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四川省(对口招生)《电工技术基础与技能》
易错题精讲
易错点十 电源变换
例1 下列不能与图1所示电路等效的电路是( )
图1
A B C D
【错解】B
【错因】对电源变换未掌握。
【避错攻略】
1、 核心概念
1. 等效电路:两个二端电路,若端口伏安特性完全相同,则二者对外电路等效,内部结构、功率可不同。
2. 理想电压源等效规则
理想电压源并联任意元件(电阻、电流源等),对外电路等效仍为该理想电压源;
理想电压源串联电阻,对外变为实际电压源,不再等效为恒压源。
3. 电压源与电流源等效互换
实际电压源( 串联 ) 实际电流源( 并联 )
理想电压源与理想电流源不能直接等效互换
二、等效电源变换步骤
1.确定二端网络:划出待等效部分的端口,明确 a、b 两个对外接线端。
2.化简并联 / 串联元件
电压源并联元件:直接去掉并联部分,保留理想电压源;
电压源串联电阻:转换为对应电流源并联电阻;
电流源串联元件:直接去掉串联部分,保留理想电流源。
3.核对伏安特性:写出端口电压、电流关系式,与原电路对比,保证 关系一致。
4.整理等效电路:按电压源 / 电流源形式画出最终等效电路,注意电源极性、电流方向。
【解析】原电路为理想电压源,端口伏安特性为:U=US,与端口电流 I 无关,即端口电压恒定,对外电路等效为恒压源。A 选项:理想电压源与理想电流源并联,等效为理想电压源,与原电路等效。B 选项:理想电压源与电阻并联,等效为理想电压源(并联电阻不影响端口电压),与原电路等效。C 选项:理想电压源与电阻串联,端口伏安特性为 U=US−IR,电压随电流变化,不能等效为恒压源,与原电路不等效。D 选项:电压源、电阻、电流源并联,等效为理想电压源,与原电路等效。
核心知识点:理想电压源并联任意元件,对外等效仍为理想电压源;理想电压源串联电阻,对外为实际电压源,不再是恒压源。
1. 已知电压源模型如图2所示,其等效电流源模型为( )
图2
A B C D
【答案】C
【解析】①计算等效电流源电流:电压源转电流源公式:
②确定电流方向:原电压源正极接a 端,因此等效电流源电流方向为从 b 指向 a(向上)。内阻仍为 ,与电流源并联。
③匹配选项:电流大小:3A;方向:向上;结构:3A 电流源并联 2Ω 电阻,对应选项C。
2.如图3所示电路,将图3(a)中的虚线框部分等效为图3(b)中的虚线框部分的电流源模型,则其中的Is等于 ( )
A.1A B.1.5A C.2A D.2.5A
(a) (b)
图3
【答案】C
【解析】将图3(a)中的虚线框部分等效为电流源模型时,短路电流Is等于两个支路电流的代数和。每个支路电压源与电阻串联,计算得3V/2Ω=1.5A,1V/2Ω=0.5A,方向相同则总电流为2A。因此,Is=2A。故选C。
3. 如图4所示电路对外电路可等效为 ( )
图4
A.电压源 B.电流源 C.恒压源 D.恒流源
图4
【答案】C
【解析】本题中:理想电压源 US 与理想电流源 IS 并联,端口电压由电压源 US 唯一确定,不随外电路变化,因此对外等效为恒压源(理想电压源)。A. 电压源:表述宽泛,未强调 “恒定”;B. 电流源、D. 恒流源:并联电流源不决定端口电压,等效错误;
C. 恒压源:精准对应理想电压源的等效特性。故选C。
1.如图5所示电路,电流I等于 ( )
图5
A.0 B. -4A C.4A D.8A
【答案】A
【解析】0.5Ω电阻两端的电压为2V,因此流过电阻的电流为4A,根据节点电流定律可得电流I=0。
2.如图6所示电路,若电阻R=4Ω,则通过电阻R的电流I等于( )
图6
A.1A B.2A C.3A D.4A
【答案】A
【解析】根据常见电路结构,两个电流源(5A和2A)反向并联,等效为3A电流源,然后与2Ω和4Ω电阻并联。电流分配:通过4Ω电阻的电流为
因此,通过电阻R的电流I等于1A,对应选项A。
3. 如图7所示直流电路,Uab的值为 ( )
图7
A.-2V B.-1V C.1V D.2V
【答案】C
【解析】①求并联电阻两端电压:两个 电阻并联,等效电阻:,2A 电流源方向向上,电流从下端流向上端,因此并联电阻上端电位高于下端:;②确定 a、b 两点电位:2V 电压源:a 点为 +,下端为 -,即 ,b 点为并联电阻上端:;③计算 。
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