电路分析基础实验应用实例讨论题

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高考电路实验题目及分析

高考电路实验题目及分析

1.试题解析例1(海南物理—14)一毫安表头mA满偏电流为9.90 mA,内阻约为300 Ω。

要求将此毫安表头改装成量程为1 A的电流表,其电路原理如图所示。

图中A是量程为2 A的标准电流表,R0为电阻箱,R为滑动变阻器,S为开关,E为电源。

⑴完善下列实验步骤:①将虚线框内的实物图(图2)按电路原理图(图1)连线;②将滑动变阻器的滑动头调至端(填“a”或“b”),电阻箱R o的阻值调至零;③合上开关;④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1 A;⑤调节电阻箱R o的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会(填“增大”、“减小”或“不变”);⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为,同时毫安表指针满偏。

⑵回答下列问题:①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1 Ω,由此可知毫安表头的内阻为。

②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为 A。

③对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:。

分析与求解:(1)由电路图可画出实物连接图,如图3所示。

为保护仪器,和上开关之前,应使变阻器接入电路的电阻最大,故应将滑动变阻器的滑动头调至b端。

原来电阻箱接入电路的电阻是零,调节它的电阻后,电路总电阻增大,干路总电流将减小,故标准电流表的示数会减小。

本实验测毫安表电阻,其中的电流可读出,它两端的电压等于电阻箱两端电压,电阻箱中的电流等于标准电流表读数与毫安表度数之差,应通过多次调节,使标准电流表的示数为1A。

(2)由(1)中分析可知,毫安表的内阻为:。

用改装成的电流表测电流,指针半偏时,通过表头的电流为I mA=9.9010-3A/2,被测电路的电流为I=0.5A,则,流过电阻箱的电流为:I R0=I-I mA=0.495A。

电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;标准电流表和毫安表的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等,是影响改装成的电流表准确度的因素。

电路分析第一次讨论

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6.电路如图所示。已知uab=6V, uS1(t)=4V, 电路如图所示。已知 电路如图所示 uS2(t)=10V, R1=2Ω和R2=8Ω。求电流 Ω Ω 求电流i 和各电压源发出的功率。 和各电压源发出的功率。
两个电压源的吸收功率分 别为
pS1 =u1i =4V×1.2A=4.8W S
i= uab − uS1 + uS 2 (6 − 4 + 10)V = = 1 .2 A R1 + R2 ( 2 + 8)Ω
Rb Ia = I − Ig = I Ra + Rb
求得
Ra = R1 + R 2 =
Ig I − Ig
× Rb
代入数值
37.5 ×10 −6 R1 + R2 = × 7994Ω = 6Ω −3 −6 50 ×10 − 37.5 ×10
电表工作在500 mA量程时的电路模型如图 所示,其 量程时的电路模型如图(c)所示 电表工作在 量程时的电路模型如图 所示, 中Ra=R1以及Ra+Rb= R1+ R2+ R3+ R4+ R5+ Rg=8 000Ω。用 以及 Ω 分流公式
Ra R1 Ig = I= × 500mA = 37.5µA Ra + Rb 8000Ω
求得
8000Ω R1 = × 37.5µA = 0.6Ω 500mA
最后得到 R1=0.6Ω,R2=6Ω-0.6Ω=5.4Ω。 Ω Ω Ω Ω 返回
电表工作在50mA量程时的电路模型如图 所示。 量程时的电路模型如图(b)所示 解: 电表工作在 量程时的电路模型如图 所示。 其中: 其中: Ra=R1+R2 以及 Rb=Rg+R5+R4+R3=2kΩ+5.4kΩ+540Ω+54Ω=7994Ω。 Ω Ω Ω Ω Ω 当电表指针满偏转的电流 Ig=37.5µA时,万用电表的电 µ 时 流 I=50mA。 。 对图(b)所示电路, 对图 所示电路,用两个电阻并联时的分流公式 所示电路

