河南机电高等专科学校
电工技术基础与工程应用.电路理论答案
第1章 电路及其分析方法
一、重点与难点
1、 电路的模型
把实际的电路元件理想化，抽象化后就可以得到其电路的模型，模型的建立是理论分析的基础，也是本书学习的出发点，所以电路的模型是本章的重点。
2、电路中的基本物理量
电压和电流都是标量，为了简化电路的分析，引入了电压和电流方向的概念，但是对于复杂电路，实现不能判断其方向，而交流电路中电压和电流的方向不是固定不变的，深刻理解参考方向的概念是学习好电路分析的基础，其是本书的重点也是本章的难点。
3、基尔霍夫定律
基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，这部分内容是本章的重点。
4、电路的等效变换分析法
等效变化是电路分析的基本方法，对于简单电路而言可以直接通过简单的变化直接求取结果，这部分内容是本章的重点。
5、 支路电流法
支路电流法是以各支路电流为未知数来列方程，解方程从而确定电路中各物理量的方法，由于其思路的清晰及易于借助计算机辅助分析而成为本章的重点之一。
6、 叠加原理
深刻理解叠加定理是理解日常生活中许多物理现象的前提和保证，也是多电源电路分解和叠加后各物理量定量分配的唯一解决办法，因而该部分内容是本章的重点，也是本章的难点
7、 戴维南定理
如果对于某复杂电路，我们只需要计算某支路电压或者电流，这样采用戴维南定理就非常简单，它是端口等效的一个重要应用，因而该部分内容是本章的重点，也是本章的难点。
二、学习方法指导
1、 电路的模型
电路理论分析的对象是实际电路的模型，它是由理想电路元件构成的。理想电路元件是从实际电路中抽象出来的理想化模型，可用数学公式精确地定义。
2、 参考方向的概念
电压和电流的方向是人为规定的电路中电流或电压数值为正的方向，当电压和电流的方向不能事先知道或者是变化的时候，就需要首先假定一个方向作为正方向，这个假定的方向就是参考方向，当参考方向和实际方向一致时，值为正，否则值为负，电路理论中的电流或电压都是对应于所选参考方向的代数量。电流和电压的参考方向一致时，称为关联参考方向。
3、元件的约束关系
（1）电阻元件：当电流、电压为关联参考方向时，其电压电流关系为u=Ri，称为欧姆定律。电阻元件的伏安特性曲线是u―i平面上通过原点的一条直线。电阻是耗能元件，其功率计算公式为：
（2）电压源：电压是给定的时间函数，电流由其外电路决定。直流电压源的伏安特性曲线是U―I平面上与I轴平行且U轴为US的一条直线。
（3）电流源：电流是给定的时间函数，电压由其外电路决定。直流电流源的伏安特性曲线是U―I平面上与U轴平行且I轴坐标为IS的一条直线。
4、 实际直流电源的模型
（1）可用电压源US和电阻RS的串联组合作为电路模型，US等于实际直流电源的开路电压，RS等于实际直流电源的内阻，其电压电流关系为U=US―USI，伏安特性曲线为U―I平面的一条直线，与U轴相交与US，与I轴相交于US/RS。
（2）可用电流源IS和电导为GS的电阻并联组合作为电路模型，IS等于实际直流电源的短路电流，GS等于实际直流电源的内导，其电压电流关系为I=IS―GSU，伏安特性曲线为U―I平面的一条直线，与I轴相交与IS，与I轴相交于IS/GS。
5、 电阻的串并联
（1）串联电阻的等效电阻等于各电阻的和，总电压按各个串联电阻的电阻值进行分配： p?i2R?u2R
RkR??RUUk,kR k?1
（2）并联电阻的等效电导等于各电导的和，总电流按各个并联电阻的电导值进行分配： n
GkG??G,IIkkGk?1
（3）两个电阻并联的计算： RRR2R12,II1R?RR?R1212
（4）电阻的三角形连接与星形连接可以等效互换： 三角形中相邻两电阻之积三角形中各电阻之和
星形中各电阻两两乘积之和星形中不相连的一个电阻
6、电压源和电流源的等效互换
电压源US与电阻RS的串联组合和电流源IS和电导GS的电阻并联组合可以等效互换： U1ISS,G?SRRSS
借助有源支路的等效变换，可进行有源支路的串并联化简。
7、 支路电流法
（1）以b个支路的电流为未知量，列（n-1）个结点的KCL方程；用支路电流表示电阻电压，列[b-（n-1）]个回路的KVL方程。
（2）联立求解b个方程，得到支路电流，然后再求其余电压。
8、 叠加定理
在线性电路中，任意支路的响应等于每个独立源单独作用在此支路产生的响应的代数和（不作用的电压源用短路代替，不作用的电流源用开路代替）。
9、 戴维宁定理
含独立源的二端网络，对其外部而言一般可用电压源与电阻串联组合等效。电压源的电压等于网络的开路电压UOC，电阻R0等于网络除源后的等效电阻。
10、 非线性电阻
