第6卷 复杂直流电路（B卷） 山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

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（B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. 下列哪个定律适用于计算电路中各回路电压的代数和？（ ） A. 基尔霍夫第一定律 B. 欧姆定律 C. 基尔霍夫第二定律 D. 法拉第定律 2. 在应用基尔霍夫定律时，参考方向（ ） A. 必须与实际方向一致 B. 可以任意假设，计算结果会自动调整正负 C. 只能按照规定的方向假设 D. 不影响计算结果 3. 某电路图如图所示，下面论述正确的是（ ） A. 有三个回路 B. 有四个回路 C. 该电路有4个节点 D. 该电路有2个节点 4. 复杂电路指的是（ ） A. 多回路电阻 B. 可用串、并联简化的电路 C. 含有多个电源的电路 D. 无法用电阻串、并联化简的多回路电路 5. 某电路有3个节点和7条支路，采用支路电流法求解各支路电流时，应列出电流方程和电压方程的个数分别为（ ） A. 3，4 B. 4，3 C. 2，5 D. 4，7 6. 如图所示，I=______A（ ） A. 2 B. 7 C. 5 D. 6 7. 戴维宁定理可以用来做什么（ ） A. 判断矩阵的行列式是否为零 B. 求解线性方程组的解 C. 计算矩阵的逆矩阵 D. 求解矩阵特征值、特征向量 8. 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 9. 如图所示是复杂电路中的某一部分回路，其回路中各电路参数及方向已设定。则所列出的回路电压表达式正确的是（ ） A. I1R1－I3R2－I4R3＝E1+E2 B. I1R1－I2R2－I3R3＝E1+E2 C. I1R1+I3R2+I4R3＝E1+E2 D. I1R1－I3R2－I4R3＝－E1－E2 10. 在分析复杂电路时，为了提高准确性，可以采用哪种方法与支路电流法或节点电压法结合使用？（ ） A. 叠加定理 B. 基尔霍夫定律 C. 电阻分析法 D. 电压分析法 11. 实际电源模型中的输出特性通常指的是什么（ ） A. 输出电压和输出电流 B. 内部电阻和输出功率 C. 输入电压和输入电流 D. 负载电阻和电源效率 12. 如图所示，测得有源二端网络开路电压为20 V，已知当A、B两端接上5 Ω电阻时，测得电阻两端的电压为16 V，则二端网络等效电阻的值为（ ） A. 1 Ω B. 1.25 Ω C. 1.5 Ω D. 2 Ω 13. 假设某电源有一个电动势为9V的电池，内阻为0.5Ω，当它驱动一个外电阻4.5Ω的电路时，外电压为多少（ ） A. A：8V B. B：9V C. C：8.1V D. D：7.5V 14. 理想电压源对外输出的端电压是恒定的，其内阻为（ ） A. 定值 B. 零 C. 无穷大 D. 变值 15. 在电路分析中，理想电压源的输出电流取决于什么（ ） A. 内部电阻的大小 B. 电源额定功率的大小 C. 输入电压的大小 D. 负载电阻的大小 二、简答题（本大题共5小题，每题3分，共15分） 16. 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。 17. 简述支路电流法求解支路电流的过程。 18. 如图所示，求和的大小。 19. 支路电流法在电路分析中的优点是什么？ 20. 简述什么是开路电压？ 三、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 节点 A、B 之间有三条并联支路。第一支路为电动势 、内阻 的电压源，正极接节点 A；第二支路为电阻 ；第三支路为电动势 、内阻 的电压源，正极接节点 A。以 A 到 B 为各支路电流正方向，求：（1）节点 A 与 B 之间的电压 ；（2）各支路电流 ，并说明负值的含义。 22. 某直流网络的输出端为 A、B，B 为参考点。端口内部有两条支路：第一条支路由 电压源与 串联组成，电压源正极接近节点 A；第二条支路由 电压源与 串联组成，电压源正极接近节点 A。现将负载电阻 接在 A、B 两端。用戴维宁定理求：（1）端口的戴维宁等效电压 和等效电阻 ；（2）负载电流 ；（3）负载端电压和负载功率。 