第7卷 复杂直流电路（二） 湖北省（技能高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖北省（技能高考）电气电子类 《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. 用戴维宁定理分析电路时，等效电阻的求法是（ ） A. 将有源二端网络中的所有电源置零后求电阻 B. 将有源二端网络中的所有电阻置零后求电阻 C. 将有源二端网络中的所有电容置零后求电阻 D. 将有源二端网络中的所有电感置零后求电阻 2. 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 3. 在如图所示的电路中，该二端网络的戴维宁等效电路的和分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 求戴维南等效电阻时，网络内的电流源应（ ） A. 保留不变 B. 短路 C. 开路（电流为 0） D. 替换为电压源 5. 两种实际电源模型等效变换时，电压源的电动势等于电流源的（ ） A. 电流乘以电阻 B. 电流除以电阻 C. 电阻乘以电流 D. 电阻除以电流 6. 运用戴维南定理求解某支路电流时，等效电源的电动势等于该支路______时的端电压（ ）。​ A. 短路​ B. 开路​ C. 接入额定电阻​ D. 接入任意电阻​ 7. 如下图所示的电路中，a、b两端的开路电压为（ ） A. 20 V B. －20 V C. 12 V D. －12 V 8. 某电源开路电压为120V，短路电流为2A，则负载从该电源获得的最大功率是（ ） A. 240W B. 600W C. 60W D. 100W 9. 叠加定理不能叠加电路中的（ ） A. 电压 B. 电流 C. 功率 D. 都可以 10. 如图所示为一个含源二端网络，已知＝＝＝10 V，＝＝＝9 Ω，则为（ ） A. 3 Ω B. 9 Ω C. 27 Ω D. 0Ω 11. 在线性直流电路中，应用叠加定理分析含有多个独立电源的支路电流时，暂时不作用的电压源和电流源应分别处理为（ ） A. 将电压源开路并将电流源短路 B. 将电压源短路并将电流源开路 C. 将所有独立源短路并保留负载 D. 将所有独立源开路并移除负载 12. 叠加定理只适用于（ ） A. 交流电路 B. 直流电路 C. 线性电路 D. 任何电路 13. 应用叠加定理来分析计算电路时，应注意以下几点，不正确的是（ ） A. 叠加定理只适用于线性电路 B. 各电源单独作用时，其它电源置零 C. 叠加时要注意各电流分量的参考方向 D. 叠加定理适用于电流、电压、功率 14. 如图所示，有源二端网络A，在a，b间接入电压表时，读数为100V，在a，b间接入5Ω电阻时， 测得电流为5A，则a，b间的开路电压和等效电阻为（ ） A. 100V 10Ω B. 100V 15Ω C. 25V 25Ω D. 200V 15Ω 15. 在叠加定理中，当计算某一电源单独作用时，其他电流源应（ ） A. 短路​ B. 开路 C. 保持不变 D. 改为电压源 16. 叠加定理的主要限制是什么（ ） A. 只能用于交流电路 B. 只能用于直流电路 C. 只能用于线性电路 D. 只能用于非线性电路 17. 如图所示，N为有源线性二端网络，S在位置1时电流表读数为1A，S在位置2时电压表读数为4V，则S在位置3时，电路中电流I为（ ） A. 1A B. —1A C. 0.5A D. -0.5A 18. 一个直流电路由左右两个网孔组成，两个网孔共用一个2Ω电阻；左网孔另含12V电压源和4Ω电阻，右网孔另含4V电压源和2Ω电阻。两网孔电流均按顺时针方向设定，沿各自顺时针方向经过电压源时电压均升高。采用网孔电流法计算，公共支路电流的大小为（ ） A. 0.2 A B. 0.3 A C. 0.4 A D. 0.6 A 19. 理想电流源的内部电阻是多少（ ） A. 1Ω B. 0Ω C. 无穷大 D. 10Ω 20. 以下哪种电源模型描述了一个元件提供电流给电路？（ ） A. 电容模型 B. 电压源模型 C. 电感模型 D. 电流源模型 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 有源二端网络的开路电压等于戴维宁等效电压源的电动势。（ ） 22. 电源不作用时，一律作短路处理。（ ） 23. 在计算有源网络的等效电阻时，网络内电源的内阻可以不考虑。（ ） 24. 任何一个二端网络总可以用一个等效的电源来代替。（ ） 25. 