复杂直流电路练习

复杂直流电路练习 《电工基础》学案(5) 第三章 复杂直流电路,2, 班级: 姓名: 2、电流源:为电路提供一定电流的电源。 学习重点:1、叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换。 (1)分类:实际电流源和理想电流源(恒流源) (2)理想电流源特点:A:它的电流恒定不变;B:它的端电压是任意的，由外部连接的电路来决定; 学习难点:1、用叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换、解决一般复杂直流电路。 C:恒流源的内阻为无穷大。 理想电流源图形符号: 预习提要: 一、叠加定理 1、:由线性电阻和多个电源组成的线性电路中，任何一个支路中的电流(或电压)等于各个电源单 独作用时，在此支路中所产生的电流(或电压)的代数和。 2、适用场合:线性电路 注意:叠加定理只能用来叠加电路中的电压或电流，而不能用来叠加功率。 (3)实际电压源的图形符号:(可以看成是一个恒流源与一个电阻并联) 3、用叠加定理求电路中各支路电流的步骤: (1)假设各支路电流的参考方向，并分别作出各个电源单独作用的分图。(注:当其中的电源作用时，其 他电源进行除源处理:即电压源短路，电流源开路，保留电源内阻) (2)分别确定出分图中各电流的方向并求出其大小; (3)进行叠加:即原图中各支路电流(或电压)的大小等于各个分图所对应的电流(或电压)的代数和。 (注:当分图中电流或电压方向与原图相同时值取正，当分图中电流或电压方向与原图相反时值取负) 二、戴维宁定理 3、两种电源的等效变换 1、电路也叫做电网络或网络。 (1)理想电压源和理想电流源之间不能等效变换; 2、二端网络:如果网络具有两个引出端与外电路相连，不管其内部结构如何，这样的网络就叫做二端网(2)电压源和电流源之间等效变换的条件:I=E/R=E/R,R=R SOSS0络。 (注意:等效变换时电流源的箭头方向应与电压源的“+”极方向一致) (1)分类:有源二端网络:可等效成一个电源 (3)串联的电压源可以进行合并 无源二端网络:可等效成一个电阻 (4)并联的电流源可以进行合并 3、戴维宁定理的内容:对外电路来说，一个含源二端线性网络可以用一个电源来代替，该电源的电动势(5)对外电路进行等效变换时与恒压源并联的原件或电路视为断路 (6)对外电路进行等效变换时与恒流源串联的原件或电路视为短路 E0等于二端网络的开路电压，其内阻R0等于含源二端网络除源后的等效电阻。 (1)注意:除源就是电压源短路，电流源断路，保留其内阻; (7)电源的等效变换仅对外电路等效，而对电源内部不等效。 (2)适用场合:对于二端网络内部必须是有源的，线性的;对于外电路来讲可以是线性也可以是非线性。 课堂练习 (3)用戴维宁定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网络内电路时不等效的。 三、两种电源的等效变换 1、对外电路来说，任意一个有源线性二端网络都可以用一个电源来替代，该电源的电动势等于1、电压源:为电路提供一定电压的电源。 ________________，其内阻等于有源二端网络内所有电源不作用，仅保留其内阻时_______________，这(1)分类:实际电压源和理想电压源(恒压源) 就是戴维南定理。 (2)理想电压源特点:A:它的电压恒定不变;B:通过它的电流是任意的，取决于与它连接的外电路负2、为电路________ ________的电源称为电压源，如果电压源内阻为__________;电源将提载的大小;C:恒压源的内阻为零。 供________________，则称为理想电压源，简称恒压源;为电路_____ ___________的电源称为电流源，理想电压源图形符号: 如果电流源内阻为________________，电源将提供________________则称为理想电流源，简称恒流源。 3、将下图2,16中的电流源和电压源进行互换 (3)实际电压源特点:端电压随负载的增大而增大，减小而减小; 实际电压源的图形符号:(可以看成是一个恒压源与一个电阻串联) ,8V 换 + 1 + 3A2Ω _ 2Ω A 123456 DD CC BB 4、将下图中的有源二端网络等效变换为一个电压源 + 6、如图所示，把它等效成电压源，该电压源的电动势E= V，内阻R= Ω。 O02A 3Ω 图2,16 _ 5v4Ωa 18v7Ω _ 3Ω 2Ω5A 3Ω + 6v b AA Title _ SizeNumberRevision B9V 2Ω + 7、 有一个源二端网络，当二端接入伏特表时，读数为100V，在二端接入10 Ω的电阻，测得电流为5A， Date:1-Nov-2002 Sheet of File:E:\MyDesign74.ddbDrawn By:+ 则该有源二端网络的等效电阻为 Ω。该有源二端网络可提供的最大功率为 W。 1234563Ω 2V _ 8、叠加原理只适用于计算线性电路中的电流和电压 ，不适用于计算 。 二、判断 ( )1、基尔霍夫节点电流定律仅适用与电路中的节点，与元件性质有关。 课后练习 ( )2、基尔霍夫节点电流定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。 一、填空 ( )3、基尔霍夫回路电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与元件的性质无关。 