第1章 电路模型和电路定律
正弦交流电路
1．填空题
*6.1.1频率为50Hz的正弦交流电，角频率为_________，在1／80s时的相位角为___NO______。(设初相角为零)
*6.1.2灯泡上标出的电压220V，是交流电的________值。该灯泡接在交流电源上额定工作时，承受电压的最大值为________。
*6.1.3两个__________正弦量的相位之差，叫相位差，其数值等于__________之差。
*6.1.4将________和________随时间按正弦规律变化的电压、电流、电动势统称为“正弦交流电”。*6.1.5正弦交流电可用__________、__________及_____NO_____来表示，它们都能完整地描述出正弦交流电随时间变化的规律。
*6.1.6正弦交流电的三要素为____________、____________和____________。
*6.1.7已知一正弦交流电流i＝30sin(314t＋30°)A。则它最大值I m为________，有效值I为________，初相角为________。
*6.1.8已知某交流电的最大值U m＝311V，频率f＝50Hz，初相角?u＝π／6，则有效值U＝__________，角频率ω＝__________，解析式u＝______________。
*6.1.9如图4.4所示，为交流电的波形。若?＝60°，U m＝5V，?＝50Hz，则当t＝0时，u＝________，t＝5ms时，u＝________。
*6.1.10某飞机上交流电源的供电频率为400Hz，则角频率为__________，周期为__________。
*6.1.11如图4.5，i1、i2角频率均为100πrad／s，则两者的相位差为__________，相位关系为i1比i2__________。
6.1.12如图，u的初相角为__________，i的初相角为__________，则u比i超前__________。
图4.4 检测题6.1.9图图4.5 检测题6.1.11图图4.6 题6.1.12图*6.1.13某初相角为60°的正弦交流电流，在t＝T／2时的瞬时值i＝0.8A，则此电流的有效值I＝__________，最大值I m＝__________
*6.1.14已知三个同频率正弦交流电流i1、i2和i3，它们的最大值分别为4A、3A和5A；i1比i2导前30°，i2比i3导前15°，i1初相角为零。则i1＝______________，i2＝______________，i3＝______________。*6.1.15一个工频正弦交流电动势的最大值为537V，初始值为268.5V。则它的瞬时值解析式为______________________。有效值为__________。
*6.1.16如图4.7所示，已知I1m＝10A，I2m＝16A，I3m＝12A，周期均为0.02s，则三个电流的解析式分别为：i1＝________________________，i2＝________________________，i3＝________________________。
图4.7 检测题6.1.16图
*6.1.17如图4.8，已知I1m＝I2m＝I3m，i1初相角为零，则i1＝_______________NO__________，i2＝______________NO____________，i3＝________________NO_________。
6.1.18如图4.9，电压表读数为220V，R＝2.4kΩ(电流表内阻忽略)，则电流表的读数为__________，该交流电压的最大值为_____311V_____。
*6.1.19已知C＝0.1μF的电容器接于?＝400Hz的电源上，I＝10mA，则电容器两端的电压U＝______39.81V______，角频率ω＝____2512rad/s________。
*6.1.20图4.10为单一参数交流电路的电压、电流波形图，从波形图可看出该电路元件是____电容____性质的，有功功率是______0W__。
图4.8 检测题6.1.17图图4.9 检测题6.1.18图图4.10 检测题6.1.20图
*6.1.21给某一电路施加u＝1002sin(100πt＋π／6)V的电压，得到的电流i＝52sin(100πt＋120°)A。该元件的性质为____容性____，有功功率为___0W_____，无功功率为_____-500Var___。
*6.1.22为了测定空心线圈的参数，?在线圈两端加110V、50Hz的电源，测得I＝0.5A，P＝40W，则线圈电阻为___154_______，L＝__________。
6.1.23如图 4.11，已知R＝X L＝X C＝10Ω，U＝220V。则V1读数为_____220V__，V2读数为_220V_______，V3读数为___220V_____。
*6.1.24在RLC串联电路中，已知R＝3Ω，X L＝5Ω，X C＝8Ω，则电路的性质为___容______性，总电压比总电流___________滞后45度___。
*6.1.25如图4.12，交流电源端电压有效值等于直流电源端电压，并且所接的灯泡规格也完全相同，则图______a__电路中的灯泡最亮，图_____c___电路中的灯泡最暗。
6.1.26 R、L、C串联电路的谐振条件是__________，其谐振频率?0＝__________。串联谐振时，______电流的有效值____达到最大值。
6.1.27在R、L、C串联电路中，?0为谐振频率。当?＝?0时，电路呈现_____阻性___性；当?＞?0时，电路呈现__感或容______性。
6.1.28有一交流接触器线圈，电阻R＝200Ω，L＝6.3H，外接220V工频电压，则通过线圈的电流为________0.11A__，若误接到220V直流电源上，则电流为________1.1A__。
6.1.29在R、C串联电路中，电源电压为220V、频率为50Hz，电容为0.637μF，电路电流为0.02A，则电阻为_______9798_，电容器两端的电压为__100V______。
6.1.30在R、L、C串联电路中，已知电源电压U＝120V、?＝50Hz，L＝0.1mH，电路电流I＝4A，有功功率P＝480W，则电阻R＝____30______，容抗X C＝___30_______。
6.1.31有一电感线圈电阻R＝5Ω，L＝1.5mH，与C＝25μF的电容器串联后接在?＝600Hz电源上。电路的总阻抗Z＝___5-j4.964_______；若电路中的电流为1mA时，电容器两端的电压有效值为______0.011V____，电感线圈两端的电压有效值为__0.0057V________。
6.1.32如图 4.13，已知R＝X L＝X C＝10Ω，U＝220V。则A的读数为_____22V___，V1的读数为___311V_____，V2的读数为___0V_____。
图4.11 检测题6.1.23图图4.12 检测题6.1.25图图4.13 检测题6.1.32图
6.1.33有一电感线圈的电阻R＝4Ω，L＝25.5mH，接在115V、50Hz的交流电源上，则通过线圈的电流为______13A____，电路的功率因数为____0.45______。
6.1.34在交流串联电路中，若感抗大于容抗，则总电流比总电压____ 滞后___?角，电路呈现___感____性。
6.1.35图 4.14为串联谐振电路，L＝4mH，R＝50Ω，C＝160PF，U＝25V，则谐振频率为_____199KHZ_____，电路的电流为_____0.5A_____。
6.1.36如图4.15，已知电源电压U＝220V，?＝50Hz，L＝500mH，C＝20μF，R＝25Ω，则I R＝__________，
I L=__________，I C=__________。
6.1.37如图4.16，已知A1读数为3A，A2读数为4A。设|Z1|为纯电感元件，则|Z2|应为______
纯电
1
容____元件，方可使电流表Ａ读数最小，其读数为____1A______。
6.1.38 如图4.17，U＝12V，?＝50Hz，R=3Ω，X L＝4Ω。要求当开关S接通或断开时电流表中的读数不变，必须使X C＝________，电流表的读数为________。
图4.14 图4.15 图4.16 图
4.17
4．主观计算题
6．4．1什么是交流电的周期、频率和角频率？它们之间有什么关系？
6．4．2什么是交流电的最大值和有效值？它们之间有什么关系？
6．4．3已知照明电路中的电压有效值为220V，电源频率为50Hz，问该电压的最大值是多少？电源
的周期和角频率是多大？
6．4．4让10A的直流电流和最大值为12A的正弦交变电流分别通过阻值相同的电阻，在一个周期内
哪个电阻的发热最大？
6．4．5用电流表测量一最大值为100mA的正弦电流，其电流的读数一定为100mA吗？为什么？
*6．4．6写出下列各组交流电压的相位差，并指出哪个超前，哪个滞后？
（1）t
u314
sin
2
380
1
=，
）
－
（π
3
2
314
sin
2
380
2
t
u=
（2）
）
－
（π
3
2
π
100
sin
220
1
t
u=
，
）
＋
（π
3
2
π
100
sin
2
10
2
t
u=
（3）
）
＋
（
2
π
10
sin
12
1
t
u=
，
）
－
（
3
π
10
sin
12
2
t
u=
（4）t
uπ
100
sin
2
220
1
=，t
uπ
100
cos
2
220
2
=
*6．4．7将下列正弦量用有效值相量表示，并画出相量图。
（1）V
)
45
sin(
311?
