第5卷 复杂直流电路（A卷） 河北省（对口升学）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

河北省（对口升学）电子电工类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 复杂直流电路（A卷） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 电路中任意一个闭合路径称为______；三条或三条以上支路的交点称为______。 2. 在如下图所示电路中，已知E＝18 V，I＝3 A，R＝4 Ω，则VA＝______V。 3. 基尔霍夫回路电压定律不仅适用于______，也可推广到______回路。 4. 基尔霍夫第二定律又称为______定律，它表明在闭合电路中，沿着任意闭合路径的电压之和等于零。 5. 在如图所示电路中，电流I为5 A，则电压Us应为______V。 6. 所谓支路电流法就是以______为未知量，依据______列出方程式。 7. 某线性二端网络的开路电压为，如果在网络两端接的电阻，则二端网络端电压为U=8V，可知此网络的等效电动势，内阻。 8. 图示电路中电流I的大小为______。 9. 二端网络是指一个电路中只包含______。 10. 在应用叠加定理时，需要将非工作的电压源替代为______。 二、单项选择题（本大题共15小题，每题3分，共45分） 11. 基尔霍夫定律的基本思想是什么（ ） A. 电压守恒 B. 电流守恒 C. 能量守恒 D. 质量守恒 12. 下列关于基尔霍夫定律的说法中，错误的是（ ） A. 对于电路中的任一节点，在任意瞬间，流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和 B. 沿电路中任意闭合回路绕行一周，各部分电压的代数和等于零 C. 运用基尔霍夫定律求解电路参数时必须预先设定电压和电流的参考方向 D. 基尔霍夫定律只适应于直流电路的计算，不适应交流电路的计算 13. 如图所示，其节点数、支路数、回路数及网孔数分别为（ ） A. 2、5、3、3 B. 3、6、4、6 C. 2、4、6、3 D. 3、6、4、2 14. 基尔霍夫定律适用于哪种类型的电路？（ ） A. 直流电路 B. 交流电路 C. 非线性电路 D. 直流、交流电路 15. 在一个复杂电路中，有n个节点和b条支路，能列出独立的 KCL 方程数为（ ） A. b B. b - 1 C. n D. n - 1 16. 如图所示电路中，两节点间的电压，则取值为______A。（ ） A. 5 B. -4 C. -1 D. 0 17. 对于一个具有 6 个节点的电路，独立的节点电流方程个数为（ ） A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 18. 基尔霍夫定律的提出者是谁（ ） A. 基尔霍夫 B. 波尔 C. 麦克斯韦 D. 牛顿 19. 如图所示的部分电路中，测得ab两点间的电压是V，则流过该支路的电流I应是（ ） A. 1A B. -1A C. 2A D. 0 20. 支路电流法中，回路电压方程反映了（ ） A. 基尔霍夫电流定律 B. 基尔霍夫电压定律 C. 欧姆定律 D. 焦耳定律 21. 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. 60W C. 600W D. 100W 22. 如图所示电路中，和的关系为（ ） A. B. C. D. 23. 叠加定理只适用于（ ） A. 交流电路 B. 线性电路 C. 直流电路 D. 任何电路 24. 叠加定理的主要限制是什么（ ） A. 只能用于交流电路 B. 只能用于线性电路 C. 只能用于直流电路 D. 只能用于非线性电路 25. 下列设备中，一定是电源的为（ ） A. 蓄电池 B. 电视机 C. 发电机 D. 节能灯 三、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 26. 基尔霍夫定律适用于任何瞬时、任何变化的电压和电流，以及由各种不同元件构成的电路。（ ） 27. 由一个或几个元件组成的分支电路叫支路。（ ） 28. 一个电路中的节点数等于回路数。（ ） 29. 基尔霍夫电流定律指出，任一闭合回路中各段电压的代数和为零。（ ） 30. 在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点，则一定要列出n个方程来。（ ） 31. 二端网络的开路电压是指在所有独立电源都不工作时的端口电压。（ ） 32. 电压源的输出电流随负载电阻的增大而减小。（ ） 33. 理想电压源和理想电流源之间不能进行等效变换。（ ） 34. 