第18练 叠加定理 广西壮族自治区（对口招生）《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，精心编制了广西壮族自治区（对口招生）《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。 本卷是广西壮族自治区（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第18练，内容为：叠加定理的适用条件、分电源处理方法及复杂直流电路计算。 广西壮族自治区（对口招生）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第18练 叠加定理 一、单项选择题 1. 叠加定理的核心思想是什么？（ ） A. 电路中的元件可以互相叠加 B. 电路中的电源可以叠加求和 C. 电路中的电流和电压可以分别叠加 D. 电路中的电压可以叠加 【答案】C 【解析】叠加定理指出，线性电路中的各个电源对电流和电压的影响可以分别叠加求和。 2. 如图所示，，，通过的电流I=（ ）A。 A. 4 B. 2 C. 0 D. 【答案】B 【解析】E1单独作用时，E2视为短路，R2被短路电流为0； E2单独作用时，E1视为短路，R2的电流为2A； I=0+2=2A 3. 下列关于叠加定理的说法中，正确的是（ ） A. 叠加定理中，所求支路电流等于各个独立电源单独作用时在该支路上产生的电流代数和 B. 叠加定理中，理想电压源的除源方法是开路处理 C. 叠加定理中，理想电流源的除源方法是短路处理 D. 叠加定理可以用来计算电路中的功率 【答案】A 【解析】叠加定理适用于线性电路，任一支路的电流或电压等于各个独立电源分别单独作用时产生的电流或电压的代数和。理想电压源除源时应以短路代替，理想电流源除源时应以开路代替，因此修正后的B、C错误。叠加定理不能直接用于计算功率，因为功率与电压或电流的平方有关，不是线性量。因此，正确选项为A。 二、多项选择题 4. 关于叠加定理的应用，下列说法正确的是（ ） A. 叠加定理适用于非线性电路 B. 叠加定理适用于线性电路 C. 电压源置零时用短路代替 D. 电流源置零时用开路代替 【答案】BCD 【解析】叠加定理只适用于线性电路。计算时每次只保留一个独立电源，电压源短路，电流源开路。 5. 某节点通过三个电阻分别连接12 V电压源、6 V电压源和地，三个电阻均为6 Ω，两个电压源正极均接电阻。用叠加定理计算，下列说法正确的是（ ） A. 仅保留12 V电源时节点电压为4 V B. 仅保留6 V电源时节点电压为3 V C. 两个电源共同作用时负载电流为2 A D. 两个电源共同作用时节点电压为6 V 【答案】AD 【解析】两个电源分别作用时节点电压为4 V和2 V，叠加得6 V；负载电流为6÷6＝1 A。 6. 在一直流电路中，节点P经2 Ω电阻接12 V电源，经4 Ω电阻接8 V电源，并经4 Ω负载电阻接地，两个电源正极均接电阻。用叠加定理分析，下列说法正确的是（ ） A. 仅12 V电源作用时节点电压为6 V B. 仅8 V电源作用时节点电压为2 V C. 两个电源共同作用时负载电流为2 A D. 两个电源共同作用时节点电压为10 V 【答案】ABC 【解析】12 V电源单独作用时节点电压为6 V，8 V电源单独作用时为2 V，总电压为8 V，负载电流为8÷4＝2 A。 三、判断题 7. 利用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量，因此可以用来计算电路中的电压和电流，但不能直接用于计算功率。若某支路总电流为I=I'+I''，则其功率为P=I2R=(I'+I'')^2R=I'^2R+I''^2R+2I'I''R。由于存在交叉项2I'I''R，通常有P≠I'^2R+I''^2R，所以功率不能直接按各独立电源单独作用时的功率代数相加。因此，题述说法正确。 8. 在应用叠加定理分析时，各个独立电源单独作用时，其他电压源短路。（ ） 【答案】正确 【解析】在应用叠加定理分析时，各个独立电源单独作用时，其他电压源短路，其他电流源开路。说法正确。 四、计算题 9. 在一直流电路中，节点 A 通过电阻 接理想直流电压源 的正极，通过电阻 接理想直流电压源 的正极；两电压源负极均接地。节点 A 还通过负载电阻 接地。规定各支路电流由电源正极经电阻流向节点 A，负载电流由节点 A 流向地。用叠加定理求：（1）仅保留电源 作用时，节点 A 的电压 和负载电流 ；（2）仅保留电源 作用时，节点 A 的电压 和负载电流 ；（3）两个电源共同作用时，节点 A 的电压 、负载电流 以及 、 支路电流的实际方向和大小。 【答案】（1），。（2），。（3），；支路电流由流向节点 A，大小为；支路电流由节点 A流向，大小为。 【解析】（1）将置零并用短路代替，等效电阻为，故，。（2）将置零并用短路代替，故，。（3），。支路电流为，支路电流为，方向由节点 A流向。 五、综合应用题 10. 某工业控制柜中的直流传感器电路如文字描述：12 V独立电压源的正端经＝4 Ω电阻接至节点P，6 V独立电压源的正端经＝6 Ω电阻接至节点P，两电源负端均接公共参考地，负载电阻＝3 Ω连接在节点P与公共参考地之间。两电源均为理想独立电压源，要求采用叠加定理分析负载中的电流。（1）分别只保留12 V电源和只保留6 V电源，计算两种情况下负载两端的电压及负载电流，并求两电源同时作用时中的总电流。（2）比较两个电源对负载电流的贡献大小，并计算12 V电源贡献的负载电流占总负载电流的百分比。