+
=t
uω
（2）A
)
30
sin(
2
10?
-
=t
iω
（3）V
sin
2
380t
uω
=
（4）A
)
120
sin(
10?
-
=t
iω
*6．4．8用于工频电压220V的白炽灯功率为100W，（1）求它的电阻。（2）如果电流初相为?
30，试
写出u，i的解析式及相量表达式。
*6．4．10已知F
60μ
=
C，外加电压
V
)
6
π
314
sin(
311+
=t
u
，求容抗、电流的有效值和相量表达式。若
外加电压有效值不变，频率变为500Hz时容抗、电流的有效值和相量表达式又是多少？
6．4．11一台异步电动机用串联电抗1X的方法起动，如图4．32所示。已知220V
=
U，50
=
f Hz，
电机绕组电阻Ω
=2
2
R，电抗Ω
=3
2
X。要使起动电流为20A，求
1
X及其电感
1
L应为多少？
图4．32检测题6．4．11图
*6．4．12已知某线圈的电阻忽略不计，当它接在10V、50Hz的交流电源时，通过线圈的电流为0.1A。
今将它接在10V、400Hz的交流电源时，通过线圈的电流是多少？
*6．4．14某RLC串联电路，其电阻R=1kΩ，电感L=50mH，电容C=1μF ，正弦电压源的有效值为
10V，ω=106rad/s。求电流和各元件上的电压。
*6．4．15将一个127μF的电容接到)
30
314
sin(
2
220?
+
=t
u V的电源上，求：（1）电容电流i（t）；
（2）无功功率；（3）画出电压、电流的相量图。
6*．4．16将L=0.318H的电感接到)
60
314
sin(
2
220?
+
=t
u V的电源上，求：（1）电感电流i（t）；（2）
感性无功功率；（3）画出电压、电流的相量图。
6．4．17什么叫串联谐振？串联谐振电路的特点是什么？什么叫并联谐振？并联谐振电路有什么特
征？
6．4．18有一R、L、C串联电路，R=500Ω，电感L=60mH，电容C=0.053μF ，求电路的谐振频率f0、
品质因数Q和谐振阻抗Z0。
6．4．19如图4．34所示电路，已知电路的谐振角频率6
10
5?
＝
ωrad/s，品质因数Q＝100，谐振阻抗
Z0＝2 kΩ，求R、L和C。
6．4．20提高供电电路功率因数的意义是什么？
6．4．21为什么感性负载并联上电容器以后能够提高功率因数？
6．4．22提高功率因数是否可以采用串联电容器的方法来达到目的？为什么？
6．4．23在有效值为220V、频率为50Hz的电源两端，接有感性负载，负载有功功率为10kW，要使
功率因数从原来的0.6提高到0.9，试求需并联多大容量的电容器？
6．4．24在图4．35所示测量电路中，测得V
220
=
U，A
5
=
I，W
400
=
P，电源频率50
=
f Hz，
求L及R。
图4．34检测题6．4．19图图4．35 检测题6．4．24图
三相交流电路
1．填空题
*6．1．1三相电源绕组的连接方式有_____星形连接____和______三角形连接___两种，而常用的是
____星形_____连接。
*6．1．2三相四线制供电系统中，线电压的有效值等于相电压有效值的__________倍；线电压相位___
超前_______于相应的相电压相位______30°____。
*6．1．3三相对称负载三角形连接时，线电流在数值上等于相电流的__________倍。在相位上，线电
流比相对应的相电流______滞后30°____。
*6．1．4三相对称负载的定义是：_______有功功率___相等、_____无功功率_____相等、_____视在
功率_____相同。
*6．1．5三相不对称负载作星形连接时，中线的作用是使三相负载成为三个______独立___________
电路，保证各相负载都承受对称的电源_____相电压_______。
6．1．6三相负载作星形连接有中线，则每相负载承受的电压为电源的_____相___电压，若作三角形
连接，则每相负载承受的电压为电源的____线____电压。
*6．1．7已知三相电源的线电压为380V，而三相负载的额定相电压为220V，则此负载应作_____星___
形连接，若三相负载的额定相电压为380V，则此负载应作_____三角形___形连接。
*6．1．8三相负载的连接方法有________三相三线制____和_____三相四线制_______两种。
*6．1．9三相电动机绕组可以连成_____星形_____或_____三角形_____；由单相照明负载构成的三相
不对称负载，一般都连成_______三相四线制___。
*6．1．10某三相异步电动机，每相绕组的等效电阻R＝8Ω，等效感抗X L＝6Ω，现将此电动机连成
2
星形接于线电压380V的三相电源上，则每相绕组承受的相电压为______220____V，相电流为______22____A，线电流为___38_______A。
*6．1．11某三相对称负载作三角形连接，已知电源的线电压U L＝380V，测得线电流I L＝15A，三相电功率P＝8.5kW，则每相负载承受的相电压为_______380V___，每相负载的功率因数为_______0.86___。
6．1．12如图5．3所示，电源的线电压为380V，线路的等效电阻R1＝3Ω，等效感抗X1＝4Ω，负载的电阻R＝30Ω，感抗X L＝40Ω，则相电流为___4_____A，线电流为_____4___A。
6．1．13三相对称负载连成三角形接于线电压为380V的三相电源上，若U相负载处因故发生断路，则V相负载的电压为______380__V，W相负载的电压为_____190___V。
6．1．14三相对称负载连成三角形接于线电压为380V的三相电源上，若U相电源线因故发生断路，则U相负载的电压为_190_______V，V相负载的电压为____380____V，W相负载的电压为____190____V。
图5．3 检测题6．1．14图
6．1．15三相对称负载连成三角形，接到线电压为380V的电源上。有功功率为5.28kW，功率因数为0.8，则负载的相电流为______5.79____A，线电流为________10.03__A。
4．计算题
