《电工技术基础与技能》复杂直流电路（2）（课件）四川省电子信息类 考点讲练测

电工技术基础与技能 四川省 电子信息类专业 复杂直流电路（2） 考点讲练测 编写说明：四川省《电子信息类专业考点讲练测》专辑，是依据四川省高等职业教育分类考试专业综合理论测试电子信息类考试说明编写的。紧扣电子信息类专业考纲所涉及的三门高考课程的应知应会的77个考点要求，精心编撰了53套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化题、高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测等九个环节。 本讲属于《电子信息类专业考点讲练测》的第6套，包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件，且与之配套使用的还有四川省《电子信息类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 考点解读 思维导图 知识梳理 师生互动 概念强化题 高考模拟 课堂练习 课堂小结 目录 2 考纲要求 1.戴维宁定理 (1)了解二端网络与有源二端网络； (2)理解戴维宁定理，分析两个网孔的直流电路。 2.电源变换 理解两种实际电源模型之间的等效变换。 思维导图 知识梳理 一、电源模型 1.电压源 （1）能为电路提供一定电压的电源称为电压源。如图（a）所示，实际的电压源可以用一个恒定的电动势E和内阻r串联的模型表示，输出的电压为 知识梳理 如果输出的电流I增加，内阻r上的电压降会增大，输出的电压降低，因此实际电压源的内阻越小越好。若电源的内阻r=0，则输出电压U=E，此时电压源称为理想电压源或恒压源，其电路模型如图（b）所示。由于电源内部总是存在电阻，理想电压源实际上是不存在的。 （2）理想电压源的两个特点：①对外输出的电压U是恒定的，与通过它的电流无关；②通过理想电压源的电流是任意的，由与其相连的外电路决定。 知识梳理 2.电流源 （1）能为电路提供一定电流的电源称为电流源。如图（a）所示，实际的电流源可以用一个恒定电流和内阻r并联的模型来表示，输出的电流为 知识梳理 为通过电源内阻的电流。内阻r越大，则负载引起的电流变化越小，输出的电流越稳定，因此电流源的内阻越大越好。若电源内阻，则输出电流，此时电流源称为理想电流源或恒流源，其电路模型如图（b）所示。由于电源内阻不可能无穷大，理想电流源实际上是不存在的。 （2）理想电流源的两个特点：①对外输出的电流是恒定值（或是一定的时间函数），与它两端的电压无关；②加在理想电流源两端的电压是任意的，由与之相连的外电路决定。 知识梳理 3.电压源和电流源的等效变换 如图所示，利用（或者）就可以将实际电压源和实际电流源相互转换。 知识梳理 特别提醒 （1）等效变换只是对外电路而言的，对内电路并不等效； （2）只有实际电压源与实际电流源之间才能进行等效变换，恒压源与恒流源之间不能进行等效变换。这是因为恒压源的内阻为零，而恒流源的内阻为无穷大，不满足。 恒压源与恒流源并联使用时，恒流源不起作用，由于恒流源的内阻为无穷大，可做开路处理；恒压源与恒流源串联使用时，恒压源不起作用，由于恒压源的内阻为零，故可做短路处理。 知识梳理 1.二端网络与有源二端网络 二端网络：具有两个引出端与外电路相连接的网络。它可以是简单的电阻、电感、电容等元件组成，也可以是由多种元件组合而成。 有源二端网络：内部含有电源的二端网络。例如一个包含电池和电阻的电路部分，就可以看作是一个有源二端网络。 二、戴维宁定理 知识梳理 对外电路来说，任何一个复杂的线性有源二端网络都可以用一个理想电压源和内阻串联的电压源来代替。其中理想电压源的电动势等于原来的有源二端网络的开路电压，其内阻等于该有源二端网络中所有电源不作用，仅保留内阻时，所得的无源网络两端间的等效电阻。 在电路分析中，若只需计算某一支路的电流和电压，应用戴维宁定理十分方便。如图（a）所示的电路可以用图（b）所示的电路来等效。应用戴维宁定理的解题步骤如下： 知识梳理 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求该有源二端网络的开路电压； ③求该有源二端网络除源后的等效电阻除源即将原有源二端网络内所有的理想电压源短接，理想电流源开路）； ④将以上求得的、及待求支路组成新的电路图（c），求解待求支路电流I，则待求的支路电流为，式中为待求支路的电阻。 师生互动 1.