【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 回路電流法 C、結(jié)點(diǎn)電壓法 必須設(shè)立電路參考點(diǎn)后才能求解電路的方法是 （ C ） A、支路電流法 B、回路電流法 C、結(jié)點(diǎn)電壓法 只適應(yīng)于線性電路求解的方法是（ C ） A、彌爾曼定理 B、戴維南定理 C、疊加定理 四、簡(jiǎn)答題 （建議每小題 3～ 5 分） 下圖所示電路應(yīng)用哪種方法進(jìn)行求解最為簡(jiǎn)便？為什么？ 答：用彌爾曼定理求解最為簡(jiǎn)便，因?yàn)殡娐分兄缓袃蓚€(gè)結(jié)點(diǎn)。 試述回路電流法求解電路的步驟。回路電流是否為電路的最終求解響應(yīng)？ 答： 回路電流法求解電路的基本步驟如下： 1．選取獨(dú)立回路 (一般選擇網(wǎng)孔作為獨(dú)立回路 )，在回路中標(biāo)示出假想回路電流的參考方向，并把這一參考方向作為回路的繞行方向。 2．建立回路的 KVL 方程式。應(yīng)注意自電阻壓降恒為正值，公共支路上互電阻壓降的正、負(fù)由相鄰回路電流的方向來(lái)決定：當(dāng)相鄰回路 電流方向流經(jīng)互電阻時(shí)與本回路電流方向一致時(shí)該部分壓降取正，相反時(shí)取負(fù)。方程式右邊電壓升的正、負(fù)取值方法與支路電流法相同。 3．求解聯(lián)立方程式，得出假想的各回路電流。 4．在電路圖上標(biāo)出客觀存在的各支路電流的參考方向，按照它們與回路電流之間的關(guān)系，求出各條支路電流。 回路電流是為了減少方程式數(shù)目而人為假想的繞回路流動(dòng)的電流，不是電路的最終求解響應(yīng)，最后要根1mA 2KΩ + 10V － 4KΩ ＋ R U － 圖 題電路 ＋ US1 R1 － I1 ＋ US2 R2 － I2 圖 例 電路 RL I a b Ia Ib 17 據(jù)客觀存在的支路電流與回路電流之間的關(guān)系求出支路電流。 一個(gè)不平衡電橋電路進(jìn)行求解時(shí)，只用電阻的串并聯(lián)和歐姆定律能夠求解嗎？ 答：不平衡電橋電路是復(fù)雜 電路，只用電阻的串并聯(lián)和歐姆定律是無(wú)法求解的，必須采用 KCL 和 KCL 及歐姆定律才能求解電路。 試述戴維南定理的求解步驟？如何把一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)化為一個(gè)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)？在此過(guò)程中，有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的電壓源和電流源應(yīng)如何處理？ 答： 戴維南定理的解題步驟為： 1．將待求支路與有源二端網(wǎng)絡(luò)分離，對(duì)斷開(kāi)的兩個(gè)端鈕分別標(biāo)以記號(hào)（例如 a 和 b）； 2．對(duì)有源二端網(wǎng)絡(luò)求解其開(kāi)路電壓 UOC； 3． 把有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行除源處理：其中電壓源用短接線代替；電流源斷開(kāi)。然后對(duì)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)求解其入端電阻 R 入 ； 4．讓開(kāi)路電壓 UOC等于戴 維南等效電路的電壓源 US，入端電阻 R 入 等于戴維南等效電路的內(nèi)阻 R0，在戴維南等效電路兩端斷開(kāi)處重新把待求支路接上，根據(jù)歐姆定律求出其電流或電壓。 把一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)化為一個(gè)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)就是除源，如上述 。 實(shí)際應(yīng)用中，我們用高內(nèi)阻電壓表測(cè)得某直流電源的開(kāi)路電壓為 225V，用足夠量程的電流表測(cè)得該直流電源的短路電流為 50A，問(wèn)這一直流電源的戴維南等效電路？ 答：直流電源的開(kāi)路電壓即為它的戴維南等效電路的電壓源 US， 225/50= 等于該直流電源戴維南等效電路的內(nèi)阻 R0。 五、計(jì)算分析題 （根據(jù) 實(shí)際難度定分，建議每題在 6～ 12 分范圍） 已知圖 電路中電壓 U=，試應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過(guò)的電路求解法求電阻 R。 （ 18Ω ） 求解圖 所示電路的戴維南等效電路。 （ Uab=0V， R0=） ＋ US － 4Ω A B 圖 9V 12Ω 6Ω ＋ U － R 20V 5A 8Ω 12Ω 2Ω 2V ＋ － ＋ － 圖 2Ω Uab ＋ － 18 試用疊加定理求解圖 所示電路中的電流 I。 （在電流源單獨(dú)作用下 U=1V， Iˊ =－ 1/3A，電壓源單獨(dú)作用時(shí)， I=2A，所以電流 I=5/3A） 列出 圖 所示電路 的結(jié)點(diǎn)電壓方程 。 解： 畫(huà)出圖 等效電路圖 如下： 對(duì)結(jié)點(diǎn) A： 231)6531( ???BA VV 對(duì)結(jié)點(diǎn) B： 131)4131( ???AB VV U 1A 1Ω I 1Ω 6V ＋ － ＋ － 圖 2Ω 2U ＋ － 4A 1Ω ＋ － 6V 8V ＋ － 圖 5Ω 6Ω 3Ω 4Ω 2Ω 10V ＋ － 3A 8V A B 等效圖 3Ω 6/5Ω 4Ω 2A 5A ＋ 19 第 4章 試題庫(kù) 一、填空題 （建議較易填空每空 分，較難填空每空 1 分） 正弦交流電的三要素是指正弦量的 最大值 、 角頻率 和 初相 。 反映正弦交流電振蕩幅度的量是它的 最大值 ；反映正弦量隨時(shí)間變化快慢程度的量是它的 頻率 ；確定正弦量計(jì)時(shí)始位置的是它的 初相 。 已知一正弦量 A)30314s in ( ??? ti ，則該正弦電流的最大值是 A；有效值是 5 A；角頻率是 314 rad/s；頻率是 50 Hz；周期是 s；隨時(shí)間的變化進(jìn)程相位是 314t30176。電角 ；初相是 － 30176。 ；合 － π/6 弧度。 正弦量的 有效 值等于它的瞬時(shí)值的平方在一個(gè)周期內(nèi)的平均值的 開(kāi)方 ，所以 有效 值又稱(chēng)為方均根值。也可以說(shuō)，交流電的 有效 值等于與其 熱效應(yīng) 相同的直流電的數(shù)值。 兩個(gè) 同頻率 正弦量之間的相位之差稱(chēng)為相位差， 不同 頻率 的正弦量之間不存在相位差的概念。 實(shí)際應(yīng)用的電表交流指示值和我們實(shí)驗(yàn)的交流測(cè)量值，都是交流電的 有效 值。工程上所說(shuō)的交流電壓、交流電流的數(shù)值，通常也都是它們的 有效 值，此值與交流電最大值的數(shù)量關(guān)系為： 最大值是有效值的 倍 。 電阻元件上的電壓、電流在相位上是 同相 關(guān)系；電感元件上的電壓、電流相位存在 正交 關(guān)系，且電壓 超前 電流；電容元件上的電壓、電流相位存在 正交 關(guān)系，且電壓 滯后 電流。 同相 的電壓和電流構(gòu)成的是有功功率，用 P 表示，單位為 W ； 正交 的電壓和電流構(gòu)成無(wú)功功率，用 Q 表示，單位為 Var 。 能量轉(zhuǎn)換中過(guò)程不可逆的功率稱(chēng) 有 功功率，能量轉(zhuǎn)換中過(guò)程可逆的功率稱(chēng) 無(wú) 功功率。能量轉(zhuǎn)換過(guò)程不可逆的功率意味著不但 有交換 ，而且還有 消耗 ；能量轉(zhuǎn)換過(guò)程可逆的功率則意味著只 交換 不 消耗 。 正弦交流電路中，電阻元件上的阻抗 z = R ，與頻率 無(wú)關(guān) ；電感元件上的阻抗 z = XL ，與頻率 成正比 ；電容元件上 的阻抗 z = XC ，與頻率 成反比 。 二、判斷下列說(shuō)法的正確與錯(cuò)誤 （建議每小題 1 分） 正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和相位。 （ 179。 ） V3 1 4sin22 2 01 tu ? 超前 V)45628s in (3112 ??? tu 為 45176。 電角。 （ 179。 ） 電抗和電阻的概念相同，都是阻礙交流電流的因素。 （ 179。 ） 20 電阻元件上只消耗有功功率，不產(chǎn)生無(wú)功功率。 （ ∨ ） 從電壓、電流瞬時(shí)值關(guān)系式來(lái)看，電感元件屬于動(dòng)態(tài)元件。 （ ∨ ） 無(wú)功功率的概念可以理解為這部分功率在電路中不起任何作用。 （ 179。 ） 幾個(gè)電容元件相串聯(lián)，其電容量一定增大。 （ 179。 ） 單一 電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率 比較小 。 （ 179。 ） 三、單項(xiàng)選擇題 （建議每小題 2 分） 在正弦交流電路中，電感元件的瞬時(shí)值伏安關(guān)系可表達(dá)為（ C ） A、 LiXu? B、 u＝ jiωL C、 dtdiLu? 已知工頻 電壓 有效值和初始值均為 380V， 則該電壓的 瞬時(shí)值表達(dá)式為（ B ） A、 tu 314sin380? V B、 )45314s in (537 ??? tu V C、 )90314s in (380 ??? tu V 一個(gè)電熱器，接在 10V 的直流電源上，產(chǎn)生的功率為 P。