*6．4．1有一三相对称负载，各相负载的阻抗均为10Ω，星形连接，接在线电压为380V的三相四线制电源上。求：(1)线电流；(2)中线电流。
*6．4．2工业上用的电阻炉，经常用改变电阻丝的接法来改变功率的大小，以达到调节炉内温度之目的。现有一台三相电阻炉，每相电阻为R＝10Ω，接在线电压为380V的三相电源上。分别求电阻炉在星形和三角形两种接法下，从电网上取用的功率。
*6．4．3某工厂有三个车间，每个工作车间的照明分别由三相电源的一相供电，三相电源为三相四线制，线电压为380V。每个工作车间各安装220V、100W的白炽灯10盏。求：(1)?画出电灯接入电源的线路图；(2)全部满载时的线电流和中线电流。
6．4．4某大楼采用日光灯和白炽灯混合照明，需要装40W日光灯210盏(cos?1＝0.5)，60W白炽灯90盏。它们的额定电压都是220V。由三相四线制电源供电，U L＝380V。求当所有灯全部点燃时的线电流和中线电流。
*6．4．5有一三相对称感性负载接在线电压为220V的三相电源上工作，通过的线电流为20.8A，输入功率为5.5kW，求每相负载的功率因数。
*6．4．6有一台三角形连接的三相异步电动机，满载时每相电阻R＝9.8Ω，电抗X L＝5.3Ω。由线电压为380V的三相电源供电，试求电动机的相电流和线电流。
*6．4．7某三相异步电动机的功率因数cos?＝0.86，额定电压380V，输入功率2.5kW，求电动机的线电流。
*6．4．8有一星形接法的三相对称负载，每相电阻R＝6Ω，感抗X L＝8Ω，接在u UV＝2202sin(ωt ＋60°)V的三相电源上，试写出各线电流的瞬时值表达式。
*6．4．9如图，在线电压为380V三相四线制电源上，接入三组单相负载。灯泡电阻R＝22Ω；线圈X L＝110Ω，电容X C＝110Ω，试求：(1)各线电流I U、I V、I W；(2)三相总有功功率；(3)中线电流I N。
图5．5 检测题6．4．9图
*6．4．10有一台三相电动机，星形连接，从配电盘电压表读出线电压为380V，线电流为6.1A，已知电动机取用的功率为3.3kW，试求电动机每相绕组的等效电阻和等效感抗。
6．4．11测得三角形负载的三个线电流均为l0A，能否说线电流和相电流都是对称的?如已知负载对称，求相电流P I。
6．4．12有一对称三相感性负载，每相负载的电阻Ω
=20
R，感抗Ω
=15
X。若将此负载连成星形，接于线电压V
380
L
=
U的对称三相电源上，试求相电压、相电流、线电流，并画出电压和电流的相量图。
6．4．13将上题的三相负载接成三角形，接于原来的三相电源上，试求负载的相电流和线电流，画出负载电压和电流的相量图，并将此题所得结果与上题结果加以比较，求得两种接法相应的电流之比。*6．4．14三相四线制电路中有一组电阻性三相负载，三相负载的电阻值分别为Ω
=
=5
V
U
R
R，Ω
=10
W
R,三相电源对称，电源线电压V
380
L
=
U。设电源的内阻抗、线路阻抗、中性线阻抗均为零，试求：(1)负载相电流及中性线电流；(2)中性线完好，W相断线时的负载相电压、相电流及中线电流；
(3)W相断线，中性线也断开时的负载相电流、相电压；(4)根据(2)和(3)的结果说明中性线的作用。
6．4．15若将上题中的三相四线制改为三相三线制，三相负载对称，电阻值均为5Ω，其他不变，试分别求U相负载断路或短路时，负载上的相电压、线电流和相电流。
6．4．16在上题的基础上，将负载改为三角形联结，其它不变，试分别求V
U'
'相负载断路或U相端线断路时，负载上的相电压、线电流和相电流。
6．4．17一台国产300000k W的汽轮发电机在额定运行状态运行时，线电压为18k V，功率因数为0.85，发电机定子绕组为Y联结，试求该发电机在额定运行状态运行时的线电流及输出的无功功率和视在功率。
6．4．18己如对称三相电源的线电压V
380
L
=
U，对称三相负载的每相电阻为32Ω，电抗为24Ω，试求在负载作星形联结和三角形联结两种情况下接上电源，负载所吸收的有功功率、无功功率和视在功率。
6．4．19一个电源对称的三相四线制电路，电源线电压V
380
L
=
U，端线及中性线阻抗忽略不计。三相负载不对称，三相负载的电阻及感抗分别为Ω
=
=8
V
U
R
R，Ω
=12
W
R，Ω
=
=6
V
U
X
X，Ω
=16
W
X。
试求三相负载吸收的有功功率、无功功率及视在功率。
互感电路
1．填空题
*6．1．6当两个线圈流入电流所产生的磁通方向相同时，两个线圈的电流流入端称为同名端。
*6．1．7互感线圈的同名端的判断方法可以分成两类，分别是直流法和交流法。
*6．1．8在日光灯电路中，点亮灯管时，镇流器起的作用是产生瞬时高压，灯管点亮后，镇流器起的作用是限流。
*6．1．9一个线圈流过电流而产生的磁通穿过另一个线圈的现象，称为互感现象。
*6．1．10当穿过线圈的磁通增加时，感应电流产生的磁通方向与原磁通方向________相同____，线圈中因磁通变化产生的感应电动势的大小与线圈________匝数_____和_____________成正比。
6.1.7一般采用______直流____方法和___交流_______方法来测试变压器绕组的同名端。
6.1.22如图8.3，副边两个绕组的额定电流均为1A，当副边所接负载的额定电流为2A时，显然应并
联使用。在图示同名端情况下，应将____4,5______相连接，_____3,6_____相连接。
图8.2 检测题6.1.20图图8.3 检测题6.1.25图
6.3.9标注三个线圈的同名端。
3
4
*6．4．7 已知两个具有互感的线圈如图3.8所示。
（1）标出它们的同名端；
（2）试判断开关闭合或断开时毫伏表的偏转方向。
图3.6 检测题6．4．7图
正弦交流电路参考答案
4．主观计算题
6．4．3 311V ，0.02s ，314rad/s 6．4．6 （1）u 1超前u 2 120O ；
（2）u 1超前 u 2 120O ； （3）u 1超前u 2150； （4）u 1滞后u 290O
6．4．7（1）220∠45 O
V ；
（2）10∠-30 OA ； （3）380∠0 OV ；
（4）V 12025o
-∠ 6．4．8 484Ω，
A 3045.0A 30sin 245.00
∠=+=?