23. 如图所示，、、均未知，，且已知时其功率为4W。 （1）求a、b两端的开路电压和等效电阻； （2）如果可调，当为何值时可获得最大功率？并求该最大功率。 24. 节点 A 通过电阻 接理想电压源 ，通过电阻 接理想电压源 ，同时通过负载电阻 接参考点 B。两电压源的负极均接 B，正极分别通过电阻接 A。以负载电流由 A 流向 B 为正方向，利用叠加定理求：（1）仅保留 作用时的负载电流 ；（2）仅保留 作用时的负载电流 ；（3）两电源共同作用时的负载电流、负载电压及负载功率。 25. 某直流网络由两条并联电源支路和一个负载组成。第一条电源支路为、内阻的实际电压源；第二条电源支路为、内阻的实际电压源。两电源正极均接节点 A，负极均接节点 B，负载电阻接在 A、B 两端。求：（1）将两个实际电压源分别转换为实际电流源，写出各电流源的电流和并联电阻；（2）利用电流源模型计算端口电压；（3）计算两电源支路电流及负载电流，并判断第二电源是否向外供电。 四、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 26. 某自动化生产线的直流控制柜采用两个实际电压源并联供电。电源1的电动势为 24 V，内阻为 2 Ω；电源2的电动势为 12 V，内阻为 1 Ω；负载电阻为 6 Ω。设负载两端电压为 U，两个电源的正端均接在负载上端，负载下端接参考点。（1）利用基尔霍夫电流定律，计算负载两端电压及负载电流。（2）分别计算两个电源的支路电流，并判断电源2处于供电状态还是充电状态。（3）若要求负载电流不小于 3 A，判断现有电路是否满足要求，并说明一种改进措施。 27. 电路如图所示，已知电源电动势，，，电源内阻不计，电阻，。求：（1）开关S断开时，电阻中的电流及两端的电压；（2）开关S闭合后，运用戴维南定理求电阻中的电流。 （1）开关S断开时，流过电阻中的电流大小是______A； （2）开关S断开时，电阻两端的电压大小是______V； （3）开关S闭合时，断开待求电阻，得到有源二端网络，则有源二端网络的开路电压是______V； （4）将有源二端网络中所有电源电动势置零得到无源二端网络，该无源二端网络的等效电阻是______Ω； （5）画出等效电压源并接入待求电阻，得到全电路，求出电阻中的电流大小是______A。 28. 某直流传感器接口可等效为一个由 24 V 理想电压源、6 Ω 串联电阻和 12 Ω 分压电阻组成的网络。现从输出端接入 8 Ω 传感器负载。为便于检修计算，技术人员准备将该网络化为戴维宁等效电路。（1）断开负载，计算输出端的戴维宁等效电压；再将独立电压源置零，计算戴维宁等效电阻。（2）接入 8 Ω 负载后，利用戴维宁等效电路计算负载电流、负载电压及负载功率。（3）若将负载改为 4 Ω，计算改接后的负载电流，并判断负载电流是增大还是减小。 29. 某设备维修人员检修一块直流控制板。负载电阻 接在节点 P 与参考点之间，节点 P 分别通过 3 Ω电阻接 12 V电源，通过 6 Ω电阻接 6 V电源。两电源负端均接参考点。现采用叠加定理分析负载电流，规定负载电流由节点 P 流向参考点为正。（1）仅保留 12 V电源作用，将 6 V理想电压源置零，计算负载电流分量。（2）仅保留 6 V电源作用，将 12 V理想电压源置零，计算负载电流分量。（3）利用叠加定理求总负载电流和节点 P 电压，并说明两电源分别单独作用时的电流方向。 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 $ 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（B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. 下列哪个定律适用于计算电路中各回路电压的代数和？（ ） A. 基尔霍夫第一定律 B. 欧姆定律 C. 基尔霍夫第二定律 D. 法拉第定律 【答案】A 【解析】基尔霍夫第二定律适用于任一回路，指出沿回路各段电压的代数和等于零，可用于计算回路中各段电压的关系。因此应选C。 2. 在应用基尔霍夫定律时，参考方向（ ） A. 必须与实际方向一致 B. 可以任意假设，计算结果会自动调整正负 C. 只能按照规定的方向假设 D. 