《电工基础》考前概念梳理与常考题选讲 第3讲、复杂直流电路

《电工基础》考前概念梳理与常考题选讲 第3讲 复杂直流电路 一、考纲要求 （1）掌握基尔霍夫定律、叠加定理和戴维宁定理的内容和适用场合。 （2）熟练运用支路电流法、叠加定理和戴维宁定理分析、计算复杂直流电路。 （3）理解电压源和电流源的概念，并掌握它们之间的等效变换。 二、知识梳理 1．基本概念 支路：由一个或几个元件组成的无分支电路称为支路。 回路：电路中任何一个闭合路径称为回路。 节点：3条或3条以上支路的连接点称为节点。 网孔：电路中不能再分的回路（中间无支路穿过）称为网孔。 2．基尔霍夫定律 基尔霍夫电流定律——节点电流定律（KCL）：对于电路中的任一节点，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。其另外一种表述方法为：在任一瞬间通过电路中任意节点的电流的代数和恒等于零。一般形式：ΣI=0。 基尔霍夫电压定律——回路电压定律（KVL）：对于一个闭合回路，沿回路的任意方向绕行一周，各段电阻上电压降的代数和等于各电源电动势的代数和。也可表述为：对任一闭合回路，沿回路绕行方向上各段电压的代数和为零。一般形式：ΣU=0。 3．列回路电压方程要特别注意的问题 （1）任意选定未知电流的参考方向。 （2）任意选定回路的绕行方向。 （3）确定电阻压降的符号。 （4）确定电源电动势符号。 （5）基尔霍夫电压定律可推广用于不闭合的假想回路，将不闭合两端点间电压列入回路电压方程。 4．利用支路电流法求解复杂电路的方法和步骤 （1）任意标出各支路的电流参考方向和网孔回路的绕行方向。 （2）根据基尔霍夫电流定律列独立的节点电流方程。 （3）根据基尔霍夫电压定律列独立的回路电压方程。 （4）代入已知数，解联立方程组求出各支路电流。 5．等效变换 将电压源等效成电流源，内阻r阻值不变，要注意将其改为并联。将电流源等效成电压源，内阻r阻值不变，将其改为串联。 电流源与电压源等效变换时的注意事项：电压源与电流源的等效变换只对外电路等效，对内电路不等效。理想电压源和理想电流源不能进行等效变换。等效变换时，与的方向是一致的，即电压源的正极与电流源输出电流的一端相对应。 6．戴维宁定理 任何线性有源二端网络，对外电路而言，可以用一个等效电源代替。等效电源的电动势等于有源二端网络两端点间的开路电压U；等效电源的内阻等于该有源二端网络中各个电源置零，即将电动势用短路代替后，所得的无源二端网络两端点间的等效电阻。 步骤： （1）断开待求支路，将电路分为待求支路和有源二端网络两部分。 （2）求出有源二端网络两端点间的开路电压，即为等效电源的电动势。 （3）有源二端网络中各电源置零，即将电动势用短路代替后，计算无源二端网络的等效电阻，即为等效电源的内阻。将等效电源、与待求支路连接，形成等效简化电路，根据已知条件求解。 注意事项： （1）等效电源电动势的方向与有源二端网络开路时的端电压极性一致。 （2）等效电源只对外电路等效，对内电路不等效。 三、高考常考题选讲 （一）、判断题 1．任一时刻，电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和一定等于流出该节点的电流之和。（ ） 【答案】√ 2．基尔霍夫电流定律是指沿任意回路绕行一周，各段电压的代数和一定等于零。（ ） 【答案】× 3．理想电压源和理想电流源是可以进行等效变换的。（ ） 【答案】× 4．电压源和电流源等效变换前后电源内部是不等效的。（ ） 【答案】√ 5．所谓复杂电路，是指电路中的元件个数较多，因此元件个数较少的电路可称为简单电路。（ ） 【答案】× 6.电容器的充电和放电过程中，电流始终存在。（ ） 【答案】× 7.叠加定理适用于复杂直流电路。（ ） 【答案】√ 8.戴维南定理能简化任何复杂电路的分析。（ ） 【答案】√ 9.节点电压法只适用于节点数较少的电路。（ ） 【答案】× 10.交流电的频率越高，其有效值越小。（ ） 【答案】× （二）、填空题 1．图2-1-14所示电路中有________个节点，________条支路，________个回路。 图2-1-14 【答案】3 5 6 2．图2-1-15所示电路中，方框代表电源或电阻，各支路上电流的参考方向如图中所示，则________，________。 图2-1-15 【答案】-6A 0 3．图2-1-16所示电路中，方框代表电源或电阻，各电压、电流的参考方向如图中所示。已知（负号表示的实际方向与假设的参考方向相反），，，，（负号表示的实际极性与假设的参考极性相反），。则________，________。 图2-1-16 【答案】-1A 4V 4．用支路电流法求解复杂直流电路时，应先列出________个节点电流方程，然后再列出________个回路电压方程（假设电路有b条支路