I t t i ，）（）（ω
V 30220V 30sin 222000
∠=+=?
U t t u ，）（）（ω
6．4．10 53Ω、4.14A 、4.14∠150 O A ；5.3Ω、41.4A 、41.4∠150 O A 6．4．11 7.85Ω、0.025H 6．4．12 0.0125A
6．4．13 Ω
310
6．4．14 U R =1.05V 、U L =5.56mV 、U C =9.9V 、
6．4．15 A 120sin 28.80
）（）（+=t t i C ω，Q C
=-1936var 6．4．16 ，）（）（A 30sin 22.20
-=t t i L ω Q L =484var
6．4．18 2822Hz 、2.13、500Ω
6．4．19 0.2Ω、0.01μF 、0.004mH 6．4．23 556.45μF 6．4．24 16Ω、0.13H
三相交流电路参考答案
4．计算题
6．4．1 (1)I U ＝22A ，I V ＝22A ，I W ＝22A ；
(2)I N ＝0A 。
6．4．2 Y 接法：P Ｙ＝14.5kW ；
△接法：P Δ＝43.3kW 。
6．4．3 (1)见图；(2)I L ＝4.55A ，I N ＝0。
图5．6 检测题6．4．3图
6．4．4 30.38A,0A 。
6．4．5 cos ?P ＝0.695。
6．4．6 I p ＝34.1A ，I L ＝59.06A 。 6．4．7 I L ＝4.42A 。
6．4．8 i U ＝12.72sin(ωt －23°)A ，
i V ＝12.72sin(ωt －143°)A ，
i W ＝12.72sin(ωt ＋97°)A
6．4．9 (1)I U ＝10A ，I V ＝I W ＝2A ；(2)P ＝2200W ；(3)I N ＝6.5A 。 6．4．10 R ＝29.56Ω，X L ＝20.48Ω。
6．4．11 不能。
A
310
P =
I 。 6．4．12 相电压U P =220V ；线电流和相电流都为8.8A 。
6．4．13 相电流为A 38.8P
=I ；
线电流为A 4.26L
=I
6．4．14 （1）
A
044U ?∠=?
I ；
A
12044V ?-∠=?
I ；
A
12044W ?∠=?
I ；
A 6022U ?-∠=?
I 。（2）各相电压均为220V ；中线电流A 6044N ?-∠=?
I 。
（3）A 322V U ==I I ；V 190V U
==U U 。
6．4．15 U 相负载断路时：
V 190V W ==U U ； A 322W V ==I I 。
U 相负载短路时：
V 380V W ==U U ；A 344W V ==I I 。
6．4．16 V U ''相负载断路时：
负载上的相电压为380V ；
负载上的相电流为
0UV =I ；
A 76VW =I ；A 76WU =I 。
线电流为
76A U =I ；76A V =I ；A 376=W I 。
6．4．17 A 2650L =I ；var 1086.15?=Q ；
VA 105.35
?=S 。 6．4．18 负载作星形联结时：W 2896＝P ；var 2171＝Q ；VA 3620＝S 。
负载作三角形联结时：W 8688＝P ；var 3762＝
Q ；VA 10860＝S 。 6．4．19
W 9196＝P ；var 7744＝Q ；VA 12022＝S 。
第一章 电路模型和电路定律
第一章电路模型和电路定律 内容重点： 1）电压电流的参考方向 2）元件的特性 3）基尔霍夫定律 难点： 1）电压电流的实际方向和参考方向的联系和差别 2）理想电路元件与实际电路器件的联系和差别 3)独立电源与受控电源的联系和差别 本章内容是所有章节的基础，学习时要深刻理解，熟练掌握。 预习知识： 1）物理学中的电磁感应定律、楞次定律 2）电容上的电压与电流、电荷与电场之间的关系 §1－1 电路和电路模型 1．实际电路 实际电路——由电器设备组成（如电动机、变压器、晶体管、电容等等），为完成某种预期的目的而设计、连接和安装形成电流通路。 图1是最简单的一种实际照明电路。它由三部分 组成： 1）提供电能的能源（图中为干电池），简称电源 或激励源或输入，电源把其它形式的能量转换成电能； 2）用电设备（图中为灯泡），简称负载，负载把
电能转换为其他形式的能量。 3）连接导线，导线提供电流通路，电路中产生的 电压和电流称为响应。 任何实际电路都不可缺少这三个组成部分。图1 手电筒电路 实际电路功能： 1）进行能量的传输、分配与转换（如电力系统中的输电电路）。 2）进行信息的传递与处理（如信号的放大、滤波、调协、检波等等）。 实际电路的外貌结构、具体功能以及设计方法各不相同，但遵循同一理论基础，即电路理论。 2．电路模型 电路模型——足以反映实际电路中电工设备和器件（实际部件）的电磁性能的理想电路元件或它们的组合。 理想电路元件——抽掉了实际部件的外形、尺寸等差异性，反映其电磁性能共性的电路模型的最小单元。 发生在实际电路器件中的电磁现象按性质可分为： 1）消耗电能；2）供给电能；3）储存电场能量；4）储存磁场能量 假定这些现象可以分别研究。将每一种性质的电磁现象用一理想电路元件来表征，有如下几种基本的理想电路元件： 1）电阻——反映消耗电能转换成其他形式能量的过程（如电阻器、灯泡、电炉等）。 2）电容——反映产生电场，储存电场能量的特征。 3）电感——反映产生磁场，储存磁场能量的特征。
电路原理(邱关源)习题答案第一章--电路模型和电路定理练习
电路原理(邱关源)习题答案第一章--电路模型和电路定理练习
第一章 电路模型和电路定律 电路理论主要研究电路中发生的电磁现象，用电流i 、电压u 和功率p 等物理量来描述其中的过程。因为电路是由电路元件构成的，因而整个电路的表现如何既要看元件的联接方式，又要看每个元件的特性，这就决定了电路中各支路电流、电压要受到两种基本规律的约束，即： （1）电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安关系（VCR ），它仅与元件性质有关，与元件在电路中的联接方式无关。 （2）电路联接方式的约束（亦称拓扑约束）。这种约束关系则与构成电路的元件性质无关。基尔霍夫电流定律（KCL ）和基尔霍夫电压定律（KVL ）是概括这种约束关系的基本定律。 掌握电路的基本规律是分析电路的基础。 1-1 说明图（a ）,（b ）中,（1）,u i 的参考方向是否关联？（2）ui 乘积表示什么功率？（3）如果在图（a ）中0,0<>i u ；图（b ）中0,0u i <>，元件实际发出还是吸收功率？ 解：（1）当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端，即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致，称电压和电流的参考方向关联。所以（a ）图中i u ,的参考方向是关联的；（b ）图中i u ,的参考方向为非关联。 （2）当取元件的i u ,参考方向为关联参考方向时，定义ui p =为元件吸收的功率；当取元件的i u ,参考方向为非关联时，定义ui p =为元件发出的功率。所以（a ）图中的ui 乘积表示元件吸收的功率；（b ）图中的ui 乘积表示元件发出的功率。 （3）在电压、电流参考方向关联的条件下，带入i u ,数值，经计算，若0>=ui p ，表示元件确实吸收了功率；若0