电路分析及应用参考答案及试题解析Word版

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电路分析与应用参考答案与试题解析一.选择题(共13小题)1.(2013•深圳)高铁每节车厢都有两间洗手间,只有当两间洗手间的门都关上时(每扇门的插销都相当于一个开关),车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”.下列所示电路图能实现上述目标的是()A.B.C.D.分析:两间厕所的门都关上时指示灯才会发光说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联且控制灯泡.解答:解:A、由电路图可知,两开关都闭合时灯泡发光,符合题意,故A正确;B、由电路图可知,闭合任意一个开关,灯泡都发光,不符合题意,故B不正确;CD、由电路图可知,闭合S2时指示灯亮,再闭合S1时指示灯不亮,且会发生电源短路,故CD不正确.故选A.2.(2012•黄冈)2012年黄冈市利用如图l所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试.测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大.若琦同学设计了四种电路(如图2所示)模拟测试,并要求电路中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大.其中符合要求的电路是()分析:先识别电路,然后根据压力的改变,判断滑动变阻器接入电路的阻值的变化,再根据欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化.解答:解:A、电路为并联电路,电流表测量变阻器的电流,当滑片向右滑动时时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电流表的示数减小,故A选项错误;B、电路为并联电路,电流表测量定值电阻的电流,电流表的示数不变,故B错误;C、电路为串联电路,电压表测量变阻器两端的电压,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,串联电路起分压作用,所以变阻器分得的电压变大,电压表的示数变大,故C选项正确;D、电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压,当压力增大时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中电流变小,定值电阻的阻值不变,因此电压表的示数变小,故D选项错误.故选C.3.(2013•岳阳)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动过程中()A.滑动电阻器阻值变大B.灯泡亮度变大C.电流表示数变小D.电压表示数变小考点:电路的动态分析;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用;电阻的串联;电功率的计算.专题:应用题;压轴题;电路和欧姆定律;电能和电功率;电路变化分析综合题.分析:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据P=UI求出灯泡实际功率的变化,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡亮暗的变化.解答:解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;滑动变阻器的滑片向左移动过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,故A不正确;∵I=,∴电路中的电流变大即电流表的示数变大,故C不正确;灯泡两端的电压变大即电压表的示数变大,故D不正确;∵P=UI,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,∴灯泡的实际功率变大,灯泡亮度变大,故B正确.故选B.点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小和分析好滑片移动时对电路的影响.4.(2013•营口)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移,下列说法中不正确的是()A.电流表A的示数变小B.电压表V的示数不变lC.电压表V的示数变大2D.电压表V与电压表V2的示数之和保持不变l考点:电路的动态分析;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用.专题:应用题;压轴题;电路和欧姆定律;电路变化分析综合题.分析:闭合开关S后,滑动变阻器R与电阻R1串联,电流表测量电路中的电流,电压表V12测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压;根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器R2两端的电压变化以及电压表V l与电压表V2的示数之和的变化.解答:解:闭合开关S后,滑动变阻器R与电阻R1串联,电流表测量电路中的电流,电压2表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压;将滑动变阻器的滑片P向右移时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,∵I=,∴电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故A正确;定值电阻R1两端的电压变小,即电压表V l的示数变小,故B不正确;∵串联电路中的总电压等于各分电压之和,∴滑动变阻器R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故C正确;∵电压表V l与电压表V2的示数之和等于电源的电压,且电源的电压不变,∴电压表V l与电压表V2的示数之和保持不变,故D正确.故选B.5.(2013•盐城)小明将酒精气体传感器、电阻R与电压表组成如图所示电路,闭合开关,将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方,发现电压表示数逐渐增大,此过程中()A.通过传感器的电流逐渐减小B.传感器两端的电压逐渐增大C.传感器的电阻逐渐减小D.传感器的电阻逐渐增大考点:电路的动态分析;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用.专题:应用题;信息给予题;电路和欧姆定律;电路变化分析综合题.分析:由电路图可知,电阻R与酒精气体传感器电阻串联,电压表测R两端的电压;根据感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方时,电压表示数逐渐增大,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,酒精气体传感器的电阻变小,据此可知酒精传感器电阻的变化;根据串联电路的电压特点得出传感器两端的电压变化.解答:解:由电路图可知,电阻R与酒精气体传感器电阻串联,电压表测R两端的电压;∵将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方时,电压表示数逐渐增大,∴根据欧姆定律可知,电路中的电阻变小,酒精气体传感器的电阻变小,即传感器的电阻逐渐减小,故C正确、D不正确;此时电阻R两端的电压变大,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴传感器两端的电压逐渐减小.故选C.点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,知道电压表示数逐渐增大时电路中的总电阻要减小是解题的关键.6.(2013•威海)如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是()A.电压表示数变小,电流表示数变大B.电压表示数变小,电流表示数变小C.电压表示数变大,电流表示数变小D.电压表和电流表的示数的比值不变分析:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量R两端的电压,电流表测1电路中的电流;根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,再根据欧姆定律得出电压表和电流表的示数比值的变化.解答:解:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量R两端的电压,电流1表测电路中的电流;当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,∵I=,∴电路中的电流变大,即电流表的示数变大,∵U=IR,∴定值电阻R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故ABC不正确;∵电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻R1的阻值,∴电压表和电流表的示数的比值不变,故D正确.故选D.点评:本题考查电路的动态分析,利用欧姆定律即可求解;但要注意电压表的接法,当电压表接在电源两端时,测量的为外部电路上的电压.7.(2013•宿迁)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面上升时()A.电压表和油量表示数都变小B.电压表和油量表示数都变大C.电压表示数变大,油量表示数变小D.电压表示数变小,油量表示数变大考点:电路的动态分析;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用.专题:应用题;电路和欧姆定律;电路变化分析综合题.分析:当油量发生为化时,浮标随之运动,带动与浮标相连的指针运动,则可知滑动变阻器接入电阻的变化,由欧姆定律电路中电流的变化和和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点判断电压表示数的变化.解答:解:由电路图可知,R与不正确R2串联,油量表(电流表)测电路中的电流,电压表1测不正确R2两端的电压.当油面上升时,不正确R2接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,∵I=,∴电路中的电流变大,即油量表的示数变大,故AC不正确;∵U=IR,∴R1两端的电压变大,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,∴R2两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B不正确,D正确.故选D.8.(2013•日照)某型号天燃气泄漏检测仪器的电路如图甲所示,图中R为气敏电阻,其阻值R与天然气浓度β的变化关系如图乙所示,已知R0为定值电阻,电源电压恒定不变,用此仪器检测天然气是否泄漏,则下列判断正确的是()A.天然气浓度增大时,电压表示数变小B.天然气浓度减小时,电流表示数变大C.天然气浓度增大时,电路消耗的总功率变小D.无论天然气浓度怎样变化,电压表与电流表示数的比值不变分析:由图甲可知两电阻串联,电压表测量R两端的电压;由图乙可知气敏电阻的性质,由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化.解答:解:由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小,故由欧姆定律可得电路中电流增加,即电流表示数增大,由U0=IR0可知,气敏电阻两端的电压会增大,即电压表的示数会变大;这时根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大;所以A、C 说法错误;由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的减小而升高,故由欧姆定律可得电路中电流减小,即电流表示数减小,但是根据欧姆定律知电压表与电流表示数的比值为R0的阻值,而R0为定值电阻阻值不变,所以B说法错误,D说法正确.故选D.点评:本题考查学生对图象的认知及欧姆定律的使用,从图中得出气敏电阻的阻值与温度的变化关系是本题的突破口.9.