把它改接在正弦交流電源上，使其產(chǎn)生的 功率為 P/2，則正弦交流電源電壓的最大值為（ C ） A、 B、 5V C、 10V 已知 )903 1 4s in (101 ??? ti A， ??? 306 2 8s in (102 ti ） A，則（ C ） A、 i1超前 i260176。 B、 i1 滯后 i260176。 C、相位差無(wú)法判斷 電容 元件的 正弦交流電路中，電壓有效值不變， 當(dāng) 頻率增大時(shí)，電路中電流將（ A ） A、增大 B、減小 C、不變 電 感元件的 正弦 交流電路中，電壓有效值不變， 當(dāng) 頻率增大時(shí)，電路中電流將（ B ） A、增大 B、減小 C、不變 實(shí)驗(yàn)室中的交流電壓表和電流表，其讀值是交流電的（ B ）。 A、最大值 B、有效值 C、瞬時(shí)值 314μ F 電容元件用在 100Hz 的正弦交流電路中，所呈現(xiàn)的容抗值為（ C ） A、 B、 C、 在電阻元件的正弦交流電路中，伏安關(guān)系表示錯(cuò)誤的是（ B ） A、 iRu? B、 U＝ IR C、 RIU ?? ? 某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“ 1KΩ 、 ”，正常使用時(shí)允許流過(guò)的最大電流為（ A ） A、 50mA B、 C、 250mA 1 u＝－ 100sin（ 6π t＋ 10176。 ） V超前 i＝ 5cos（ 6π t－ 15176。 ） A的相位差是（ C ） A、 25176。 B、 95176。 C、 115176。 1 周期 T=1S、頻率 f＝ 1Hz 的正弦波是（ C ） A、 4cos314t B、 6sin（ 5t+17176。 ） C、 4cos2π t 21 四、簡(jiǎn)答題 （建議每小題 3～ 5 分） 電源電壓不變，當(dāng)電路的頻率變化時(shí)，通過(guò)電感元件的電流發(fā)生變化嗎？ 答：頻率變化時(shí)，感抗增大，所以電源電壓不變，電感元件的電流將減小。 某電容器額定耐壓值為 450 伏，能否把它接在交流 380 伏的電源上使用？為什么？ 答： 380179。 =537V450V，不能把耐壓為 450V 的電容器接在交流 380V 的電源上使用，因?yàn)殡娫醋畲?值為 537V，超過(guò)了電容器的耐壓值。 你能說(shuō)出電阻和電抗的不同之處和相似之處嗎？它們的單位相同嗎？ 答：電阻在阻礙電流時(shí)伴隨著消耗，電抗在阻礙電流時(shí)無(wú)消耗，二者單位相同。 無(wú)功功率和有功功率有什么區(qū)別？能否從字面上把無(wú)功功率理解為無(wú)用之功？為什么？ 答：有功功率反映了電路中能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中不可逆的那部分功率，無(wú)功功率反映了電路中能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中只交換、不消耗的那部分功率，無(wú)功功率不能從字面上理解為無(wú)用之功，因?yàn)樽儔浩?、電?dòng)機(jī)工作時(shí)如果沒(méi)有電路提供的無(wú)功功率將無(wú)法工作。 從哪個(gè)方面來(lái)說(shuō)，電阻元件是即時(shí) 元件，電感和電容元件為動(dòng)態(tài)元件？又從哪個(gè)方面說(shuō)電阻元件是耗能元件，電感和電容元件是儲(chǔ)能元件？ 答：從電壓和電流的瞬時(shí)值關(guān)系來(lái)說(shuō)，電阻元件電壓電流為歐姆定律的即時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此稱(chēng)為即時(shí)元件；電感和電容上的電壓電流上關(guān)系都是微分或積分的動(dòng)態(tài)關(guān)系，因此稱(chēng)為動(dòng)態(tài)元件。從瞬時(shí)功率表達(dá)式來(lái)看，電阻元件上的瞬時(shí)功率恒為正值或零，所以為耗能元件，而電感和電容元件的瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值為零，只進(jìn)行能量的吞吐而不耗能，所以稱(chēng)為儲(chǔ)能元件。 正弦量的初相值有什么規(guī)定？相位差有什么規(guī)定？ 答：正弦量的初相和相位差都規(guī)定不 得超過(guò) ? 180176。 。 直流情況下，電容的容抗等于多少？容抗與哪些因素有關(guān)？ 答：直流情況下，電容的容抗等于無(wú)窮大，稱(chēng)隔直流作用。容抗與頻率成反比，與電容量成反比。 感抗、容抗和電阻有何相同？有何不同？ 答：感抗、容抗在阻礙電流的過(guò)程中沒(méi)