1电路模型和电路定律
电路模型和电路定律 解题方法指导 一、元件电压，电流参考方向的设定指导 （1） 设定参考方向是分析电路的前提，各种关系式都是在参考方向指定下表示的。 （2） 电压、电流的参考方向是任意指定的，它不一定是真实方向或极性。 （3） 如果分析结果 则设定的与实际的相一致；否则，如果则两者相反。参阅习题1-1。 二、元件伏安特性的确定指导 元件的伏安特性是指流过元件的电流和元件两端电压之间的关系，是元件本身的约束关系。对于电阻、电感、电容等无源元件，若电压、电流取关联参考方向，则其伏安特性的系数为正，反之为负。参阅习题1-4。 三、元件的吸收功率或发出功率的判断指导 （1） 若取关联的参考方向，元件吸收的功率定义为当时，表示该元件实际吸收功率；当表示该元件实际发出功率，在非关联参考方向下，则相反。参阅习题1-1，习题1-14。 （2） 电压与电流取关联的参考方向，则电路在任何时刻，其全部支路吸收的功率之和恒等于零。即满足功率守恒。 四、含受控源的应用举例 当电路中出现受控源时，应注意掌握它的受控关系、端口特性及独立源的区别。即在列写电路方程时，受控源可以当作独立源处理，但是必须补充控制量的约束方程，参阅习题1-21。 五、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律应用举例 基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律简称为KCL 和KVL ，这两个定律是集中电路的重要,0,0>>u i ,0,0<=ui p ,0<=ui p
定律，分别研究电路中的结点电流与回路电压的约束关系，是一种电路的结构约束关系。列写KVL、KCL前，必须先确定参考方向。参阅习题1-10，习题1-21。 六、理想电压源和理想电流源的外特性应用举例 （1）理想电压源能够独立产生电压，其端电压不随输出电流而变，但输出电流随外电路而变。 （2）理想电流源能够独立产生电流，其输出电流不随端电压而变，但端电压随外电路而变。
电路模型及定律习题
第一章电路模型和电路定律习题 一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错) .1. 电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路。 [ ] .2. 欧姆定律可表示成1u R i =?,1也可表示成,这与采用的参考方向有关。[ ] .3. 在节点处各支路电流的方向不能均设为流向节点，否则将只有流入节点的电流而无流出节点的电流。[ ] .4. 在电压近似不变的供电系统中，负载增加相当于负载电阻减少。 [ ] .5.理想电压源的端电压是由它本身确定的，与外电路无关，因此流过它的电流则是一定的，也与外电路无关。[ ] .6. 电压源在电路中一定是发出功率的。 [ ] .7. 理想电流源中的电流是由它本身确定的，与外电路无关。因此它的端电压则是一定的，也与外电路无关。 [ ] .8. 理想电流源的端电压为零。 [ ] .9. 若某元件的伏安关系为u＝2i+4，则该元件为线性元件。 [ ] .10. 一个二端元件的伏安关系完全是由它本身所确定的，与它所接的外电路毫无关系。[ ] .11.元件短路时的电压为零,其中电流不一定为零。元件开路时电流为零,其端电压不一定为零。 [ ] .12. 判别一个元件是负载还是电源，是根据该元件上的电压实际极性和电流的实际方向是否一致（电流从正极流向负极）。当电压实际极性和电流的实际方向一致时，该元件是负载，在吸收功率；当电压实际极性和电流的 实际方向相反时，该元件是电源（含负电阻），在发出功率 [ ] .13.在计算电路的功率时，根据电压、电流的参考方向可选用相应的公式计算功率。若选用的公式不同,其结果有时为吸收功率，有时为产生功率。 [ ] .14.根据Ｐ=ＵＩ,对于额定值220V、40W的灯泡,由于其功率一定，电源电压越高则其电流必越小。 [ ] .15.阻值不同的几个电阻相串联，阻值大的电阻消耗功率小。 [ ] .16.阻值不同的几个电阻相并联，阻值小的电阻消耗功率大。 [ ] .17.电路中任意两点的电压等于所取路径中各元件电压的代数和。而与所取路径无关。 [ ] .18.当电路中的两点电位相等时,若两点间连接一条任意支路，则该支路电流一定为零。 [ ] .19.若把电路中原来电位为3V的一点改选为参考点,则电路中各点电位比原来降低３Ｖ,各元件电压不变。[ ] .20.电路中用短路线联接的两点电位相等,所以可以把短路线断开而对电路其他部分没有影响。[ ] 二、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) .1. 通常所说负载增加，是指负载_______增加。 (Ａ) 电流 (Ｂ) 电压 (Ｃ) 功率 (Ｄ) 电阻 .2. 图示电路中电压ＵAB为_____V。 (Ａ) 21 (Ｂ)16 (Ｃ) -16 (Ｄ) 19 题2-2 题2-3 题2-4 .3. 图示电路中，下列关系中正确的是_______________。 （Ａ）Ｉ1+Ｉ2=Ｉ3 （Ｂ）Ｉ1Ｒ1+Ｉ3Ｒ3+Ｅ1= 0 ; （Ｃ）当Ｒ3开路时Ｕ=Ｅ2 u R i =-? ３ R3
电路-第1章习题-电路模型和电路定律
1-1、求如图电路中的开路电压Uab。 答案 -5V 1-2、 已知一个Us=10V的理想电压源与一个R=4Ω的电阻相并联，则这个并联电路的等效电路可用( A )表示. A. Us=10V的理想电压源； B. R=4Ω的电阻； C. Is=2.5A的理想电流源； D. Is=2.5A和R=4Ω的串联电路 1-3、求如图所示电路的开路电压。 (a) u=20-5×10=-30V (b) u=40/3V 1-4、求图示电路中独立电压源电流I1、独立电流源电压U2和受控电流源电压U3。