利用戴维宁定理求等效电阻时，理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替。（ ） 26. 叠加定理可以计算计算功率。（ ） 27. 电源电动势的大小只取决于电源本身，与外电路无关（ ） 28. 电压源与电流源在内电路和外电路均可进行等效变换。（ ） 29. 电压源和电流源之间的等效变换只对外电路等效，对电源内部不等效。（ ） 30. 由理想电压源与电阻串联构成的实际电压源模型中,若电阻越大,则该模型的开路电压就越小。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简要解释戴维宁定理的含义及其在实际应用中的重要性。 32. 简述戴维南定理的基本内容及求戴维南等效电路的步骤。 33. 简述叠加定理的内容。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 应用戴维宁定理将图中的电路分别等效为等效电压源。 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 $ 湖北省（技能高考）电气电子类 《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. 用戴维宁定理分析电路时，等效电阻的求法是（ ） A. 将有源二端网络中的所有电源置零后求电阻 B. 将有源二端网络中的所有电阻置零后求电阻 C. 将有源二端网络中的所有电容置零后求电阻 D. 将有源二端网络中的所有电感置零后求电阻 【答案】A 【解析】将有源二端网络中的所有电源置零后求电阻。故选A 2. 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 【解析】戴维宁定理将线性有源二端网络等效为一个电压源与一个电阻串联的二端网络，而不是并联。因此选项D的说法错误。计算戴维宁等效电阻时，应将独立电压源短路、独立电流源断路；受控源属于网络特性的一部分，不能置零，故A、B、C均正确。 3. 在如图所示的电路中，该二端网络的戴维宁等效电路的和分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】由戴维宁定理可知，等效电路的，等效电路的内阻等于电流源用开路代替，电压源用短路代替时，网络两端的等效电阻，此时，故A正确。 4. 求戴维南等效电阻时，网络内的电流源应（ ） A. 保留不变 B. 短路 C. 开路（电流为 0） D. 替换为电压源 【答案】C 【解析】求戴维南等效电阻时，应将网络中的独立电源置零。理想电流源置零意味着其电流为零，因此应等效为开路，选项C正确。理想电压源置零则应等效为短路。 5. 两种实际电源模型等效变换时，电压源的电动势等于电流源的（ ） A. 电流乘以电阻 B. 电流除以电阻 C. 电阻乘以电流 D. 电阻除以电流 【答案】A 【解析】电压源的电动势等于电流源的电流乘以电阻。故选A 6. 运用戴维南定理求解某支路电流时，等效电源的电动势等于该支路______时的端电压（ ）。​ A. 短路​ B. 开路​ C. 接入额定电阻​ D. 接入任意电阻​ 【答案】B 【解析】戴维南等效电源的电动势等于原有源二端网络的开路电压。当待求支路断开、处于开路状态时，支路电流为零，端口电压就是开路电压，因此选项B正确。 7. 如下图所示的电路中，a、b两端的开路电压为（ ） A. 20 V B. －20 V C. 12 V D. －12 V 【答案】C 8. 某电源开路电压为120V，短路电流为2A，则负载从该电源获得的最大功率是（ ） A. 240W B. 600W C. 60W D. 100W 【答案】C 【解析】电源的戴维南等效电压为开路电压Uoc=120V，等效电阻为RTh=Uoc/Isc=120/2=60Ω。最大功率传输条件为负载电阻RL=RTh，因此最大功率为Pmax=Uoc²/(4RTh)=120²/(4×60)=60W，选项C正确。 9. 叠加定理不能叠加电路中的（ ） A. 电压 B. 电流 C. 功率 D. 都可以 【答案】C 【解析】叠加定理适用于线性电路中的电压和电流，某处的总电压或总电流等于各独立电源单独作用时产生的相应量的代数和。功率与电压、电流的平方或乘积有关，是非线性量，不能直接应用叠加定理叠加，因此选项C正确。 10. 如图所示为一个含源二端网络，已知＝＝＝10 V，＝＝＝9 Ω，则为（ ） A. 3 Ω B. 9 Ω C. 27 Ω D. 0Ω 【答案】D 11. 在线性直流电路中，应用叠加定理分析含有多个独立电源的支路电流时，暂时不作用的电压源和电流源应分别处理为（ ） A. 