(2012•杭州)某档案馆的保密室进出门有下列要求:甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙(S甲、S乙分别表示甲、乙两资料员的钥匙)使灯亮才能进入保密室;而馆长只要用自己的钥匙(S馆长表示馆长的钥匙)使灯亮就可以进入保密室.下列电路中符合上述要求的是()A.B.C.D.解答:解:由题意可知,甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙使灯亮才能进入保密室说明两者不能独立工作、相互影响即为串联;馆长只要用自己的钥匙使灯亮就可以进入保密室说明馆长的钥匙开关与与甲、乙资料员钥匙开关并联,且灯泡位于干路;由选项可知C符合,ABD不符合.故选C.10.(2005•顺义区)一位同学在做实验时,需要阻值为5欧的电阻一个,但手边只有4欧和10欧的电阻各两个,则下列办法可行的是()A.将两个4欧的电阻串联起来B.将两个10欧的电阻并联起来C.将两个4欧的电阻并联起来D.将两个10欧的电阻串联起来分析:根据“串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大,和并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小”去解答.也就是利用R总=R1+R2和=+求出等效电阻.解答:解:A、由R=R1+R2=4Ω+4Ω=8Ω,不符合题意,故A错误;总B、由=+=+=,解得R总=5Ω,符合题意,故B正确;C、由=+=+=,解得R总=2Ω,不符合题意,故C错误;D、由R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω,不符合题意,故D错误;故选B.点评:此题主要考查电阻的串联和电阻的并联这一知识点;串联电路相当于增加了电阻的长度,所以阻值增大,并联电路相当于增加了电阻的横截面积,所以阻值减小.11.(2013•重庆)在如图所示的电路中,当开关S闭合后()A.若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R、R2并联1B.若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R、R2串联1C.若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R、R2并联1D.若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R、R2串联1分析:电流表应串联在电路中使用,电压表应并联在电路中使用.填上电表后的电路不能发生断路或短路.解答:解:AB、A表是电流表,B表是电压表,此时电阻R、R2并联,电流表测的是的电流,1电压表测的是这个并联电路的电压,故选项A正确、B错误.CD、A表是电压表,B表是电流表,电阻R1发生短路,没有电流通过,故CD错误.故选A.点评:本题考查了电流表和电压表的使用方法,以及填电表的原则:不能使电路发生断路或短路.电流表是与用电器串联使用,电压表是与用电器并联使用.12.(2012•朝阳区)如图所示实验电路相对应的电路图是下图中的()A.B.C.D.分析:从实物图可以判断出是并联电路,且S控制L1,S2控制整个电路,故可以选择出正确1的答案.解答:解:A、从该电路图中可以看出,两灯泡并联,并且两开关分别控制两条支路,故A 不合题意;B、从该电路图中可以看出,两灯泡串联,两个开关同时控制串联电路;故B不合题意;C、从该电路图中可以看出,两灯泡并联,两个开关都在干路中同时控制并联电路;故C不合题意;D、从电路图中可以看出,两灯泡并联,S1控制L1,S2控制整个电路,故D符合题意.故选D.13.(2013•义乌市)如图所示的四个电路中,电源及各灯泡规格均相同.当开关闭合时,电流表读数最大的是()A.只有甲B.只有乙C.甲和丙D.甲和丁分析:电源电压一定,由欧姆定律可知,电阻越小,电流越大;分析清楚电路结构,应用欧姆定律判断通过电流表的电流大小,然后答题.解答:解:设每个灯泡电阻为R,电源电压为U,由电路图可知,甲丁两电路中,灯泡并联,总电阻为,电流表测干路电流,I甲=I丁==;乙图中,两灯泡串联,电流表测干路电流,I乙=;丙图中两灯泡并联,电流表测其中一个支路的电流,I丙=,故甲丁电流表示数最大,乙的示数最小;故选D.二.填空题(共2小题)14.(2013•自贡)如图,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,电流表的示数将变大,电压表与电流表示数的比值将不变(填“变大”“变小”或“不变”).解答:解:(1)当开关断开时,灯泡L与电阻R串联,电压表测量电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;当开关S闭合时,灯泡L被短路,只有R工作,电压表测量电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流,此时电路中的总电阻变小,根据I=可知电路电流变小,即电流表的示数变大;(2)∵=R,且电阻R的阻值不变,∴电压表与电流表示数的比值不变.故答案为:变大;不变.点评:本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用,关键是开关闭合前后电路变化的分析,难点是把电压表与电流表示数的比值转化为定值电阻的阻值进行处理.15.(2013•营口一模)如图所示,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,R1为定值电阻.当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时,电流表示数将变小,电压表的示数将变大.(选填“变大”、“变小”或“不变”)分析:由电路图可知,R、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电1流;根据压力的变化判断滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化.解答:解:由电路图可知,R、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中1的电流;压力F增大时,R2接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,∵I=,∴电路中的电流变小,即电流表的示数变小;∵U=IR,∴定值电阻R1两端的电压变小,∵串联电路总电压等于各分电压之和,∴滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大.故答案为:变小;变大.点评:本题考查了学生对滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律的掌握和运用,分析电路图,确认电路的连接方式是突破口,确认电压表的测量对象是关键.三.解答题(共5小题)16.(2012•西城区)把阻值分别为20Ω和30Ω的两个电阻并联起来,其等效电阻为12 Ω.分析:根据并联电路的特点计算,可以求出并联电阻的等效电阻.解答:解:由等效电路的特点知=+,得R并===12Ω,17.(2005•青岛)两个电限R1、R2并联,若其总电阻为R,请你根据欧姆定律合并联电路的电流、电压特点,证明:R=.分析:并联电路的电流规律:I=I+I2;1并联电路的电压规律:U=U1=U2;根据欧姆定律,用电阻和电压表示并联电路电流的规律,即可得出结果.解答:解:∵I=I1+I2,∴又∵U=U1=U2∴即R=.18.(2007•重庆)如图所示电路,R1=R2=12Ω,电源电压为18V.求:(J)R1、R2并联后的总电阻是多少?(2)电流表的示数是多少?分析:(1)根据并联电路电阻的关系进行分析,即n个相同电阻并联时,总电阻R=;(2)根据I=即可求出电流的大小.解答:已知:R=R2=12Ω,U=18V求:R,I1解:(1)由并联电路总电阻与各支路电阻的关系得:,因为R1=R2,所以R==;(2)根据欧姆定律答:两个电阻并联后的总电阻为6Ω,电流表的示数为3A.19.(2013•南京二模)计算:2011年5月1日起,驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任,酒精检测仪可检测驾驶员是否酒后驾车.凡酒精气体含量在(O.2一0.8)mg/mL以内为饮酒驾车,达到或超过0.8mg/mL者为醉酒驾车.检测仪原理如图1所示,其中R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的电阻与酒精气体含量的关系如图2所示.电路中电源电压恒为9V.当酒精气体含量为零时,电压表示数为1V.当被检测的驾驶员吹气lOs后,电压表示数变为3V.(1)定值电阻R1的阻值为多大?(2)通过计算回答该驾驶员的酒精气体含量属于饮酒驾车还是醉酒驾车?分析:根据图象得出,当酒精气体含量为零时R的阻值;2(1)得出先根据串联电路电压的特点求出R2两端电压,然后根据欧姆定律求出电路的电流,最后根据欧姆定律的变形公式求出R1的阻值;(2)先根据欧姆定律求出电路的电流,然后根据串联电路电压的特点求出R2两端电压,最后根据欧姆定律的变形公式求出R2的阻值.解答:解:(1)根据图2可知,当酒精气体含量为零时,R的阻值为80Ω;2U2=U﹣U1=9V﹣1V=8V,I===0.1A,R1===10Ω;(2)当被检测的驾驶员吹气lOs后,电路中的电流:I′===0.3A,U2′=U﹣U1′=9V﹣3V=6V,R2′===20Ω.由图象得:此时酒精气体含量大于0.8mg/mL,属于醉酒驾车.答:定值电阻R1的阻值为10Ω.20.(2012•大庆)如图甲所示,是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它是利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧下端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间是可伸缩的导线,当盘中没有放物体时,滑片在滑动变阻器最上端a处,电压表示数为零.已知电阻R0=10Ω,电源电压U1为12V,电压表量程为0~9V,已知电压表示数U2和放在托盘中物体质量m成正比,其函数图象如图乙所示.当滑动变阻器滑片滑动打最下的b处时电压表示数为9V.(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内)求:(1)当增加托盘中物体质量时,安培表示数有无变化?说明理由.(2)当电压表示数为9V时,托盘中物体的质量为多少千克?滑动变阻器的最大阻值为多少欧姆?(3)当电压表示数每增加0.3V时,物体的质量增加了多少千克?考点:欧姆定律的应用.专题:计算题;压轴题;图析法.分析:(1)根据图甲所示电路图,分析电路结构,看托盘中物体质量增加时,电路电阻是否变化,然后根据欧姆定律判断安培表示数是否变化.(2)由于乙可以找出电压为9V时所对应的物体质量;由串联电路特点求电阻R0两端的电压,然后由欧姆定律求出电路电流,最后由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.(3)由图乙求出电压随质量的变化关系,然后求出电压表示数增加0.3V时,物体质量的增加量.解答:解:(1)由图甲所示电路图可知,托盘中物体质量增加时,滑动变阻器接入电路的阻值不变,电路电阻不变,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流不变,安培表示数不变.答:当增加托盘中物体质量时,安培表示数不变,因为电路总电阻不变,电源电压不变.(2)由图乙可知,电压表示数为9V时,托盘中物体质量m=6kg;此时电阻R0两端的电压U0=U1﹣U2=12V﹣9V=3V,电路电流I===0.3A,滑动变阻器的最大阻值R滑===30Ω;答:当电压表示数为9V时,托盘中物体的质量是6千克;滑动变阻器的最大阻值是30欧姆.(3)由图乙可知,电压表示数月托盘中物体质量成正比,U=km,其中k==1.5V/kg,则U=1.5V/kg×m,当△U=0.3V 时,△m===0.2kg;答:当电压表示数每增加0.3V时,物体的质量增加了0.2千克.点评:分析清楚电路结构、由图乙所示图象找出电压与物体质量的关系是正确解题的关键.(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。