1-5、求图示电路中两个受控源各自发出的功率。 解：对节点②列KCL 方程求得i 1： A 3A 92111=?=+i i i 电阻电压 V 6)2(11-=?Ω-=i u 利用KVL 方程求得受控电流源端口电压（非关联） V 123112=+-=u u u 受控电流源发出的功率 W 72212cccs =?=i u p 受控电压源发出的功率为 W 1082321vcvs -=?=i u p 1-6、如图所示电路，求R 上吸收功率。 6A 4Ω 1Ω R 2Ω 2A 3Ω 答案：18W 1-7、求图示电路中的电压0U 。 1-8、求图示电路中的电流I 和电压U 。 ② ① +-Ω21u A 9i 1 3u 1 2i
1-9、求图示电路中A 点的电位V A 。 （a ） （b ） 解：（a ）等效电路如下图所示： （b ）等效电路如下图所示： 1-10、如图所示电路，求开关闭合前、后，AB U 和CD U 的大小。 1
-11、求图示电路中，开关闭合前、后A 点的电位。 解：开关闭合时，等效电路如图所示： 开关打开时，等效电路如图所示： 1-12、计算图中电流I 和电压源吸收的功率。 解：设电流 1I ，则可得各支路电流如图：
第一章 电路模型和电路定律
第一章 电路模型和电路定律 1.电能或电信号的发生器称为电源，用电设备称为负载。 2.由于电路中的电压，电流是在电源的作用下产生的，因此电源又称为激励源或 激励；有激励而在电路中产生的电压，电流称为响应。有时，根据激励与响应 之间的因果关系，把激励称为输入，响应称为输出。 3.实际电路的电路模型由理想电路元件相互连接而成，理想元件是组成电路模型 的最小单元。 4.在指定的电流参考方向下，电流值的正和负就可以反映出电流的实际方向。另 一方面，只有规定了参考方向以后，才能写出随时间变化的电流的函数式。电 流的参考方向可以任意指定，一般用箭头表示，也可以用双下标表示，例如， i AB 表示参考方向是由A 到B 。 5.任何电路进行分析、计算时都应先指定相应各处电流、电压的参考方向；电流、 电压的参考方向是分别独立地、任意指定的；分析电路一律以参考方向为准， 而不必考虑电流、电压的实际方向。 6.电流与电压参考．． 方向一致，则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方 向；当两者不一致时，称为非关联参考方向。 7.当正电荷从元件上电压的“+”极经元件运动到电压的“—”极时，与此电压 相应的电场力要对电荷做功，这时，元件吸收能量；反之，正电荷从电压的“—” 极经元件运动到电压的“+”极时，与此电压相应的电场力做负功，元件向外 释放电能。 8p = ui .u, i 取关联参考方向 p>0 吸收功率 (消耗电能)；p<0 发出功率 (产生 电能) u, i 取非关联参考方向p>0 发出功率(产生电能)；p<0 吸收功率(消耗 电能） 9.p(t)=u(t)i(t) 10.u, i 取关联参考方向，欧姆定律：u = Ri 。u, i 取非关联参考方向，欧姆定律： u = -Ri 。欧姆定律必须与参考方向配套使用。 11.令G=1/R ，则i=Gu ，其中G 称为电阻元件的电导，电导的单位是S （西门子， 简称西）。 12.线性电阻元件 在任何时刻吸收的功率p=ui 。 13.电流源：（电压源同理） ①电流源中电流i(t) 恒等于正负iS(t),与外电路无关； ②电流源端电压则随与之联接的外电路而改变. 14.电流（压）源并非一定发出功率；理想电压源和电流源统称独立源，电压源 的电压和电流源的电流都不受外电路影响。 15.KCL:在集总电路中，任何时刻，对任一结点，其上联接的所有支路电流的代 数和恒等于零。 16.KUL:在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，其上联接的所有支路电压的代 数和恒等于零。 17.绕行的路径必须构成闭合路线才能应用KVL, 但被研究的电路不一定是通 路。此时可构成广义回路。 ξξξ=?d i u W t t )()(0dt dW p =
电路原理(邱关源)习题答案第一章 电路模型和电路定理练习
第一章 电路模型和电路定律 电路理论主要研究电路中发生的电磁现象，用电流i 、电压u 和功率p 等物理量来描述其中的过程。因为电路是由电路元件构成的，因而整个电路的表现如何既要看元件的联接方式，又要看每个元件的特性，这就决定了电路中各支路电流、电压要受到两种基本规律的约束，即： （1）电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安关系（VCR ），它仅与元件性质有关，与元件在电路中的联接方式无关。 （2）电路联接方式的约束（亦称拓扑约束）。这种约束关系则与构成电路的元件性质无关。基尔霍夫电流定律（KCL ）和基尔霍夫电压定律（KVL ）是概括这种约束关系的基本定律。 掌握电路的基本规律是分析电路的基础。 1-1 说明图（a ）,（b ）中,（1）,u i 的参考方向是否关联？（2）ui 乘积表示什么功率？（3）如果在图（a ）中0,0<>i u ；图（b ）中0,0u i <>，元件实际发出还是吸收功率？ 解：（1）当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端，即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致，称电压和电流的参考方向关联。所以（a ）图中i u ,的参考方向是关联的；（b ）图中i u ,的参考方向为非关联。 （2）当取元件的i u ,参考方向为关联参考方向时，定义ui p =为元件吸收的功率；当取元件的i u ,参考方向为非关联时，定义ui p =为元件发出的功率。所以（a ）图中的ui 乘积表示元件吸收的功率；（b ）图中的ui 乘积表示元件发出的
功率。 （3）在电压、电流参考方向关联的条件下，带入i u ,数值，经计算，若0>=ui p ，表示元件确实吸收了功率；若0
i u ，则0<=ui p ，表示元件实际发出功率。 在i u ,参考方向非关联的条件下，带入i u ,数值，经计算，若0>=ui p ，为正值，表示元件确实发出功率；若0
