1、填空题：1. 任何一个完整的电路都必须有 电源 、 负载 和 中间环节 3 个基本部分组成。具有单一电磁特性的电路元件称为 理想 电路元件，由它们组成的电路称为 电路模型 。电路的作用是对电能进行 传输 、 分配 和 转换 ；对电信号进行 传递 、 存储 和 处理 。2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是 电阻 元件；反映实际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是 电感 元件；反映实际电路器件储存电场能量特性的理想电路元件是 电容 元件，它们都是无源 二端 元件。3. 电路有 通路 、 开路 和 短路 三种工作状态。当电路中电流 0RUIS、端电压 U0 时，此种状态称作 短路
2、，这种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻 上。4.从耗能的观点来讲，电阻元件为 耗能 元件；电感和电容元件为 储能 元件。5. 电路图上标示的电流、电压方向称为 参考方向 ，假定某元件是负载时，该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为 关联参考 方向1. 理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。 （错）2. 电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。 （错）3. 电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。 （错）4. 绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流。 （错）三、选择题：（每小题 2 分，共 30 分）1. 当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，即为假
3、设该元件（A）功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，即为假设该元件（B）功率。A、吸收； B、发出。2. 一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（ C ）A、负载电阻增大； B、负载电阻减小； C、电源输出的电流增大。3. 当电流源开路时，该电流源内部（ C ）A、 有 电 流 ， 有 功 率 损 耗 ； B、 无 电 流 ， 无 功 率 损 耗 ； C、 有 电 流 ， 无 功 率 损 耗。4. 某电阻元件的额定数据为“1K、2.5W” ，正常使用时允许流过的最大电流为（ A ）A、50mA； B、2.5mA； C、250mA。四、计算题1.1 已知电路如题 1.
4、1 所示，试计算 a、b 两端的电阻。解: (1)在求解电阻网络的等效电阻时，应先将电路化简并转化为常规的直流电路。该电路可等效化为：(b)先将电路图化简,并转化为常规直流电路。 就本题而言,仔细分析发现 25 和 5 电阻被短路,则原图可化为:1.2 根据基尔霍夫定律，求图 1.2 所示电路中的电流 I1和 I2；解：本题所涉及的基本定律就是基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律对电路中的任意结点适用，对电路中的任何封闭面也适用。本题就是 KCL 对封闭面的应用。对于节点 a 有: I1+2-7=0对封闭面有: I1+I2+2=0解得: I1=7-2=5(A) , I2=-5-2=-7(A) 1
5、.3 有一盏“220V 60W”的电灯接到。 （1）试求电灯的电阻；（2）当接到 220V 电压下工作时的电流；（3）如果每晚用三小时，问一个月（按 30 天计算）用多少电？解: 由题意:根据 R=U 2/P 得：电灯电阻 R=U 2/P=2202/60=807()根据 I=U/R 或 P=UI 得:I=P/U=60/220=0.273(A)由 W=PT 得W=606060330=1.944102 (J)在实际生活中，电量常以“度”为单位，即“千瓦时” 。对 60W 的电灯，每天使用 3 小时，一个月(30 天)的用电量为:W=60/1000330=5.4(KWH)1.4 根据基尔霍夫定律求图
6、 1.3 图所示电路中的电压 U1、U 2和 U3。解:根据基尔霍夫电压定律，沿任意回路绕行一周，回路中各元件上电压的代数和等于零。则对 abcka 回路: 2-U2-2=0U2=0对 cdpkc 回路：-4-U1+U2=0U1=-4(V)对 eghce 回路：-U3-10+5+U2=0U3=-5(V)1.5 已知电路如图 1.4 所示，其中 E1=15V， E2=65V，R 1=5， R2=R3=10。试用支路电流法求 R1、 R2和 R3三个电阻上的电压。解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，选取绕行方向。应用 KCL 和 KVL 列方程如下0321I1ERI232代入已知数据
7、得 0321I5632I解方程可得I1=-7/4（A） ， I233/8（A） ， I319/8（A） 。三个电阻上的电压电流方向选取一至，则三个电阻上的电压分别为：U1=I1R1=-547=-35/4（V）U2=I2R2=083=165/4（V）U3=I3R3=9=38/4（V）1.6 试用支路电流法，求图 1.5 所示电路中的电流 I1、 I2、 I3、 I4和 I5。 （只列方程不求解）解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，三回路均选取顺时针绕行方向。应用 KCL 和 KVL 列方程如下 0321I54I131ER052II243如给定参数，代入已知，联立方程求解即可得到各支
8、路电流。1.7 试用支路电流法，求图 1.6 电路中的电流 I3。解：此图中有 3 支路，2 节点，但有一支路为已知，所以只需列两个方程即可。外回路选取顺时针绕行方向。应用KCL 和 KVL 列方程如下0321I46I2=5（A）所以： I1=-2（A） ， I3=3（A）1.8 应用等效电源的变换，化简图 1.7 所示的各电路。解：1.9 试用电源等效变换的方法，求图 1.8 所示电路中的电流 I。解：利用电源等效变换解题过程如下：由分流公式可得： I=586.2134(A)1.10 试计算题 1.9 图中的电流 I。解：由于题目中没有要求解题方法，所以此题可用电压源与电流源等效变换、支路电
9、流法、叠加原理、戴维南定理等方法进行求解，下面用戴维南定理求解。（1）先计算开路电压，并将电流源化成电压源，如下图。 3261I(A)UOC=-2+12-62/3=6(V)（2）再求等效电阻 Rab将恒压源和恒流源除去，得电路如图。 4163abR()（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。 1246I(A)1.11 已知电路如图 1.10 所示。试应用叠加原理计算支路电流 I 和电流源的电压 U。解：（1）先计算 18V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。 618I(A)U(V)（2）再计算 6A 电流源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。 2I(A)1636
10、(V)（3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。 426I(A)1U(V)1.12 电路图 1.11 所示，试应用叠加原理，求电路中的电流 I1、 I2及 36 电阻消耗的电功率 P。解：（1）先计算 90V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。 65903126I（A）.4I（A）5.36123（A）（2）再计算 60V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。 5.36120I（A）.I（A）5.0365.3（A）（3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。 11II（A） 15.2（A）203（A）（4）36 电阻消耗的电功率为 462RIP（W）1
11、.13 电路如图 1.8 所示，试应用戴维南定理，求图中的电流 I解：（1）先计算开路电压，并将 12A、6 电流源化成电压源，如下图。由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。由 KCL 和 KVL 得： 0321II6384解得： I1=8/9（A） ， I24/9（A） ， I3-4/3（A） 320)(243IUOC（V）（2）再求等效电阻 Rab将恒压源和恒流源除去，得电路如图。 )63(abR4（）（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。 86.270134I(A)1.14 电路如图
12、 1.12 所示，试应用戴维南定理，求图中的电流 I。解：（1）先计算开路电压，并将 3A、6 电流源化成电压源，如下图。由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。由 KCL 和 KVL 得： 0321II1846解得： I1=4/3（A） ， I2-1/2（A） ， I35/6（A） 2)1(42IUOC（V）（2）再求等效电阻 Rab将恒压源除去，得电路如图。Rab=4612=2()（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。 4.032I(A)1.15 电路如图 1.11 所示，试应用戴维南定
13、理，求图中的电压 U。解：（1）先计算开路电压，如下图。UOC=-116+1=-15(V)（2）再求等效电阻 Rab将恒压源和恒流源除去，得电路如图。Rab=1()（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。 3514I(A)U=4I=4( )=-12(V)1.16 电路如图 1.11 所示，如果 I3=1A，试应用戴维南定理，求图中的电阻 R3。解：（1）先计算开路电压，如下图。 351260921I(A)80UOC(V)（2）再求等效电阻 RAB将恒压源除去，得电路如图。 4126abR()（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。当 I3=1A 时，则1
14、4803R所以 R3=80-4=76（）1.17 电路如图 1.14 所示，已知 15 欧电阻的电压降为 30V，极性如图 1.14 所示。试计算电路中 R 的大小和B 点的电位。解：设 R 电阻上的电压和电流如图所示。由 KCL 可知I2=2+5=7(A) ，I=I 2-2-3=2（A） ， (A)由 KVL 得， （绕行方向选顺时针方向）U-100+30+5I2=0U=100-30-35=35 (V)5.173IR（）1.18 试计算图 1.15 中的 A 点的电位：（1）开关 S 打开；（2）开关 S 闭合。解：（1）当开关 S 打开时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图（a）所示。由