非线性电阻元件的伏安特性曲线不是直线，电阻值不是常量，而随电压或电流的改变而改变。掌握图解法求解含非线性电阻元件的简单电路。由于欧姆定律不适用于非线性电阻，叠加定理不适用于非线性电路，所以以前介绍的线性电路的分析计算方法一般不适用于非线性电路。KCL及KVL与元件性质无关，仍是分析计算非线性电路的依据。图解法是根据KCL及KVL，借助于非线性元件伏安特性曲线，用作图方法求解电路的一种方法，它是分析简单非线性电路的常用方法之一。
三、课后习题全解
两只白炽灯泡，额定电压均为110 V，甲灯泡的额定功率PN1=60 W，乙灯泡的额定功率N2=100 W。
如果把甲、乙两灯泡串联，接在220 V的电源上，试计算每个灯泡的电压为多少？并说明这种接法是否正确？
解：两灯泡串联，则U1：U2=R1：R2=PN2：PN1=5：3
由于接在220V电源上，故U1 =5/8*220=137.5V
U2=3/8*220=82.5V
显然，两灯泡电压均不等于额定电压，不正确。
1-3 在电池两端接上电阻R1=14 Ω时，测得电流I1=0、4 A；若接上电阻R2=23 Ω时，测得电流I2=0、
35 A。求此电池的电动势E和内阻R0。
解：由E=I（R+R0）可得
E=0.4（14+ R0）
E=0.35（23+ R0）
联立以上两方程可得：
习题1-1的图
习题1-4的图
1-4 在图1-002所示直流电路中，已知理想电压源的电压US=3V
，理想电流源IS=3A，电阻R=1?。求：
(1)理想电压源的电流和理想电流源的电压；
(2)讨论电路的功率平衡关系。
解：I=3A，U=U
S+IR=3+3=6V
电流源发出功率18W，电压源吸收功率9W，电阻消耗功率9W，所以功率平衡。
=6V,R=2kΩ,I==1mA,R,270kΩI=0.02mA,CCCCBB1-5
在图1-003所示电路中，Ue的电位Ve
为零。求a、b、c三点的电位。
(b) 简化画法 完整电路
解：a点电位为6v，
V?U?IR?0.6V bCCBB
V?U?IR?4V CCCCC
试求图1-004中a、b两点间的等效电阻Rab。
解：等效电阻分别为1Ω，2Ω。
求图1-005所示电路的戴维南等效电路。
解：等效电动势为：-0.5v，等效内阻为2Ω。
用电源等效变换法求图1006中的电压UAB。
各参数如图1-007所示，试求各支路电流。 图1-004
习题1-6的图 图1-005
习题1-7的图
解：对节点1，2分别列电流方程可得：
I3=I2+I4+5
对回路1，2分别列电压方程可得；
30=3I4+3I3刘星和李明为了探究串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系，他们利用两个定值电阻（R1=5Ω，R2=10Ω）及电源等_答案_百度高考
刘星和李明为了探究串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系，他们利用两个定值电阻（R1=5Ω，R2=10Ω）及电源等_答案_百度高考
物理 电阻的串并联...
刘星和李明为了探究串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系，他们利用两个定值电阻（R1=5Ω，R2=10Ω）及电源等器材设计了如图甲所示的电路图．（1）根据电路图，用笔画代替导线将图乙中的电路连接完整．（2）闭合开关后发现电流有示数，而电压表无示数，则出现该现象的原因可能是：①______；②______．（3）对串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系你的猜想是：______．（4）对以上实验设计你还想提什么建议：______．
第-1小题正确答案及相关解析
解：（1）滑动变阻器下面的接线柱已经选择，上面选择哪一个都行，将电流表和开关串联接入即可，如下图；（2）电流表有示数，说明电流表是完好的，并且与电流表串联的电路中各元件没有断路，电压表无示数并且电压表完好，说明电压表被短路或者连接出现了断路；（3）串联电路中，总电阻等于各分电阻之和；（4）为了使实验结论具有代表性，更换R1、R2的阻值后，再进行实验．故答案为：（2）电压表短路；电压表断路；（3）总电阻等于各分电阻之和；（4）更换R1、R2的阻值后，再进行实验．（2010o常熟市模拟）小刚在探究《串联电路的特点》中，将两盏标有“2.5V0.3A”的小灯泡串联起来，如图，用电压恒定的电源供电．某一时刻，原来正常发光的两盏灯同时熄灭，关于这两盏灯的故障判断，小刚给出了四种猜测：A．一盏灯断路，另一盏灯完好B．一盏灯短路，另一盏灯完好C．一盏灯断路，另一盏灯短路D．电源电压升高，两盏灯同时被烧断（1）你认为可能性最大的是；（2）如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障，现有①规格相同的灯泡；②符合要求的电压表；③符合要求的电流表；④一段有绝缘皮的铜导线．在它们中间选择一样来检测故障，你认为不适用的有，你的理由是．
