电路基本概念与基本定律
《电工与电子技术》电路的基本概念和基本定律
第二节 电路的基本物理量
第二节 电路的基本物理量
第二节 电路的基本物理量
通常电业部门用kW·h(千瓦时)测量用户消耗的电能。1kW·h(或1度电)
是功率为1kW的元件在1h内消耗的电能,即1kW·h = 3 600 000 J。
电气设备或元件长期正常运行的电流容许值称为额定电流,其长期正常运
行的电压容许值称为额定电压,额定电压和额定电流的乘积称为额定功率。
反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电源电动势使电源两
端产生电压。电源电压在数值上与电源电动势相等。在电路中,电动势常用E
表示。单位是伏(V)。电路中,电压的实际方向定义为电场力推动正电荷移
动的方向,也就是电位降低的方向。可用极性“+”和“-”表示,其中“+”
表示高电位,“-”表示低电位。也可用一个箭头或双下标表示,如Uab表示
到另一点所做的功为1焦耳时,该两点间的电压为1伏特。常用的电压单位还有
千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV)。
第二节 电路的基本物理量
u ab
dw
dq
(1-4)
第二节 电路的基本物理量
电路中的电流和电压由电源电动势维持。电源电动势是指在电源内部,
非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷所做的功。电源电动势是
称模型化),即在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽略其次要因素,把
它近似地看作理想电路元件。由理想电路元件组成的与实际电路元件相对应
的电路,并用统一规定的符号表示而构成的电路,就是实际电路的电路模型,
它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。
第一节 实际电路和电路模型
理想电路元件(今后“理想”两字常略去不写)主要有理想电压源、理想
电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律
电路基本概念和基本定律
电路是由电工设备或元件按照一定方式组合而成,用于实现电能的传输和转换,以及传递和处理信号。
一般电路由电源、负载和连接导线组成。
电源是一种将其他形式的能量转换成电能或电信号的装置,如发电机、电池和各种信号源。
负载是将电能或电信号转换成其他形式的能量或信号的用电装置,如电灯、电动机、电炉等。
变压器和输电线是连接电源和负载的部分,起到传输和分配电能的作用。
电路分为外电路和内电路。
从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路称为外电路,而电源内部的通路则称为内电路。
电路有三种状态:通路、开路和短路。
通路是连接负载的正常状态。
开路是电路中某处的连接导线断开,电路中的电流
为零,电源不输出电能。
短路是非正常连接,外电路的电阻可视为零,电流有捷径可通,不再流过负载。
电路中产生电流的条件是电路中有电源供电且电路必须是闭合回路。
电路的功能包括传递和分配电能,以及传递和处理信号。
电路的基本定律包括欧姆定律、基尔霍夫定律和电功率定律。
欧姆定律指出电流与电阻成正比,与电压成反比。
基尔霍夫定律分为节点定律和回路定律,用于分析电路中的电流和电压分布。
电功率定律则描述了电路中能量的转换和损失。
第一章电路的基本概念和基本定律
开关
实际电路
电源
电路模型 3
(1)电源:供给电能的设备。
把其它形式的能量转换为电能。
(2)负载: 消耗电能的设备。
把电能转换为其它形式的能量
(3)中间环节(又称传输控制环节):
各种控制电器和导线,起传输、分 配、控制电能的作用。
4
1.1.2 电路中的物理量 1、电流
定义 电荷有规律的定向运动即形成电流
(2) 列电路方程:
Uab UR E
UR Uab E
IR
UR R
Uab E R
15Leabharlann R aIR E UR
b U
IR
U
R
E
(3) 数值计算
U 3V
IR
3-2 1
1A
(实际方向与假设方向一致)
U 1V
IR
1 2 1
1A
(实际方向与假设方向相反)
16
(共7 个)
31
(一) 克氏电流定律(KCL)
对任何节点,在任一瞬间,流入节点的电流等于由节点
流出的电流, 即: I 入= I 出 或者说,在任一瞬 间,一个节点上电流的代数和为 0。 即: I =0
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3
或:
I4
I1 I3 I2 I4 0
(二) 克氏电压定律(KVL)
对电路中的任一回路,沿任意循行方向转一周,其 电位升等于电位降。或各电压的代数和为 0。
I1
a
I2
即: U 0
R1
R2
例如: 回路 #3