1、如图2,13所示，在有源二端网络A的a、b间接入电压表时，读数为100V;在a、b间接10Ω电阻( )4、叠加原理不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。 时，测得电流为5A。那么，a、b两端电间的开路电压为________________， 两点间的等效电阻为( )5、戴维南定理只适用于线性二端网络，但待求解支路含有非线性元件，该定理也是适用的。 ________________。 ( )6、理想的电压源和理想的电流源可以等效变换。 ( )7、若开路电压为60V，短路电流为2A，则负载获得的最大功率为30W。 ( )8、一个有源二端网络可以用一个等效电压源来代替。 ( )9、运用基尔霍夫定律(KVL和KCL)，列出以支路电流为电路变量的独立方程求各支路电流的方 法，称为支路电流法。 三、选择题 1、如图6所示R增大时，U 。 XR2 A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断 2、如图2,14所示，该有源二端网络的开路电压是___ _，二端的等效电阻是________。 3、如图2,15，有源二端网络等效电压源的参数值:E= V，R = Ω;等效电流源的参数值:0 Is= ，Rs= 。 4、如图2,16， I1= ,Uab= 。 5、如图2,17 ，Uab= Rab= 。 2、如图8所示，2Ω电阻的电流的值为 。 2 23456 123456 123456 D DD DD A、0A B、2A C、3A D、6A 3、如图9所示，两个电源的功率是 。 四、计算题 A、P=4W(消耗) , P=4W(产生) B、P=4W(产生) , P=4W(消耗) 1、叠加原理，求图中各支路电流。 EIEIC 2Ω3ΩCCC、P=4W(消耗) , P=8W(产生) D、P=4W(产生) , P=8W(消耗) EIEICC4、如图10，正确的答案是 A、恒流源Is1消耗的功率为30W B、恒流源Is1输出的功率为30W C、恒流源Is2消耗的功率为5W D、恒流源Is2输出的功率为5W 6v2Ω 12v 2、已知R=1Ω,R1=3Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,R4=3Ω,E=10V,运用戴维南定理求下图12桥式电路中电阻R2上的 5、如图11，安培表的读数为 电流I。 1A、–6A B、6A C、-5A D、5A 6、如图12，R1电阻增大时，则 IA 恒压源E 产生的功率将减小 B 恒压源E 产生的功率将增大 R1C恒压源E 消耗的功率将减小 D 恒压源E消耗的功率将增大 RR2 R4R3BB E图12 BB B D 3、电路如图13所示，已知电动势E1=E2=30V, 电流源I=I=2A, 电阻 R1=3Ω, R2=6Ω, R3=4Ω 试用S1S2 电压源与电流源的等效变换求R3上的电流I。 7、一个恒压源E1与电阻R串联，为R提供的功率为20W，另一个恒压源E2与同一电阻R串联，为R提 +供的功率为80W，若将这两个恒压源与电阻按如图的电路连接，则两个电源共同作用时，为电阻提供的功 R3R1E2IS2IS1率是多少( ) -R2A、20W B、60W C、100W D、180W + I E1E1 - R E2 AA Title4、应用叠加原理求电阻R1上的电流I1。 3 SizeNumberRevision B Date:4-Nov-2002 Sheet of AA File:E:\MyDesign75.ddbDrawn By: Title123456A CnSizeSizeNumberRevision BB123456 Date:9-Jun-2004 Sheet of Date:4-Nov-2002 Sheet of File:C:\Program Files\Design Explorer 99 SE\Library\Sch\yang.ddbDrawn By:File:E:\MyDesign75.ddbDrawn By: 123456 B A Title NumberRevisio 23456 I3和Uab。 D 1 5、计算电路中5Ω电阻上的电流。 D 7、(1)当开关S闭合，E1=9V, Uab= V, I1= A。 (2)当开关S闭合，为使I1=0V, E1= V。 (3)当开关S打开时， Uab= V。 a (4)当开关S闭合，E1=9V, Ucd= V。 2K 1K C 5V2mA2K 1K3K b 8、如图所示，两个电源的功率是 。 A、P=4W(消耗) , P=4W(产生) EI B、P=4W(产生) , P=4W(消耗) EI C、P=4W(消耗) , P=8W(产生) R=1EIΩ D、P=4W(产生) , P=8W(消耗) EI 2A 2v 6、电路如图，已知E1=20V, E2=E3=10V, R1=10Ω, R2=R3=R4=5Ω， R5=10Ω,求开关打开与闭合时的 C 4 B B A SizeRevision B Date:8-Jun-2004 Sheet of File:C:\Program Files\Design Explorer 99 SE\Library\Sch\yang.ddbDrawn By:123456 A Title Number