《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》概念梳理与常考题选讲 第3讲、复杂直流电路 主讲人：郭老师 1 一、考纲要求 2 (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。 1 2 3 4 5 6 3 二、知识梳理 4 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。 1 2 3 4 5 6 5 2.基尔霍夫定律 基尔霍夫电流定律节点电流定律：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：。 基尔霍夫电压定律回路电压定律：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：。 1 2 3 4 5 6 6 图2-1-21 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。 1 2 3 4 5 6 7 图2-1-22 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。 1 2 3 4 5 6 8 5.等效变换 将电压源等效成电流源，内阻阻值不变，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。 1 2 3 4 5 6 9 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；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。 1 2 3 4 5 6 10 (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。 1 2 3 4 5 6 11 三、 高考常考题选讲 12 (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。( ) √ 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。 ( ) × 3.理想电压源和理想电流源是可以进行等效变换的。( ) × 4.电压源和电流源等效变换前后电源内部是不等效的。( ) √ 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。( ) × 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 6.电容器的充电和放电过程中，电流始终存在。( ) × 7.叠加定理适用于复杂直流电路。( ) √ 8.戴维南定理能简化任何复杂电路的分析。( ) √ 9.节点电压法只适用于节点数较少的电路。( ) × 10.交流电的频率越高，其有效值越小。( ) × 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14 (二)、填空题 1.图2-1-14所示电路中有___个节点，___条支路，___个回路。 3 5 6 图2-1-14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 图2-1-15 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_____，___。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16 图2-1-16