不影响计算结果 【答案】B 【解析】在应用基尔霍夫定律时，参考方向可以任意假设，若计算结果为正，说明实际方向与假设方向相同，若为负，则实际方向与假设方向相反，所以选B。 3. 某电路图如图所示，下面论述正确的是（ ） A. 有三个回路 B. 有四个回路 C. 该电路有4个节点 D. 该电路有2个节点 【答案】C 4. 复杂电路指的是（ ） A. 多回路电阻 B. 可用串、并联简化的电路 C. 含有多个电源的电路 D. 无法用电阻串、并联化简的多回路电路 【答案】D 【解析】复杂电路是指不能用电阻的串联、并联关系进行化简的多回路电路。因此应选D。 5. 某电路有3个节点和7条支路，采用支路电流法求解各支路电流时，应列出电流方程和电压方程的个数分别为（ ） A. 3，4 B. 4，3 C. 2，5 D. 4，7 【答案】C 【解析】具有3个节点时，独立的节点电流方程数为3-1=2个；含有7条支路时，独立的回路电压方程数为7-3+1=5个。因此应列出2个电流方程和5个电压方程，选C。 6. 如图所示，I=______A（ ） A. 2 B. 7 C. 5 D. 6 【答案】D 【解析】根据KCL定律，流入的电流等于流出的电流，故有2=I+2+（-4）+（-2），则I=6A。故选D。 7. 戴维宁定理可以用来做什么（ ） A. 判断矩阵的行列式是否为零 B. 求解线性方程组的解 C. 计算矩阵的逆矩阵 D. 求解矩阵特征值、特征向量 【答案】D 【解析】戴维宁定理用于简化线性有源二端网络。将外部负载移除后，从网络端口看进去，可将原网络等效为一个理想电压源与一个等效电阻串联的电路。因此应选D。 8. 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】D（等效电压源电路） 【解析】戴维宁定理可以将一个复杂的线性有源二端网络等效为一个理想电压源和一个等效电阻串联的电路，称为戴维宁等效电路。因此应选D。 9. 如图所示是复杂电路中的某一部分回路，其回路中各电路参数及方向已设定。则所列出的回路电压表达式正确的是（ ） A. I1R1－I3R2－I4R3＝E1+E2 B. I1R1－I2R2－I3R3＝E1+E2 C. I1R1+I3R2+I4R3＝E1+E2 D. I1R1－I3R2－I4R3＝－E1－E2 【答案】A 10. 在分析复杂电路时，为了提高准确性，可以采用哪种方法与支路电流法或节点电压法结合使用？（ ） A. 叠加定理 B. 基尔霍夫定律 C. 电阻分析法 D. 电压分析法 【答案】A 【解析】叠加定理可以与支路电流法或节点电压法结合使用，提高分析的准确性。 11. 实际电源模型中的输出特性通常指的是什么（ ） A. 输出电压和输出电流 B. 内部电阻和输出功率 C. 输入电压和输入电流 D. 负载电阻和电源效率 【答案】A 【解析】实际电源模型中的输出特性通常指的是输出电压和输出电流，这些特性描述了电源在外部负载下的行为。 12. 如图所示，测得有源二端网络开路电压为20 V，已知当A、B两端接上5 Ω电阻时，测得电阻两端的电压为16 V，则二端网络等效电阻的值为（ ） A. 1 Ω B. 1.25 Ω C. 1.5 Ω D. 2 Ω 【答案】B 13. 假设某电源有一个电动势为9V的电池，内阻为0.5Ω，当它驱动一个外电阻4.5Ω的电路时，外电压为多少（ ） A. A：8V B. B：9V C. C：8.1V D. D：7.5V 【答案】C（8.1V） 【解析】电源与外电阻构成串联电路，电路电流为 I=E/(R+r)=9/(4.5+0.5)=1.8A。 外电阻两端的电压为 U=IR=1.8×4.5=8.1V。 因此外电压为8.1V，应选C。 14. 理想电压源对外输出的端电压是恒定的，其内阻为（ ） A. 定值 B. 零 C. 无穷大 D. 变值 【答案】B 【解析】理想电压源对外输出的端电压是恒定的，其内阻为零。 15. 在电路分析中，理想电压源的输出电流取决于什么（ ） A. 内部电阻的大小 B. 电源额定功率的大小 C. 输入电压的大小 D. 负载电阻的大小 【答案】D 【解析】理想电压源的端电压保持恒定，其输出电流由外部负载决定。接入负载电阻后，输出电流为 I=U/R，负载电阻越大，输出电流越小。因此，理想电压源的输出电流取决于负载电阻的大小，选D。 二、简答题（本大题共5小题，每题3分，共15分） 16. 