第9卷 复杂直流电路（二） 吉林省（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

吉林省（对口招生）装备制造类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 复杂直流电路（二） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 某电路有两个节点A、B，三条支路，已知A点电位= 5V，B点电位 = 2V，一条支路电阻为3Ω，则该支路电流为（ ） A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A 【答案】A 【解析】该支路电压U = – = 5V - 2V = 3V，根据欧姆定律I=U/R}=3V/3Ω=1A，所以选 A。 2. 支路电流法分析电路时，需要注意保持足够的计算精度，避免哪种错误？（ ） A. 过滤错误 B. 电流变化 C. 误差放大 D. 舍入误差对结果的影响 【答案】D 【解析】在进行数值计算时，需要注意保持足够的计算精度，避免舍入误差对结果的影响。 3. 电路如图所示，方框代表电源或电阻，各支路上电流的参考方向如图所示，则、分别是（ ） A. 2A、3A B. 6A、2A C. －6A、0 D. 6A、0 【答案】D 4. 在支路电流法分析电路后，可以利用什么样的工具对结果进行验证？（ ） A. 电流表 B. 电路仿真工具，如SPICE软件 C. 电阻计 D. 电压表 【答案】B 【解析】在完成支路电流法分析后，可以利用电路仿真工具，如SPICE软件，对分析结果进行验证。 5. 在使用支路电流法分析电路时，应该考虑的一个重要因素是什么？（ ） A. 电路的颜色 B. 电路中的字体大小 C. 电路中的频率响应 D. 电路的气味 【答案】C 【解析】在支路电流法分析电路时，需要考虑电路中的频率响应，因为频率相关的元件或信号会影响支路电流的行为。 6. 对于一个两端口网络，当一个电源接入端口1时，端口2开路，则端口1的开路电压为 ( Voc1 = 8 V )，当电源接入端口2时，端口1开路，则端口2的开路电压为 ( Voc2 = 4 V )，求该两端口网络的总内阻是多少（ ） A. 2Ω B. 4Ω C. 6Ω D. 8Ω 【答案】A 【解析】这是互易无源二端口网络，结合戴维南定理分析： 两次接入的是同一个电源。 电源接端口 1，端口 2 开路，端口 1 开路电压oc1=8V； 电源接端口 2，端口 1 开路，端口 2 开路电压oc2=4V。 开路电压比值Voc1 / Voc2 = 2，结合互易二端口 T 型等效电路的参数关系，可算出网络总内阻为 7. 如图所示电路中，电阻 上的电流大小为（ ） A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A 【答案】C 8. 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 【解析】线性有源二端网络可用戴维南等效电路表示。开路电压为戴维南电压，故Uth=6V；短路电流为2A，因此等效内阻Rth=Uoc/Isc=6/2=3Ω。根据最大功率传输定理，当外接可变电阻RL=Rth=3Ω时，负载获得最大功率，Pmax=Uth²/(4Rth)=6²/(4×3)=3W。因此选B。 9. 运用戴维南定理时，等效电源的内阻是将原电路中所有电源______后，从待求支路两端看进去的等效电阻。（ ）​ A. 短路​ B. 开路​ C. 电压源短路，电流源开路​ D. 电压源开路，电流源短路​ 【答案】C 【解析】求戴维南等效电阻时，需要将原电路中的独立电源置零：独立电压源置零等效为短路，独立电流源置零等效为开路，然后从待求支路两端看进去，求得端口的等效电阻。因此选C。对于受控源，不能简单置零，通常应保留并采用加压法或加流法求等效电阻。 10. 如图所示，UAB=______，I1=______。（ ） A. 2V 1A B. 3V 3A C. 2V 2A D. 2V 3A 【答案】D 11. 对外电路来说，线性有源二端网络可以用一个理想电压源和一个电阻的串联来替代，这是（ ） A. 支路电流法 B. 叠加原理 C. 基尔霍夫定律 D. 戴维南定理 【答案】D 【解析】戴维南定理：对外电路来说，线性有源二端网络可以用一个理想电压源和一个电阻的串联来替代。 12. 戴维宁定理等效时是指对（ ） A. 内电路 B. 外电路 C. 内、外电路均可 D. 以上说法都不对 【答案】B 【解析】戴维宁定理是将有源二端网络从外部端口看进去，用一个等效电压源串联等效电阻来替代。替代后，端口外部电路中的电压、电流关系保持不变，但网络内部的电压、电流及功率分布一般不再相同。因此戴维宁等效针对的是外电路，选B。 