电路分析实验思考题汇总(修改)

电路分析实验思考题汇总(修改)

电路分析实验思考题汇总2014/11基尔霍夫定律1、图1-1的电路中,C、D两结点的电流方程是否相同?为什么?相同,与C、D两个结点相关的电流都是I1、I2、I3,C点:I1+I2+I3=0,D点:—(I1+I2+I3)=0,去掉负号后完全相同。

2、在图1-1的电路中可以列几个电压方程?它们与绕行方向有无关系?3个,与绕行方向无关3、实验中,若用指针式万用表直流毫安档测量各支路电流,什么情况下可能出现毫安表指针反偏,应如何处理,在记录数据时应注意什么?若用数字万用表进行测量时,则会有什么显示呢?当电压电流的实际方向与参考方向相反时,指针表反偏;将测量表笔对调;记录时注意数据要加负号。

数字表出现负号4、如何根据实验数据验证基尔霍夫电流定律(KCL)与电压定律(KCL)的正确性?KCL:C点:I1+I2+I3=(代入数字),结果等于或近似于零。

(要公列式,代数字)。

KVL:选定绕行方向,自行验证。

线性电路叠加性和齐次性1、叠加原理中U S1, U S2分别单独作用,在实验箱中应如何操作?可否将要去掉的电压源处(U S1或U S2)直接短接?直接短路会损坏电源。

应首先将其连线拆去,原接电压源处短路连接。

2、上述实验电路中,若有一个电阻元件改为二极管,试问叠加性与齐次性还成立吗?为什么?叠加性与齐次性只适用于线性电路,二极管为非线性元件3、根据表2-1实验数据一,通过求各支路电流和各电阻元件两端电压,验证线性电路的叠加性与齐次性。

列公式代数字计算来验证4、各电阻元件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述实验数据计算、说明。

不能够。

功率P=I2R=U2/R,为二次函数,非线性函数5、根据实验数据,说明叠加性与齐次性是否适用于非线性电路。

列公式代数字验证。

电源等效变换1、理想电压源的输出端为什么不允许短路?理想电流源的输出端为什么不允许开路?理想电压源内阻为0,短路则电流为无穷大;理想电流源(即恒流源)内阻无穷大,开路则端电压无穷大,都会损坏设备。

初中物理电路分析方法以及典型例题(超级有用)

初中物理电路分析方法以及典型例题(超级有用)

初中物理电学综合问题难点突破之蔡仲巾千创作创作时间:二零二一年六月三十日电学综合题历来是初中物理的难点, 在近几年的中考题中屡屡呈现, 由于试题综合性强, 设置障碍多, 如果学生的学习基础不够扎实, 往往会感到很难.在实际教学中, 许多教师采纳的是“题海战术”, 无形加重了学生学习的课业负担.探索和改进电学综合问题教学, 是一项很有价值的工作.在长期的初中教学实践中, 自己逐步探索了一套电学综合问题教学方案, 对学生突破电学综合问题中的障碍有一定效果.一、理清“短路”概念.在教材中, 只给出了“整体短路”的概念, “导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路, 叫短路.”而在电学综合题中经常会呈现局部短路的问题, 如果导线不经过其他用电器而将某个用电器(或某部份电路)首尾相连就形成局部短路.局部短路仅造成用电器不工作, 其实不损坏用电器, 因此是允许的.因它富于变动成为电学问题中的一个难点.局部短路概念笼统, 学生难以理解.可用实验帮手学生突破此难点.实验原理如图1, 当开关S闭合前, 两灯均亮(较暗);闭合后, L1不亮,而L2仍发光(较亮).为了帮手初中生理解, 可将L1比作是电流需通过的“一座高山”而开关S 的短路通道则比作是“山里的一条隧洞”.有了“隧洞”, 电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”.二、识别串并联电路电路图是电学的重要内容.许多电学题一开头就有一句“如图所示的电路中”如果把电路图识别错了, 电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随之而错, 造成“全军覆没”的局面, 所以分析电路是解题的基础.初中电学一般只要求串连、并联两种基本的连接, 不要求混联电路.区分串、并联电路是解电学综合题的又一个需要突破的难点.识别串、并联有三种方法, ⑴、电流法;⑵、等效电路法;⑶、去表法.⑴、电流法:即从电源正极动身, 顺着电流的流向看电流的路径是否有分支, 如果有, 则所分的几个分支之间为并联, (分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点), 则各元件之间为串连.此方法学生容易接受.⑵、等效电路法:此方法实质上运用了“电位”的概念, 在初中物理中, 电压的概念, 是通过“水位差”的类比中引入的.那么, 可借助于“高度差”进行类比, 建立“一样高的电位”概念.可以通过类比手法, 例如:如果某学校三层楼上有初三⑴、初三⑵、初三⑶三个班级, 二层楼上有初二⑴、初二⑵、初二⑶三个班级, 那么初三年级与初二年级任意两个班级之间的“高度差”是一样的, 都相差“一层楼”.因为初三年级各班处于“一样高”的三层楼上, 而初二年级各班级处于“一样高”的二层楼上.在电路中, 也有“一样高电位”的概念.在电路中, 无论导线有多长, 只要其间没有用电器都可以看成是同一个点, 即电位“一样高”.因此, 我们可以找出各元件两真个公共点画出简化的等效电路.图2、图3是对各电阻的连接情况分析.图2图3如上图2红线上各个点都与电源正极“电位一样高”, 蓝线部份与电源负极“电位一样高”, 可以简化为图3.在图3中, R1、R2、R3的并联关系也就显而易见了.⑶、去表法:由于电压表的内阻很年夜, 并联在电路中时, 通过它的电流很小, 可忽略不计.故在电路中去失落电压表, 不会影响电路结构, 电压表所在之处可视为开路.而电流表的内阻很小, 串连在电路中几乎不影响电路的电流强度, 因而, 在电路分析中, 可视其为一根导线, 去失落后改成一根导线即可.三、“表格分析法” 整理解题思路很多初中生反映, 电学习题涉及概念、公式多, 解题头绪多, 容易犯错.要突破这个难点, 关键在于整理出清晰的解题思路.可以使用“表格法”帮手整理解题思路表格的列, 列出有关用电器的电流、电压、电阻、电功率四个物理量.在一般计算中, 呈现用电器多为纯电阻, 根据欧姆定律I=U/R, 电功率的计算公式P=UI, 在四个物理量中只要知道了其中的两个, 就可以求出剩余的两个物理量.(有六种情况)表格的行, 列出电流等物理量在各分电路和总电路的数值, 或物理量在用电器的各种状态下(如额定工作状态、电路实际工作状态)的数值.而根据串、并联电路的特点或根据题设, 只要知道其中的两个(或一个), 就可以求出剩余的物理量.典范例题:如图4所示, R1=2欧, R2=6欧, 接在电源上时, 电压表的示数为0.5伏, 求电路消耗的总电功率是几多?这是有关两个电阻串连的典范习题,有关电阻R1的物理量:I1、U1、R1、P1;有关电阻R2的物理量:I2、U2、R2、P2;有关总电路的物理量:I、U、R、P.在这12个物理量中, 已知其中的三个物理量, 就可以求出剩余的9个物理量.用“表格分析法”进行解题分析如下表1表1:注:* 暗示为题目中已知量.解题分析:从表中“有关R1”的纵向可以看出, 由于已知了U1和R1故可以求出I1和P1(在本题不需要求出);再由“有关电流”的横向关系来看串连电路电流处处相等, 可进一步得出I2和I;再从“有关总体”的纵向来看, 要求P, 则除已求出的电流I这一个物理量外, 还需要在U和R两者之中知道第二个物理量, 方可求出.而要求R或求U, 则可以从“有关电阻”的横向关系或“有关电压”横向关系中求出来.在这一步也就可以用两种方法, 所谓一题多解.解:[有关R1纵向关系]∵因为R1与R2串连∴总电流I=I1=0.25A [横向关系]总电阻 [横向关系]总功率 [有关总电阻纵向关系]有一类习题, 是关于灯胆的, 常有额定状态和工作状态, 如用“6V3W”字样已知了灯胆额定状态的电压和电功率, 而工作状态则经常为“电功率最小时(或最年夜时)”等情况.横向关系往往在题设中呈现, 如设灯胆的电阻不变, 或设电源的总电压不变等.四、有关“电路变动”分析很多同学反映“变动的电路难, 不知从何下手”.这是因为分析变动的电路涉及的内容广, 考虑的问题深.对电阻、电流强度、电压及电功率相互关系的分析, 稍有失慎就会造成连错反应, 得犯毛病的结论.这是电学综合问题的又一个难点.变动电路主要是通过开关或滑动变阻器的改变来富于电路变动的.电路中有多个开关, 通过开关闭合和断开的状态变动, 往往会使各用电器的连接关系发生变动, 而滑动变阻器则通过滑片来改变其连入电路的有效电阻, 从而使电路中的电压、电流、电功率等数值发生变动(也有改变电路结构的).有关变动电路, 应在学会识别“部份电路短接”和学会识别串并联电路的基础上, 掌握分析变动电路的基本思路.1、开关的通、断造成电路的变动当开关处在分歧状态时, 由于断路和短路, 接入电路中的用电器, 及其用电器之间的连接方式一般要发生变动, 因此首先要在原电路的基础上画出各种情况下的实际电路.改画时要根据电流的实际情况, 运用“裁撤法”.裁撤法要求:⑴、去失落被断路的元件;⑵、去失落已被短路的元件;⑶、用“去表法”去表, 其原则是“电压表处是断路, 电流直过电流表”.在去失落电压表时, 要分析电压表读出来的是哪部份电路两真个电压, 可用等效电路法进行分析.例题:如图5所示电路中, 电源电压坚持4伏, L1的电阻为4欧, L2、L3的电阻均为16欧求:⑴、S1、S2都断开时, 电流表和电压表的示数.⑵、S1、S2都接通时, 整个电路消耗的电功率.例题分析:在题中确当开关处于闭合或断开的两种情况下电路结构发生了变动, 可进行电路的改画, 见图6.注:图中虚线部份是要去失落的部份.在用“去表法”去失落电流表电压表后, 要分析它们分别丈量哪一个用电器的哪一个物理量.电压表可借助于“等电位”进行分析.在图7中, 红线、蓝线、黑线分别是三个“同电位点”, 由图7中可见, L1与电压表V均加在蓝线与黑线之间, 所以电压表是L两真个电压.解:当S1、S2都断开时, L1、L3串连.电流表读数电压表读数当S1、S2都接通时, L2、L3并联.总电阻总功率2.滑动变阻器变动问题滑动变阻器连入电路中的有效电阻发生变动了, 或是引起电路结构的变动, 或是引起电路中电压、电流、电功率的变动.典范例题:如图8所示电路中, 电源电压不变, 当滑动变阻器的滑片向右滑动时,A、电流表和电压表的示数变年夜;B、电流表和电压表的示数变小;C、电流暗示数变小, 电压暗示数变年夜;D、电流暗示数变年夜, 电压暗示数变小.有关滑动变阻器的此类型问题, 解题关键是:⑴、弄清滑动变阻器原理, 滑片滑动时电阻是变年夜还是变小?⑵、弄清物理量是否变动, 一般来说, 电源的电压, 定值电阻的阻值是不变, 其它的物理量都是变动的;⑶、弄清电压表读数读出的是哪一个电器两真个电压;⑷、利用表格整理分析问题的思路.上例题表格分析如下:有关R1 有关R2 总电路关系电流I1 I2 I ?串连电流相等电压U1 ?U总不变U总=U1+U2电阻R1 不变R2 ↑R总R总=R1+R2由电阻横向关系可知, 因R1不变, R2变年夜, 故R总将变年夜;再由总电路纵向关系可知, R总变年夜, U总不变, 故I 将变小(电流表读数);因串连电路电流相等I1=I;再由有关R1纵向关系可知, I1变小, R1不变, 故U 1将变小(电压表读数变小).创作时间:二零二一年六月三十日。

