电工学思考题

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1.8（1） 叠加原理可否用于将多电源电路（例如有4 个电源）看成是几组电源（例如2组电源）分别单独作用 的叠加? [答] 可以。
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1.8（2） 利用叠加原理可否说明在单电源电路中，各 处的电压和电流随电源电压或电流成比例的变化?
[答] 可以。比如电路中若理想电压源的电动势加 倍，可相当于两个具有原来电动势的理想电压源串联。则 根据叠加原理，电路中各处的电压、电流均应为二个原值 相加即原值的二倍。
分析与思考解答
1.3（1） 某负载为一可变电阻器，由电压一定的蓄电 池供电，当负载电阻增加时，该负载是增加了？还是减小 了？ [答] 负载的增减指负载消耗的电功率的增减。
负载消耗的电功率 P = U2/RL,蓄电池电压一定即式中 U 不变，当 RL 增加时，P 减小，故该负载减小了。
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1.3（2） 某电源的电动势为 E，内电阻为 R0，有载时 的电流为 I，试问该电源有载时和空载时的电压和输出的 电功率是否相同，若不相同，各应等于多少? [答] 该电源有载时如图（a)，故输出电压 U = E －R0I， 输出功率 P＝UI。 该电源空载时如图（b)，由于此时电源输出电流 I＝0， 所以输出电压 U＝E，输出功率 P＝0 不变。 可见电源有载和空载时的电压和输出的电功率不相同。 +
+
a
I + _ E或US
U _
R
b
[答]
U 应放在等式 RI 一边。
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1.7（1） 列独立的回路方程式时是否一定要选用网孔? [答] 不一定。只要满足每次所选回路中至少有一 条以前未用过的新支路即可。
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1.7（2） 如果电路中含有理想电流源，理想电流源的 电流已知，而电压是未知的，怎么办? [答] 选回路时避开含理想电流源支路，这样既可 减少一个未知数，从而少列一个方程式，又不会引入新 的未知数——理想电流源的电压。
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1.6（1） 在应用RI = E 列回路方程式时，按 I 与E 的参考方向与回路方向一致时前面取正号，否则取负号的 规定，RI 和 E 可否放在等式的同一边? [答] 根据 I 和 E 取正负号的规定，RI 表示电位 降、E 表示电位升，故不可放在等式的同一边。
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1.6（2） 对图示电 路列回路方程式时，U 应 放在等式 RI 一边，还是 E 一边?
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1.4（1） 在图示 的关联参考方向下,若 电源和负载中求得的 电功率P > 0，这说明 它们是取用还是输出 电功率?
I E
＋
＋
I
U
—
U
—
[答]
电源的电功率 P > 0,说明电源输出电功率;
负载的电功率 P > 0,说明负载取用（输入）电功率。
1.5（1） 今需要一只 1 W、500 k 的电阻元件，但手 头只有 0.5 W、250 k 和 0.5 W、1 M 的电阻元件许多 只,试问应怎样解决? [答] 可将二个 0.5 W、250 k 的电阻串联使用或 将二个 0.5 W、1 M 的电阻并联使用。这样，不仅总电 阻值符合要求，而且各电阻在实际工作时消耗的电功率和 通过的电流也不超过各自的额定功率和额定电流。
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1.5（2） 有些同学常常把理想电流源两端的电压认作 零，其理由是：理想电流源内部不含电阻,则根据欧姆定律, U = RI = 0×I = 0。这种看法错在哪里? [答] 这种看法Baidu Nhomakorabea然不正确。
U = RI 只适用于理想电阻元件，对理想电流源不适用， 理想电流源只有在短路时两端的电压才等于零 。
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1.5（3） 凡是与理想电压源并联的理想电流源其电压 是一定的，因而后者在电路中不起作用；凡是与理想电流 源串联的理想电压源其电流是一定的，因而后者在电路中 也不起作用。这种观点是否正确? [答] 这种观点不正确。 与理想电压源并联的理想电流源不影响电路其余部 分的电压和电流，但会影响理想电压源的电流； 与理想电流源串联的理想电压源也不影响电路其余 部分的电压和电流，但会影响理想电流源的电压。
+
E_ R0
I
R (a)
+ U _
+ E
I=0
_
R0 (b)
U
_
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1.3（3） 图示电路中的电源 短路时，是烧坏电源还是烧坏照 明灯?
S1 S2
Ⅰ Ⅱ
[答] 烧坏电源。 因为这时所有负载均被短路，电流不通过负载，外 电路的电阻可视为零，回路中仅有很小的电源内阻，故 会有很大的电流通过电源，将电源烧坏。
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1.9（2） 电压源和电流源之间可以等效变换，那么理 想电压源与理想电流源之间是否也可以等效变换?
[答] 不可以。因为理想电压源的输出电压恒等于定 值，理想电流源的输出电流恒等于定值，两种理想电源之 间无法满足输出电压和输出电流均对应相等的对外等效的 原则。
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1.9（1） 有源二端网络用电压源或电流源代替时，为 什么要对外等效？对内是否也等效?
[答] 根据戴维宁定理和诺顿定理，一有源二端网 络用等效电压源或电流源代替时，其输出电压和输出电流 是对应相等的，即等效是对有源二端网络的外部电路而言 的，等效不会改变外部电路的电压和电流。而对网络内部 则是不等效的。