电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律一、电路基本概述1.电流流经的路径叫电路,它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的,它的作用是A:实现电能的传输和转换;B:传递和处理信号(如扩音机、收音机、电视机)。
一般电路由电源、负载和连接导线(中间环节)组成。
(1)电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置,如:发电机、电池和各种信号源。
(2)负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。
如电灯、电动机、电炉等都是负载,是取用电能的设备,它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。
(3)变压器和输电线是中间环节,是连接电源和负载的部分,它起传输和分配电能的作用。
2. 电路分为外电路和内电路。
从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路,称为外电路;电源内部的通路称为内电路。
3.电路有三种状态:通路、开路和短路。
(1)通路是连接负载的正常状态;(2)开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线,电路中的电流I=0,电源的开路电压等于电源电动势,电源不输出电能。
例如生产现场的电流互感器二次侧开路,开路电压很高,将对工作人员和设备造成很大威胁;(3)短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接,短路时,外电路的电阻可视为零,电流有捷径可通,不再流过负载。
因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻,所以这时的电流很大,此电流称为短路电流。
短路也可发生在负载端或线路的任何处。
产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎,因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。
为了防止短路事故所引起的后果,通常在电路中接入熔断器或自动断路器,以便发生短路时,能迅速将故障电路自动切除。
4、电路中产生电流的条件:(1)电路中有电源供电;(2)电路必须是闭合回路;5、电路的功能:(1)传递和分配电能。
如电力系统,它是由发电机,升压变压器,输电线、降压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。
(2)传递和处理信号。
电路的基本概念和定律、定理
基尔霍夫电流定律
总结词
基尔霍夫电流定律也称为节点电流定 律,它指出在电路中,流入一个节点 的电流总和等于流出该节点的电流总 和。
详细描述
这意味着对于任意一个封闭的电路或 节点,所有流入的电流必须等于所有 流出的电流。这个定律是电路分析中 的一个基本原则,适用于任何电路中 的节点。
基尔霍夫电压定律
对于高频交流信号,诺顿定理可能不适用, 因为电路的分布参数效应需要考虑。
THANKS
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05
CATALOGUE
诺顿定理
诺顿定理的定义
01
诺顿定理:在任何线性无源二端 网络中,对其外部任一节点,流 入该节点的电流代数和等于零。
02
诺顿定理是电路分析中的重要定 理之一,它与基尔霍夫电流定律 (KCL)相似,但适用于更广泛 的电路情况。
诺顿定理的应用
01
02
03
验证电路的正确性
通过应用诺顿定理,可以 验证电路中电流的正确性 ,确保电路设计无误。
电路的组成
总结词
电路的组成包括电源、负载、开关、导线等部分。
详细描述
电源是电路中提供电能的设备,如电池、发电机等;负载是电路中消耗电能的 设备,如灯泡、电机等;开关用于控制电路的通断;导线用于连接各元件,形 成电流的通路。
电路的状态
总结词
电路的状态分为开路、短路和闭路三种。
详细描述
开路是指电路中无电流通过的状态,通常是由于开关未闭合或导线断开等原因造成的;短路是指电流不经过负载 直接由电源正负极流过的状态,会导致电流过大、发热甚至烧毁电源;闭路是指电路中电流正常流通的状态,负 载正常工作。
总结词
基尔霍夫电压定律也称为回路电压定律,它指出在电路中,沿着任意闭合回路的电压降总和等于零。
第1章(电路的基本概念与基本定律)
U与 I 的参考方向选择亦 为非关联参考方向。
电阻
而电压U’与电流 I 的参考方向为关联 参考方向。
电源
电功率
功率的概念:设电路任意两点间的电压为 U ,流入部分
电路的电流为 I, 则这部分电路消耗的功率为:
a
b
I
U
P U I
R
W
功率有无正负? 如果U I方向不一 致结果如何?