（3）检修人员提出：“停止6 V电源作用时，直接断开6 V电源支路即可。”判断该说法是否正确，并说明采用叠加定理处理电压源时的正确方法及适用条件。 【答案】（1）仅保留12 V电源时，将6 V理想电压源置零并用短路代替，此时与并联，等效电阻为：＝／（＋）＝6×3／（6＋3）＝2 Ω。节点P电压为：＝12／（＋）＝12×2／（4＋2）＝4 V。负载电流为：＝／＝4／3 A。仅保留6 V电源时，将12 V理想电压源置零并用短路代替，此时与并联，等效电阻为：＝／（＋）＝4×3／（4＋3）＝12／7 Ω。节点P电压为：＝6／（＋）＝6×（12／7）／（6＋12／7）＝4／3 V。负载电流为：＝／＝4／9 A。两电源同时作用时：U＝＋＝4＋4／3＝16／3 V；I＝＋＝4／3＋4／9＝16／9 A，约为1.78 A。（2）12 V电源的贡献较大。／＝（4／3）／（4／9）＝3，因此12 V电源的贡献是6 V电源的3倍；其占总负载电流的比例为：／I＝（4／3）／（16／9）＝75%。（3）该说法不正确。将理想电压源置零时，应以短路代替，而不是直接断开支路。叠加定理适用于线性电路，电路中可含多个独立电源；处理某一独立电源时，其他理想电压源短路，其他理想电流源开路，受控源通常保留。 【解析】仅12 V源作用时，∥， V，3 A；仅6 V源作用时，∥，3 V，9 A。叠加得U=16/3 V、I=16/9 A≈1.78 A。12 V源贡献为6 V源的3倍，占总电流75%。说法错误，电压源置零应短路而非断开；叠加定理适用于线性电路，其他电压源短路、电流源开路，受控源保留。 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，精心编制了广西壮族自治区（对口招生）《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。 本卷是广西壮族自治区（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第18练，内容为：叠加定理的适用条件、分电源处理方法及复杂直流电路计算。 广西壮族自治区（对口招生）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第18练 叠加定理 一、单项选择题 1. 叠加定理的核心思想是什么？（ ） A. 电路中的元件可以互相叠加 B. 电路中的电源可以叠加求和 C. 电路中的电流和电压可以分别叠加 D. 电路中的电压可以叠加 2. 如图所示，，，通过的电流I=（ ）A。 A. 4 B. 2 C. 0 D. 3. 下列关于叠加定理的说法中，正确的是（ ） A. 叠加定理中，所求支路电流等于各个独立电源单独作用时在该支路上产生的电流代数和 B. 叠加定理中，理想电压源的除源方法是开路处理 C. 叠加定理中，理想电流源的除源方法是短路处理 D. 叠加定理可以用来计算电路中的功率 二、多项选择题 4. 关于叠加定理的应用，下列说法正确的是（ ） A. 叠加定理适用于非线性电路 B. 叠加定理适用于线性电路 C. 电压源置零时用短路代替 D. 电流源置零时用开路代替 5. 某节点通过三个电阻分别连接12 V电压源、6 V电压源和地，三个电阻均为6 Ω，两个电压源正极均接电阻。用叠加定理计算，下列说法正确的是（ ） A. 仅保留12 V电源时节点电压为4 V B. 仅保留6 V电源时节点电压为3 V C. 两个电源共同作用时负载电流为2 A D. 两个电源共同作用时节点电压为6 V 6. 在一直流电路中，节点P经2 Ω电阻接12 V电源，经4 Ω电阻接8 V电源，并经4 Ω负载电阻接地，两个电源正极均接电阻。用叠加定理分析，下列说法正确的是（ ） A. 仅12 V电源作用时节点电压为6 V B. 仅8 V电源作用时节点电压为2 V C. 两个电源共同作用时负载电流为2 A D. 两个电源共同作用时节点电压为10 V 三、判断题 7. 利用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。（ ） 8. 在应用叠加定理分析时，各个独立电源单独作用时，其他电压源短路。（ ） 四、计算题 9. 在一直流电路中，节点 A 通过电阻 接理想直流电压源 的正极，通过电阻 接理想直流电压源 的正极；两电压源负极均接地。节点 A 还通过负载电阻 接地。规定各支路电流由电源正极经电阻流向节点 A，负载电流由节点 A 流向地。用叠加定理求：（1）仅保留电源 作用时，节点 A 的电压 和负载电流 ；（2）仅保留电源 作用时，节点 A 的电压 和负载电流 ；（3）两个电源共同作用时，节点 A 的电压 、负载电流 以及 、 支路电流的实际方向和大小。 五、综合应用题 10. 某工业控制柜中的直流传感器电路如文字描述：12 V独立电压源的正端经＝4 Ω电阻接至节点P，6 V独立电压源的正端经＝6 Ω电阻接至节点P，两电源负端均接公共参考地，负载电阻＝3 Ω连接在节点P与公共参考地之间。两电源均为理想独立电压源，要求采用叠加定理分析负载中的电流。（1）分别只保留12 V电源和只保留6 V电源，计算两种情况下负载两端的电压及负载电流，并求两电源同时作用时中的总电流。（2）比较两个电源对负载电流的贡献大小，并计算12 V电源贡献的负载电流占总负载电流的百分比。（3）检修人员提出：“停止6 V电源作用时，直接断开6 V电源支路即可。”判断该说法是否正确，并说明采用叠加定理处理电压源时的正确方法及适用条件。 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 $