电路分析实验一+解答

电路分析实验一+解答

电路分析实验研讨报告一、 实验目的1. 学会互感电路同名端、互感系数及耦合系数的测定方法。

2. 理解两个线圈相对位置的改变,以及用不同材料作线圈芯时对互感的影响。

二、 实验原理1.判断互感线圈同名端的方法 (1)直流法如图1-1所示,当开关S 闭合瞬间,若毫安表的指针正偏,则可断定“1”、“3”为同名端;指针反偏,则“1”、“4”为同名端。

图1-1假设“1”“3”为同名端,那么,当N2中放入细铁棒⇒1di dt >0 ⇒ 12di u M dt=>0 ⇒直流电流表的显示数字正值变大(毫安表的指针正偏);所以当直流电流表的显示数字正值变大可以证明“1”“3”为同名端。

S 闭合的瞬间,i 增大,所以0didt>。

①若毫安表的指针正偏。

340>340di Mdt=> ∴电流从3流入。

∴1,3为同名端。

②若毫安表的指针反偏。

340<34di Mdt=-∴电流从4流入。

∴1,4为同名端。

(2)交流法如图1-2所示,将两个线圈N1与N2的任意两端(如2、4端)联在一起,在其中的一个绕组(如N1)两端加一个低电压,另一个绕组(如N2)开路,用交流电压表分别测出端电压U 13、U 12和U 34。

若U 13是两个绕组端压之差,则1、3是同名端;若U 13是两绕组端电压之和,则1、4是同名端。

U4U 34图1-2131234131234⎧=-⎪⎨=+⎪⎩ −−−−→理想状态下 131234131234+U U U U U U ∙∙∙∙∙∙⎧=-⎪⎨⎪=⎩ ①设1、3是同名端。

1121134j j U L I U M I ωω∙∙∙∙⎧=⎪⎨⎪=⎩ KVL : 131234=U U U ∙∙∙-②设1、4是同名端。

1121134j -j U L I U M I ωω∙∙∙∙⎧=⎪⎨⎪=⎩ KVL : 111312341==j +j U U U L I M I ωω∙∙∙∙∙- 2.两线圈互感系数M 的测定在图1-2的N1测施加低压交流电压U 12,测出I 1及U 34。

电路的基本分析试题

电路的基本分析试题

1. 试求如图所示电路中电流I 。

题1 题22. 试求如图所示电路中对ab 两端的等值电压源参数Us ,R 0。

3. 试写出如图所示电路中求解ab 两端电压的结点电压方程式。

(提示:与恒压源并联的电阻R 2可以去掉)。

题34. 试用戴维宁定理求题4图所示电路中ab 支路的电流I 。

再由此求出各理想电源的功率。

判定它们是电源还是负载。

题4 题55. 电路如图所示,N 0为线性无源网络,已知:(1)U S =2V ,I S =0时,I =1A ;(2)U S =2V ,I S =1A 时,I =-1A 。

试求:(a )U S =0,I S =1A 时,I =?(b )U S =4V ,I S =2A 时,I =?6. 试求如图所示电路ab 端的等值电流源参数Is ,R 0。

题6 题77. 电路如图所示,试用结点电压法求电阻R L 两端电压U ,并求理想电源的功率。

8. 试用叠加法求解如图所示电路中电流I 。

若理想电压源(15V )的电压增加20%,则I值又为多少?题8 题94Ω10 IR 5Ω 3VL Ω5Ω I9. 试用戴维宁定理求如图所示电路中支路电流I 。

然后再求理想电流源端电压Us 。

10. 在下图所示的两个电路中,(1)R 1是不是电源的内阻?(2)R 2中的电流I 2及其两端电压U 2各等于多少?(3)改变R 1的阻值,对I 2和U 2有无影响?(4)理想电压源中的电流I 和理想电流源两端的电压U 各等于多少?(5)改变R 1的阻值,对(4)中的I 和U 有无影响?(a ) (b )题1011. 计算下图所示两个电路中a ,b 间的等效电阻R ab 。

