内容正文:
编写说明:内蒙古自治区《机电类考纲百套卷》,依据《内蒙古自治区高等职业院校对口招收中等职业学校毕业生机电类专业综合考试指导纲要》编写。本专辑涵盖电工基础、电子基础、机械基础模块,且每个课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)拆解考点为微目标,紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦综合提升,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第23卷专题训练卷,按《电工技术基础与技能》中的《复杂电路的分析方法》范围和要求编写。具体内容为1.掌握基尔霍夫定律的内容及应用;2.了解支路、节点、回路的概念;3.掌握支路电流法的解题步骤及应用并能分析计算复杂电路;4.了解节点电压法的基本原理;5.掌握戴维宁定理的内容及等效电路的求解方法;
内蒙古自治区《机电类考纲百套卷》 第23卷
《电工技术基础与技能》
复杂电路的分析方法 专题训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)
1.如图所示电路,下列说法正确的是( )
A.该电路有4个节点,6条支路,6个回路,4个网孔
B.该电路有4个节点,6条支路,5个回路,4个网孔
C.该电路有3个节点,5条支路,6个回路,3个网孔
D.该电路有3个节点,5条支路,3个回路,3个网孔
【答案】C
2.基尔霍夫电流定律(KCL)是指( )
A.沿任意闭合回路,各段电压的代数和等于零
B.流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和
C.电阻两端的电压与通过电阻的电流成正比
D.电路中任意两点间的电压等于这两点电位之差
【答案】B
【详解】基尔霍夫电流定律阐述的是节点电流关系,即流入节点电流总和等于流出节点电流总和,所以选 B。
3.对于一个具有三个支路的节点,已知其中两条支路的电流分别为2A流入节点和3A流出节点,那么第三条支路的电流为( )
A.1A流入节点 B.1A流出节点
C.5A流入节点 D.5A流出节点
【答案】A
【详解】设第三条支路电流为I,根据 KCL,流入节点电流等于流出节点电流,2A = 3A + I,解得I = -1A,负号表示流入节点,所以是1A流入节点,选 A。
4.在一个有多个电源和电阻的复杂电路中,当使用基尔霍夫电压定律列方程时,对于电源电动势( )
A.所有电源电动势都取正值
B.与所选绕行方向一致的电源电动势取正值,相反则取负值
C.所有电源电动势都取负值
D.电源电动势的正负与绕行方向无关
【答案】B
【详解】应用基尔霍夫电压定律列方程时,规定了绕行方向后,电源电动势方向与绕行方向相同则取正值,相反则取负值,这样才能保证沿闭合回路电压代数和为零,所以选B。
5.如图所示电路中,已知E、U、I,则R的阻值为( )
A.10Ω B.30Ω C.40Ω D.70Ω
【答案】A
【详解】根据基尔霍夫电压定律
-E-IR+U=0
-60-2×R+80=0
R=10Ω
6.一电路有4个节点和6条支路,用支路电流法求解各支路电流时,应列出独立的KCL方程和KVL方程的目分别为( )
A.2个和3个 B.2个和4个 C.3个和3个 D.4个和6个
【答案】C
【详解】一电路有n个节点和a条支路,用支路电流法求解各支路电流时,应列出独立的KCL方程n-1个,列出KVL方程b-(n-1)个。
所以应列出独立的KCL方程3个,列出KVL方程3个。
7.如图所示电路中,I1和I2的关系为( )
A.I1<I2 B.I1>I2 C.I1=I2 D.不确定
【答案】C
【详解】对R1、R2、R5、E2组成的网孔,R2、R5上的电流均为该网孔的电流,故I1=I2,故选C。
8.图示电路中节点 a 的节点电压方程为( )
A.8Ua-2Ub=2 B.1.7Ua-0.5Ub=2
C.1.7Ua+0.5Ub=2 D.1.7Ua-0.5Ub=-2
【答案】B
9.如图所示,图(a)所示电路的戴维宁等效电路为图中的( )