等效变换前后电源内阻不变。（ ） 35. 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。（ ） 四、简答题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 36. 请简要解释基尔霍夫定律是什么，以及在电路分析中的作用。 37. 简述什么是开路电压？ 五、计算题（本大题共1小题，每题5分，共5分） 38. 电路如下：节点 A 通过电阻 接理想电压源 的正极， 负极接参考节点；节点 A 通过电阻 接理想电压源 的正极， 负极接参考节点；负载电阻 接在节点 A 与参考节点之间。规定 、 分别由两个电源流向节点 A， 由节点 A 流向负载。求：（1）用支路电流法求 、 和 ；（2）用叠加定理求负载电流 ，分别计算两个电源单独作用时的负载电流；（3）从负载两端求戴维宁等效电压 和等效电阻 ，并计算负载功率 。 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 $ 河北省（对口升学）电子电工类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 复杂直流电路（A卷） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 电路中任意一个闭合路径称为______；三条或三条以上支路的交点称为______。 【答案】① 回路 ② 节点 【解析】电路中任意一个闭合路径称为回路；三条或三条以上支路的交点称为节点。 2. 在如下图所示电路中，已知E＝18 V，I＝3 A，R＝4 Ω，则VA＝______V。 【答案】-6 3. 基尔霍夫回路电压定律不仅适用于______，也可推广到______回路。 【答案】① 闭合回路 ② 不闭合的假想 【解析】基尔霍夫回路电压定律不仅适用于闭合回路，也可推广到部分电路（或不闭合的回路）。 具体说明：基本适用范围 基尔霍夫电压定律（KVL）的核心是围绕闭合回路的总电压降为零。例如，在闭合回路中，沿任意绕行方向的电位降之和等于电位升之和。 推广应用，该定律不仅适用于完整闭合回路，还可推广到 不闭合的回路部分。例如，对于一段非闭合电路（如含电源的局部路径），可通过虚拟闭合路径应用KVL，将未闭合部分视为电压降或升的组成部分。 4. 基尔霍夫第二定律又称为______定律，它表明在闭合电路中，沿着任意闭合路径的电压之和等于零。 【答案】电压环路/电压环路定律 【解析】基尔霍夫第二定律描述了沿闭合路径的电压之和为零的原理，这是因为在闭合电路中没有能量损失。 一个由电池、电阻和灯泡组成的简单电路中，如果电压为12伏特，电阻为4欧姆，灯泡的电阻为2欧姆， 5. 在如图所示电路中，电流I为5 A，则电压Us应为______V。 【答案】4 6. 所谓支路电流法就是以______为未知量，依据______列出方程式。 【答案】① 各支路电流 ② 基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律 【解析】支路电流法以各支路电流为未知量，依据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律列出方程式，联立求解各支路电流。 7. 某线性二端网络的开路电压为，如果在网络两端接的电阻，则二端网络端电压为U=8V，可知此网络的等效电动势，内阻。 【答案】① 10V ② 2.5Ω 【解析】根据戴维宁定理，二端网络的等效电动势等于其开路电压，即。接入的电阻时，电流，电路总电阻，解得。 8. 图示电路中电流I的大小为______。 【答案】0.3A 9. 二端网络是指一个电路中只包含______。 【答案】两个端口或连接点 【解析】二端网络是指一个电路中只包含两个端口或连接点，通常用于分析信号传输或电路连接。 10. 在应用叠加定理时，需要将非工作的电压源替代为______。 【答案】短路 【解析】在叠加定理中，当计算一个独立电源对电路的影响时，其他电压源应被替代为短路（零电压），以忽略它们的影响。 二、单项选择题（本大题共15小题，每题3分，共45分） 11. 基尔霍夫定律的基本思想是什么（ ） A. 电压守恒 B. 电流守恒 C. 能量守恒 D. 质量守恒 【答案】A 【解析】基尔霍夫定律的基本思想是电路中电压守恒，即闭合回路中各段电压的代数和等于零。 12. 下列关于基尔霍夫定律的说法中，错误的是（ ） A. 对于电路中的任一节点，在任意瞬间，流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和 B. 沿电路中任意闭合回路绕行一周，各部分电压的代数和等于零 C. 运用基尔霍夫定律求解电路参数时必须预先设定电压和电流的参考方向 D. 