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第一定律和基尔霍夫第二定律。第一定律依据电荷守恒，指出连接在同一节点上的各支路电流代数和为零，即流入节点的电流代数和等于流出节点的电流代数和。第二定律依据能量守恒，指出沿任一闭合回路绕行一周，各段电压降的代数和为零。电路分析时，利用第一定律可以列写节点电流方程，利用第二定律可以列写回路电压方程，联立这些方程即可求出复杂电路中的支路电流和元件电压。因此，基尔霍夫定律为复杂电路的系统分析、电路设计和故障诊断提供了理论基础。 17. 简述支路电流法求解支路电流的过程。 【答案】假设各支路电流的参考方向和回路电压的绕行方向。(1)利用基尔霍夫电流定律,列出节点电流方程,若有n个节点,列出n-1个独立方程。(2)利用基尔霍夫电压定律,列出回路电压方程,若有b条支路,列出b-(n-1)个独立方程。(3)代入已知量,联立方程组,求解各支路电流。 【解析】首先为每条支路假设参考电流方向，并选定各独立回路的绕行方向。若电路有n个节点，依据基尔霍夫电流定律可列出n-1个相互独立的节点电流方程。若电路有b条支路，则还需依据基尔霍夫电压定律列出b-(n-1)个相互独立的回路电压方程。将电源电动势、电阻等已知量代入方程，组成关于各支路电流的方程组并求解。若求得的支路电流为负值，说明实际电流方向与预先假设的参考方向相反。 18. 如图所示，求和的大小。 【答案】对于左边节点： 18A 对于右边节点： 7A 19. 支路电流法在电路分析中的优点是什么？ 【答案】支路电流法的优点是物理意义直观，直接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写方程，易于理解和应用，并且可以直接求出各支路电流。该方法适用于支路数较少的复杂电路。其缺点是当电路的支路数较多时，未知量和方程数会增加，计算量较大。 【解析】支路电流法以各支路电流为未知量，先假设各支路电流的参考方向，再依据基尔霍夫电流定律列写节点方程，依据基尔霍夫电压定律列写回路方程，联立求解后即可直接得到各支路电流。因此，该方法物理意义直观、步骤明确、适用范围较广。其不足是电路支路数较多时，未知量和方程数随之增加，计算量较大，所以更适合支路数较少的电路。 20. 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】含源二端网络的输出端口在未接负载、端口电流为零的状态下，端口两端的电压称为开路电压，通常记为Uoc。测量或计算开路电压时，应断开端口外接支路，但网络内部的电源和元件仍保持原连接状态。 三、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 节点 A、B 之间有三条并联支路。第一支路为电动势 、内阻 的电压源，正极接节点 A；第二支路为电阻 ；第三支路为电动势 、内阻 的电压源，正极接节点 A。以 A 到 B 为各支路电流正方向，求：（1）节点 A 与 B 之间的电压 ；（2）各支路电流 ，并说明负值的含义。 【答案】（1）。（2），，。为负，表示第一支路实际电流方向由 B 流向 A。 【解析】设U=UAB，按A到B为正，有I1=(U-12)/2、I2=U/6、I3=(U-6)/4。由KCL，三者代数和为零，得11U=90，故U=8.18V。代入得I1=-1.91A、I2=1.36A、I3=0.55A。I1为负，表示实际电流由B流向A。 22. 某直流网络的输出端为 A、B，B 为参考点。端口内部有两条支路：第一条支路由 电压源与 串联组成，电压源正极接近节点 A；第二条支路由 电压源与 串联组成，电压源正极接近节点 A。现将负载电阻 接在 A、B 两端。用戴维宁定理求：（1）端口的戴维宁等效电压 和等效电阻 ；（2）负载电流 ；（3）负载端电压和负载功率。 【答案】（1），。（2）。（3）负载端电压为 ，负载功率为 。 【解析】开路时，。电压源置零后，。故，，。 23. 如图所示，、、均未知，，且已知时其功率为4W。 （1）求a、b两端的开路电压和等效电阻； （2）如果可调，当为何值时可获得最大功率？并求该最大功率。 【答案】（1）做出a、b端的戴维宁等效电路,如图所示。 由P=IL2RL得IL=±lA 将ab左端电压源短路、电流源开路得r0=R1=16Ω 开路电压E0=Uab=IL(RL+r0)=(±1)x(4+16)V=±20V （2）当RL=r0=16Ω时，可获得最大功率。 