将电压源开路并将电流源短路 B. 将电压源短路并将电流源开路 C. 将所有独立源短路并保留负载 D. 将所有独立源开路并移除负载 【答案】B 【解析】应用叠加定理时，每次只保留一个独立电源，其他独立电压源用短路代替，独立电流源用开路代替，电阻和受控源仍保留在电路中。 12. 叠加定理只适用于（ ） A. 交流电路 B. 直流电路 C. 线性电路 D. 任何电路 【答案】C 【解析】叠加定理建立在线性关系基础上，只适用于由线性元件构成的线性电路。在线性电路中，电压和电流对各独立激励满足可加性；非线性电路不满足该条件，因此选项C正确。 13. 应用叠加定理来分析计算电路时，应注意以下几点，不正确的是（ ） A. 叠加定理只适用于线性电路 B. 各电源单独作用时，其它电源置零 C. 叠加时要注意各电流分量的参考方向 D. 叠加定理适用于电流、电压、功率 【答案】D 【解析】叠加定理只适用于线性电路；分析时每次只保留一个独立电源，其余独立电压源短路、独立电流源开路；叠加各电流或电压分量时必须统一并注意参考方向。功率不能直接按各电源单独作用时的功率相加，因此“叠加定理适用于电流、电压、功率”的说法不正确，选项D正确。 14. 如图所示，有源二端网络A，在a，b间接入电压表时，读数为100V，在a，b间接入5Ω电阻时， 测得电流为5A，则a，b间的开路电压和等效电阻为（ ） A. 100V 10Ω B. 100V 15Ω C. 25V 25Ω D. 200V 15Ω 【答案】B 【解析】根据戴维宁定理可得啊，a,b间的开路电压=100V, ==100V 根据I=得5=,则=15 15. 在叠加定理中，当计算某一电源单独作用时，其他电流源应（ ） A. 短路​ B. 开路 C. 保持不变 D. 改为电压源 【答案】B 【解析】应用叠加定理计算某一电源单独作用时，应将其他独立电源置零。独立电流源置零后电流为零，等效为开路，因此选项B正确；独立电压源置零则等效为短路。 16. 叠加定理的主要限制是什么（ ） A. 只能用于交流电路 B. 只能用于直流电路 C. 只能用于线性电路 D. 只能用于非线性电路 【答案】C 【解析】叠加定理的一个主要限制是它只能用于线性电路，不能用于非线性电路。 17. 如图所示，N为有源线性二端网络，S在位置1时电流表读数为1A，S在位置2时电压表读数为4V，则S在位置3时，电路中电流I为（ ） A. 1A B. —1A C. 0.5A D. -0.5A 【答案】D 18. 一个直流电路由左右两个网孔组成，两个网孔共用一个2Ω电阻；左网孔另含12V电压源和4Ω电阻，右网孔另含4V电压源和2Ω电阻。两网孔电流均按顺时针方向设定，沿各自顺时针方向经过电压源时电压均升高。采用网孔电流法计算，公共支路电流的大小为（ ） A. 0.2 A B. 0.3 A C. 0.4 A D. 0.6 A 【答案】C 【解析】设左、右网孔电流分别为I1和I2，列网孔方程可得6I1－2I2等于12，－2I1＋4I2等于4，解得I1为2.8 A、I2为2.4 A。公共支路中的两个网孔电流方向相反，因此支路电流大小为I1减去I2，即0.4 A。 19. 理想电流源的内部电阻是多少（ ） A. 1Ω B. 0Ω C. 无穷大 D. 10Ω 【答案】C 【解析】理想电流源的内部电阻被假定为无穷大，以提供恒定的电流输出。 20. 以下哪种电源模型描述了一个元件提供电流给电路？（ ） A. 电容模型 B. 电压源模型 C. 电感模型 D. 电流源模型 【答案】D 【解析】电流源模型描述了一个元件提供电流给电路，其特点是电流不随电压变化而变化。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 有源二端网络的开路电压等于戴维宁等效电压源的电动势。（ ） 【答案】正确 【解析】戴维宁等效电压源的电动势等于原有源二端网络的开路电压。因此，有源二端网络的开路电压等于戴维宁等效电压源的电动势，表述正确。 22. 电源不作用时，一律作短路处理。（ ） 【答案】错误 【解析】电源不作用即将独立电源置零，但不同类型电源的处理方法不同：独立理想电压源置零时用短路代替，独立理想电流源置零时用开路代替。因此不能一律作短路处理，题干说法错误。 23. 在计算有源网络的等效电阻时，网络内电源的内阻可以不考虑。（ ） 【答案】错误 【解析】计算有源网络的等效电阻时，网络内部各元件及电源的内阻会影响端口的电压、电流关系，必须计入等效电阻。只有在分析理想电源且确实不存在内阻时，才可按理想条件处理。因此题干说法错误。 24. 任何一个二端网络总可以用一个等效的电源来代替。