 17 ? 17 ? 5 I 2 ? 0 ? 2 I ? 17 ? 5 I ? 0 3 2 ?

解之得

? I1 ? 5 A ? ? I 2 ? 1A ?I ? 6 A ? 3

3、图 3-30 所示电路中,已知 E1= 8V,E2= 6V,R1=R2=R3=2Ω ,用叠加定理求:①电流 I3; ②电压 UAB;③R3 上消耗的功率。

=

+

解:利用叠加原理有,图 3-30 中电路的效果就等于图 3-301 和图 3-302 矢量和,即 ①在图 3-301 中 R 总 = R1+R2//R3 = 3 Ω I1 = E 1 / R 总 =
8 A 3

? I 3 ? I1X

R2 4 ? A R2 ? R3 3

在图 3-302 中 R 总 = R1//R3+R2 = 3 Ω I2 = E2/ R 总 = 2A
? I3 ? I 2X R2 ? 1A R2 ? R3
7 3

I3 =I3′+I3〞=1.3+1= A ②UAB = -I3 *R3 =-2.3*2=③ PR3 =I32R3=
98 W 9 14 V 3

4、图 3-31 所示电路中,已知 E=1V,R=1Ω ,用叠加定理求 U 的数值。如果右边的电源反向, 电压 U 将变为多大? 解:

=

+
解:利用叠加原理有,图 3-31 中电路的效果就等于图 3-311 和图 3-312 矢量和,即 ①在图 3-311 中 R 总 = R1+R2//R3 = 1.5Ω

I总 ?

E 2 ? A R总 3
? I 3 ? I 总X R2 1 ? A R2 ? R3 3

在图 3-302 中 R 总 = R1//R3+R2 = 1.5Ω

I总 ?

E 2 ? A R总 3

? I 3 ? I 总X

R2 1 ? A R2 ? R3 3

I3 =I3′+I3〞= A U=IR= *1= V 若反向,则 I3 =I3′+I3〞= 0A U = IR = 0*1 = 0V
5、求图 3-32 所示各电路 a、b 两点间的开路电压和相应的网络两端的等效电阻,并作出其 等效电压源。

2 3

2 3

2 3

解:(a) I 总 ?

E 32 ? ? 2A R总 16

Uab=IRab=2*8=16V R =(7+1)//8 = 4Ω (b) I 总 ?

E 32 ? ? 4A R总 8

Uab=IRab=7*4= 28V R =(7//1)+8 = 8 Ω (c) I 总 ?

7 8

E 32 ? ? 2A R总 1 ? 15

UR’=I 总*8 = 16 V Uab= UR’-10 = 6 V Rab = 2+(7+1)//8 = 6Ω


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