13. 一个电路中有一个 ( 8 V ) 的电源和一个 ( 4 Ω) 的电阻串联连接，另一个电源接入电路中，使得总电流为 4 A，求接入的电源的电动势是多少（ ） A. 4 V B. 12 V C. 8 V D. 16 V 【答案】C 【解析】根据叠加定理和总电流，计算接入电路中的电源的电动势 14. 电路如图所示，则I为（ ） A. 1A B. 0.4A C. 0.8A D. 2A 【答案】C 15. 叠加定理适用于______电路。（ ） A. 直流线性 B. 交流线性 C. 非线性 D. 任何线性 【答案】D 【解析】叠加定理适用于任何线性电路，故D正确。 16. 直流电路中应用叠加定理时，每个电源单独作用时，其他电源应（ ） A. 电压源作短路处理 B. 电压源作开路处理 C. 电流源作短路处理 D. 用等效电源代替 【答案】A 【解析】直流电路中应用叠加定理时，每个电源单独作用时，不工作的电压源作短路处理，不工作的电流源做断路处理。 17. 电路和各元件参数如图所示，电阻3Ω两端电压U为（ ） A. 30V B. 9V C. 10V D. 6V 【答案】C 18. 用叠加原理计算复杂电路，就是把一个复杂电路化为______电路进行计算的（ ） A. 单电源 B. 较大 C. 较小 D. R、L 【答案】A 【解析】叠加原理用于线性电路。计算时分别只保留一个独立电源，其他独立电压源置零为短路，独立电流源置零为开路，分别求出该电源单独作用时所产生的响应，最后将各响应按代数和相加。因此复杂电路可化为多个单电源电路进行计算，选A。 19. 叠加定理适用于以下哪种电路（ ） A. 线性电路 B. 非线性电路 C. 数字电路 D. 交流电路 【答案】A 【解析】叠加定理只能应用于线性电路，因为它基于电压和电流的线性关系，在非线性电路中则不成立。 20. 在使用叠加定理时，如何处理电流源（ ） A. 用短路替代 B. 用开路替代 C. 保持原样 D. 用电阻替代 【答案】B 【解析】在应用叠加定理时，非工作电流源应替代为开路，以消除其对电路其余部分的影响。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 用支路电流法求解各支路电流时，若电路有b条支路，则需要列出b个方程式来联立求解。（ ） 【答案】正确 【解析】支路电流法以各支路电流为未知量。若电路有b条支路，通常有b个支路电流未知量，因此需要列出相互独立的b个方程联立求解。这些方程由独立的节点电流方程和独立的回路电压方程组成：若有n个节点，通常列n-1个独立的KCL方程，再列b-(n-1)个独立的KVL方程，总数为b个。因此判断为正确。 22. 用支路电流法求解电路时，所列方程的个数与支路数相同。（ ） 【答案】正确 【解析】支路电流法中，根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律列方程，方程个数等于支路数，故表述正确。 23. 二端网络的开路电压是指在所有独立电源都不工作时的端口电压。（ ） 【答案】错误 【解析】二端网络的开路电压是指在网络端口开路（即无电流通过）时，由网络内部独立电源共同作用产生的电压。故表述错误 24. 戴维宁定理适用于任何电路。（ ） 【答案】错误 【解析】戴维宁定理只适用于线性的有源二端网络，如果有源二端网络中含有非线性元件时，则不能应用戴维宁定理求解。故错误。 25. 任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势和一个电阻串联等效代替。（ ） 【答案】正确 【解析】任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势和一个电阻串联的等效电源来代替。其中，电动势等于该有源二端网络的开路电压，电阻等于该有源二端网络中所有独立电源均置零（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络的等效电阻。 26. 有源二端网络用戴维宁等效电源代替时，不仅是对外部电路等效，对网络内部也是等效的。（ ） 【答案】错误 【解析】戴维宁等效电源只能保证从端口向外看时的端口电压、电流关系与原有源二端网络相同，因此它对外部电路等效。等效电源内部结构与原网络内部结构不同，不能保证内部各支路的电压、电流和功率相同。所以题干说法错误。 27. 利用戴维南定理解题时，有源二端网络必须是线性的，待求支路可以是非线性的。（ ） 【答案】正确 【解析】戴维南定理要求被等效的有源二端网络是线性网络，以便用固定的开路电压和等效内阻描述其端口特性。待求支路属于外接负载，可以是非线性元件；此时仍可用戴维南等效电路与该非线性负载联立求解，只是负载电流与电压之间不一定满足线性关系。因此判断为正确。 28. 叠加定理可以计算电路中的电压和电流，但不能用于计算功率。