(b )题1112. 有一无源二端电阻网络(题12图),通过实验测得:当U =10V 时,I =2A ;并已知该电阻网络由4个3Ω的电阻构成,试问这4个电阻是如何联接的?题12题1313. 在题13图中,R 1=R 2=R 3=R 4=300Ω,R 5=600Ω,试求开关S 断开和闭合时a 和b之间的等效电阻。

(完整word版)《电路分析基础》试题及答案

(完整word版)《电路分析基础》试题及答案

第1章 试题库“电路分析基础”试题(120分钟)—III一、 单项选择题(在每个小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的号码填入提干的括号内。

每小题2分,共40分)1、 图示电路中电流i 等于( 2 )1)1A2)2A 3)3A 4)4A2、图示单口网络的短路电流sc i 等于( 1 )1)1A2)1。

3)3A 4)—1A 3、图示电路中电压 u 等于( 2 ) 1)4V 2)-4V3)6V 4)-6V4、图示单口网络的开路电压oc u 等于(1 )1)3V 2)4V 3)5V 4)9V5、图示电路中电阻R 吸收的功率P 等于( 3 ) 1)3W2)4W3)9W4)12W6、图示电路中负载电阻 L R 吸收的最大功率等于(1)0W 2)6W3)3W 4)12W7、图示单口网络的等效电阻等于( 4 )1)2Ω2)4Ω 3)6Ω 4)-2Ω8、图示电路中开关断开时的电容电压)0(+c u 1)2VΩ16VΩΩ2Ω1L2V2)3V 3)4V 4)0V9、图示电路开关闭合后的电压)(∞c u 等于( )1)2V 2)4V 3)6V4)8V 10、图示电路在开关断开后电路的时间常数等于(1)2S 2)3S 3)4S4)7S11、图示电路的开关闭合后,电感电流)(t i 等于() 1)te 25- A2)te5.05- A3))1(52te -- A4))1(55.0te --A 12、图示正弦电流电路中电压)(t u的振幅等于() 1)1V 2)4V 3)10V 4)20V13、图示正弦电流电路中电压)(t u 的初相等于() 1)︒9.362)︒-9.36 3)︒-1.53 4)︒1.5314、图示单口网络相量模型的等效阻抗等于()1)(3+j4) Ω2)(0.33-j0。

25) Ω 3)(1。

92+j1。

44) Ω 4)(0。

12+j0.16) Ω15、图示单口网络相量模型的等效导纳等于() 1)(0.5+j0.5) S 2)(1+j1) S 3)(1-j1) S6VF1u1Hsu Ω3usu Vt t u s )2cos(5)(=+_Ω4j aΩ1j4)(0.5-j0.5) S16、图示单口网络的功率因素为() 1)0。

《电路分析基础 》课件第6章习题讨论课

《电路分析基础  》课件第6章习题讨论课
第6章 习题讨论课
Ⅰ 本章要点归纳
1. 响应相量与激励相量之比定义为网络函数,它的幅值、相位随频率的变化关 系称为网络(电路)
2. 一阶RC低通、高通网络是简单而常用的网络,它们的截止角频率ωc=1/(RC), 虽然二者截止角频率的形式相同,但电路含义是相反的。对于低通网络,其 通频带为ω = 0~ωc的频率范围;对于高通网络,其通频带为ω=ωc~∞的频率 范围。ωc还有“半功率频率”、“三分贝频率”的称谓,应理解其含义。
解 ZL jL j1000 0.1 j100
ZC
1
jC
1 j1000 5106
j200
由正弦时间函数写相量
U1 440 / 2 45 220 2 45 V
画相量模型电路并自ab断开电路,设开路电压如题2图(a)所示。
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第6章 习题讨论课
由理想变压器变压关系,得
U2
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第6章 习题讨论课
续表
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第6章 习题讨论课
Ⅱ 应用举例
1、电路如图所示,us(t)中含有基波及谐波成分,基波角频率ω1=1000rad/s。
若使电路能阻止二次谐波电流通过,让基波电流顺利通至负载电阻RL,求C1和
C2。
25mH
解 分析:若阻止二次谐波电流通过,则应
1
0
j1L
1
j1C1
j1C2
将ω1、L、和C1的数值代入上式,解得
C2 30F
这是一个选频滤波电路,当基波信号作用时,让其顺利通过达 至负载,而对二次谐波信号电流隔断不让其送达负载,对其他谐 波项电路呈现不同程度的衰减作用。

电路实验报告思考题答案

电路实验报告思考题答案

电路实验报告思考题答案【篇一:线性电子电路实验思考题答案】t>实验一常用电子仪器的使用1.什么是电压有效值?什么是电压峰值?常用交流电压表的电压测量值和示波器的电压直接测量值有什么不同?答:电压峰值是该波形中点到最高或最低之间的电压值;电压有效值等于它的瞬时值的平方在一个周期内积分的平均值再取平方根。

常用交流电压表的电压测量值一般都为有效值,而示波器的电压直接测量都为峰值。

2.用示波器测量交流信号的幅值和频率,如何尽可能提高测量精度?答:幅值的测量:y轴灵敏度微调旋钮置于校准位置,y轴灵敏度开关置于合适的位置即整个波形在显示屏的y轴上尽可能大地显示,但不能超出显示屏指示线外。

频率测量:扫描微调旋钮置于校准位置,扫描开关处于合适位置即使整个波形在x轴上所占的格数尽可能接近10格(但不能大于10格)。

实验二晶体管主要参数及特性曲线的测试二极管的工作极限电流时就会使二极管损坏。

2.用mf500ha型万用表的不同量程测量同一只二极管的正向电阻值,其结果不同,为什么?入特性曲线为一条非线性曲线。

用mf500ha型万用表测量二极管的正向电阻值的等效电路如右图所示,当量程小时,ro的阻值小,流过二极大,流过二极管的电流变小,其所测的阻值变大。

实验三单级低频放大器的设计、安装和调试1.rc和rl的变化对静态工作点有否影响?答:rc的变化会影响静态工作点,如其它参数不变,则rc↑==vce↓。

rl的变化对静态工作点无影响,原因是c2的隔直作用。

2.rc和rl的变化对放大器的电压增益有何影响????rl 答:本实验电路中au?,rl′= rc // rl ,rl′增加时,∣au∣的值变大,反之rbe则减小。

3.放大器的上、下偏置电阻rb1和rb2若取得过小,将对放大器的静态和动态指标产生什么影响?答:上、下偏置电阻rb1和rb2取得很小时,静态稳定性提高,但静态功耗大增而浪费能源,而且还会使放大器的输入动态电阻减小以致信号分流过大。

电路分析基础实验应用实例讨论题模板

电路分析基础实验应用实例讨论题模板
有效值

j45
45
10 e I m

正误判断
已知:
u 2 10 sin ( t 15 )

则:
U 10


15

j15 U 10 e

正误判断
在电阻电路中:
瞬时值 有效值
U I R

U i R

u i ? R
在电感电路中:
正误判断
u i L
10
10V
8
10V + 8
IR
10 1 10 5 A 14 8 14 8
5 U R 10 6.25V 8
3)电压源转移
I3 + 1.4V 6 I4 6 6 I2 6 6 6 + 1.4V 6 + 1.4V
I1
6
解释
等电位点
6 + 1.4V 6 6 6 + 1.4V 6 I3 6 + 1.4V 6 I2 + 1.4V 6
1
3
n=8, b=12 1 4
3
1
3
5
2
4
平面电路:可以画在平面上,不出现支路交叉的电路。
非平面电路:在平面上无论将电路怎样画,总有支 路相互交叉。
∴ 是平面电路
总有支路相互交叉 ∴是非平面电路
应用迭加定理要注意的问题
1. 迭加定理只适用于线性电路(电路参数不随电压、 电流的变化而改变)。
2. 迭加时只将电源分别考虑,电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路,即令E=0; 暂时不予考虑的恒流源应予以开路,即令 Is=0。