实际电压源的电路模型是由________与定值电阻________联而成的，我们把内阻r=0的电压源叫作________或________。实际电流源的电路模型是由________与定值电阻________联而成的，我们把内阻无穷大的电流源叫作________或________。 【答案】理想电压源 串 理想电压源 恒压源 理想电流源 并 理想电流源 恒流源 师生互动 2.恒压源与恒流源之间________等效变换。只有________电压源与________电流源之间才能等效变换，条件是________，计算公式为________。这里所谓的“等效”，是对________电路而言的，对于________电路并不等效。 【答案】不能 实际 实际 (或) 外 内 师生互动 3.某线性二端网络的开路电压为，如果在网络两端接的电阻，则二端网络端电压为U=8V，可知此网络的等效电动势________，内阻________。 【答案】10V 2.5Ω 4.戴维宁定理的等效参数是________ 【答案】开路电压与等效内阻 师生互动 5.对于有源二端网络，应用戴维宁定理时，其理想电压源的电动势等于有源二端网络的________，内阻等于有源二端网络除源后所得无源网络两端间的________。 【答案】开路电压 等效电阻 6.在应用戴维宁定理求解某一支路电流时，除源操作是将有源二端网络内所有的理想电压源________，理想电流源________。 【答案】短接 开路 概念强化题 1.已知某一电压源的电动势E=3 V,内阻r₀=0.2 Ω,等效变换成电流源后，电流大小I=( )A, 内阻大小r0=( )Ω。 【答案】15 0.2 2.如图所示电路中，对两电路分别进行等效化简时，图(a)中不起作用的元件名称是( ),简化时作( )处理，图(b)中不起作用的元件名称是( )，简化时作( )处理。 【答案】2A恒流源 开路 10Ω电阻器 短路 概念强化题 3.如图所示的有源二端网络A, 如将电压表接在a、b 两端点上，其读数为100V; 如将电流表接在 a 、b 两端上，其读数为2 A 。那么 a 、b 两点间的开路电压为( )V, 两点间的等效电阻为( )Ω ; 如果 在a 、b 两点间接上一个阻值为50 Ω的电阻器，则流过该电阻器的电流为( )A。、 【答案】100 50 1 4.恒压源与恒流源串联使用时，对外电路而言可将恒压源作短路处理。( ) 【答案】√ 概念强化题 5.恒压源与恒流源并联使用时，对外电路而言可将恒流源作开路处理。( ) 【答案】√ 6.电压源与电流源在内电路和外电路均可进行等效变换。 ( ) 【答案】× 概念强化题 7.对于理想电压源，当外电路电阻从 5Ω 变为 10Ω 时，通过的电流如何变化？ 【答案】理想电压源对外输出的电压是恒定的，与外电路电阻无关，所以通过的电流会随电阻变化而变化，但电压不变。 8.一个实际电流源，内阻 r 增大时，其输出电流的稳定性如何变化？ 【答案】内阻 r 增大时，输出电流的稳定性增强 高考模拟 一、填空题 1.如图所示电路，已知，，，，，则该二端网络的开路电压________，等效电阻________。 【答案】8V 5Ω 高考模拟 2．如图所示的某有源二端网络A，在两端点a、b间接入理想电压表时，电压表的读数为100V，在a、b间接阻值为10Ω电阻时，测得流过电阻的电流为5A，若在a、b间接阻值为40Ω电阻时，流过该电阻的电流应该是______A。 【答案】2 高考模拟 3．电路结构如图所示，流过电阻值为2Ω电阻的电流 I=______A。 【答案】-2 4．某线性有源二端网络的内部电路结构如图所示，各元件的参数已注明，该二端网络的开路电路Uab= ______V。 【答案】-2.4 高考模拟 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 5.理想电压源和理想的电流源是可以进行等效变换的。（ ） 【答案】× 6.电压源的输出电流随负载电阻的增大而减小。（ ） 【答案】√ 高考模拟 7.电流源的输出电流随负载电阻的增大而减小。（ ） 【答案】√ 8.任意一个有源二端网络都可以用一个电压源来等效替代。（ ） 【答案】× 9.在计算有源二端网络的等效电阻时，网络内电源的电动势可去掉，电源的内阻也不考虑。（ ） 【答案】× 高考模拟 三、选择题 10.下面关于电压源与电流源等效变换的说法中，正确的是（ ）。 A．电压源和电流源不能等效变换 B．电压源和电流源变换前后外部不等效 C．电压源和电流源变换前后内部不等效 D．以上三种说法都不正确 【答案】C 高考模拟 11.