（ ） 【答案】正确 【解析】叠加定理适用于线性电路中的电压和电流，电路总响应等于各独立电源单独作用时响应的代数和。功率通常为P=UI、P=I²R或P=U²/R，是电压或电流的二次函数，不满足简单的线性叠加关系，因此不能直接用各电源单独作用时的功率相加来得到总功率。应先用叠加定理求出总电压或总电流，再计算功率。所以判断为正确。 29. 叠加原理可以适用于各种类型的电路。（ ） 【答案】错误 【解析】叠加原理成立的前提是电路具有线性特性。在线性电阻、电感、电容等构成的线性电路中可以使用叠加原理；含有非线性元件的电路通常不能直接使用叠加原理。因此叠加原理不能适用于各种类型的电路，题干说法错误。 30. 叠加定理可以用来计算电路中某元件的功率。（ ） 【答案】错误 【解析】叠加定理只能直接用于求线性电路中的电压和电流，不能直接将各独立电源单独作用时产生的功率相加。因为功率与电压或电流的平方有关，存在交叉项。例如总电流为I=I1+I2时，电阻功率为P=R(I1+I2)²，其中包含2RI1I2项。因此不能用叠加定理直接计算元件功率，题干判断为错误。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 用支路电流法求解复杂电路的步骤。（假设有n个节点，m条支路） 【答案】（1）任意标出各支路的电流的参考方向和网孔回路的绕行方向。 （2）根据基尔霍夫第一定律列独立的节点电流方程。电路中有n个节点，只需列个独立的节点电流方程。 （3）根据基尔霍夫第二定律列独立的回路电压方程。有条支路需列个回路电压方程，一般情况下，有几个网孔就列几个回路电压方程。 （4）代入已知数，解联立方程组。求各支路电流。 【解析】支路电流法的基本步骤如下： （1）选定各支路电流的参考方向，并选定各独立回路的绕行方向。 （2）根据基尔霍夫第一定律列写独立的节点电流方程。若电路有n个节点，通常只能列出n-1个相互独立的节点方程。 （3）根据基尔霍夫第二定律列写独立的回路电压方程。若电路有m条支路，则未知支路电流数为m，还需列出m-(n-1)个独立的回路方程。对于平面电路，通常可按独立网孔列写相应方程。 （4）将元件参数和电源数值代入方程组，联立求解各支路电流。计算结果为正，表示实际方向与参考方向一致；结果为负，表示实际方向与参考方向相反。 因此题中所列支路电流法步骤和方程数量关系正确。 32. 如图所示电路和各元件参数，试用戴维南定理求当为何值时，电流表的读数为6.5A。 【答案】解：。 33. 简述什么是开路电压？ 【答案】一个含源二端网络两端点之间开路时的电压称为该二端网络的开路电压。 【解析】含源二端网络与外部电路连接的两个端点称为端口。将外部电路断开，使端口处于开路状态时，端口两端的电压称为该有源二端网络的开路电压，通常记为Uoc或Uth。由于开路时端口电流为零，开路电压可用于确定该网络的戴维南等效电压。因此题中定义正确。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电气设备安装、调试或维护过程中需处理下列技术问题。请结合相关知识回答：（1）求图所示电路的戴维宁等效电路。（2）在选用、实施或识读时应重点考虑哪些基本条件？（至少2点）（3）作业完成后应从哪些方面进行质量或安全检查？ 【答案】（1）求戴维宁等效电路时先断开负载求开路电压U_oc，再将独立电压源短路、独立电流源开路求等效电阻R_th；以U_oc为电压源串联R_th，即为端口的戴维宁等效电路。（2）应依据电气图样、设备说明书和额定参数核对元件规格、接线关系及工作条件；操作前须落实停电、验电和必要的安全防护。（3）应检查接线、参数、绝缘和功能是否符合要求；发现异常应先停机断电、查明原因并整改，确认合格后再投入运行。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉林省（对口招生）装备制造类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 复杂直流电路（二） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 某电路有两个节点A、B，三条支路，已知A点电位= 5V，B点电位 = 2V，一条支路电阻为3Ω，则该支路电流为（ ） A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A 2. 支路电流法分析电路时，需要注意保持足够的计算精度，避免哪种错误？（ ） A. 过滤错误 B. 电流变化 C. 误差放大 D. 舍入误差对结果的影响 3. 电路如图所示，方框代表电源或电阻，各支路上电流的参考方向如图所示，则、分别是（ ） A. 2A、3A B. 6A、2A C. －6A、0 D. 6A、0 4. 