第4卷 直流电路——基尔霍夫定律与戴维宁定理 广西壮族自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 直流电路——基尔霍夫定律与戴维宁定理 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. 在任一节点处，基尔霍夫电流定律表明（ ） A. 流入节点的电流总和大于流出电流总和 B. 流出节点的电流总和大于流入电流总和 C. 流入节点的电流总和等于流出电流总和 D. 各支路电流均与节点电压保持相等 2. 线性有源二端网络采用戴维宁定理等效后，可表示为（ ） A. 一个理想电流源与电阻并联的电路 B. 一个理想电压源与电阻串联的电路 C. 两个理想电压源与电阻串联的电路 D. 一个理想电压源与电阻并联的电路 3. 如图所示，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3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，5个回路，3个网孔 4. KCL可用于解决哪种类型的电路问题？（ ） A. 只有串联电路 B. 只有并联电路 C. 任何类型的电路中的节点 D. 不能用于任何类型的电路 5. 基尔霍夫电流定律是指（ ） A. 电流在电路中分流 B. 电路中电流守恒。 C. 电流在电路中合流 D. 电路中电流线性增加。 6. 基尔霍夫电流定律是对（ ）列电流方程。 A. 回路 B. 结点 C. 网孔 D. 支路 7. 如图所示电路，已知，，则流过电阻R的电流是（ ） A. －2A B. 0A C. 2A D. 4A 8. 在复杂电路中，如何确定一个网孔（ ） A. 找出电路中所有的节点 B. 找出电路中所有的回路 C. 找出电路中不包含其他回路的闭合回路 D. 找出电路中电阻最大的部分 9. 在使用支路电流法求解电路时，以下哪项不是必须考虑的（ ） A. 所有独立电源的作用 B. 所有电阻的阻值 C. 所有电容的容抗 D. 所有电感的感抗 10. 如图所示，，，则是（ ） A. 9A B. 3A C. －3A D. －9A 11. 当电路中含有受控源时，支路电流法是否仍然适用（ ） A. 是的 B. 不一定 C. 否 D. 需要修改方法 12. 戴维宁定理的适用条件是（ ） A. 电路中只能有一个电源 B. 电路中只能有一个电阻 C. 电路中只能有一个待求支路 D. 电路中必须含有线性元件 13. 对于一个确定的二端网络，其戴维宁等效电路是唯一的吗？（ ） A. 是 B. 否 C. 不唯一 D. 不能等效 14. 如图所示电路中，电流和分别为（ ） A. 1A、2A B. 2A、1A C. 0.5A、2.5A D. —1A、4A 15. 戴维宁定理表示了（ ） A. 电路中电流的方向 B. 电路中的电压电流关系 C. 任一子电路的等效电阻 D. 电路中元件的连接方式 16. 求线性有源二端网络的戴维宁等效电阻时，独立电压源应（ ） A. 保留电压源并断开外接负载 B. 保留电压源并短路外接负载 C. 置零电压源并将其所在支路断开 D. 置零电压源并用导线短接其两端 17. 如图所示电路中，单独作用时流过的电流为3A，单独作用时流过的电流为2A，则、共同作用时流过的电流为（ ） A. 1A B. 3A C. 2A D. 5A 18. 戴维宁定理可以描述哪个方面的电压和电流关系？（ ） A. 输入端和输出端之间的 B. 输入端和地之间的 C. 输出端和地之间的 D. 输入端之间的 19. 戴维宁定理适用于哪种类型的电路？（ ） A. 直流电路 B. 交流电路 C. 线性电路 D. 非线性电路 20. 戴维宁定理描述了一个什么样的概念？（ ） A. 所有电路都可以用电流源等效 B. 所有电路都可以用电压源等效 C. 所有电路都可以用电阻等效 D. 所有线性双端网络均可用电压源电阻串联组合等效 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 对含有多个支路的直流电路列写基尔霍夫电流方程时，应以节点处各支路电流的代数和为零为依据。（ ） 22. 在线性电阻二端网络中，戴维宁等效电压应通过测量网络端口开路时的端电压确定。（ ） 23. 基尔霍夫电流定律是指沿任意回路绕行一周，各段电压的代数和一定等于零。（ ） 24. 基尔霍夫定律的应用可以简化复杂电路的分析。 （ ） 25. 基尔霍夫两定律不仅适用于直流电路，也适用于交流电路。（ ） 26. 在应用KVL时，需要知道电路中所有元件的电阻值。 （ ） 27. 若一个电路中有两个电源，且它们的电压方向一致，则按基尔霍夫电压定律，电路中的总电压等于两个电源电压之差。（ ） 28. 戴维宁定理可以用于计算二端网络的输入输出电流关系。（ ） 29. 戴维宁定理的应用仅限于直流电路分析。 （ ） 30. 应用戴维宁定理分析负载电阻中的电流时，应先求出二端网络的开路电压和等效电阻，再与负载电阻组成串联电路计算。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述戴维宁定理的内容。 32. 所示电路中，已知17V，，，。用基尔霍夫定律求各支路的电流。 33. 在直流复杂电路分析中，简述基尔霍夫定律、支路电流法、戴维宁定理和叠加定理的主要内容及应用要点。（1）说明基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。（2）简述支路电流法的基本分析步骤。（3）说明戴维宁定理和叠加定理的适用条件及主要内容。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某装备制造生产线的直流控制柜中，12 V直流电源的正端经电阻 接至节点 ，6 V直流电源的正端经电阻 接至节点 ，节点 经电阻 接公共负端。负载电阻 也接在节点 与公共负端之间。两台直流电源的负端均与公共负端相连，电源内阻不计。（1）应用基尔霍夫电流定律，计算节点 的电压 及负载电流 。（2）从负载端看入，求该电路的戴维宁等效电压 和等效电阻 ，并用戴维宁定理验证负载电流。（3）若将负载电阻更换为 ，利用戴维宁等效电路计算新的负载电压和负载电流，并比较更换前后的变化。 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 $ 广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 直流电路——基尔霍夫定律与戴维宁定理 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. 在任一节点处，基尔霍夫电流定律表明（ ） A. 流入节点的电流总和大于流出电流总和 B. 流出节点的电流总和大于流入电流总和 C. 流入节点的电流总和等于流出电流总和 D. 各支路电流均与节点电压保持相等 【答案】C 【解析】基尔霍夫电流定律指出，任一节点处流入电流的代数和等于流出电流的代数和，反映了电荷守恒关系。 2. 线性有源二端网络采用戴维宁定理等效后，可表示为（ ） A. 一个理想电流源与电阻并联的电路 B. 一个理想电压源与电阻串联的电路 C. 两个理想电压源与电阻串联的电路 D. 一个理想电压源与电阻并联的电路 【答案】B 【解析】戴维宁等效电路由一个理想电压源和一个等效电阻串联组成，其中理想电压源的电压等于原二端网络的开路电压。 3. 如图所示，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3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，5个回路，3个网孔 【答案】C 4. KCL可用于解决哪种类型的电路问题？（ ） A. 只有串联电路 B. 只有并联电路 C. 任何类型的电路中的节点 D. 不能用于任何类型的电路 【答案】C 【解析】KCL适用于任何电路中的节点。 5. 基尔霍夫电流定律是指（ ） A. 电流在电路中分流 B. 电路中电流守恒。 C. 电流在电路中合流 D. 电路中电流线性增加。 【答案】B 【解析】基尔霍夫电流定律是基于电流守恒的原理，即一个节点的流入电流等于流出电流的总和。 6. 基尔霍夫电流定律是对（ ）列电流方程。 A. 回路 B. 结点 C. 网孔 D. 支路 【答案】B 【解析】基尔霍夫电流定律适用于电路中的结点，指出任一结点上各支路电流的代数和为零，即流入结点的电流之和等于流出结点的电流之和。因此应选B。 7. 如图所示电路，已知，，则流过电阻R的电流是（ ） A. －2A B. 0A C. 2A D. 4A 【答案】C 8. 在复杂电路中，如何确定一个网孔（ ） A. 找出电路中所有的节点 B. 找出电路中所有的回路 C. 找出电路中不包含其他回路的闭合回路 D. 找出电路中电阻最大的部分 【答案】C 【解析】网孔是指电路中由支路构成的、不包含其他支路的最小闭合回路。因此，确定一个网孔需要找出电路中不包含其他回路的闭合回路。 9. 在使用支路电流法求解电路时，以下哪项不是必须考虑的（ ） A. 所有独立电源的作用 B. 所有电阻的阻值 C. 所有电容的容抗 D. 所有电感的感抗 【答案】C 【解析】在使用支路电流法求解电路时，需要考虑所有独立电源的作用、所有电阻的阻值以及所有电感的感抗。电容的容抗在直流电路中可以忽略不计，但在交流电路中可能需要考虑。然而，即使在交流电路中，如果电容不形成闭合回路（即不影响电流的分布），其容抗也可以忽略。 10. 如图所示，，，则是（ ） A. 9A B. 3A C. －3A D. －9A 【答案】D 11. 