电流
Ia=0.3A
Ib=0.3A
Ic=0.3A
电压
Uab=2.5V
Ubc=2.5V
Uac=5V（3）故障排除后，小刚测出了如下数据，得出了结论：串联电路中电流处处相等；②串联电路中各部分电压相等，各部分电压之和等于总电压；请你对上述结论进行评价，写出两点评价意见：①；②． - 跟谁学
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在线咨询下载客户端关注微信公众号&&&分类：（2010o常熟市模拟）小刚在探究《串联电路的特点》中，将两盏标有“2.5V0.3A”的小灯泡串联起来，如图，用电压恒定的电源供电．某一时刻，原来正常发光的两盏灯同时熄灭，关于这两盏灯的故障判断，小刚给出了四种猜测：A．一盏灯断路，另一盏灯完好B．一盏灯短路，另一盏灯完好C．一盏灯断路，另一盏灯短路D．电源电压升高，两盏灯同时被烧断（1）你认为可能性最大的是；（2）如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障，现有①规格相同的灯泡；②符合要求的电压表；③符合要求的电流表；④一段有绝缘皮的铜导线．在它们中间选择一样来检测故障，你认为不适用的有，你的理由是．
电流
Ia=0.3A
Ib=0.3A
Ic=0.3A
电压
Uab=2.5V
Ubc=2.5V
Uac=5V（3）故障排除后，小刚测出了如下数据，得出了结论：串联电路中电流处处相等；②串联电路中各部分电压相等，各部分电压之和等于总电压；请你对上述结论进行评价，写出两点评价意见：①；②．（2010o常熟市模拟）小刚在探究《串联电路的特点》中，将两盏标有“2.5V&&0.3A”的小灯泡串联起来，如图，用电压恒定的电源供电．某一时刻，原来正常发光的两盏灯同时熄灭，关于这两盏灯的故障判断，小刚给出了四种猜测：A．一盏灯断路，另一盏灯完好&&&&&&&B．一盏灯短路，另一盏灯完好C．一盏灯断路，另一盏灯短路&&&&&&&D．电源电压升高，两盏灯同时被烧断（1）你认为可能性最大的是；（2）如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障，现有①规格相同的灯泡；②符合要求的电压表；③符合要求的电流表；④一段有绝缘皮的铜导线．在它们中间选择一样来检测故障，你认为不适用的有，你的理由是．
电流
Ia=0.3A
Ib=0.3A
Ic=0.3A
电压
Uab=2.5V
Ubc=2.5V
Uac=5V（3）故障排除后，小刚测出了如下数据，得出了结论：串联电路中电流处处相等；②串联电路中各部分电压相等，各部分电压之和等于总电压；请你对上述结论进行评价，写出两点评价意见：①；②．科目:难易度:最佳答案解：（1）A 如果一盏灯断路，另一盏灯完好，因为两灯串联，所以整个电路断路，两盏灯同时熄灭．此选项符合题意；B 如果一盏灯短路，另一盏灯完好，则另一盏灯会发光．此选项不符合题意；C 如果一盏灯断路，闭合开关另一盏灯不亮；如果一盏灯短路，另一盏灯先过亮再烧断灯丝，造成断路．此选项不符合题意；D 电源电压恒定．此选项不符合题意．（2）要检验灯泡故障，需要将所选器材与其中的一只灯泡并联．如果选择电流表或铜导线，可能会造成另一灯泡两端电压过高，从而烧坏灯泡．所以不能选择电流表和导线．（3）只进行一次实验，根据实验数据就得出结论，不具有普遍性，为探究物理规律，应该多次测量，分析数据总结结论；选择的灯泡规格相同，得到分电压的关系，存在片面性，应该换用不同灯泡进行实验，结论才更客观．故答案为（1）A&（2）③④将电流表或导线与灯泡并联时，可能烧坏另一灯泡&（3）①只测一组数据，结论不具有普遍性，应多次测量&②两个灯泡规格相同，不能得出电压等于各部分电压之和．应换规格不相同的灯泡做实验解析（1）判断电路故障问题，一般运用“排除法”，将各选项分别代入题目，找出不符合要求的选项，确定正确的选项；（2）选择器材接入电路判断用电器故障时，应该使接入的器材和原电路安全，不能造成短路；（3）通过实验总结物理规律，必须在大量实验或事实的基础上得出，实验次数太少，结论可能带有偶然性；实验器材的选择，应具有普遍性，规格尽量不同，探究的结果才更可信．知识点:&&基础试题拔高试题热门知识点最新试题
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