此时Pma=(〖4r〗_0)=〖20〗^2/(4×16)W=6.25W 24. 节点 A 通过电阻 接理想电压源 ，通过电阻 接理想电压源 ，同时通过负载电阻 接参考点 B。两电压源的负极均接 B，正极分别通过电阻接 A。以负载电流由 A 流向 B 为正方向，利用叠加定理求：（1）仅保留 作用时的负载电流 ；（2）仅保留 作用时的负载电流 ；（3）两电源共同作用时的负载电流、负载电压及负载功率。 【答案】（1），，。（2），，。（3）；；。 【解析】叠加时将未保留的理想电压源短路。仅E1作用时，R2并联RL=1.5Ω，得IL1=(12×1.5/5.5)/6=6/11A；仅E2作用时，R1并联RL=2.4Ω，得IL2=(6×2.4/4.4)/6=6/11A。故IL=12/11≈1.09A，UL=72/11≈6.55V，PL=IL2RL≈7.14W。 25. 某直流网络由两条并联电源支路和一个负载组成。第一条电源支路为、内阻的实际电压源；第二条电源支路为、内阻的实际电压源。两电源正极均接节点 A，负极均接节点 B，负载电阻接在 A、B 两端。求：（1）将两个实际电压源分别转换为实际电流源，写出各电流源的电流和并联电阻；（2）利用电流源模型计算端口电压；（3）计算两电源支路电流及负载电流，并判断第二电源是否向外供电。 【答案】（1）第一支路转换为、并联电阻；第二支路转换为、并联电阻。（2），。（3）；；。第二电源支路电流反向，表示其吸收功率，未向外供电。 【解析】实际电压源作诺顿转换：J1=24/4=6A，并联4Ω；J2=12/2=6A，并联2Ω。三支路并联等效电阻为4∥2∥6=12/11Ω，故UAB=12×12/11=144/11≈13.09V。于是IL=24/11≈2.18A，I1=(24-UAB)/4=30/11≈2.73A，I2=(12-UAB)/2=-6/11≈-0.55A。I2为负，第二电源吸收功率，未向外供电。 四、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 26. 某自动化生产线的直流控制柜采用两个实际电压源并联供电。电源1的电动势为 24 V，内阻为 2 Ω；电源2的电动势为 12 V，内阻为 1 Ω；负载电阻为 6 Ω。设负载两端电压为 U，两个电源的正端均接在负载上端，负载下端接参考点。（1）利用基尔霍夫电流定律，计算负载两端电压及负载电流。（2）分别计算两个电源的支路电流，并判断电源2处于供电状态还是充电状态。（3）若要求负载电流不小于 3 A，判断现有电路是否满足要求，并说明一种改进措施。 【答案】（1）根据基尔霍夫电流定律，有\[\frac{24-U}{2}+(12-U)=\frac{U}{6}\]两边同乘 6，得\[3(24-U)+6(12-U)=U\]解得 。负载电流为\[IL=\frac{U}{6}=\frac{14.4}{6}=2.4 A\]（2）电源1支路电流为\[I1=\frac{24-14.4}{2}=4.8 A\]电源2支路电流为\[I2=12-14.4=-2.4 A\]电源2实际电流方向与假定方向相反，处于充电状态。（3）现有负载电流为 2.4 A，小于 3 A，不满足要求。可减小负载电阻，或提高电源1的电动势并校核电源内阻及负载功率。 【解析】由KCL，(24-U)/2+(12-U)=U/6，整理得U=14.4V，故IL=U/6=2.4A。两电源支路电流分别为I1=(24-14.4)/2=4.8A、I2=12-14.4=-2.4A；I2为负，说明电源2电流反向并处于充电状态。因2.4A<3A，现有电路不满足要求，可减小负载电阻，并校核功率及器件额定值。 27. 电路如图所示，已知电源电动势，，，电源内阻不计，电阻，。求：（1）开关S断开时，电阻中的电流及两端的电压；（2）开关S闭合后，运用戴维南定理求电阻中的电流。 （1）开关S断开时，流过电阻中的电流大小是______A； （2）开关S断开时，电阻两端的电压大小是______V； （3）开关S闭合时，断开待求电阻，得到有源二端网络，则有源二端网络的开路电压是______V； （4）将有源二端网络中所有电源电动势置零得到无源二端网络，该无源二端网络的等效电阻是______Ω； （5）画出等效电压源并接入待求电阻，得到全电路，求出电阻中的电流大小是______A。 