第15练 戴维宁定理 山东省（春季高考）机电技术类《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第15练，内容为：运用戴维宁定理分析计算复杂直流电路。 山东省（春季高考）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第15练 戴维宁定理 一、单项选择题 1. 戴维宁定理可以将一个复杂的电路简化为（ ） A. 串联电路 B. 并联电路 C. 等效电阻电路 D. 等效电压源电路 2. 如图（a）所示电路，若要使获得最大功率，则图（b）中的输出电压随负载电阻的变化曲线_____最合适（ ） A. （b） B. （a） C. （c） D. （d） 3. 戴维宁定理是将有源二端网络等效为（ ） A. 电流源和电阻的并联 B. 电流源和电阻的串联 C. 电压源和电阻的并联 D. 电压源和电阻的串联 4. 求戴维南等效电阻时，网络内的电压源应（ ） A. 保留不变 B. 短路（电动势为 0） C. 开路 D. 替换为电流源 二、填空题 5. 对外电路来说，任意一个有源二端网络可以用一个电源来等效代替，该电源的电动势等于______，其内阻等于此有源二端网络内所有电源为零，只保留其内阻时网络两端点间的______，这就是戴维南定理。 6. 如图所示，A、B两点间的电压V；通过2Ω电阻上的电流I=______A；当A、B用导线连接后，通过2Ω电阻上的电流I=______A。 7. 求戴维南等效电阻时，网络内的电压源应______，电流源应开路。 8. 戴维宁定理通常用于解决______类型的问题。 三、简答题 9. 某有源二端网络的开路电压为18 V，将网络内独立电源置零后，端口A、B之间的等效电阻为6 Ω。现接入负载电阻6 Ω，试说明如何利用戴维宁定理求出负载电流和负载电压，并写出计算结果。 四、综合应用题 10. 某机电设备的24 V直流控制电路如文字描述所示：电源正端经电阻接至节点A，电阻和分别接在节点A与节点B之间，节点B接电源负端。已知为6 Ω，为12 Ω，为4 Ω。负载接在节点A、B之间，阻值为8 Ω，直流电源内阻忽略不计。负载额定电压为6 V，允许工作电压不超过6 V。（1）断开负载，用戴维宁定理求节点A、B两端的戴维宁等效电压、等效电阻，并求接入负载后的负载电流和负载电压。（2）根据计算结果，判断负载直接接入电路是否满足额定电压要求。（3）若在负载串联保护电阻，求使负载电压不超过6 V时保护电阻的最小值。若选用0.75 Ω的标准电阻，求此时的负载电压和保护电阻消耗的功率，并确定保护电阻的最小额定功率。 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第15练，内容为：运用戴维宁定理分析计算复杂直流电路。 山东省（春季高考）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第15练 戴维宁定理 一、单项选择题 1. 戴维宁定理可以将一个复杂的电路简化为（ ） A. 串联电路 B. 并联电路 C. 等效电阻电路 D. 等效电压源电路 【答案】C 【解析】戴维宁定理可以将一个只含有电流源的电路简化为一个等效电阻电路。 2. 如图（a）所示电路，若要使获得最大功率，则图（b）中的输出电压随负载电阻的变化曲线_____最合适（ ） A. （b） B. （a） C. （c） D. （d） 【答案】A 3. 戴维宁定理是将有源二端网络等效为（ ） A. 电流源和电阻的并联 B. 电流源和电阻的串联 C. 电压源和电阻的并联 D. 电压源和电阻的串联 【答案】D 【解析】戴维宁定理将有源二端网络等效为电压源和电阻的串联。故选D 4. 求戴维南等效电阻时，网络内的电压源应（ ） A. 