当电路中含有受控源时，支路电流法是否仍然适用（ ） A. 是的 B. 不一定 C. 否 D. 需要修改方法 【答案】A 【解析】支路电流法是一种通用的电路分析方法，适用于包含线性元件、非线性元件以及受控源的电路。即使电路中含有受控源，只要正确应用基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），支路电流法仍然适用。 12. 戴维宁定理的适用条件是（ ） A. 电路中只能有一个电源 B. 电路中只能有一个电阻 C. 电路中只能有一个待求支路 D. 电路中必须含有线性元件 【答案】D 【解析】戴维宁定理的适用条件是电路中必须含有线性元件，且只需求解一个支路的电压或电流。 13. 对于一个确定的二端网络，其戴维宁等效电路是唯一的吗？（ ） A. 是 B. 否 C. 不唯一 D. 不能等效 【答案】A 【解析】对于一个特定的二端网络，其戴维宁等效电路是唯一的，因为它由该网络的固有电气特性决定。 14. 如图所示电路中，电流和分别为（ ） A. 1A、2A B. 2A、1A C. 0.5A、2.5A D. —1A、4A 【答案】B 15. 戴维宁定理表示了（ ） A. 电路中电流的方向 B. 电路中的电压电流关系 C. 任一子电路的等效电阻 D. 电路中元件的连接方式 【答案】C 【解析】戴维宁定理表示在电路中，任一子电路的等效电阻等于该子电路视作开路时的电阻值。 16. 求线性有源二端网络的戴维宁等效电阻时，独立电压源应（ ） A. 保留电压源并断开外接负载 B. 保留电压源并短路外接负载 C. 置零电压源并将其所在支路断开 D. 置零电压源并用导线短接其两端 【答案】D 【解析】求戴维宁等效电阻时，应先移去外接负载，并将独立电压源置零。理想电压源置零后，其两端应采用短路处理。 17. 如图所示电路中，单独作用时流过的电流为3A，单独作用时流过的电流为2A，则、共同作用时流过的电流为（ ） A. 1A B. 3A C. 2A D. 5A 【答案】A 18. 戴维宁定理可以描述哪个方面的电压和电流关系？（ ） A. 输入端和输出端之间的 B. 输入端和地之间的 C. 输出端和地之间的 D. 输入端之间的 【答案】A 【解析】戴维宁定理可以描述输入端和输出端之间的电压和电流关系。 19. 戴维宁定理适用于哪种类型的电路？（ ） A. 直流电路 B. 交流电路 C. 线性电路 D. 非线性电路 【答案】C 【解析】戴维宁定理适用于线性电路，对于非线性电路不适用。 20. 戴维宁定理描述了一个什么样的概念？（ ） A. 所有电路都可以用电流源等效 B. 所有电路都可以用电压源等效 C. 所有电路都可以用电阻等效 D. 所有线性双端网络均可用电压源电阻串联组合等效 【答案】D 【解析】戴维宁定理指出，所有线性双端网络都可以用一个理想电压源和一个电阻串联的组合来等效。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 对含有多个支路的直流电路列写基尔霍夫电流方程时，应以节点处各支路电流的代数和为零为依据。（ ） 【答案】正确 【解析】基尔霍夫电流定律以电荷守恒为依据，节点处各支路电流按照约定正方向取代数和，其结果为零。 22. 在线性电阻二端网络中，戴维宁等效电压应通过测量网络端口开路时的端电压确定。（ ） 【答案】正确 【解析】戴维宁等效电压就是原二端网络端口开路时的电压，因此可通过测量开路端电压获得。 23. 基尔霍夫电流定律是指沿任意回路绕行一周，各段电压的代数和一定等于零。（ ） 【答案】错误 【解析】题干所述“沿任意回路绕行一周，各段电压的代数和等于零”是基尔霍夫电压定律的内容。基尔霍夫电流定律是指任一结点上各支路电流的代数和为零。因此题干说法错误。 24. 基尔霍夫定律的应用可以简化复杂电路的分析。 （ ） 【答案】正确 【解析】通过使用KCL和KVL，我们可以减少需要解决的方程数量，从而简化电路分析。 25. 基尔霍夫两定律不仅适用于直流电路，也适用于交流电路。（ ） 【答案】正确 【解析】基尔霍夫电流定律和电压定律分别依据电荷守恒和能量守恒建立，不仅适用于直流电路，也适用于交流电路。在交流电路中，电流和电压通常采用相量或瞬时值表示，仍可分别列写结点电流方程和回路电压方程。因此题干说法正确。 26. 在应用KVL时，需要知道电路中所有元件的电阻值。 （ ） 【答案】错误 【解析】虽然知道电阻值有助于计算特定元件的电压，但KVL本身只要求识别出沿着闭环的电压总和为零，并不强制要求知道所有的电阻值。 27. 若一个电路中有两个电源，且它们的电压方向一致，则按基尔霍夫电压定律，电路中的总电压等于两个电源电压之差。（ ） 【答案】正确 【解析】两电源电压相同方向一致时，总电压等于两电源电压之差。 28. 戴维宁定理可以用于计算二端网络的输入输出电流关系。（ ） 【答案】正确 【解析】正确。戴维宁定理可以用于计算输入输出的电流关系。 29. 戴维宁定理的应用仅限于直流电路分析。 （ ） 【答案】错误 【解析】虽然通常在直流电路中应用戴维宁定理，但该定理同样适用于交流电路分析和频率域分析，只需要将电路元件的特性考虑进去。 30. 应用戴维宁定理分析负载电阻中的电流时，应先求出二端网络的开路电压和等效电阻，再与负载电阻组成串联电路计算。（ ） 【答案】正确 【解析】戴维宁定理将原有源二端网络等效为开路电压源和等效电阻串联的电路，接入负载后即可依据串联电路关系求出负载电流。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述戴维宁定理的内容。 【答案】对外电路来说，任何线性有源二端网络，都可以用一个理想电压源和一个电阻的串联组合代替。理想电压源的电动势等于原二端网络的开路电压，用UOC表示；电阻等于原二端网络除源后的等效电阻，用RO表示。这就是戴维宁定理。 【解析】戴维宁定理指出，对外电路而言，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的串联组合。理想电压源的电压等于原二端网络的开路电压，即UOC；串联电阻等于从端口看入的等效电阻，求取时应将独立电压源短路、独立电流源开路，记为RO。利用该等效电路，可以简化线性二端网络与负载之间的分析和计算。 32. 所示电路中，已知17V，，，。用基尔霍夫定律求各支路的电流。 【答案】1A，2A，3A 33. 在直流复杂电路分析中，简述基尔霍夫定律、支路电流法、戴维宁定理和叠加定理的主要内容及应用要点。（1）说明基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。（2）简述支路电流法的基本分析步骤。（3）说明戴维宁定理和叠加定理的适用条件及主要内容。 【答案】（1）基尔霍夫电流定律指出，任一节点上各支路电流的代数和为零，即流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。基尔霍夫电压定律指出，任一闭合回路中各段电压的代数和为零。（2）选定各支路电流的参考方向，列出独立的节点电流方程和回路电压方程，联立求解各支路电流；计算结果为负时，表示实际电流方向与参考方向相反。（3）戴维宁定理适用于线性有源二端网络，可将其等效为一个理想电压源与等效电阻串联的电路。叠加定理适用于线性电路，任一支路的响应等于各独立电源单独作用时响应的代数和；单独保留某一电压源时，其他理想电压源短路，其他理想电流源开路。 【解析】（1）KCL体现节点电荷守恒，KVL体现回路能量守恒。（2）支路电流法通过节点方程和回路方程联立求解未知电流。（3）戴维宁定理用于化简线性二端网络，叠加定理用于分别计算多个独立电源产生的响应。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某装备制造生产线的直流控制柜中，12 V直流电源的正端经电阻 接至节点 ，6 V直流电源的正端经电阻 接至节点 ，节点 经电阻 接公共负端。负载电阻 也接在节点 与公共负端之间。两台直流电源的负端均与公共负端相连，电源内阻不计。（1）应用基尔霍夫电流定律，计算节点 的电压 及负载电流 。（2）从负载端看入，求该电路的戴维宁等效电压 和等效电阻 ，并用戴维宁定理验证负载电流。（3）若将负载电阻更换为 ，利用戴维宁等效电路计算新的负载电压和负载电流，并比较更换前后的变化。 【答案】（1）根据基尔霍夫电流定律，\[\frac{Ua-12}{6}+\frac{Ua-6}{3}+\frac{Ua}{12}+\frac{Ua}{4}=0\]两边乘以12得 ，解得 。负载电流 。（2）去掉负载后，\[\frac{U_{\mathrm{th}}-12}{6}+\frac{U_{\mathrm{th}}-6}{3}+\frac{U_{\mathrm{th}}}{12}=0\]解得 。将理想电压源短路，。故 。（3）更换后，\[IL'=\frac{U_{\mathrm{th}}}{R_{\mathrm{th}}+RL'}=\frac{48/7}{12/7+8}=\frac{12}{17}\approx0.706 \mathrm{A}\]\[UL'=IL'RL'=\frac{12}{17}\times8=\frac{96}{17}\approx5.65 \mathrm{V}\]与原负载相比，负载电流减小，负载电压升高。 【解析】（1）以节点电压为未知量，列出各支路电流代数和为零的KCL方程，解得节点电压和负载电流。（2）去掉负载求开路电压，电压源短路后求等效电阻，再按戴维宁定理计算。（3）等效电源不变，增大负载电阻后，依据 求得结果。 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 $