基尔霍夫定律只适应于直流电路的计算，不适应交流电路的计算 【答案】D 【解析】基尔霍夫电流定律指出，对于电路中的任一节点，在任意瞬间，流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和；基尔霍夫电压定律指出，沿电路中任意闭合回路绕行一周，各部分电压的代数和等于零。基尔霍夫定律适用于直流和交流电路，应用时需要预先设定电压和电流的参考方向。因此，选项C的说法错误，故选C。 13. 如图所示，其节点数、支路数、回路数及网孔数分别为（ ） A. 2、5、3、3 B. 3、6、4、6 C. 2、4、6、3 D. 3、6、4、2 【答案】C 14. 基尔霍夫定律适用于哪种类型的电路？（ ） A. 直流电路 B. 交流电路 C. 非线性电路 D. 直流、交流电路 【答案】D 【解析】基尔霍夫定律适用于直流和交流电路。 15. 在一个复杂电路中，有n个节点和b条支路，能列出独立的 KCL 方程数为（ ） A. b B. b - 1 C. n D. n - 1 【答案】D 【解析】对于具有n个节点的电路，任意一个节点的KCL方程可由其余节点的KCL方程相加得到，因此独立的KCL方程数为n - 1。选项D为“n - 1”，所以选D。 16. 如图所示电路中，两节点间的电压，则取值为______A。（ ） A. 5 B. -4 C. -1 D. 0 【答案】D 17. 对于一个具有 6 个节点的电路，独立的节点电流方程个数为（ ） A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 【答案】B 【解析】6 个节点可列 5 个独立的节点电流方程，故选B。 18. 基尔霍夫定律的提出者是谁（ ） A. 基尔霍夫 B. 波尔 C. 麦克斯韦 D. 牛顿 【答案】A 【解析】基尔霍夫定律是由德国物理学家基尔霍夫提出的。 19. 如图所示的部分电路中，测得ab两点间的电压是V，则流过该支路的电流I应是（ ） A. 1A B. -1A C. 2A D. 0 【答案】A 20. 支路电流法中，回路电压方程反映了（ ） A. 基尔霍夫电流定律 B. 基尔霍夫电压定律 C. 欧姆定律 D. 焦耳定律 【答案】B 【解析】回路电压方程反映基尔霍夫电压定律。故选B。 21. 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. 60W C. 600W D. 100W 【答案】B 【解析】电源的开路电压为120 V，短路电流为2 A，因此电源内阻为r=Uoc/Isc=120/2=60 Ω。根据最大功率传输定理，负载电阻等于电源内阻，即RL=r。负载获得的最大功率为Pmax=E2/(4r)=1202/(4×60)=60 W。60 W对应选项B，故选B。 22. 如图所示电路中，和的关系为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】对、、、组成的网孔，、上的电流均为该网孔的电流，故，故选C。 23. 叠加定理只适用于（ ） A. 交流电路 B. 线性电路 C. 直流电路 D. 任何电路 【答案】B 【解析】叠加定理只适用于线性电路。在线性电路中，各独立电源单独作用产生的响应可以代数相加，得到所有独立电源共同作用时的响应；非线性电路不满足这一条件。选项B为“线性电路”，故选B。 24. 叠加定理的主要限制是什么（ ） A. 只能用于交流电路 B. 只能用于线性电路 C. 只能用于直流电路 D. 只能用于非线性电路 【答案】B 【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。 25. 下列设备中，一定是电源的为（ ） A. 蓄电池 B. 电视机 C. 发电机 D. 节能灯 【答案】C 【解析】发电机：是将其他形式的能源转换为电能的设备，比如水力发电机将水能转化为电能，火力发电机将热能转化为电能等，是典型的电源，能为电路提供电能。 三、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 26. 基尔霍夫定律适用于任何瞬时、任何变化的电压和电流，以及由各种不同元件构成的电路。（ ） 【答案】正确 【解析】基尔霍夫定律是电路中电荷守恒定律和能量守恒定律的体现，适用于任意瞬时的电压和电流，也适用于由各种不同元件构成的集中参数电路。因此，题述说法正确。 27. 由一个或几个元件组成的分支电路叫支路。（ ） 【答案】正确 【解析】支路是由一个或几个元件组成的分支电路，支路中的各元件通过同一电流。因此，题述说法正确。 28. 一个电路中的节点数等于回路数。（ ） 【答案】错误 【解析】电路中的节点数通常不等于回路数。 29. 基尔霍夫电流定律指出，任一闭合回路中各段电压的代数和为零。