在 U、 I 正方向选择一致的前提下:
U=-IR
例题1
如图所示
I=0.28A E=3V + I =-0.28A
电动势为E=3V 方向由负极指向正极
U=2.8V U =-2.8V
电压为U=2.8V 由指向 电流为I=0.28A 由左流向右 R0 其参考方向为关联参考方向。
U 与 I 的参考方向选择亦 为关联参考方向。 而电压U 与电流 I 的参考方向为非关 联参考方向。
负载电阻两端 的电压为
为电源外特性关系式
U=IR
有载工作状态
一般常见电源的内阻都 很小当R0« 时, R 则 U E
a
E R0 b U
I
此时当电流(负载)变动 时,电源的端电压变化 不大。
R
有载工作状态(功率平衡式)
由 得:
U=E-IR0 UI=EI-I2R
I
0
a
E R0 U R
负载吸收的功率
转换成电能,是向电路提供能量的装置。
负载:指电动机、电灯等各类用电器,在电路中是接
收 电能的装置,可将其它形式的能量转换成电能。
中间环节:将电源和负载连成通路的输电导线、控
制电路通断的开关设备和保护电路的设备等。
电路的基本概念和规律
电路基本概念和规律一、电流1.电流(1)定义:电荷的定向移动形成电流。
(2)条件:①有自由移动的电荷;②导体两端存在电压。
注意:形成电流的微粒有三种:自由电子、正离子和负离子。
其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子,液体导电时定向移动的电荷是正离子和负离子,气体导电时定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。
(3)公式①定义式:qIt=,q为在时间t内穿过导体横截面的电荷量。
注意:如果是正、负离子同时定向移动形成电流,那么q是两种离子电荷量的绝对值之和。
②微观表达式:I=nSve,其中n为导体中单位体积内自由电子的个数,q为每个自由电荷的电荷量,S 为导体的横截面积,v为自由电荷定向移动的速度。
(4)方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,与负电荷定向移动的方向相反。
注意:电流既有大小又有方向,但它的运算遵循算术运算法则,是标量。
(5)单位:国际单位制中,电流的单位是安培(A),常用单位还有毫安(mA)、微安(μA),1 mA=10–3 A,1 μA=10–6 A。
2.电流的分类方向不改变的电流叫直流电流;方向和大小都不改变的电流叫恒定电流;方向周期性改变的电流叫交变电流。
3.三种电流表达式的比较分析1.电源:通过非静电力做功使导体两端存在持续电压,将其他形式的能转化为电能的装置。
2.电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
(2)表达式:qW E =。
(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
注意:电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关。
(4)方向:电动势虽然是标量,但为了研究电路中电势分布的需要,规定由负极经电源内部指向正极的方向(即电势升高的方向)为电动势的方向。
(5)电动势与电势差的比较1.电阻(1)定义式:I U R =。
(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小。
第一章电路的基本概念和定律
§1.1 电路与电路模型
基本的电路参数有3个,即电阻、电容和电感。 基本的集中参数元件有电阻元件、电感元件和电容元件,分别用图13(a),(b)和(c)来表示。
图1-3 三种基本的集中参数元件
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§1.2 电路中的基本描述量
电流 电压 电阻 电功及电功率
§1.2 电路中的基本描述量
电流——它是指电荷在电路中做规则的定向运动 (如图案1.2-1) 。电流分直流和 交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流,用符号DC 表示。 电流的大小和方向随时间变化的叫做交流,用符号AC表示。
我们以d为参考点(即Ud=0) 设Uc=15V,R=5欧姆则电流 I=(Uc-Ud)/R= 15/5=3A Ub=IR=3×(4+5)
=3×9=27V Ua=IR=3×(2+4+5)=3×11=33V 我们再以b为参考点(即Ub=0)设Ua=6V R=2欧姆 则电流I=(UaUb)/R=6/2=3A