>i u ，有0>=ui p ，表示元件实际发出功率。 1-2 若某元件端子上的电压和电流取关联参考方向，而170cos(100)u t V π=，7sin(100)i t A π=，求：（1）该元件吸收功率的最大值；（2）该元件发出功率的最大值。 解：()()()170cos(100)7sin(100)595sin(200)p t u t i t t t t W πππ==?= （1）当0)200sin(>t π时，0)(>t p ，元件吸收功率；当1)200sin(=t π时，元件吸收最大功率：max 595p W = （2）当0)200sin(
电路教案第1章 电路模型和电路定理
重点： 1. 电压、电流的参考方向 2. 电阻元件和电源元件的特性 3. 基尔霍夫定律 1.1 电路和电路模型 1.实际电路 由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。 功能： a 能量的传输、分配与转换； b 信息的传递、控制与处理。 共性：建立在同一电路理论基础上。 2. 电路模型 电路模型：反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。 理想电路元件：有某种确定的电磁性能的理想元件。 5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件 电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成电能的元件。 注意： 1. 5种基本理想电路元件有三个特征： （a）只有两个端子； （b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。 2. 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用 同一电路模型表示； 3. 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不 同的形式。
1.2 电流和电压的参考方向 电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。1. 电流的参考方向 电流：带电粒子有规则的定向运动 电流强度：单位时间内通过导体横截面的电荷量。单位：A（安培）、kA、mA、A。方向：规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。 元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能: 与假设方向相同、与假设方向相反。（作图示意） 对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断。 参考方向：任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。 表明（将电流量看成）：电流(代数量)，大小、方向(正负） 电流参考方向的两种表示： 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 用双下标表示：如iAB , 电流的参考方向由A指向B。 2. 电压的参考方向
电路模型和电路定律
第一章电路模型和电路定律 一、教学基本要求 电路理论主要研究电路中发生的电磁现象，用电流、电压和功率等物理量来描述其中的过程。因为电路是由电路元件构成的，因而年整个电路的表现如何既要看元件的连接方式，又要看每个元件的特性，这就决定了电路中各电流、电压要受两种基本规律的约束，即： （1）电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安关系（VCR）， 它仅与元件性质有关，与元件在电路中连接方式无关。 （2）电路连接方式的约束。也称拓补约束， 它仅与元件在电路中连接方式有关，与元件性质无关。 基尔霍夫电流定律（KCL）、电压定律（KVL）是概括这种约束关系的基本定律。 本章学习的内容有：电路和电路模型，电流和电压的参考方向，电功率和能量，电路元件，电阻、电容、电感元件的数学模型及特性，电压源和电流源的概念及特点，受控源的概念及分类，结点、支路、回路的概念和基尔霍夫定律。 本章内容是所有章节的基础，学习时要深刻理解，熟练掌握。 预习知识： 1）物理学中的电磁感应定律、楞次定律 2）电容上的电压与电流、电荷与电场之间的关系 内容重点： 电流和电压的参考方向，电路元件特性和基尔霍夫定律是本章学习的重点。 难点： 1）电压电流的实际方向和参考方向的联系和差别 2）理想电路元件与实际电路器件的联系和差别 3）独立电源与受控电源的联系和差别 二、学时安排总学时：6
三、教学内容 §1－1 电路和电路模型 1．实际电路 实际电路——由电器设备组成（如电动机、变压器、晶体管、电容等等），为完成某种预期的目的而设计、连接和安装形成电流通路。 图1是最简单的一种实际照明电路。它由三部分组成： 1）提供电能的能源（图中为干电池），简称电源或激励源或输入，电源把其它形式的能量转换成电能； 2）用电设备（图中为灯泡），简称负载，负载把电能转换为其他形式的能量。 3）连接导线，导线提供电流通路，电路中产生的电压和电流称为响应。 任何实际电路都不可缺少这三个组成部分。图1 手电筒电路 实际电路功能： 1）进行能量的传输、分配与转换（如电力系统中的输电电路）。 2）进行信息的传递与处理（如信号的放大、滤波、调协、检波等等）。 实际电路的外貌结构、具体功能以及设计方法各不相同，但遵循同一理论基础，即电路理论。 2．电路模型 电路模型——足以反映实际电路中电工设备和器件（实际部件）的电磁性能的理想电路元件或它们的组合。 理想电路元件——抽掉了实际部件的外形、尺寸等差异性，反映其电磁性能共性的电路模型的最小单元。 发生在实际电路器件中的电磁现象按性质可分为： 1）消耗电能；2）供给电能；3）储存电场能量；4）储存磁场能量 假定这些现象可以分别研究。将每一种性质的电磁现象用一理想电路元件来表征，有如下几种基本的理想电路元件： 1）电阻——反映消耗电能转换成其他形式能量的过程（如电阻器、灯泡、电炉等）。
电路模型和电路定律
电路模型和电路定律 电路和电路模型 电路，电路模型 实际电路的理想化，模型化 ? 理想电路元件 线性电阻元件：u=Ri 理想电压源：两端电压保持一定，电压值与流过它的电流值无关 ?不允许短路，若短路，电流很大，可能烧毁电源 理想电流源：流出电流一定，外界因素无法改变电流大小 ?不允许开路，若开路，端电压很大，可能烧毁电源 受控源：表征电子器件的物理现象，反映了电路中某处电压或电流控制另一处的电压或电流的关系。 ?