电路实验报告思考题答案

电路实验报告思考题答案

电路实验报告思考题答案电路实验报告思考题答案在进行电路实验时,我们常常会遇到一些思考题,需要通过分析实验结果和理论知识来回答。

这些思考题旨在帮助我们深入理解电路原理和实验过程,提升我们的实验能力和思维能力。

本文将针对一些常见的电路实验思考题进行回答,帮助读者更好地理解电路实验的相关概念。

1. 为什么在电路实验中要使用导线连接电子元件?导线在电路中起到连接电子元件的作用,能够传递电流和电压。

导线的材料一般采用导电性能较好的金属材料,如铜、铝等。

导线的截面积越大,电流通过的能力越强,电阻越小。

因此,在电路实验中使用导线连接电子元件,可以确保电路中的电流和电压能够正常传递,保证实验的准确性和可靠性。

2. 在电路实验中,我们常常需要使用电阻器。

请解释电阻器的作用和原理。

电阻器是一种用来限制电流流动的元件,通过增加电路中的电阻来降低电流的大小。

电阻器的作用主要有两个方面:首先,电阻器可以用来调节电路中的电流大小。

通过选择不同阻值的电阻器,我们可以改变电路中的电阻,从而控制电流的大小。

这在实验中非常有用,特别是在需要控制电流大小的实验中。

其次,电阻器可以用来分压。

当我们需要将电压分成不同的比例时,可以通过串联或并联电阻器来实现。

串联电阻器能够将电压分成不同的比例,而并联电阻器则能够将电压分到不同的分支上。

电阻器的原理是基于欧姆定律,即电流与电压成正比,与电阻成反比。

电阻器的阻值越大,通过的电流越小,反之亦然。

这是因为电阻器内部的导体材料对电流的阻碍程度不同,导致电流大小的差异。

3. 为什么在电路实验中要使用电容器?电容器是一种用来存储电荷的元件,能够在电路中储存电能。

电容器由两个导体板和介质组成,当电容器接通电路时,会在导体板之间形成电场,导致电容器带有电荷。

电容器的作用主要有两个方面:首先,电容器可以用来储存电能。

当电容器充电时,电荷会在导体板之间积累,形成电场能量。

当电容器放电时,储存的电能会转化为电流,供应给电路中的其他元件。

电路各实验思考题

电路各实验思考题

戴维宁定理1.举例说明测量一个线性有源二端网络的开路电压oc U 和等效入端电阻0R 的两种方法。

答:测开路电压oc U :方法一:直接测量在有源二端网络输出端开路时,直接用电压表接开路两端,即可测其输出端的开路电压oc U 。

方法二:零示法 (如右图所示)在有源二端网络输出端外加一个与oc U 反向的可调的稳压源U 。

慢慢调节稳压源U ,使被测电路中的电流表示数为零。

根据补偿法可知oc U 等于稳压电源电压U 。

(如右图所示)测等效入端电阻0R方法一:开路电压、短路电流法在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压oc U ,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流SC I ,则等效内阻为: SCoc I U R =0 因此,只要测出有源二端网络的开路电压oc U 和短路电流SC I ,0R 就可得出,这种方法最简便。

但是,对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的器件时),不能采用此法。

方法二:外加电源法令含源一端口网络中的所有独立电源置零,然后在端口处加一给定电压U ,测得流入端口的电流I (如右图),则: IU R =0 也可以在端口处接入电流源I ',测得端口电源U '(如右图),则:''0IU R =2.通常直流稳压电源的输出端不允许短路,直流恒流源的输出端不允许开路,为什么?如果电压源短路,会把电源给烧坏,相当于负载无限小,功率RU P 2=为无穷大。

如果电流源开路,相当于负载无穷大,那么功率R I P 2=为无穷大,也会烧坏电流源。

3.电压源与电流源的外特性为什么呈下降趋势,稳压源和恒流源的输出在任何负载下是否保持恒值?因为电压源有一定内阻,随着负载的增大,内阻的压降也增大,因此外特性呈下降趋势。

电流源实际也有一个内阻,是与理想恒流源并联的,当电压增加时,同样由于内阻的存在,输出的电流就会减少,因此,电流源的外特性也呈下降的趋势。

电路分析例题 (1)

电路分析例题 (1)

例1-3:求电流i、功率P (t)和储能W (t)。

解:u S (t)的函数表示式为:解得电流:功率:能量:例1-4:已知电流求电容电压。

解:已知电流:当例4-1 求图示电路的电压U.例4-1图解:应用叠加定理求解。

首先画出分电路图如下图所示当12V电压源作用时,应用分压原理有:当3A电流源作用时,应用分流公式得:则所求电压:例4-2计算图示电路的电压u 。

例4-2图解:应用叠加定理求解。

首先画出分电路图如下图所示当 3A 电流源作用时:其余电源作用时:则所求电压:本例说明:叠加方式是任意的,可以一次一个独立源单独作用,也可以一次几个独立源同时作用,取决于使分析计算简便。

例4-3计算图示电路的电压u 电流i 。

例4-3 图解:应用叠加定理求解。

首先画出分电路图如下图所示当 10V 电源作用时:解得:当5A电源作用时,由左边回路的KVL:解得:所以:注意:受控源始终保留在分电路中。

例4-4封装好的电路如图,已知下列实验数据:当时,响应,当时,响应,求:时,i = ?例4-4图解:根据叠加定理,有:代入实验数据,得:解得:因此:本例给出了研究激励和响应关系的实验方法例4-5 求图示电路的电流i,已知:R L=2ΩR1=1ΩR2=1Ωu S =51V例4-5图解:采用倒推法:设i' =1A 。

则各支路电流如下图所示,此时电源电压为:,根据齐性原理:当电源电压为:时,满足关系:例4-10 计算图示电路中R x分别为1.2Ω、5.2Ω时的电流I ;例4-10 图(a)解:断开Rx支路,如图(b)所示,将其余一端口网络化为戴维宁等效电路:例4-10 图(b)例4-10 图(c )1)求开路电压U oc2)求等效电阻R eq 。

把电压源短路,电路为纯电阻电路,应用电阻串、并联公式,得:3)画出等效电路,接上待求支路如图(d)所示,当 Rx =1.2Ω时,当 Rx =5.2Ω时,例4-10 图(d )例4-11 计算图示电路中的电压U 0 ;例4-11 图(a )解:应用戴维宁定理。

电路分析基础例题集(第1-5章)讲解

电路分析基础例题集(第1-5章)讲解
例1.8如图1.8所示电路,已知电阻 消耗的功率为 ,求电阻 的大小。
图1.8
解题思路:由 及 可解出用电阻 表示的电流 ,再利用电阻 消耗的功率为 的条件可求出电阻 的值。
,所以
整理得
解得

例1.9如图1.9(a)所示电路,已知 的功率为 ,求 、 和 的值。
所以
(b)图中的 、 为关联参考方向,故其功率为
所以
(c)图中的 、 为非关联参考方向,故其功率为
所以
例1.3如图1.3所示电路,已知 ,求 和 。
图1.
解题思路:可由电容的 求出电容电流,由欧姆定律求出电阻电流,然后由后面将要介绍的基尔霍夫电流定律( )求出电感电流 ,再由电感的 求出电感电压,最后由基尔霍夫电压定律( )求出 。
解:标注电流 和 如图1.10(b)所示。由已知条件可得