15、 KVL 得(3+3.9+20)I=12+12I=0.892(mA)UA=-20I+12=-5.84(V)（2）当开关 S 闭合时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图（b）所示。由 KVL 得(3.9+20)I=12I=0.502(mA)UA=-20I+12=1.96(V)第二章 正弦交流电路 习题参考答案一、填空题：1. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 角频率 ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 初相 。三者称为正弦量的 三要素 。2. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u = iR ；电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示
16、为 dtiLu；电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为 dtuCi。由上述三个关系式可得， 电阻 元件为即时元件； 电感 和 电容 元件为动态元件。3. 在 RLC 串联电路中，已知电流为 5A，电阻为 30，感抗为 40，容抗为 80，那么电路的阻抗为 50 ，该电路为 容 性电路。电路中吸收的有功功率为 450W ，吸收的无功功率又为 600var 。判断题：1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。 （错）2. 电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。 （对）3. 因为正弦量可以用相量来表示，所以说相量就是正弦量。 （错）4. 电压三角形是相量图，阻抗三角形也是相量图。
17、（错）5. 正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。 （错）6. 一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。 （错）7. 串接在正弦交流电路中的功率表，测量的是交流电路的有功功率。 （错）8. 正弦交流电路的频率越高，阻抗越大；频率越低，阻抗越小。 （错）三、选择题：1. 某正弦电压有效值为 380V，频率为 50Hz，计时始数值等于 380V，其瞬时值表达式为（ B ）A、 tu314sin80V；B、 )4531sin(57tuV；C、 )90314sin(80tuV。2. 一个电热器，接在 10V 的直流电源上，产生的功率为 P。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的
18、功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（ D ）A、7.07V； B、5V； C、14V； D、10V。3. 提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是（ D ）A、减少了用电设备中无用的无功功率； B、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；C、可以节省电能； D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。4. 已知 )90314sin(01ti A， 210sin(6830)itA，则（ C ）A、 i1超前 i260； B、 i1滞后 i260； C、相位差无法判断。5. 电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，频率增大时，电路中电流将（ A ）A、增大； B、减小；
19、 C、不变。6. 在 RL 串联电路中， UR=16V， UL=12V，则总电压为（ B ）A、28V； B、20V； C、2V。7. RLC 串联电路在 f0时发生谐振，当频率增加到 2f0时，电路性质呈（ B ）A、电阻性； B、电感性； C、电容性。8. 正弦交流电路的视在功率是表征该电路的（ A ）A、电压有效值与电流有效值乘积； B、平均功率； C、瞬时功率最大值。四、计算题2.1 把下列正弦量的时间函数用相量表示：(1) u10 2sin314t 伏 (2) i5sin(314 t60)安解：(1) U=10/0 (V) (2) mI=5/60 =5/18060=5/120 (A)2.2 已知工频正弦电压 uab的最大值为 311V，初相位为60，其有效值为多少？写出其瞬时值表达式；当t=0.0025S 时， Uab的值为多少？解： ababm有效值203121m(V)瞬时值表达式为 64sintuab(V)当 t=0.0025S 时，5.80)12sin(35. U(V)2.3 用下列各式表示 RC 串联电路中的电压、电流，哪些是对的，哪些是错的？（1） i= Z （2） I= CXR （3） I= CjRU（4） I= Z（5） U=UR+UC （6） = + （7） =j （8） I= j