集总参数电路 实际电路的尺寸远小于其工作频率所对应的波长，我们就说它满足集中化条件，其模型就称为集中参数电路· 电流和电压的参考方向 参考方向，实际方向 关联 非关联 电功率和能量
定义 单位时间内电场力所做的功称为电功率， p=dW/dt 吸收，发出的判断 关联 ?p>0：实际吸收，反之，实际发出非关联 ?p<0：实际发出，反之，实际吸收p=ui=i^2R=u^2/R 电路元件 电阻元件 电容元件，电感元件 电源元件 独立电压源和电流源
? 受控电压源和电流源 ? 基尔霍夫定律 支路，结点，回路，网孔，路径 支路：branch，电路通过同一电流的分支 结点：node，三条或三条以上支路的公共连接点 回路：loop，由支路组成的闭合回路 网孔：mesh，平面电路中，其内部不含任何支路的回路 路径：path，两节点间的一条通路 基尔霍夫电流定律KCL 任意一个结点：∑i=0：∑i出-∑i进=0 推导：广义结点，应用于包围部分电路的任意假设闭合面?
基尔霍夫电压定律KVL 任意回路：∑u=0 广义KVL：应用于假想回路 ? 图解 分类 梦想哟
电路模型及定律习题
第一章 电路模型和电路定律习题 一、是非题(注:请在每小题后[] 内用"√"表示对,用"×"表示错) .1. 电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路。 [] .2. 欧姆定律可表示成1u Ri,1也可表示成u Ri,这与采用的参考方向有关。 [ ] .3. 在节点处各支路电流的方向不能均设为流向节点，否则将只有流入节点的电流而无流出节点的电流。 [] .4. 在电压近似不变的供电系统中，负载增加相当于负载电阻减少。 [] .5. 理想电压源的端电压是由它本身确定的， 与外电路无关，因此流过它的电流则是一定的， 也与外电路无关。[ ] .6. 电压源在电路中一定是发出功率的。 [ ] .7. 理想电流源中的电流是由它本身确定的， 与外电路无关。因此它的端电压则是一定的， 也与外电路无关。[ ] .8. 理想电流源的端电压为零。 [] .9. 若某元件的伏安关系为 u ＝2i+4 ，则该元件为线性元 件。 [ ] .10. 一个二端元件的伏安关系完全是由它本身所确定的，与它所接的外电路毫无关系。 [ ] .11. 元件短路时的电压为零 ,其中电流不一定为零。元件开路时电流为零 ,其端电压不一定为零。 [] .12.判别一个元件是负载还是电源，是根据该元件上的电压实际极性和电流的实际方向是否一致（电流从正极流 向负极）。当电压实际极性和电流的实际方向一致时，该元件是负载，在吸收功率；当电压实际极性和电流的 实际方向相反时，该元件是电源（含负电阻） ，在发出功 率 [ ] .13. 在计算电路的功率时，根据电压、电流的参考方向可选用相应的公式计算功率。若选用的公式不同 ,其结果有 时为吸收功率，有时为产生功率。 [] .14.根据Ｐ=ＵＩ,对于额定值220V 、40W 的灯泡,由于其功率一定，电源电压越高则其电流必越小。 [] .15 . 阻值不同的几个电阻相串联，阻值大的电阻消耗功率小。 [ ] .16 . 阻值不同的几个电阻相并联，阻值小的电阻消耗功率大。 [ ] .17 . 电路中任意两点的电压等于所取路径中各元件电压的代数和。而与所取路径无关。 [ ] .18 . 当电路中的两点电位相等时 ,若两点间连接一条任意支路，则该支路电流一定为零。 [ ] .19. 若把电路中原来电位为 3V 的一点改选为参考点 ,则电路中各点电位比原来降低３Ｖ ,各元件电压不变。[] .20. 电路中用短路线联接的两点电位相等 ,所以可以把短路线断开而对电路其他部分没有影响。 [] 二、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白 处 ,多选或不选按选错论 ) .1. 通常所说负载增加，是指负载 _______增加。 ( Ａ) 电流( Ｂ) 电压( Ｃ) 功率( Ｄ) 电阻 .2. 图示电路中电压Ｕ AB 为_____V 。 (Ａ)21 ( Ｂ)16 ( Ｃ)-16 ( Ｄ)19 1 ＋ ＋ Ｉ Ｉ Ｉ1 Ｉ３ 2Ω Ｉ ＋3V － B ２ E1 E2
第1章 电路模型和电路定律
第一章 电路模型和电路定律 1-1说明图(a),(b)中，(1)u,i 的参考方向是否关联？(2)ui 乘积表示什么功率？(3)如果在图(a)中u>0,i<0;图(b)中u>0,i>0,元件实际发出还是吸收功率？ (a) (b) 解：(1)图(a)中u,i 的参考方向是关联的；图(b)中)u,i 的参考方向是非关联。 (2)图(a)中u,i 的乘积表示元件吸收的功率；图(b)中u,i 的乘积表示元件发出的功率。 (3)图(a)中元件发出功率；图(b)中元件吸收功率。 1-2试校核图中电路所得解答是否满足功率平衡？ 题1-2图 解：由图可知。元件A 的电压、电流为非关联参考方向，其余元件的电压、电流均为关联参考方向。所以各元件的功率分别为： 6053000,A p W =?=>为发出功率 B 601600,p W =?=>为吸收功率 C 6021200,p W =?=>为吸收功率 D 402800,p W =?=>为吸收功率 E 202400,p W =?=>为吸收功率 电路吸收的总功率 300B C D E p p p p p W =+++=
即：元件A 发出的总功率等于其余元件吸收的总功率，满足功率平衡。 1-3在指定的电压u 和电流参考方向下，写出各元件和的约束方程(元件的组成关 系) 解：(a)图中3 1010u Ri i =-=-? (b)图中32010di u dt =-? (c)图中 6 5101010du du i dt dt =?= (d)图中5u V =- (e)图中2i A = 1-4电路如图所示，其中2s i A =，10s u V =。(1)求2A 电流源和10V 电压源的功率；(2)如果要求2A 电流源的功率为零，在AB 线段内应插入何种元件？分析各元件的功率；(3)如果要求10V 电压源的功率为零，则应在BC 间并联何种元件？分析此时各元件的功率。 题1-4图 s u 解：(1)电流源发出功率 20s s p u i W == 电压源吸收功率 20s s p u i W == (2)在 AB 间插入10s u V ' =的电压源，极性和s u 的相反。此时，电流源的功率 (a) (c) (e) (d) (b) 题1-3图