P=U×I (P>0吸收能量 P<0释放能量) 非关联参考方向:(电路图如右)-──→─□───+(电压为U,电流为I, 电阻为R) P=-U×I (P>0吸收能量 P<0释放能量) 举例如下:
如下图所示:R=6欧姆、电压1和2分别为2V和6V,求两个电压元件各自的功 率?并判断吸收和释放 分析:首先要求功率必须先求出电流,然后在利用公 式P=UI来求解。
Uc=;5)=-27V (可见c、d两 点的电位为负) 总结:电路中某点电位数值随选参考点的不同而改变,但参考点一经 选定,那么某点电位就是唯一确定的数值。
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§1.2 电路中的基本描述量
电功—电流通过负载时,将电场能转换成 其他形式的能,即电流做功叫做电功。 电功用符号“W”表示,单位为焦耳(J)。 电功W可用下式表示:
电路的基本概念和基本定律
可缺少的三个组成部分。
2、电路的作用
(1)实现电能的传输和转换。
电源
中间环节
图1-1-2 电力系统
负载
将发电机发出的电能经过升压变压器、输电线、降 压变压器传送到电动机,电灯或其他用电器。
(2)实现信号的接收、变换、传输和处理
图1-1-3 接收机电路
接收天线把载有语言、音乐、信息的电磁波接收后, 经过调谐、检波、放大等电路变换或处理变成音频信号, 驱动扬声器。
电压的实际方向是使正电荷电能减少的方向, 电压的国 际(SI)单位是伏特, 符号为V。 常用的有千伏(kV)、毫 伏(mV)、 微伏(μV)等。
大小和方向都不随时间变化的直流电压, 用大写字母U表 示。交流电压, 用小写字母u表示。
I a(+) 电流实际方向 元件 b(-) a(+) I 电流实际方向 元件 b(-)
§1.2.3 电动势
电源力:电源非静电力克服静电力做功本领大小的物理量 克服电场力把正电荷不断地从负极b极移动到 正极a极去,从而将其他形式的能量转换成电能。
图1-2-4电源力作功
电动势
电源力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的 功称为电源的电动势,用E(或ε )表示,即
dWab E= dq
导线直径d
4S
4 2.25 1.69mm 3.14
根据计算值,查电工手册可选出合适的导线。
§1.3.2电阻温度系数
定义
------温度变换1℃时其电阻的增加值与原来电阻值的比值
电阻的温度系数表示为:
R2 - R1 a= R1 (t2 - t1 )
R2 = R1[1+ a (t2 - t1 )]
1A 103 mA 106 A
电路基本概念和基本定律
第一章电路基本概念和基本定律知识要点·了解电路和电路模型的概念;·理解电流、电压和电功率;理解和掌握电路基本元件的特性;·掌握电位和电功率的计算;会应用基尓霍夫定律分析电路。
随着科学技术的飞速发展,现代电工电子设备种类日益繁多,规模和结构更是日新月异,但无论怎样设计和制造,几乎都是由各种基本电路组成的。
所以,学习电路的基础知识,掌握分析电路的规律与方法,是学习电工学的重要内容,也是进一步学习电机、电器和电子技术的基础。
本章的重点阐明有关电路的基本概念、基本元件特性和电路基本定律。
电路和电路模型1.1.1 电路的概念1. 电路及其组成简单地讲,电路是电流通过的路径。
实际电路通常由各种电路实体部件(如电源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等)组成。
每一种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能,按照人们的需要,把相关电路实体部件按一定方式进行组合,就构成了一个个电路。
如果某个电路元器件数很多且电路结构较为复杂时,通常又把这些电路称为电网络。
手电筒电路、单个照明灯电路是实际应用中的较为简单的电路,而电动机电路、雷达导航设备电路、计算机电路,电视机电路是较为复杂的电路,但不管简单还是复杂,电路的基本组成部分都离不开三个基本环节:电源、负载和中间环节。
电源是向电路提供电能的装置。
它可以将其他形式的能量,如化学能、热能、机械能、原子能等转换为电能。
在电路中,电源是激励,是激发和产生电流的因素。
负载是取用电能的装置,其作用是把电能转换为其他形式的能(如:机械能、热能、光能等)。
通常在生产与生活中经常用到的电灯、电动机、电炉、扬声器等用电设备,都是电路中的负载。
中间环节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电路的作用。
最简单的中间环节即开关和联接导线;一个实用电路的中间环节通常还有一些保护和检测装置。
复杂的中间环节可以是由许多电路元件组成的网络系统。
