内容正文:
山东省(对口招生)《电工技术基础》
基尔霍夫定律及其应用
易错题精讲
例1、如图所示,已知 E=18 V,求I₂、I₄、I₅的大小和实际方向。
【错解】根据KCL 可得
,说明参考方向与实际方向相反。
根据KVL 可得
根据KCL 可得
代入数据得
解得 ,说明参考方向与实际方向相反。
,说明参考方向与实际方向相同。
【错因】计算 KCL 时直接丢掉负号,只用 4A 代入列式,整道题电流关系全错。分不清「参考方向」和「实际方向」,看不懂负电流含义,题目给的箭头只是人为设定的参考方向,电流数值正负代表实际方向:I1=−4A:
【正解】把闭合回路看作是一个节点,
根据KCL 可得
,说明参考方向与实际方向相同。
根据KVL 可得
根据KCL 可得
代入数据得
解得 ,说明参考方向与实际方向相反。
,说明参考方向与实际方向相同。
【解析】运用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,把闭合回路看作节点,问题便迎刃而解。
【跟踪训练】如图所示,已知 R=50 kΩ,则电压U 为( )
A.-20 V B.20 V C.-50 V D.50 V
【答案】A
【解析】节点电流定律也适用于电路中的任意一个封闭面,电阻R 中的电流I=0.4A,方向是向右,故而电压为-20 V。
1.如图所示,已知 试求:
(1)电流 I₁和I₃。
(2)电压UAB。
【答案】
【解析】电路中两点 A、B之间的电压等于从 A 点到 B 点所经路径上全部电压的代数和。
2.如图所示,已知 2Ω。用支路电流法求开关断开时的电流 I₁、I₂、I₃。
【答案】
列方程组
代入数据得解得
【解析】支路电流法是复杂电路的最基本的解题方法,同学们要熟练掌握其解题步骤。
3.如图1-43所示,已知 Ω,试求:
(1)电流 I₃。
(2)电阻R₄两端的电压U。
【答案】(1)电阻R₃和R₄的等效电阻为R₃₄,如图1-44所示:
根据KCL 和 KVL 列方程
代入数据联立方程组
解得 A(负号表示实际电流方向与参考方向相反)
【解析】此题利用支路电流法进行求解,支路电流法一般为3条支路,本题是5条支路,所以把R₃和R₄看成一个整体。
1.如图1-45所示,已知 电阻R₂两端的电压为6 V,电阻R₁消耗的功率为4 W。试求电流 I₁、I₂、I₃的大小。
【答案】
【解析】本题计算可应用基尔霍夫电流定律,也可应用支路电流法解题,只是解题过程稍麻烦一些。
2.如图所示, ,则I₃是( )
A.9 A
B.3 A
C.-3 A
D.-9 A
【答案】 D
【解析】节点电流定律适用于电路中的一个封闭面,对于R₁、R₂、R₃组成的封闭面来说,
3. 如图所示, 请回答下列问题:
(1)当开关S 断开时,电流表 A2 的读数。
(2)当开关S闭合时,用支路电流法求电流表A1 的读数和电压表 V 的读数。
【答案】(1)当S断开时由基尔霍夫电压定律得: A所以电流表 A2的读数为1 A。
(2)当S闭合时,用支路电流法列方程:
带入已知数据解得:
【解析】根据基尔霍夫定律和支路电流法求解可得。
4. 如图所示网络 N1、N2,已知 ,则I₃为( )
A.11 A B.-11 A C.1 A D.-1 A
【答案】B
【解析】 根据基尔霍夫电流定律的推广得
5.如图所示,已知电流I=1A,则电动势 E 是( )
A. 0 V B.4 V C.-4 V D.-3 V
【答案】A
【解析】 列出回路电压方程:-E-IR+3+2-3=0,带入数据,求出E=0 V。
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