某线性有源二端网络内部结构如图所示，若用一个电流源来等效替代，则该电流源的参数为（ ）。 A．3A，4Ω B．3A，1Ω C．1.5A，1Ω D．1.5A，4Ω 【答案】D 高考模拟 12.实验测得某线性有源二端网络的开路电压为6V，短路电流为2A，当外接一只可变电阻时，它能从二端网络中获得的最大功率是（ ）。 A．12W B．3W C．6W D．9W 【答案】B 高考模拟 13.下列关于戴维宁定理应用说法中，错误的是（ ）。 A．在化简有源线性二端网络为线性无源二端网络过程中受控源应保持原样，不能置零 B．计算戴维宁等效电阻是将有源线性二端电路内部所有独立置零后从端口看进去的输入电阻 C．为得到无源线性二端网络，可将有源线性二端网络内部电路中独立电压源短路，独立电流源断路 D．戴维宁定理可以将复杂的有源线性二端网络等效为一个电压源与电阻并联的电路模型 【答案】D 高考模拟 四、分析计算题 如图所示，已知，，，。试用戴维宁定理求电路中通过的电流I。 【答案后续】 高考模拟 【接上页】【答案】将题图所示电路转化为图（a）所示电路 断开电阻得到图（b）所示有源二端网络，可得该有源二端网络在a、b端的开路电压 【答案后续】 高考模拟 【接上页】， 二端网络除源后得到图（c）所示电路，该无源二端网络的等效电阻 ， 根据图（d）所示电路，有。 课堂练习 一、填空题 1.某部分电路结构如图所示，图中两电阻的阻值已注明，两条支路的电流大小和方向也注明，则电路中电压源的电动势大小是______V。 【答案】5 课堂练习 2.某线性有源二端网络内部电路结构如图所示，各元件参数已注明，若将该有源二端网络转化成无源二端网络，则从端口看进去的等效电阻______Ω。 【答案】2 课堂练习 3.某电路结构如图所示，已知电压源提供的电动势V，电流源提供的电流A，电阻的阻值Ω。当单独作用时，上消耗电功率为18W，则当和两个电源共同作用时，电阻上消耗电功率为______W。 【答案】72 课堂练习 4.某电路结构如图所示，电流源提供一定的电流，是一个定值电阻。当可变电阻器的阻值减小时，电阻器两端的电压将______（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】不变 课堂练习 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 1.戴维宁定理只适用于线性二端网络，但若待求支路含有非线性元件，该定理也适用。（ ） 【答案】√ 2.要将一个实际电压源与一个实际电流源相串联的网络简化成一个电源，应先将其中的电流源等效成电压源，然后才能方便地进行合并。 ( ) 【答案】√ 3.戴维南定理可对任何一个有源网络进行化简。( ) 【答案】× 课堂练习 三、选择题 1.电路如图所示，当US=4 V，IS=0 A时，I=0.6 A；当US=4V，IS=3 A时，I=-0.4 A；当 US=-4 V，IS=6 A时，电流I 的大小是( )。 A.1 A B.-1 A C.-2.6 A D.2 A 【答案】C 课堂练习 2.电路和各元件参数如图所示，当15 V 恒压源单独作用时，流过6 Ω电阻的 电流I为 ( )。 A.-1 A B.1 A C.-2 A D.2 A 【答案】B 课堂练习 3.电路和各元件参数如图所示，处于耗能状态的理想电源是( )。 A.没有 B.4 V恒压源 C.10 V恒压源 D.4 A恒流源 【答案】D 课堂练习 四、分析计算题 某线性电路结构如图所示，电流源的电流A，直流电源的电动势V，不计内阻，三个定值电阻的阻值分别是Ω，Ω，Ω。完成下列各题。 (后续) 课堂练习 （1）断开待求电阻，得有源二端网络，如图所示。在有源二端网络中假设流过电阻的电流参考方向向下，则下列四个表达式能正确计算出流过电阻的电流大小的是（ ） A． B． C． D． （2）根据（1）中所选择出来的表达式求出流过电阻的电流大小______A。 （3）有源二端网络a、b两点间的开路电压______V。 （后续） 课堂练习 （4）将有源二端网络中各独立电源置零后变成无源二端网络，下列图中正确的是（ ）。 （5）根据（3）中选择出来的无源二端网络计算a、b两点间的等效电阻______Ω。 （6）将有源二端网络等效成一个电压源并接入待求电阻，如图所示，根据全电路欧姆定律可求得流过电阻的电流大小______A。 【答案】（1）C（2）2（3）6（4）B（5）2（6）2 课堂小结 1.电源模型 （1）电压源 （2）电流源 （3）等效变换 2.戴维宁定理 （1）二端网络与有源二端网络 （2）戴维宁定理概念 （3）应用 感谢观看 $$