例1.11如图1.11(a)所示电路,求电阻 。
图1.
解题思路:先用 求出通过上边 电阻的电流,然后用 和 求出图1.11(b)所示 和 ,最后用欧姆定律求出电阻 。
解:标注电流和电压如图1.11(b)所示。在图1.11(b)的上边左网孔应用 可得

例3.4如图3.4所示电路,用网孔电流法求电流 。
解题思路:先确定每个网孔电流及其绕行方向,然后在列写其网孔电流方程并求解。图3.4中的网孔电流 为已知量,该网孔不需要列写网孔电流方程(就是要写也必须按替代定理的思路来处理,详见例3.5)。
图3.
解:设网孔电流及其绕行方向如图3.4所示,其网孔电流方程为
所以电压源的功率为
(发出)
电流源的功率为
(吸收)
电阻的功率为
(吸收)
电路发出的功率为 ,吸收的功率为 , ,所以电路的功率是平衡的。事实上,所有电路的功率都是平衡的,否则就会违反能量守恒原理。
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X
L
R
XC



tg 1
UL UC U


tg
1
U
L U UR
C



tg 1
L
C
R

I R UR
U L UL
C
UC
假设R、L、C已定, 电路性质能否确定? (阻性?感性?容性?)
不能!

X L L ,
XC

1
C
当ω不同时,可能出现:
XL > XC ,或 XL < XC , 或 XL =XC
4
8
+
10V
8
2)互易定理法
8
4 8
4
8
+
10V
8
IR 10
8
8
8 IR
4 I ’/2 I ’=10/14 A
4 I ’/4 10 + 10V
8 I ’/8
IR

10 14

1 8
10 14

5 8
A
5 UR 10 8 6.25V
3)电压源转移
独立方程只有 2 个
小结
设:电路中有N个节点,B个支路 则: 独立的节点电流方程有 (N -1) 个
独立的回路电压方程有 (B -N+1)个
+ R1
- U1
a R2 +
R3 U2 _
b
N=2、B=3
独立电流方程:1个 独立电压方程:2个
(一般为网孔个数)
独立回路的选取:
可以证明: 用KVL只能列出b–n+1个独立回路电压方程。 对平面电路,b–n+1个网孔即是一组独立回路。

2
答 案 对
? I 10 2 7 A 2
? I 10 4 3 A 2
பைடு நூலகம்
10V + -
2 +
- 4V
一题多解
如图求:UR
10V
8
4
8
+
4 UR
8
10
8
思路:
(1)戴维南定理 (2)互易定理 (3)电源转移 (4)节点法、回路法
1)戴维南定理法
8
+ 10V
I R UR
U L UL
C
UC
U UR UL UC
UL
UL UC
U
U

UR
I
正误判断
U IZ ?
U、I 反映的是正弦电压或电流,
而复数阻抗只是一个运算符号。Z 不能加 “•”
正误判断 在R-L-C正弦交流电路中
I

U Z

i
u Z

I U?
瞬时值
有效值
I

U R

iU ?
R
i u ?
R
正误判断
在电感电路中:
i u XL

i u ?
L
I U
L

? U jL
I
? UI X L
正误判断
在R-L-C串联电路中
? U UR UL UC IR I X L XC
因为交流物理量除有效值外还有相位。

4 8
+
4 UR
8
8
10-U0 R0
8
4
+
R0=4 2.5V
4
10-U0=1.25 => U0=8.75V UR=8.75×10/14=6.25V
8
4 8
4
10
8
+
10V
8

R0 U0
10-U0 R0
8
4 8
4
+
5V
4
10-U0 R0
8
4 8
问题(二):
RL2
L2
e 信号在电路中产生的电流 有多 1 大?在 C 上 产生的电压是多少?
e1
C
已知:
e2 e3
E1 10 V L 2 250 h
RL2 20 C1 150 pF
所希望的信号
解答: f1 820 kHz
被放大了64倍。
X L XC L 2 f 1 1290
a
I2
+R1 #1
U1 -
I3
R2 #2 R3
#3
+ _ U2
b
I1
a
I2
+R1 #1
U1 -
I3
R2 #2 R3
#3
+ _ U2
b
克氏电流方程:
#1
I 节点a: 1

I2

I3
#2
节点b: I3 I1 I2 #3
独立方程只有 1 个
克氏电压方程:
U1 I1R1 I3R3 U2 I2R2 I3R3 U1 U2 I1R1 I2R2
Z
I U?
Z
I
U Z

正误判断
在R-L-C串联电路中,假设
I I0
? U
U
2 R

U
2 L

U
2 C
U I R2 XL XC 2 ?
U IR jX L XC ?
正误判断 在R-L-C串联电路中,假设 I I0

tg 1
I3
6 6
I1
+ 1.4V
I2
6 6
I4
等电位点
解释
6 +
1.4V 6
6 + 1.4V
6
6
6
+
+
1.4V 1.4V
6 6
6
I3
6
+
+
1.4V 1.4V
I1 6
I2 6
I4
4)电流源转移
5 U1 6
5 6
0.5A
U3
0.5A
5 6
0.5A
求功率。如:
I3
R3
设: I3 I3' I3"
则:
P3

I
2 3
R3

(I3'

I 3" ) 2
R3
(I3')2 R3 (I3")2 R3
5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解,每个分 电路的电源个数可能不止一个。
=
+
+ 10V -
I
2 2A
I ?
? 哪 I 10 5 A
220V 的线路上?
~ 220V
电器 最高耐压 =300V
有效值 U = 220V
电源电压
最大值 Um = 2 220V = 311V
该用电器最高耐压低于电源电压的最大值,所 以不能用。
正误判断
u 100sin t U?
瞬时值
复数
正误判断
U 50 e j15 50 2 sin( t 15 )?
L
URL
URL
UC
U
URL U
I
烧毁电器!
串电容功率因数可以提高,甚至可以补偿到1,但 不可以这样做!
原因是:在外加电压不变的情况下,负载得不到所 需的额定工作电压。
同样,电路中串、并电感或电阻也不能用于功率因 数的提高。其请自行分析。
讨论 照明电路供电方式
照明电路能否采用三相三线制 供电方式? 讨论
2 14 3
5
2 15 3
4
n=8,
b=12
1
542 3
平面电路:可以画在平面上,不出现支路交叉的电路。 非平面电路:在平面上无论将电路怎样画,总有支
路相互交叉。
∴ 是平面电路 总有支路相互交叉 ∴是非平面电路
应用迭加定理要注意的问题
1. 迭加定理只适用于线性电路(电路参数不随电压、 电流的变化而改变)。
2. 迭加时只将电源分别考虑,电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路,即令E=0; 暂时不予考虑的恒流源应予以开路,即令 Is=0。
=
+
3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。
4. 迭加原理只能用于电压或电流的计算,不能用来
8
4
8
+
4 UR 10
8
8
10V
+
10V
+
8 10/8 A
例2 列出图示电路的节点方程,1)有伴电压源;2)无伴电 压源
R2
+
-
us
+
iR3
R4
is
u1 R1
2u1
R3
-
+
2iR3
-
思考:如何列节点电压方程
法1 加入辅助变量和补充方程 法2 节点的选取 法3 电压源转移
容量更大,经济上不合算,所以一般工作在欠补偿状态。
问题与讨论 功率因素补偿问题(二)
并联电容补偿后,总电路(R-L//C)的有功
功率是否改变了?
IC
U I I2 R
jX C jX L
I1L
I< IRL
<L
U
I
IRL
L
P UI cos 其中 cos 、 I
A
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