A. B. C. D.
【答案】D
10.根据戴维南定理,如图所示电路中,有源二端网络等效电路中电压和电阻的值分别是( )
A.10V;5Ω B.8V;12Ω C.2V;5Ω D.0;1.2Ω
【答案】D
11.在叠加定理的应用过程中,哪一个步骤是错误的( )
A.把每个电源单独考虑
B.对于每个电源,计算整个电路的响应
C.最终结果是所有单独响应的代数和
D.把所有电源都同时作用
【答案】D
【详解】叠加定理的核心步骤是把每个电源单独考虑,而不是把所有电源都同时作用,这是与叠加定理的原理相违背的。
12.关于叠加原理,下列说法不正确的是( )
A.只能用于计算线性电路的电压和电流 B.只能适用于线性电路
C.在线性电路中能用于计算功率 D.以上说法都不正确
【答案】C
13.如图所示电路中,时,电流I=5A。若将极性对调,则电流I为-3A,当时,I等于( )
A.4A B.3A C.2A D.1A
【答案】D
14.电路如图所示,电源的电动势E1=30V,E2=10V,内阻都不计,电阻R1=26Ω,R2=4Ω,R3=8Ω,R4=2Ω,电容C=4μF。下列结论正确的是( )
A.电容器带电,所带的电荷量为8×10-6C;
B.电容器两极板间无电位差,也不带电;
C.电容器N极板的电位比M板高;
D.电容器两极板电位均为零。
【答案】A
15.电路如图所示,如果已测得负载两端的电压,则可以判断出开关、的状态是( )
A.断开,闭合 B.闭合,断开
C.、均闭合 D.、均断开
【答案】B
【详解】1A单独作用时,UL
15V单独作用时,
所以电流源和电压源均工作,选B。
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
16.流进节点A的电流分别为I1、I2、I3,则根据______定律流出节点A的电流方程为_______。
【答案】 基尔霍夫电流 I1+I2+I3=0
【详解】根据基尔霍夫电流定律,在电路中,流入任一节点的电流代数和等于零。其数学表达式为:
假设流入节点A的电流为 ,则根据KCL:
17.应用基尔霍夫定律求解电路时,若计算出某支路电流为负值,说明该支路电流的实际方向与_____。
【答案】假设方向相反
18.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,n个节点,且b>n )
【答案】 n-1 b-(n-1)
【详解】支路电流法是以支路电流作为未知量,通过列写KVL、KCL方程,联立方程求得支路电流,从而可求得其它相关量。对于一个含有n个节点、b条支路的电路:
首先设出各支路电流和参考方向以及回路的绕行方向。
根据基尔霍夫电流定律列出(n-1)个独立节点的KCL方程。
根据基尔霍夫电压定律列出(b-n+1)个独立回路的KVL方程。
联立方程求得各支路电流。
根据支路电流和其它待求量的关系求得相关量。
19.运用戴维宁定理就能把任一个含源二端网络简化成一个等效电源。这个等效电源的电动势E等于该网络的________,这个等效电源的内阻R等于该网络的________。
【答案】 开路电压 所有电源置零后无源网络的等效电阻
20.叠加定理只能用于分析________电路。
【答案】线性
【详解】叠加定理基于电压和电流的线性关系,因此只能用于线性电路,非线性电路无法应用该定理。
21.叠加定理只适用于_______电路,只能用来计算电压和电流,不能计算________。
【答案】 线性 功率
【详解】叠加定理只适用于线性电路,只能用来计算电压和电流,不能计算功率。
22.如图所示的电路,已知单独作用时,通过、、的电流分别为3A、1A、,单独作用时,通过、、的电流分别为、、,则各支路的电流分别为________,________,________。
【答案】
【详解】根据叠加定理可知,,。
23.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
【详解】题图所示二端网络的开路电压;将电压源短路、电流源断路,可得该二端网络的等效电阻。
24.如下图所示,已知各支路电流分别为I1=2 A,I2=4 A,I4=3 A,I5=6 A。列节点电流方程可求出I3=_______A。
【答案】5
25.依据支路电流法解得的电流为负值时,说明电流________方向与________方向相反。
【答案】 参考 实际
三、简答题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
26.如图所示的电路,,,,。利用支路电流法计算通过的电流。
【答案】1.5A
【详解】如图所示,电路中有2个节点、,3条支路电流、、,2个网孔Ⅰ、Ⅱ。设电流的参考方向、网孔绕向如图所示,则根据KCL、KVL分别列出节点和网孔Ⅰ、Ⅱ的方程,有,
,
,
联立解得。
27.利用戴维宁定理求解复杂电路的步骤是什么?