图1-1所示的手电筒照明电路中,电池作电源,灯作负载,导线和开关作为中间环节将灯和电池连接起来。
电路的基本概念与基本定律
P 1P 216824W
根据电路的功率平衡电关路系中,元整件个发电出路的尚功需率从为外部P3吸收12的W功率为
P2 4 1 21 2 W
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1.3 电阻元件和欧姆定律
1、电阻元件
电阻元件是反映电路器件消耗电能的物理性 能的一种理想的二端元件。
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第一、第二道各代表一位数字,第三道代表零的 个数。 例如,某色环电阻第一道为蓝色,第二道为灰色, 第三道为橙色, 该电阻器的电阻值为 68K 。
电阻器的额定功率是指在规定的气压、温度条件 下,电阻器长期工作所允许承受的最大电功率。一般 情况下,所选用的电阻器的额定功率应大于其实际消 耗的最大功率,否则,电阻器可能因温度过高而烧毁。
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第一章 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 电阻元件和欧姆定律 1.4 电压源和电流源 1.5 工程中的电阻、电源与电路状态 1.6 基尔霍夫定律
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第一章 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路和电路模型
1.1.1 电路电路又称网络,是各种电器设备按
若电压有的千实伏际(方k向V)与、参毫考伏方(向m一V致),、则微电伏压(为μV正)值等,。若电压的
实际方向与参考方向相反,则电压为负值。
A u
BA
B
u
(a)
(b)
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1.2电路的基本物理量
5、关联参考方向与非关联参考方 向①关联参考方向
电路中电流、电压的参考方向,可以分别独立地规 定,当它们一致时称为关联参考方向,简称关联方 向
电工学讲义资料第1章电路的基本概念与基本定律
电阻元件
总结词
电阻元件在电路中的作用是实现电压和电流的转换关系。
详细描述
在电路中,电阻元件可以用于实现电压和电流的转换关系。通过在电阻元件上 施加电压,可以产生电流;同时,通过在电阻元件上施加电流,也可以产生电 压。这种转换关系是线性电阻元件的基本特性之一。
电阻元件
总结词
电阻元件的参数包括标称阻值、额定功率和误差等。
需考虑三相之间的相位关系,以准确描述三相电压、电流的变化规律。
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THANKS
VS
详细描述
在交流电路中,电感元件可以用于实现电 磁感应和滤波等作用。通过选择适当的电 感值,可以滤除电路中的高频噪声或干扰 信号,提高电路性能;同时,电感元件也 可以用于实现电磁感应,将磁场能转换为 电能或热能等其他形式的能量。
电感元件
总结词
电感元件的参数包括标称电感、品质因数和误差等。
详细描述
电容元件是一种被动元件,其作用是存储电能。在电路中,电容元件通过电场来存储电能 ,从而控制电路中的电压和电流。电容元件的电容量通常由其电介质、极板面积和极板间 距决定。
总结词
电容元件在电路中的作用是实现交流信号的滤波和耦合。
电容元件
• 详细描述:在交流电路中,电容元件可以用于实现信号的滤波和耦合。通过选择适当的电容值,可以滤除电路中的噪声或 干扰信号,提高电路性能;同时,电容元件也可以用于耦合不同电路部分之间的信号,实现信号传输和控制。
电工学讲义资料第1章电路 的基本概念与基本定律
目录
• 电路的基本概念 • 基本电路元件 • 电路的基本定律 • 电路的分析方法 • 电路的暂态分析
01
电路的基本概念
电路的组成
01
电路的基本概念和基本定理
对于交流电路电压、电流的真实方向随时间变化,要简 单的用一个函数或用一条曲线描述电流、电压需要假设电流、 电压的方向。
第一章. 电路的基本概念和基本定理
假设的电流方向就称为电流的参考方向。
电流的参考方向与电流的真实方向一致,电流取正值; 电流的参考方向与电流的真实方向相反,电流取负值。 利用电流值(大于零或小于零)并结合参考方向,就能 够确定电流的真实方向。 电压和电动势同理。 在以后的电路分析中,如果没有特别声明,所涉及的电 流、电压的方向,都是参考方向,电压、电流的值均为代数 值。
如果将上式中的 i3 移到等号左边,则有