【答案】（1）0 （2）0 （3）12 （4）1 （5）1 【解析】本题主要考查节点电流定律对封闭面的应用和戴维南定理求解复杂直流电路的方法。 当开关S断开时，将图2-4-12中的虚线部分看成一个封闭面，那么根据基尔霍夫电流定律，流进封闭面（即流进节点b）的电流一定等于从封闭面（即从节点c）流出的电流，现因为开关S断开，所以流出节点c的电流为零，则电阻中的电流也为零。两端的电压： 当开关S闭合，移开待求支路，求有源二端网络的开路电压，如图2-4-13（a）所示。 再求网络两端的等效电阻。这时将所有电源电动势置零，得到无源二端网络，如图2-4-13（b）所示。 图2-4-13 例4分析图 最后，画出两端网络的等效电路，并接上待求支路，如图2-4-13（c）所示。则待求支路中的电流为 28. 某直流传感器接口可等效为一个由 24 V 理想电压源、6 Ω 串联电阻和 12 Ω 分压电阻组成的网络。现从输出端接入 8 Ω 传感器负载。为便于检修计算，技术人员准备将该网络化为戴维宁等效电路。（1）断开负载，计算输出端的戴维宁等效电压；再将独立电压源置零，计算戴维宁等效电阻。（2）接入 8 Ω 负载后，利用戴维宁等效电路计算负载电流、负载电压及负载功率。（3）若将负载改为 4 Ω，计算改接后的负载电流，并判断负载电流是增大还是减小。 【答案】（1）断开负载时，输出端电压为分压电压：\[Uth=24\times\frac{12}{6+12}=16 V\]将理想电压源置零后，6 Ω电阻与 12 Ω电阻并联：\[Rth=\frac{6\times12}{6+12}=4\ Ω\]（2）接入 8 Ω负载时，\[IL=\frac{Uth}{Rth+RL}=\frac{16}{4+8}=\frac{4}{3} A\approx1.33 A\]\[UL=ILR_L=\frac{4}{3}\times8=\frac{32}{3} V\approx10.67 V\]\[PL=IL^2RL=(\frac{4}{3})^2\times8=\frac{128}{9} W\approx14.22 W\]（3）改接 4 Ω负载时，\[I'_L=\frac{16}{4+4}=2 A\]负载电流由约 1.33 A 增大为 2 A。 【解析】（1）戴维宁电压为开路端电压，戴维宁电阻由置零电源后的电阻网络求得。（2）等效电路中总电阻为 12 Ω，依次求出电流、电压和功率。（3）负载电阻减小，串联总电阻减小，故负载电流增大。 29. 某设备维修人员检修一块直流控制板。负载电阻 接在节点 P 与参考点之间，节点 P 分别通过 3 Ω电阻接 12 V电源，通过 6 Ω电阻接 6 V电源。两电源负端均接参考点。现采用叠加定理分析负载电流，规定负载电流由节点 P 流向参考点为正。（1）仅保留 12 V电源作用，将 6 V理想电压源置零，计算负载电流分量。（2）仅保留 6 V电源作用，将 12 V理想电压源置零，计算负载电流分量。（3）利用叠加定理求总负载电流和节点 P 电压，并说明两电源分别单独作用时的电流方向。 【答案】（1）将 6 V电源置零，相应支路成为 6 Ω电阻。此时负载电阻 6 Ω与该电阻并联，等效电阻为\[R'_L=\frac{6\times6}{6+6}=3\ Ω\]节点电压分量为\[U1=12\times\frac{3}{3+3}=6 V\]负载电流分量为\[IL1=\frac{U1}{6}=1 A\]（2）将 12 V电源置零，相应支路成为 3 Ω电阻。此时负载电阻 6 Ω与该电阻并联，等效电阻为\[R''_L=\frac{3\times6}{3+6}=2\ Ω\]节点电压分量为\[U2=6\times\frac{2}{3+2}=2.4 V\]负载电流分量为\[IL2=\frac{U2}{6}=0.4 A\]（3）两个电源对负载电流方向相同，因此\[IL=IL1+IL2=1+0.4=1.4 A\]节点电压为\[U=ILR_L=1.4\times6=8.4 V\]两电源单独作用时，负载电流均由节点 P 流向参考点。 【解析】（1）电源置零后，理想电压源用短路代替，先求并联等效电阻，再用分压和欧姆定律求电流。（2）同理得到 0.4 A。（3）线性电路中各独立电源产生的负载电流可代数相加，方向相同则直接相加。 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 $