【答案】(1)断开待求支路,将电路分为待求去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)将有源二端网络中各电源置零后,将理想电压源用短路代替,理想电流源用开路代替。计算无源二端网络的等效电阻,即为等效电源的内阻。
(4)将等效电源电动势和等效内阻与待求支路连接,形成单回路电路,根据已知条件求解。
四、综合计算题(本大题共1小题,每小题20分,共20分)
28.运用戴维宁定理,求图中电路的电流。
【答案】
【详解】将待求支路从原电路中移开,留下的部分即为一个有源二端网络,如图甲所示。
设该有源二端网络的开路电压为,有源网络中电流为,参考方向如图甲所示,则有
,
解得,
则。
设该有源二端网络除源后的等效电阻为,如图乙所示(电压源用短路替代),则。
将以上求得的、及待求支路组成新电路,如图丙所示。
则待求支路的电流为,式中为待求支路的电阻。
则。
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编写说明:内蒙古自治区《机电类考纲百套卷》,依据《内蒙古自治区高等职业院校对口招收中等职业学校毕业生机电类专业综合考试指导纲要》编写。本专辑涵盖电工基础、电子基础、机械基础模块,且每个课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)拆解考点为微目标,紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦综合提升,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第23卷专题训练卷,按《电工技术基础与技能》中的《复杂电路的分析方法》范围和要求编写。具体内容为1.掌握基尔霍夫定律的内容及应用;2.了解支路、节点、回路的概念;3.掌握支路电流法的解题步骤及应用并能分析计算复杂电路;4.了解节点电压法的基本原理;5.掌握戴维宁定理的内容及等效电路的求解方法;
内蒙古自治区《机电类考纲百套卷》 第23卷
《电工技术基础与技能》
复杂电路的分析方法 专题训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)
1.如图所示电路,下列说法正确的是( )
A.该电路有4个节点,6条支路,6个回路,4个网孔
B.该电路有4个节点,6条支路,5个回路,4个网孔
C.该电路有3个节点,5条支路,6个回路,3个网孔
D.该电路有3个节点,5条支路,3个回路,3个网孔
2.基尔霍夫电流定律(KCL)是指( )
A.沿任意闭合回路,各段电压的代数和等于零
B.流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和
C.电阻两端的电压与通过电阻的电流成正比
D.电路中任意两点间的电压等于这两点电位之差
3.对于一个具有三个支路的节点,已知其中两条支路的电流分别为2A流入节点和3A流出节点,那么第三条支路的电流为( )
A.1A流入节点 B.1A流出节点
C.5A流入节点 D.5A流出节点
4.在一个有多个电源和电阻的复杂电路中,当使用基尔霍夫电压定律列方程时,对于电源电动势( )
A.所有电源电动势都取正值
B.与所选绕行方向一致的电源电动势取正值,相反则取负值
C.所有电源电动势都取负值
D.电源电动势的正负与绕行方向无关
5.如图所示电路中,已知E、U、I,则R的阻值为( )
A.10Ω B.30Ω C.40Ω D.70Ω
6.一电路有4个节点和6条支路,用支路电流法求解各支路电流时,应列出独立的KCL方程和KVL方程的目分别为( )
A.2个和3个 B.2个和4个 C.3个和3个 D.4个和6个
7.如图所示电路中,I1和I2的关系为( )
A.I1<I2 B.I1>I2 C.I1=I2 D.不确定
8.图示电路中节点 a 的节点电压方程为( )
A.8Ua-2Ub=2 B.1.7Ua-0.5Ub=2
C.1.7Ua+0.5Ub=2 D.1.7Ua-0.5Ub=-2
9.如图所示,图(a)所示电路的戴维宁等效电路为图中的( )
A. B. C. D.
10.根据戴维南定理,如图所示电路中,有源二端网络等效电路中电压和电阻的值分别是( )
A.10V;5Ω B.8V;12Ω C.2V;5Ω D.0;1.2Ω
11.在叠加定理的应用过程中,哪一个步骤是错误的( )
A.把每个电源单独考虑
B.对于每个电源,计算整个电路的响应
C.最终结果是所有单独响应的代数和
D.把所有电源都同时作用
12.关于叠加原理,下列说法不正确的是( )
A.只能用于计算线性电路的电压和电流 B.只能适用于线性电路
C.在线性电路中能用于计算功率 D.以上说法都不正确
13.如图所示电路中,时,电流I=5A。若将极性对调,则电流I为-3A,当时,I等于( )
A.4A B.3A C.2A D.1A
14.电路如图所示,电源的电动势E1=30V,E2=10V,内阻都不计,电阻R1=26Ω,R2=4Ω,R3=8Ω,R4=2Ω,电容C=4μF。下列结论正确的是( )
A.电容器带电,所带的电荷量为8×10-6C;
B.电容器两极板间无电位差,也不带电;
C.电容器N极板的电位比M板高;
D.电容器两极板电位均为零。
15.电路如图所示,如果已测得负载两端的电压,则可以判断出开关、的状态是( )
A.断开,闭合 B.闭合,断开
C.、均闭合 D.、均断开
L
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
16.流进节点A的电流分别为I1、I2、I3,则根据______定律流出节点A的电流方程为_______。
17.应用基尔霍夫定律求解电路时,若计算出某支路电流为负值,说明该支路电流的实际方向与_____。
18.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,n个节点,且b>n )
19.运用戴维宁定理就能把任一个含源二端网络简化成一个等效电源。这个等效电源的电动势E等于该网络的________,这个等效电源的内阻R等于该网络的________。
20.叠加定理只能用于分析________电路。
21.叠加定理只适用于_______电路,只能用来计算电压和电流,不能计算________。
22.如图所示的电路,已知单独作用时,通过、、的电流分别为3A、1A、,单独作用时,通过、、的电流分别为、、,则各支路的电流分别为________,________,________。
23.如图所示电路,已知,,,,,则该二端网络的开路电压_______,等效电阻_______。
24.如下图所示,已知各支路电流分别为I1=2 A,I2=4 A,I4=3 A,I5=6 A。列节点电流方程可求出I3=_______A。
25.依据支路电流法解得的电流为负值时,说明电流________方向与________方向相反。
三、简答题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
26.如图所示的电路,,,,。利用支路电流法计算通过的电流。
27.利用戴维宁定理求解复杂电路的步骤是什么?
四、综合计算题(本大题共1小题,每小题20分,共20分)
28.运用戴维宁定理,求图中电路的电流。
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