i1 i2 i3 0
基尔霍夫电流定律则可以叙述为: 流进任一节点的电流的代数和为零。 同样
流出任一节点的电流的代数和为零。
i 0
第一章. 电路的基本概念和基本定理
基尔霍夫电流定律不仅对任意一个节点来说是成立 的,而且还可以推广到包围着多个节点的闭合面(广义 节点)。
三. 电路中的功率 电功率的定义: 平均功率: 在直流情况下
p ui
1 P T
T
0
1 pdt T
T
uidt
0
P UI
I
电压和电流的参考方向为关联参考方向
P UI
P 0
表示吸收功率 吸收功率 发出功率
P0
P 0
U R
P 0
电压和电流的参考方向为非关联方向
P
第一章. 电路的基本概念和基本定理
一.基尔霍夫电流定律(KCL)
对于电路中任意的一个节点,由于电荷是不会产生、 消灭和积累的,所以任意时刻流进节点的电荷一定等于流 出节点的电荷,也即:
流进节点的电流之和一定等于流出节点的电流之和。
电路基本概念及基本定律
主
源
编
高 等
三个基本组成部分:
教
育
出
内电路
版
社
外电路
负 载
中间环节
电 1.1 电路与电路模型
工
电 一、电路的组成和作用
子 三个基本组成部分:
技
激励
术
1、电源(为电路提供能源的设备)
内电路
陈 小
2、中间环节(指电源和负载之间的电路)
虎
主 编
3、负载(用电设备)
外电路
高
等
教 育
(电压、电流)响应
出
版 电路分析:分析激励与响应的关系。
UIR
+I
U
R
I GU
电 1.3 欧姆定律
工 1.3.2 伏安特性
电
欧姆定律中电阻的伏安特性也采用实验的方法
子 测得,它表示电阻两端的电压与流过电流的关系,
技 线性电阻的伏安特性是一条经过原点的直线。 欧
术 姆定律只适用于线性电阻。
电压与流过电流不满足线性关系的,称非线性
陈
小 虎
电阻。非线性电阻的伏安特性是一条曲线。
3
1
2
术 中有acb、 adb和 ab三条 支路。 acb、 adb叫含源
陈 支路; ab叫无源支路。
图1.1.17 电路举例
小 虎
(2)结点:
主 编
电路中三条或三条以上支路的连接点称为结点。电路
高 中共有a、d两个结点。 c、b不是结点。
等
教 (3)回路:
育
出
由一条或多条支路组成的闭合路径叫回路。电路中共
子
技
1.1 电路与电路模型
术
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电路基本概念与基本定律
一. 单项选择题:
1. 设电路的电压与电流的参考方向如图1所示,已知0,0><I U ,则电压与电流的实际方向为( ):
A. a 点为高电位,电流由a 至b
B.a 点为高电位,电流由b 至a
C.b 点为高电位,电流由a 至b
D.b 点为高电位,电流由b 至a
2. 电路如图2所示,ab 端电压=U ( ):
A. 15V
B. 4V
C. 5V
D. 10V
3. 电路如图3所示,若0,0,>>>R Is IsR Us ,则( ):
A. 电阻吸收功率,电压源与电流源发出功率
B. 电阻与电压源吸收功率,电流源发出功率
C. 电阻与电流源吸收功率,电压源发出功率
D. 此电路不满足功率平衡
4. 电路如图4所示,2A 电流源发出的功率为( ):
A. 8W ;
B.-8W ;
C. 2W ;
D. -4W 。
5. 电路如图5所示,电压与电流的关系式为( ):
A.IR E U -=
B. IR E U +=
C. IR E U +-=
D. IR E U --=
6. 电路如图6所示,则b 、c 两点间的电压bc U 为( ):
A . 0V B. 2V C. 8V D. -2V
7. 电路如图7所示,已知图中4=Us V ,Ω=101R ,Ω=302R ,Ω=603R ,Ω=204R ,则端电压=U ( ):
A .-10V B. -20V C.10V D. -2V
8. 电路如图8所示,3A 电流源发出的功率为( ):
A. -21W
B. 21W
C. -18W
D. 18W
9. 图9所示电路端口电压电流关系为( ):
A. I U +=25
B. I U -=25
C. I U --=25
D. I U +-=25
10. 电路如图10所示,若将AB 两点短路,则( ):
A .0=A
B I ,对电路无影响 B. 0≠AB I ,对电路无影响
C. 0=AB I ,对电路有影响D .0≠AB I ,对电路有影响
二. 填空题:
1. 一只40=P W ,220=U V 的白炽灯,工作时接在220V 的电源上,则通过它的电流为 A 。
若该白炽灯每天使用4h ,则30天消耗电能 K W ·h 。