保留不变 B. 短路（电动势为 0） C. 开路 D. 替换为电流源 【答案】B 【解析】求戴维南等效电阻时，应将网络内的独立电压源置零。理想电压源置零相当于其电动势为0，因此应采用短路处理。故选B。 二、填空题 5. 对外电路来说，任意一个有源二端网络可以用一个电源来等效代替，该电源的电动势等于______，其内阻等于此有源二端网络内所有电源为零，只保留其内阻时网络两端点间的______，这就是戴维南定理。 【答案】① 二端网络的开路电压 ② 等效电阻 【解析】对于外电路来说，任意一个有源二端网络可以用一个电源来等效代替，该电源的电动势等于有源二端网络的开路电压，其内阻等于此有源二端网络内所有电源为零，只保留其内阻时网络两端点间的等效电阻，这就是戴维南定理。 6. 如图所示，A、B两点间的电压V；通过2Ω电阻上的电流I=______A；当A、B用导线连接后，通过2Ω电阻上的电流I=______A。 【答案】① ② 0 ③ 1 7. 求戴维南等效电阻时，网络内的电压源应______，电流源应开路。 【答案】短路 【解析】求戴维南等效电阻时，应将网络内的独立电压源和独立电流源置零。理想电压源置零相当于短路，理想电流源置零相当于开路。因此，电压源应短路，电流源应开路。 8. 戴维宁定理通常用于解决______类型的问题。 【答案】特征值和特征向量问题 【解析】戴维宁定理通常用于解决矩阵的特征值和特征向量问题。 三、简答题 9. 某有源二端网络的开路电压为18 V，将网络内独立电源置零后，端口A、B之间的等效电阻为6 Ω。现接入负载电阻6 Ω，试说明如何利用戴维宁定理求出负载电流和负载电压，并写出计算结果。 【答案】（1）将有源二端网络等效为电动势为18 V、内阻为6 Ω的戴维宁等效电路。（2）负载电流为1.5 A，方向由等效电源正极经负载流向另一端。（3）负载电压为9 V。 【解析】（1）根据戴维宁定理，有源二端网络可等效为电压源与电阻串联的电路，电压源电动势等于开路电压，等效电阻由题目给定为6 Ω。（2）负载电流等于等效电源电动势除以等效电阻与负载电阻之和，即18 V除以12 Ω，得到1.5 A。（3）负载电压等于负载电流与负载电阻的乘积，即1.5 A×6 Ω，得到9 V。 四、综合应用题 10. 某机电设备的24 V直流控制电路如文字描述所示：电源正端经电阻接至节点A，电阻和分别接在节点A与节点B之间，节点B接电源负端。已知为6 Ω，为12 Ω，为4 Ω。负载接在节点A、B之间，阻值为8 Ω，直流电源内阻忽略不计。负载额定电压为6 V，允许工作电压不超过6 V。（1）断开负载，用戴维宁定理求节点A、B两端的戴维宁等效电压、等效电阻，并求接入负载后的负载电流和负载电压。（2）根据计算结果，判断负载直接接入电路是否满足额定电压要求。（3）若在负载串联保护电阻，求使负载电压不超过6 V时保护电阻的最小值。若选用0.75 Ω的标准电阻，求此时的负载电压和保护电阻消耗的功率，并确定保护电阻的最小额定功率。 【答案】（1）、并联电阻为3 Ω。戴维宁等效电压为8 V，等效电阻为2 Ω。负载电流为0.8 A，负载电压为6.4 V。（2）不满足额定电压要求，负载电压6.4 V超过允许值6 V。（3）保护电阻最小值为0.67 Ω。选用0.75 Ω时，负载电流约为0.744 A，负载电压约为5.95 V，保护电阻功率约为0.42 W，额定功率应选不低于1 W的电阻。 【解析】（1）与并联后为3 Ω，开路电压按分压计算为8 V；电源短路后，与并联支路构成等效电阻，得为2 Ω，再由戴维宁电路求得负载电流和电压。（2）负载电压超过额定值，存在过压风险。（3）依据负载分压关系求保护电阻，并按功率公式校核其额定功率。 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $