内容正文:
山东省(春季高考)电气技术类
《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、单项选择题(本大题共15小题,每题3分,共45分)
1. 基尔霍夫电流定律(KCL)是指( )
A. 沿任意闭合回路,各段电压的代数和等于零
B. 流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和
C. 电阻两端的电压与通过电阻的电流成正比
D. 电路中任意两点间的电压等于这两点电位之差
【答案】B
【解析】基尔霍夫电流定律阐述的是节点电流关系,即流入节点电流总和等于流出节点电流总和,所以选 B。
2. 下列说法不正确的是( )
A. 沿顺时针和逆时针列写KVL方程,其结果是等价的
B. 基尔霍夫电压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
C. 基尔霍夫定律解得某电流为负值,则说明实际电流方向与规定的方向相反
D. 基尔霍夫定律仅适用于线性电路
【答案】D
【解析】基尔霍夫定律(KCL 和 KVL)描述的是节点电流守恒和回路电压守恒,它们取决于电路的连接结构(拓扑约束),与电路中元件的材质或性质(是线性还是非线性)无关。 无论是线性电路(如电阻、电容)还是非线性电路(如二极管、晶体管),KCL 和 KVL 始终成立。故选项D说法错误。
3. 如图所示,E=( )V。
A. 3
B. 4
C. —4
D. —3
【答案】B
4. 基尔霍夫定律适用于哪种类型的电路( )
A. 各种电路(包括直流、交流和混合电路)
B. 仅限于交流电路
C. 仅限于混合电路
D. 仅限于并联电路
【答案】A
【解析】基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律分别依据电荷守恒定律和能量守恒定律建立,适用于各种集总电路,包括直流电路、交流电路、混合电路以及含非线性元件的电路。因此应选 A。
5. 对于一个闭合回路,如果各元件电压降方向与回路绕行方向一致,则在 KVL 方程中取( )
A. 正号
B. 负号
C. 可正可负
D. 按元件类型确定
【答案】A
【解析】电压降方向与回路绕行方向一致取正号,相反取负号,所以选 A。
6. 直流电路如图所示,已知U1=20V, U2=5v, U4=10v,则U3为( )
A. 35V
B. 25V
C. -35V
D. -25V
【答案】D
7. 在支路电流法分析电路时,如果电路中包含非线性元件,需要采用什么样的方法进行处理?( )
A. 迭代方法
B. 矩阵法
C. 符号计算
D. 负反馈技术
【答案】A
【解析】如果电路中包含非线性元件,如二极管或晶体管,可能需要采用迭代方法或其他逼近技术进行处理。
8. 有源二端网络中一定含有( )
A. 电阻
B. 电容
C. 电感
D. 电源
【答案】D
【解析】有源二端网络一定含有电源。故选D
9. 电路如图所示,当,时,电流I=5A。若将的极性对调,则电流I变为-3A。当,,则I=( )
A. 7A
B. 5A
C. 3A
D. 1A
【答案】A
10. 当在一个电路中应用戴维宁定理时,我们主要关注的是( )
A. 电压
B. 电流
C. 电阻
D. 电容
【答案】B
【解析】戴维宁定理将线性有源二端网络等效为一个理想电压源 与一个串联电阻 ,从而便于计算接入负载后的电流和电压。若负载电阻为 RL,则负载电流为 IL=。在给出的选项中,主要关注的是负载电流,因此选 B。
11. 戴维宁定律可以用来分析哪种类型的电路( )
A. 仅限于直流电路
B. 仅限于交流电路
C. 既可以分析直流电路又可以分析交流电路
D. 不能用于电路分析
【答案】C
【解析】戴维宁定律适用于直流电路和交流电路的分析,描述了电路中电流、电压和电阻之间的关系。
12. 如图所示电路中,电流的值应为( )
A. 10A
B. 2A
C. -2A
D. -10A
【答案】C
【解析】6V电压源的支路电流: 电流源流入节点3A,流出1A,所以I流出2A, 参考方向与实际方向相反
13. 在叠加定理中,为什么可以忽略各源之间的相互影响?( )
A. 因为电路是线性的
B. 因为电路是非线性的
C. 因为各源之间的影响很小
D. 因为各源之间不存在相互影响
【答案】A
【解析】叠加定理仅适用于线性电路。在线性电路中,多个独立电源共同作用产生的电压或电流响应,等于各独立电源分别单独作用时产生的响应之代数和。计算某一独立电源单独作用时,应将其他独立电压源置零(用短路代替),将其他独立电流源置零(用开路代替)。因此,可以分别计算各源产生的响应并叠加,并非因为各源之间完全不存在相互影响,而是因为线性关系允许响应叠加,故选 A。
14. 关于叠加原理,下列说法不正确的是( )
A. 用于计算线性电路的电压和电流
B. 只能适用于线性电路
C. 在线性电路中能用于计算功率
D. 可分别计算各独立电源单独作用时的响应并叠加
【答案】C
【解析】叠加原理只能适用于线性电路,可用于分别计算各独立电源单独作用时电路中的电压和电流,再将各响应叠加,但不能直接用于计算功率。因此说法不正确的是 C。
15. 以下哪种模型描述了一个元件将电压施加到电路上?( )
A. 电流源模型
B. 电容模型
C. 电阻模型
D. 电压源模型
【答案】D
【解析】电压源模型描述了一个元件将电压施加到电路上,它的特点是电压不随电流变化而变化。
二、简答题(本大题共5小题,每题3分,共15分)
16. 简述什么是基尔霍夫电流定律
【答案】在任何时刻,电路中流入任一节点中的电流之和,恒等于从该节点流出的电流之和。
【解析】基尔霍夫电流定律(KCL)依据电荷守恒定律,指出在任一时刻,流入电路中任一节点的电流代数和等于流出该节点的电流代数和,即节点处电流的代数和为零。若规定流入节点的电流为正、流出节点的电流为负,则可写为 ΣI=0。
17. 在应用戴维宁定理求解复杂电路时,应注意什么?
【答案】(1)等效电源电动势的方向与有源二端网络开路时的端电压极性一致。 (2)等效电源只对外电路等效,对内电路不等效。
【解析】应用戴维宁定理时,先确定有源二端网络的开路端电压及其极性,再据此确定等效电源电动势 的方向,使其极性与原网络开路端电压的极性一致。戴维宁等效只保证二端网络对外端口的电压、电流关系相同,不能据此认为等效电源的内部结构、内部电流和内部功率与原网络相同,因此只对外电路等效,对内电路不等效。
18. 如图所示电路,已知
。 (1)试用戴维南定理求电流I。 (2)当电阻R取何值时,它从电路中获取最大功率?最大功率为多少?
【答案】(1)断开,电路如图(a)所示。 由KVL方程得(R1+R2
+R3)I1=US1-US2-US3, 代入数据可得, 放开路电压
。 把含源一端口内独立源置零,求,电路如图(b)所示,
, 等效的最简电路如图(c)所示, 所以。 (2)根据最大功率传输定理知,当电阻时,其上获得最大功率
。
【解析】(1)断开,电路如图所示。 由KVL方程得(R1+R2
+R3)I1=US1-US2-US3, 代入数据可得, 放开路电压
。 把含源一端口内独立源置零,求,电路如图所示,
, 等效的最简电路如图所示, 所以。 (2)根据最大功率传输定理知,当电阻时,其上获得最大功率
19. 简述戴维宁定理的内容。
【答案】任何一个复杂的线性有源二端网络,对外电路来说,可以用一个理想电压源和内阻串联的电压源来代替。该等效电路的理想电压源就等于原来的有源二端网络的开路电压,其内阻等于该有源二端网络中的所有电源不作用,仅保留内阻时,所得的无源网络两端的等效电阻。
【解析】戴维宁定理适用于线性有源二端网络。对外端口而言,该网络可以等效为一个理想电压源 US 与内阻 串联的等效电路。其中,理想电压源的电压 US 等于原有源二端网络的开路电压;求内阻 时,应将网络中的独立电源置零,即独立电压源短路、独立电流源开路,仅保留各电源的内阻,再求从端口看进去的等效电阻。
20. 简述复杂直流电路中基尔霍夫定律、支路电流法、戴维宁定理、叠加定理及两种电源模型的主要内容。(1)说明基尔霍夫电流定律和电压定律的内容。(2)说明支路电流法的基本步骤。(3)说明戴维宁定理和叠加定理的适用条件及两种电源模型的组成形式。
【答案】(1)基尔霍夫电流定律指出,任一节点各支路电流的代数和为零;基尔霍夫电压定律指出,任一闭合回路各段电压降的代数和为零。(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,并根据结果正负判断实际方向。(3)戴维宁定理适用于线性有源二端网络,可将其等效为一个电压源和串联电阻。叠加定理适用于线性电路,计算某一独立电源单独作用时,应将其他独立电压源短路、独立电流源开路,最后叠加各分量。实际电压源由理想电压源与串联内阻组成,实际电流源由理想电流源与并联内阻组成。
【解析】(1)基尔霍夫两定律分别反映节点电荷守恒和回路能量守恒。(2)支路电流法以各支路电流为未知量,通过节点方程和回路方程求解。(3)戴维宁定理用于线性二端网络等效,叠加定理要求电路具有线性;电压源内阻串联,电流源内阻并联。
三、计算题(本大题共5小题,每题4分,共20分)
21. 某直流电路由三个并联支路组成,支路两端分别为节点 a、b。第一支路含理想电压源 和电阻 ,电压源正极接节点 a;第二支路含电阻 ;第三支路含理想电压源 和电阻 ,电压源正极接节点 a。取节点 b 为参考点,规定各支路电流方向均由 a 流向 b。求:(1)节点 a 的电压;(2)各支路电流,并说明实际流向。
【答案】(1)节点 a 的电压为 。(2)第一支路电流为 ,实际由 b 流向 a;第二支路电流为 ,由 a 流向 b;第三支路电流为 ,由 a 流向 b。
【解析】取节点 b 为参考点,按 a→b 规定方向列支路电流:2,4,3。由KCL得三者之和为零,解得Va=96/13 V。代入得13 A、13 A、13 A;负号表示实际由b流向a,其余由a流向b。
22. 电路可用文字描述为:理想电压源 的负极接节点 b,正极经电阻 接节点 a;电阻 接在节点 a、b 之间。现将负载电阻 接在节点 a、b 之间。求:(1)从 a、b 两端看进去的戴维宁等效电压 和等效电阻 ;(2)接入负载后的负载电流、负载电压和负载功率。
【答案】(1)开路时,。将理想电压源短路,。(2);;。
【解析】断开负载,、串联,故8 V。将电压源短路,得∥3=2 Ω。接入RL后,IL=8/(2+6)=1 A,UL=1×6=6 V,PL=12×6=6 W。
23. 已知电路如图所示,其中
。试用支路电流法,求电流和电阻两端的电压。
【答案】I3=2A,U3=72V
【解析】由KCL得: 由KVL得:,, 代入已知,联立方程式求解: I1=-1A,I2=3A,I3=2A (V)
24. 某直流电路中,节点 a 通过电阻 接理想电压源 的正极,节点 a 通过电阻 接理想电压源 的正极;两电压源负极均接参考点 b。负载电阻 接在节点 a、b 之间。采用叠加定理分析电路,求:(1)仅保留 作用时,负载两端电压和负载电流;(2)仅保留 作用时,负载两端电压和负载电流;(3)两电源共同作用时的负载电压、负载电流,并用节点电流关系进行校验。
【答案】(1)将 短路,电路总电导为 ,故 ,。(2)将 短路,故 ,。(3),。校验得 。
【解析】叠加时将未保留的理想电压源短路。仅作用时,总电导为1 S,UL1=12×(1/3)=4 V,IL1=2/3 A;仅作用时,UL2=6×(1/2)=3 V,IL2=1/2 A。叠加得UL=7 V、IL=7/6 A。校验:(12−7)/3+(6−7)/2=7/6 A。
25. 某直流负载接在节点 a、b 之间。电路中有两条电源支路:第一支路为理想电压源 串联电阻 ,电压源正极经电阻接节点 a;第二支路为理想电流源 与电阻 并联,电流源方向由 b 指向 a。现接入负载电阻 。求:(1)将第一支路变换为诺顿电源,并求两条支路并联后的诺顿等效电流和等效电阻;(2)计算负载电流、负载电压和负载功率;(3)求电压源支路向节点 a 提供的电流,并校验节点 a 的电流关系。
【答案】(1)第一支路变换为诺顿电源:,并联电阻为 。合并后,,。(2);;。(3)电压源支路电流为 。第二支路电阻电流为 ,故其向节点 a 的净电流为 。校验:。
【解析】第一支路作诺顿变换得3 A电流源并联6 Ω,与第二支路合并为IN=5 A、RN=6∥3=2 Ω。接入6 Ω负载后,IL=5×2/(2+6)=1.25 A,UL=7.5 V,PL=9.375 W。电压源支路电流为(18−7.5)/6=1.75 A;另一支路净注入为2−7.5/3=−0.5 A,故1.75−0.5=1.25 A。
四、综合应用题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
26. 某直流控制柜中,12 V 电源经电阻 接至节点 a,6 V 电源经电阻 接至节点 a,负载电阻 接在节点 a 与参考节点 b 之间。两电源负极均接参考节点 b。规定 分别为两电源流向节点 a 的电流, 为节点 a 流向负载的电流。(1)采用支路电流法,列写节点 a 的基尔霍夫电流定律方程,并求节点电压 及各支路电流。(2)根据计算结果判断 6 V 电源支路中电流的实际方向,并验证节点 a 的电流是否满足基尔霍夫电流定律。(3)若检修时将 的参考方向取为由 6 V 电源流向节点 a,说明计算结果出现负值时的含义。
【答案】(1)取参考节点 b 电位为零,有\[\frac{Uab-12}{4}+\frac{Uab-6}{6}+\frac{Uab}{12}=0\]两边同乘 12,得 ,所以 。\[I1=\frac{12-8}{4}=1\ A\]\[I2=\frac{6-8}{6}=-\frac{1}{3}\ A\]\[IL=\frac{8}{12}=\frac{2}{3}\ A\](2) 为负值,实际方向是由节点 a 流向 6 V 电源;节点 a 流入电流为 ,流出电流为 ,满足基尔霍夫电流定律。(3)负号表示实际电流方向与假定参考方向相反,不能说明电路计算错误。
【解析】以b为参考点,列KCL: (12−12,解得 V。于是 A、3 A、IL=2/3 A。为负,实际方向由a流向6 V电源;节点流入1 A、流出1/3+2/3=1 A,满足KCL。负号仅表示实际方向与参考方向相反。
27. 某直流电路的结构如图所示,两个直流电源的电动势大小已注明,不计内阻,三个定值电阻器的阻值已标注。完成下列各题。 (1)断开待求电阻器,得有源二端网络,如图所示。 (2)设有源二端网络中回路电流的参考方向为顺时针方向,则下列四个计算结果中正确的是( )
A. A
B. A
C. A
D. A
【答案】B
28. 某直流控制设备的供电网络由两部分组成:一部分为电动势 、内阻 的实际电压源模型;另一部分为电流 、并联电阻 的实际电流源模型。两部分均接在端口 a、b 上,且均使端口 a 电位升高。端口 a、b 外接负载电阻 。(1)端口 a、b 开路时,利用基尔霍夫定律求戴维宁等效电压 。(2)求端口 a、b 的戴维宁等效电阻 ,并画出或说明等效电路的组成。(3)利用戴维宁等效电路,求接入 后的负载电流和负载电压;若将负载改为 ,比较两种负载下的负载电流。
【答案】(1)开路时端口电流为零,列节点 a 的电流方程:\[\frac{Uth-18}{3}+\frac{Uth}{6}-3=0\]两边同乘 6,得 ,所以\[Uth=18\ V\](2)将独立电压源短路、独立电流源开路,得\[Rth=3\parallel6=\frac{3\times6}{3+6}=2\ Ω\]等效电路为 电压源串联 电阻。(3)\[IL=\frac{Uth}{Rth+RL}=\frac{18}{2+4}=3\ A\]\[UL=ILR_L=3\times4=12\ V\]当 时:\[IL'=\frac{18}{2+9}=\frac{18}{11}\ A\approx1.64\ A\]负载增大,负载电流减小。
【解析】(1)开路端电压由两种电源模型共同作用,按节点电流定律求得。(2)去除独立源后,电压源短路、电流源开路,两个电阻并联。(3)用戴维宁等效电路计算负载电流和电压。
29. 某自动化生产线的直流传感器接口可等效为一个节点电路。15 V 电压源经 接至节点 a,9 V 电压源经 接至节点 a,负载电阻 接在节点 a 与参考节点之间。两电源负极均接参考节点。现要求采用叠加定理分析两个电源对负载的作用。(1)只保留 15 V 电源作用,将 9 V 理想电压源置零,求负载端电压 和负载电流 。(2)只保留 9 V 电源作用,将 15 V 理想电压源置零,求负载端电压 和负载电流 。(3)利用叠加定理求两电源同时作用时的负载端电压和负载电流,并判断按支路电流方向由电源流向节点时,两电源支路电流之和是否等于负载电流。
【答案】(1)将 9 V 电压源短路,节点对参考节点的等效电导为\[G=\frac{1}{5}+\frac{1}{3}+\frac{1}{6}=\frac{7}{10}\ S\]因此\[UL1=\frac{15/5}{G}=\frac{3}{7/10}=\frac{30}{7}\ V\approx4.29\ V\]\[IL1=\frac{UL1}{6}=\frac{5}{7}\ A\approx0.71\ A\](2)将 15 V 电压源短路,仍有\[G=\frac{1}{5}+\frac{1}{3}+\frac{1}{6}=\frac{7}{10}\ S\]因此\[UL2=\frac{9/3}{G}=\frac{3}{7/10}=\frac{30}{7}\ V\approx4.29\ V\]\[IL2=\frac{UL2}{6}=\frac{5}{7}\ A\approx0.71\ A\](3)\[UL=UL1+UL2=\frac{60}{7}\ V\approx8.57\ V\]\[IL=IL1+IL2=\frac{10}{7}\ A\approx1.43\ A\]同时作用时,两电源支路电流分别为\[I1=\frac{15-UL}{5}=\frac{9}{7}\ A\]\[I2=\frac{9-UL}{3}=\frac{1}{7}\ A\]故 ,满足基尔霍夫电流定律。
【解析】(1)置零电压源应以短路代替,按节点电压法求单个电源贡献。(2)另一电源单独作用时计算方法相同。(3)线性电路中负载响应等于各独立电源单独作用响应的代数和,并满足节点电流平衡。
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山东省(春季高考)电气技术类
《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、单项选择题(本大题共15小题,每题3分,共45分)
1. 基尔霍夫电流定律(KCL)是指( )
A. 沿任意闭合回路,各段电压的代数和等于零
B. 流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和
C. 电阻两端的电压与通过电阻的电流成正比
D. 电路中任意两点间的电压等于这两点电位之差
2. 下列说法不正确的是( )
A. 沿顺时针和逆时针列写KVL方程,其结果是等价的
B. 基尔霍夫电压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
C. 基尔霍夫定律解得某电流为负值,则说明实际电流方向与规定的方向相反
D. 基尔霍夫定律仅适用于线性电路
3. 如图所示,E=( )V。
A. 3
B. 4
C. —4
D. —3
4. 基尔霍夫定律适用于哪种类型的电路( )
A. 各种电路(包括直流、交流和混合电路)
B. 仅限于交流电路
C. 仅限于混合电路
D. 仅限于并联电路
5. 对于一个闭合回路,如果各元件电压降方向与回路绕行方向一致,则在 KVL 方程中取( )
A. 正号
B. 负号
C. 可正可负
D. 按元件类型确定
6. 直流电路如图所示,已知U1=20V, U2=5v, U4=10v,则U3为( )
A. 35V
B. 25V
C. -35V
D. -25V
7. 在支路电流法分析电路时,如果电路中包含非线性元件,需要采用什么样的方法进行处理?( )
A. 迭代方法
B. 矩阵法
C. 符号计算
D. 负反馈技术
8. 有源二端网络中一定含有( )
A. 电阻
B. 电容
C. 电感
D. 电源
9. 电路如图所示,当,时,电流I=5A。若将的极性对调,则电流I变为-3A。当,,则I=( )
A. 7A
B. 5A
C. 3A
D. 1A
10. 当在一个电路中应用戴维宁定理时,我们主要关注的是( )
A. 电压
B. 电流
C. 电阻
D. 电容
11. 戴维宁定律可以用来分析哪种类型的电路( )
A. 仅限于直流电路
B. 仅限于交流电路
C. 既可以分析直流电路又可以分析交流电路
D. 不能用于电路分析
12. 如图所示电路中,电流的值应为( )
A. 10A
B. 2A
C. -2A
D. -10A
13. 在叠加定理中,为什么可以忽略各源之间的相互影响?( )
A. 因为电路是线性的
B. 因为电路是非线性的
C. 因为各源之间的影响很小
D. 因为各源之间不存在相互影响
14. 关于叠加原理,下列说法不正确的是( )
A. 用于计算线性电路的电压和电流
B. 只能适用于线性电路
C. 在线性电路中能用于计算功率
D. 可分别计算各独立电源单独作用时的响应并叠加
15. 以下哪种模型描述了一个元件将电压施加到电路上?( )
A. 电流源模型
B. 电容模型
C. 电阻模型
D. 电压源模型
二、简答题(本大题共5小题,每题3分,共15分)
16. 简述什么是基尔霍夫电流定律
17. 在应用戴维宁定理求解复杂电路时,应注意什么?
18. 如图所示电路,已知
。 (1)试用戴维南定理求电流I。 (2)当电阻R取何值时,它从电路中获取最大功率?最大功率为多少?
19. 简述戴维宁定理的内容。
20. 简述复杂直流电路中基尔霍夫定律、支路电流法、戴维宁定理、叠加定理及两种电源模型的主要内容。(1)说明基尔霍夫电流定律和电压定律的内容。(2)说明支路电流法的基本步骤。(3)说明戴维宁定理和叠加定理的适用条件及两种电源模型的组成形式。
三、计算题(本大题共5小题,每题4分,共20分)
21. 某直流电路由三个并联支路组成,支路两端分别为节点 a、b。第一支路含理想电压源 和电阻 ,电压源正极接节点 a;第二支路含电阻 ;第三支路含理想电压源 和电阻 ,电压源正极接节点 a。取节点 b 为参考点,规定各支路电流方向均由 a 流向 b。求:(1)节点 a 的电压;(2)各支路电流,并说明实际流向。
22. 电路可用文字描述为:理想电压源 的负极接节点 b,正极经电阻 接节点 a;电阻 接在节点 a、b 之间。现将负载电阻 接在节点 a、b 之间。求:(1)从 a、b 两端看进去的戴维宁等效电压 和等效电阻 ;(2)接入负载后的负载电流、负载电压和负载功率。
23. 已知电路如图所示,其中
。试用支路电流法,求电流和电阻两端的电压。
24. 某直流电路中,节点 a 通过电阻 接理想电压源 的正极,节点 a 通过电阻 接理想电压源 的正极;两电压源负极均接参考点 b。负载电阻 接在节点 a、b 之间。采用叠加定理分析电路,求:(1)仅保留 作用时,负载两端电压和负载电流;(2)仅保留 作用时,负载两端电压和负载电流;(3)两电源共同作用时的负载电压、负载电流,并用节点电流关系进行校验。
25. 某直流负载接在节点 a、b 之间。电路中有两条电源支路:第一支路为理想电压源 串联电阻 ,电压源正极经电阻接节点 a;第二支路为理想电流源 与电阻 并联,电流源方向由 b 指向 a。现接入负载电阻 。求:(1)将第一支路变换为诺顿电源,并求两条支路并联后的诺顿等效电流和等效电阻;(2)计算负载电流、负载电压和负载功率;(3)求电压源支路向节点 a 提供的电流,并校验节点 a 的电流关系。
四、综合应用题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
26. 某直流控制柜中,12 V 电源经电阻 接至节点 a,6 V 电源经电阻 接至节点 a,负载电阻 接在节点 a 与参考节点 b 之间。两电源负极均接参考节点 b。规定 分别为两电源流向节点 a 的电流, 为节点 a 流向负载的电流。(1)采用支路电流法,列写节点 a 的基尔霍夫电流定律方程,并求节点电压 及各支路电流。(2)根据计算结果判断 6 V 电源支路中电流的实际方向,并验证节点 a 的电流是否满足基尔霍夫电流定律。(3)若检修时将 的参考方向取为由 6 V 电源流向节点 a,说明计算结果出现负值时的含义。
27. 某直流电路的结构如图所示,两个直流电源的电动势大小已注明,不计内阻,三个定值电阻器的阻值已标注。完成下列各题。 (1)断开待求电阻器,得有源二端网络,如图所示。 (2)设有源二端网络中回路电流的参考方向为顺时针方向,则下列四个计算结果中正确的是( )
A. A
B. A
C. A
D. A
28. 某直流控制设备的供电网络由两部分组成:一部分为电动势 、内阻 的实际电压源模型;另一部分为电流 、并联电阻 的实际电流源模型。两部分均接在端口 a、b 上,且均使端口 a 电位升高。端口 a、b 外接负载电阻 。(1)端口 a、b 开路时,利用基尔霍夫定律求戴维宁等效电压 。(2)求端口 a、b 的戴维宁等效电阻 ,并画出或说明等效电路的组成。(3)利用戴维宁等效电路,求接入 后的负载电流和负载电压;若将负载改为 ,比较两种负载下的负载电流。
29. 某自动化生产线的直流传感器接口可等效为一个节点电路。15 V 电压源经 接至节点 a,9 V 电压源经 接至节点 a,负载电阻 接在节点 a 与参考节点之间。两电源负极均接参考节点。现要求采用叠加定理分析两个电源对负载的作用。(1)只保留 15 V 电源作用,将 9 V 理想电压源置零,求负载端电压 和负载电流 。(2)只保留 9 V 电源作用,将 15 V 理想电压源置零,求负载端电压 和负载电流 。(3)利用叠加定理求两电源同时作用时的负载端电压和负载电流,并判断按支路电流方向由电源流向节点时,两电源支路电流之和是否等于负载电流。
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