2. 若三点A 、B 、C 的电位分别为3V ,2V ,—2V ,则电压=AB U V ,=CA U V ,若改以点C 为参考点,则A 点和B 点的电位分别为=A V V ,=B V V ,此时电压=AB U V ,=CA U V 。
3. 如图11所示,若元件A 电压5-=A U V ,吸收功率为30-=A P W ;元件B 的电流
2=B I A ,
吸收功率8.0=B P W ;元件C 电压为3=C U V ,电流2-=C I A ;则电路中=A I A ;=B U V ;元件C 吸收的功率为 W 。
4. 电路如图12所示,电路的=I A 和=U V 。
5. 电路如图13所示,图中的电流=1i A ,电流=2i A 。
6. 电路如图14所示,若设A 、D 间开路,电压=AB U V ,=BC U V ,=AD U V 。
7. 电路如图15所示,A 点电位V A = V 。
电路的分析方法
一、 选择题
1. 电路如图1所示,开关S 打开及闭合时的等效电阻R ab 分别为( ): A. ΩΩ 34
, 2 B. 2 , 4 ΩΩ C. 3
2 , 4
3 ΩΩ D. 3
2 , 4 ΩΩ
2. 电路如图2所示,下列描述正确的是( ):
A.电阻吸收功率,电压源和电流源发出功率;
B.电阻和电压源吸收功率,电流源发出功率;
C.电阻和电流源吸收功率,电压源发出功率;
D.电阻两端的电压为V 10。
3. 电路如图3所示, U S 为独立电压源, 若外电路不变, 仅电阻R 变化时, 将会引起(
):
4. 使用叠加原理求解线性电路时,各分电路中不作用的独立电源的处理方式为(
)
: A. 电压源开路,电流源短路
B. 电压源短路,电流源开路
C. 电压源和电流源同时短路
D. 电压源和电流源同时开路 A. 端电压U 的变化
B. 输出电流I 的变化
C. 电阻R 支路电流的变化
D. 上述三者同时变化
5. 应用戴维宁定理对图4所示电路进行等效变换时的等效电压源为( ):
A.8V
B.-2V
C.2V
D.-4V
6. 图5所示电路中,ab 端口的等效电阻为( ):
A.Ω1
B.Ω2
C.Ω3
D.Ω4
7. 把一个复杂电路看成一个电源与一个电阻串联的方法,称为( ):
A .支路电流法
B .诺顿定理
C .叠加原理
D .戴维南定理
二、 填空题
1. 有一只电流表,内阻g R =1Ωk ,满偏电流g I =100A μ,要把它改成量程为3V 的电压表,应串联R = Ω的分压电阻;还是这只电流表,若把它改成量程为100mA 的电流表,应并联R = Ω的分流电阻。
2. 图6所示电路中,已知U =28V ,R = Ω。
3. 图7所示电路中,求ab 端的等效电阻ab R = 。
4. 已知图8中的41=S U V ,21=S I A 。
用图9所示的等效理想电流源代替图8所示的电路,该等效电流源的参数S I = A 。
5. 电路如图10所示,若采用支路电流法,可以列写出 个独立的KCL 方程式, 个独立的KVL 方程式。
6. 电路如图11(a )所示,12=E V ,4321R R R R ===,10=ab U V 。
若将理想电压源除去后(图b ),此时ab U 等于 。
7. 电路如图12所示,当Ω=4R 时,A I 2=。
则当Ω=9R 时,I 的值为 。
三、 判断题
1. 若不考虑输电导线的电阻,则并联的电灯开得越多亮度越暗。
( )
2. 电压源模型与电流源模型可以相互等效,是指两电源的内部是相互等效的。
( )
3. 实际电源的两种模型可以进行等效变换,理想电压源和理想电流源之间也存在等效变换的关系。
( )
4. 一个理想电流源的基本特征是:其输出电流与端电压无关,端电压取决于外电路。
( )
5. 叠加定理只能用于计算线性电路的电流和电压,不能直接进行功率的叠加计算。
( )
6. 诺顿定理是将任何一个有源二端网络,用一个理想电压源和一个电阻并联的电源来等效代替。
( )
四、 计算题
利用电压源和电流源的等效变换求图示电路中流过Ω9电阻的电流。
(要求画出各步骤图)
五、 计算题
应用叠加定理求图示电路中电压ab U 。
(要求画图)
六、 计算题
如图所示电路中,已知A I S 9=,V U S 201=,V U S 302=,Ω=51R ,Ω=102R ,Ω=153R ,试用节点电压法求各支路电流1I ,2I ,3I 。
七、 计算题
试用戴维宁定理求图示电路中的电流I ;计算理想电压源和理想电流源的功率,并说明是取
用的还是发出的功率。
八、计算题
试用诺顿定理求图示电路中的电流I;计算理想电压源和理想电流源的功率,并说明是取用的还是发出的功率。
九、计算题
图示电路中的N0 为一线性有源二端网络,已知开关S在位置1和位置2时,电流I分别为1A和-1A。
问开关S在位置3时,I为多少?
电路的暂态分析。