（ ） 【答案】错误 【解析】戴维宁定理只适用于线性有源二端网络，不能说明任何二端网络都能用一个等效电源代替。对于非线性网络或不满足相应线性条件的网络，不能无条件建立由单一电压源和电阻组成的等效模型，因此题干说法错误。 25. 利用戴维宁定理求等效电阻时，理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替。（ ） 【答案】正确 【解析】求戴维宁等效电阻时，要将独立电源置零。理想电压源置零后端电压为零，等效为短路；理想电流源置零后电流为零，等效为开路。因此题干说法正确。 26. 叠加定理可以计算计算功率。（ ） 【答案】错误 【解析】不能用叠加原理计算功率，因为功率不是线性关系。 27. 电源电动势的大小只取决于电源本身，与外电路无关（ ） 【答案】正确 【解析】电源电动势是电源本身将其他形式能量转化为电能、推动电荷移动的能力，属于电源的固有参数，其大小由电源内部的化学、物理结构等因素决定，与外电路无关。外电路会影响端电压和输出电流，但不改变电源电动势，因此题干说法正确。 28. 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】错误 【解析】电压源与电流源的等效变换要求变换前后的两种模型在外部端口处具有相同的伏安特性，因此只对外电路等效。变换后电源内部的电压、电流分布和功率等一般并不相同，不能认为内电路也等效，所以题干说法错误。 29. 电压源和电流源之间的等效变换只对外电路等效，对电源内部不等效。（ ） 【答案】正确 【解析】电压源与电流源之间的等效变换以端口伏安关系相同为条件，因此接入同一外电路时，端口电压、电流及外电路工作状态相同。但两种模型的内部结构、内部电压电流分布和内部功率通常不同，所以这种等效只对外电路成立，对电源内部不等效，题干说法正确。 30. 由理想电压源与电阻串联构成的实际电压源模型中,若电阻越大,则该模型的开路电压就越小。（ ） 【答案】错误 【解析】这种说法是错误的。在理想电压源与电阻 RS 串联构成的实际电压源模型中，开路电压等于理想电压源的电压，而理想电压源的电压是恒定不变的，与电阻 RS 的大小无关。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简要解释戴维宁定理的含义及其在实际应用中的重要性。 【答案】戴维宁定理指出：任何线性有源二端网络，都可以等效为一个理想电压源与一个电阻串联的电路。其中理想电压源的电动势等于原网络的开路电压，等效电阻等于将独立电源置零后从端口看进去的电阻。实际应用中，利用该定理可把复杂网络简化为简单的二端等效电路，便于计算不同负载接入时的端口电压、支路电流和负载功率，尤其适用于反复改变负载的电路分析与设计。 【解析】戴维宁定理是线性电路的网络等效定理，不是关于矩阵特征值和特征向量的数学定理。对于任意线性有源二端网络，从端口对外的电气特性可以用戴维宁等效电路表示：先求原网络端口的开路电压Uoc，得到戴维宁等效电压源电动势Eth=Uoc；再将独立电压源短路、独立电流源开路，从端口看进去求得等效电阻RTh。于是原网络接入负载RL后，可用串联电路直接计算负载电流IL=Eth/(RTh+RL)及负载端电压。该方法能够显著简化复杂直流网络的分析，特别适合研究负载变化对电路工作状态的影响。 32. 简述戴维南定理的基本内容及求戴维南等效电路的步骤。 【答案】任何线性含源二端网络，对外可等效为一个电压源与一个电阻串联。先断开负载求开路电压U_oc作为等效电压；再将独立电压源短路、独立电流源开路，求端口等效电阻R_0；最后接回负载分析。 【解析】等效只针对指定的两端口，求R_0时不能把受控源随意置零。 33. 简述叠加定理的内容。 【答案】由线性电阻和多个电源组成的线性电路中，任何一个支路中的电流（或电压）等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。 【解析】叠加定理指出：在线性电路中，任一支路的电压或电流等于电路中各独立电源分别单独作用时，在该支路产生的电压或电流的代数和。分析时，每次只保留一个独立电源，其他独立电压源用短路代替、独立电流源用开路代替；受控源不能置零。叠加定理适用于电压和电流，不能直接用于功率的叠加。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 应用戴维宁定理将图中的电路分别等效为等效电压源。 【答案】（a） （b） （c） （d） 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 $