（ ） 【答案】错误 【解析】题干描述的是基尔霍夫电压定律（KVL），基尔霍夫电流定律（KCL）针对节点电流，故错误。 30. 在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点，则一定要列出n个方程来。（ ） 【答案】错误 【解析】对于具有n个节点的电路，依据基尔霍夫电流定律列出的节点电流方程中，只有n-1个方程是相互独立的，通常只需列出n-1个独立方程。因此不一定要列出n个方程，题述说法错误。 31. 二端网络的开路电压是指在所有独立电源都不工作时的端口电压。（ ） 【答案】错误 【解析】二端网络的开路电压是指在网络端口开路（即无电流通过）时，由网络内部独立电源共同作用产生的电压。故表述错误 32. 电压源的输出电流随负载电阻的增大而减小。（ ） 【答案】正确 【解析】电压源的输出电流为负载电流。负载电阻增大时，电路中的电流减小，因此电压源的输出电流也随之减小，题述说法正确。 33. 理想电压源和理想电流源之间不能进行等效变换。（ ） 【答案】正确 【解析】理想电压源的内阻为零，理想电流源的内阻为无穷大，二者不能按通常的源变换关系直接互换。只有具有有限内阻的实际电压源和实际电流源，才能通过保持端口伏安特性不变进行等效变换。因此，题述说法正确。 34. 等效变换前后电源内阻不变。（ ） 【答案】正确 【解析】电压源与电流源进行等效变换时，电源内阻的阻值保持不变，只是电源模型和外特性表示形式发生改变。因此，题述说法正确。 35. 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】电压源和电流源的等效变换保证了端口的电压、电流关系相同，因此只对外电路等效；两种电源模型的内部结构不同，不能认为对电源内部也等效。因此，题述说法正确。 四、简答题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 36. 请简要解释基尔霍夫定律是什么，以及在电路分析中的作用。 【答案】基尔霍夫定律是指基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律，分别阐述了电路中电流守恒和电压守恒的原理。基尔霍夫第一定律规定在电路中，任何一个节点的电流代数和为零；基尔霍夫第二定律规定在闭合回路中，各段电压的代数和为零。基尔霍夫定律在电路分析中的作用是通过这些守恒原理帮助理解和解决复杂电路中的电流和电压分布问题，从而提供了一种系统的分析方法，适用于各种类型的电路。这些定律为电路设计和故障诊断提供了重要的原理基础。 【解析】基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。基尔霍夫电流定律（KCL）基于电荷守恒，规定在任一节点处，流入节点的电流代数和等于流出节点的电流代数和，或各支路电流的代数和为零。基尔霍夫电压定律（KVL）基于能量守恒，规定沿任一闭合回路绕行一周，各段电压降与电压升的代数和为零。分析复杂直流电路时，可利用KCL列出节点电流方程，利用KVL列出回路电压方程，再结合元件的伏安关系求出各支路的电流和电压。因此，基尔霍夫定律为复杂电路的系统分析、计算、设计和故障诊断提供了基本方法。 37. 简述什么是开路电压？ 【答案】一个含源二端网络两端点之间开路时的电压称为该二端网络的开路电压。 【解析】开路电压是指含源二端网络的端口处于开路状态、端口电流为零时，端口两端之间的电压，通常记为Uoc。测量或求取开路电压时，应断开二端网络外接负载，使端口无电流通过；网络内部的独立电源仍然正常工作。开路电压反映了二端网络在开路状态下的端口电压，不能把“开路”理解为网络内部所有电源停止工作。 五、计算题（本大题共1小题，每题5分，共5分） 38. 电路如下：节点 A 通过电阻 接理想电压源 的正极， 负极接参考节点；节点 A 通过电阻 接理想电压源 的正极， 负极接参考节点；负载电阻 接在节点 A 与参考节点之间。规定 、 分别由两个电源流向节点 A， 由节点 A 流向负载。求：（1）用支路电流法求 、 和 ；（2）用叠加定理求负载电流 ，分别计算两个电源单独作用时的负载电流；（3）从负载两端求戴维宁等效电压 和等效电阻 ，并计算负载功率 。 【答案】（1）节点 A 电压为 ，，，。（2）仅 作用时，；仅 作用时，；故 。（3），；，。 【解析】设节点电压为UA，列KCL：(12-UA)/4+(6-UA)/6=UA/3，得UA=16/3V，故I1=5/3A、I2=1/9A、IL=16/9A。叠加时分别短接另一电源，得3A、9A，合计16/9A。去除负载得5V，电源置零得∥6=12/5Ω，故PL=[27W≈9.48W。 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 $