在支路电流法分析电路后，可以利用什么样的工具对结果进行验证？（ ） A. 电流表 B. 电路仿真工具，如SPICE软件 C. 电阻计 D. 电压表 5. 在使用支路电流法分析电路时，应该考虑的一个重要因素是什么？（ ） A. 电路的颜色 B. 电路中的字体大小 C. 电路中的频率响应 D. 电路的气味 6. 对于一个两端口网络，当一个电源接入端口1时，端口2开路，则端口1的开路电压为 ( Voc1 = 8 V )，当电源接入端口2时，端口1开路，则端口2的开路电压为 ( Voc2 = 4 V )，求该两端口网络的总内阻是多少（ ） A. 2Ω B. 4Ω C. 6Ω D. 8Ω 7. 如图所示电路中，电阻 上的电流大小为（ ） A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A 8. 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 9. 运用戴维南定理时，等效电源的内阻是将原电路中所有电源______后，从待求支路两端看进去的等效电阻。（ ）​ A. 短路​ B. 开路​ C. 电压源短路，电流源开路​ D. 电压源开路，电流源短路​ 10. 如图所示，UAB=______，I1=______。（ ） A. 2V 1A B. 3V 3A C. 2V 2A D. 2V 3A 11. 对外电路来说，线性有源二端网络可以用一个理想电压源和一个电阻的串联来替代，这是（ ） A. 支路电流法 B. 叠加原理 C. 基尔霍夫定律 D. 戴维南定理 12. 戴维宁定理等效时是指对（ ） A. 内电路 B. 外电路 C. 内、外电路均可 D. 以上说法都不对 13. 一个电路中有一个 ( 8 V ) 的电源和一个 ( 4 Ω) 的电阻串联连接，另一个电源接入电路中，使得总电流为 4 A，求接入的电源的电动势是多少（ ） A. 4 V B. 12 V C. 8 V D. 16 V 14. 电路如图所示，则I为（ ） A. 1A B. 0.4A C. 0.8A D. 2A 15. 叠加定理适用于______电路。（ ） A. 直流线性 B. 交流线性 C. 非线性 D. 任何线性 16. 直流电路中应用叠加定理时，每个电源单独作用时，其他电源应（ ） A. 电压源作短路处理 B. 电压源作开路处理 C. 电流源作短路处理 D. 用等效电源代替 17. 电路和各元件参数如图所示，电阻3Ω两端电压U为（ ） A. 30V B. 9V C. 10V D. 6V 18. 用叠加原理计算复杂电路，就是把一个复杂电路化为______电路进行计算的（ ） A. 单电源 B. 较大 C. 较小 D. R、L 19. 叠加定理适用于以下哪种电路（ ） A. 线性电路 B. 非线性电路 C. 数字电路 D. 交流电路 20. 在使用叠加定理时，如何处理电流源（ ） A. 用短路替代 B. 用开路替代 C. 保持原样 D. 用电阻替代 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 用支路电流法求解各支路电流时，若电路有b条支路，则需要列出b个方程式来联立求解。（ ） 22. 用支路电流法求解电路时，所列方程的个数与支路数相同。（ ） 23. 二端网络的开路电压是指在所有独立电源都不工作时的端口电压。（ ） 24. 戴维宁定理适用于任何电路。（ ） 25. 任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势和一个电阻串联等效代替。（ ） 26. 有源二端网络用戴维宁等效电源代替时，不仅是对外部电路等效，对网络内部也是等效的。（ ） 27. 利用戴维南定理解题时，有源二端网络必须是线性的，待求支路可以是非线性的。（ ） 28. 叠加定理可以计算电路中的电压和电流，但不能用于计算功率。（ ） 29. 叠加原理可以适用于各种类型的电路。（ ） 30. 叠加定理可以用来计算电路中某元件的功率。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 用支路电流法求解复杂电路的步骤。（假设有n个节点，m条支路） 32. 如图所示电路和各元件参数，试用戴维南定理求当为何值时，电流表的读数为6.5A。 33. 简述什么是开路电压？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电气设备安装、调试或维护过程中需处理下列技术问题。请结合相关知识回答：（1）求图所示电路的戴维宁等效电路。（2）在选用、实施或识读时应重点考虑哪些基本条件？（至少2点）（3）作业完成后应从哪些方面进行质量或安全检查？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $