试验二网孔电流和节点电压分析法仿真

实验二网孔电流和节点电压分析法仿真

一、实验目的

1．加深对网孔和节点分析法的理解；

2．熟练利用网孔和节点分析电路；

3．验证网孔电流法和节点电压法。

二、实验仪器及元器件

Windows7、Multisim10

三、实验内容

1. 实验原理

网孔电流分析法简称网孔电流法，是根据KVL定律，用网孔电流为未知量，列出各网孔回路电压（KVL）方程，并联立求解出网孔电流，再进一步求解出各支路电流以求解电路的方法。

节点电压（节点电位）是节点相对于参考点的电压降。对于具有n个节点的电路一定有n-1个独立节点的KCL方程。节点电压分析法是以节点电压为变量，列节点电流（KCL）方程求解电路的方法。

2. 实验步骤

（1）网孔电流分析法仿真实验

A．搭建仿真实验电路如图2-1所示，并设网孔电流I1、I2、I3在网孔中按顺时针方向流动。

图2-1 网孔电流法仿真实验电路

B.用网孔电流法列KVL方程，求解网孔电流。

C.在Multisim中，打开仿真开关，读出3个电流表的数据，记录并将测量值填入表2-1中，比较测量值和计算值，验证网孔电流分析法。

（2）节点电压分析法仿真实验

A．搭建仿真实验电路如图2-2所示。

图2-2 节点电压分析电路

B.用节点电压法求解流经电阻R3的电流。

C.在Multisim中，打开仿真开关，读出电压表和电流表的数据，记录并将测量值填入表2-2中，比较测量值和计算值，验证节点电压分析法。

表2-2 节点电压法实验数据与理论计算结果对比

（3）能力提升

对图2-3所示电路，分别用网孔电流法分析和实验测量各网孔电流（选顺时针方向），填入表2-3中，验证正确性。

表2-3 网孔电流法实验数据与理论计算结果对比

将以上所有实验结果整理、分析，写入实验报告。

电流和电压测试题

初三上学期物理周练试卷（电流、电压） 一、填空题（共5小题，满分20分） 1．王海同学用电流表测量电流时，把电流表接入电路后闭合开关，发现指针偏转如左图所示，产生这种情况的原因是；另一同学测量时，则发现指针偏转如右图所示，产生这种情况的原因是． 2．如甲图电路，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如乙图所示，其中a电流表测量的是通过（选填“电源”、“L1”或“L2”）的电流，b电流表的读数应为A． 3．如图，甲是，乙是，可组成两灯并联电路（填小灯泡或电流表）． 4．在如图所示的电路中，电源由3节干电池组成。闭合开关S，电压表的示数为2V，则灯L1两端的电压为V，断开开关S，电压表的示数为V． 5．如图甲所示电路，电源电压为6V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为V，L2两端的电压为V． 二、选择题（共10小题，满分50分） 6．小明要研究串联电路的电流特点，连接了如图电路．闭合开关后，测出甲、乙、丙三处的电流，则这三处的电流大小关系是（）

A．甲处最大B．乙处最大C．丙处最大D．一样大 7．如图所示，当开关S闭合时，电流表示数为0.9A，当开关S断开时，电流表示数为0.5A，则（） A．开关S闭合时，通过L1的电流为0.5A B．通过L2的电流为0.4A C．开关S闭合时，通过L1的电流为0.4A D．通过L2的电流为0.9A 8．如图所示，在探究并联电路中的电流关系时，小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为I A=0.5A，I B=0.3A，I C=0.2A，在表格中记录数据后，下一步首先应该做的是：（） A．整理器材，结束实验 B．分析数据，得出结论 C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值 D．换用电流表的另一量程，再测出一组电流值 9．如图所示电路，闭合开关后，比较a、b、c、d四处电流的大小，其中不正确的是（） A．I a=I d B．I a＞I d C．I a＞I b D．I d＞I c 10．如图所示的电路图中，能用电压表正确测出灯L l两端电压的是（） A．B．C．D． 11．如图是某同学做实验时的电路图．闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是：（） A．电源正极与a之间开路B．L1、b之间开路 C．b、L2、c之间开路D．c与电源负极之间开路 12．如图所示，设电源电压保持不变，S1断开S2闭合时，电压表读数为4.5V，S1闭合S2断开时，电压表读数变为3V，灯泡L l和L2两端电压分别是（）

第2章网孔分析与节点分析

i4 R1 u S5 R2R 3 R4R5 R6u S3 u S2 IⅠ i1 i2i3 i5 i6 IⅡI Ⅲ a 第二章网孔分析与节点分析 2.1 网孔分析法 采用KCL、KVL需要列写的方程往往太多，手工解算麻烦。能否使方程数减少呢？网孔法就是基于这种想法而提出的改进。 一、网孔分析法定义： 选平面电路的网孔的电流为未知变量列出并求解方程的方法称为网孔法(mesh analysis)。 二、网孔电流的概念 在每个网孔中假想有一个电流沿网孔边界环流一周，而各支路电流看作是由网孔电流合成的结果。网孔的巡行方向也是网孔电流的方向。 注意：网孔电流是一种假想的电流，实际电路中并不存在。引入网孔电流纯粹是为了分析电路方便。 三、网孔分析法方程的列写规律 如图电路，选网孔作独立回路，设定网孔电流IⅠ、IⅡ、IⅢ如图所示。各支路电路看成是由网孔电流合成得到的，可表示为 i1 = IⅠ， i2 = IⅡ， i3 = IⅢ， R4支路上有两个网孔电流IⅠ、IⅡ流经,且两 回路电流方向均与i4相反，故 i4 = - IⅠ- IⅡ R5支路上有两个网孔电流IⅠ、IⅢ流经，故 i5 = - IⅠ+ IⅢ R6支路上有两个网孔电流IⅡ、IⅢ流经，故 i6 = - IⅡ - IⅢ 对节点a列出KCL方程，有 i1 + i4 + i2 = IⅠ+ (- IⅠ- IⅡ) + IⅡ≡ 0 可见，网孔电流自动满足KCL方程。 利用KVL和OL 列出三个独立回路的KVL 回路Ⅰ R1i1–R5i5–u S5–R4i4 = 0 回路Ⅱ u S2+ R2i2–R6i6–R4i4 = 0 回路Ⅲ u S5 + R5i5 + u S3 + R3i3–R6i6 = 0 将支路电流用网孔电流表示，并代入上式得 (Ⅰ) R1 IⅠ–R5 (- IⅠ+ IⅢ)–u S5–R4 (- IⅠ- IⅡ) = 0 (Ⅱ) u S2 + R2 IⅡ - R6 (- IⅡ - IⅢ)–R4 (- IⅠ- IⅡ) = 0 (Ⅲ) u S5 + R5 (- IⅠ+ IⅢ) +u S3 + R3 IⅢ–R6 (- IⅡ - IⅢ) = 0 将上述方程整理得： 网孔(Ⅰ) (R1+R4+R5)IⅠ+ R4IⅡ–R5IⅢ = u S5 R11R12R13(∑U S)1

初中物理电流电路电压电阻测试题

初二物理返校测试卷 3.在国际单位制中，电荷的单位是（） A. 伏特 B. 安培 C. 库仑 D.瓦特 4.小红发现教室里的一个开关可以同时控制两盏灯。图2中符合要求的电路图是（） 5.导体容易导电是由于（） A．导体中存在大量的自由电子B．导体中存在大量的自由电荷 C．导体中存在大量的自由离子D．导体中存在大量的带电粒子 6. 如图所示电路中，属于串联电路的是（） 7.在下图所示的四位科学家中，以其名字命名电阻单位的是（） A.安培 B.欧姆 C.伏特 D.法拉第 9.小明家装修房屋需要购买导线，关于导线种类的选择，最恰当的是（） A．强度大的铁丝B．细小价格较便宜的铝丝 C．粗一点的铜丝D．性能稳定的镍铬合金丝 10.关于电压下列说法错误的是（） A.电压是电路中形成电流的原因 B.电源是电路中提供电压的装置 11.关于电流表的使用方法下列说法中不正确的是（） A．电流表与被测用电器是串联关系 B．让电流从电流表的+接线柱流入，从—接线柱流出 C．电流表与被测用电器是并联关系 D．绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源的两极 12. 如图1所示，要使灯泡L1和L2组成并联电路，应（） A．只闭合S2 B．只闭合S3 C．只闭合S1和S3 D．只闭合S2和S3 13. 如图7(a)所示的实物图．与图7(b)所示电路对应的是姓名班级是否订资料指导教师 王文丽五班是徐磊 王晓红五班是徐磊 王乐五班是徐磊 原庆丹五班是徐磊 纳日松五班是徐磊 刘浩东五班是徐磊 邢磊五班是徐磊 14. 晚上有人走动发出声音时，路灯自动亮起来，一分钟后，若再无声音就自动断开 请判断小明设计的电路图是图中的（） 试卷 18. 电源电压为，闭合开关后，电压表的示数如图所示，则L1两端电压为（）A、 B、 C、 D、 19. 下面关于导体电阻的说法中，正确的是（） A、某导体两端的电压越大，这个导体的电阻就越大 B、通过导体的电流越大，这个导体的电阻就越小 C、导体中没有电流时，不可能对电流有阻碍作用，此时导体没有电阻 D、导体的电阻与电压、电流无关 20. 下图所示的为滑线变阻器的结构和连入电路情况示意图，当滑片向右滑动时，连入电路的电阻变小的为（） 1 2 3 1

网孔电流法和节点电压法例题分析

课题8：支路电流法、网孔电流法和节点电压法 课型：讲授 教学目的： （1）利用支路电流法求解复杂直流电路 （2）利用网孔电流法求解支路数目较多的电路。 （3）利用节点电压法求解节点较少而网孔较多的电路 重点、难点： 重点：支路电流法、网孔电流法、节点电压法求解复杂直流电路 难点：列方程过程中电压、电流参考方向及符号的确定。 教学分析： 本节主要还是在巩固基尔霍夫定律的基础上，利用实例分析支路电流法、网孔电流法、 节点电压法并将其用于实践案例中。 复习、提问： （1）节点的概念和判别？ （2）网孔的概念和判别？ 教学过程： 导入：求解复杂电路的方法有多种，我们可以根据不同电路特点，选用不同的方法去求解。其中最基本、最直观、手工求解最常用的就是支路电流法。 一、支路电流法 利用支路电流法解题的步骤： （1）任意标定各支路电流的参考方向和网孔绕行方向。 （2）用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程。有n个节点，就可以列出n-1个独立电流方程。 （3）用基尔霍夫电压定律列出L=b-（n-1）个网孔方程。 说明：L指的是网孔数，b指是支路数，n指的是节点数。 （4）代入已知数据求解方程组，确定各支路电流及方向。 例1试用支路电流法求图1中的两台直流发电机并联电路中的负载电流I及每台发电机的输出电流I1、和I2。已知：R1=1Ω，R2=0.6Ω，R=24Ω，E1=130V，E2=117V。 解：（1）假设各支路电流的参考方向和网孔绕行方向如图示。

图1 （2）根据KCL，列节点电流方程 该电路有A、B两个节点，故只能列一个节点电流方程。对于节点A有： I1+I2=I ① （3）列网孔电压方程 该电路中共有二个网孔，分别对左、右两个网孔列电压方程： I1R1-I2R2+E2-E1=0 ②（沿回路循行方向的电压降之和为零，如果在 I R+I2R2-E2=0 ③该循行方向上电压升高则取负号） （4）联立方程①②③，代入已知条件，可得： -I1-I2+I=0 I1-0.6I2=130-117 0.6I2+24I=117 解得各支路电流为： I1=10A I2=-5A I=5A 从计算结果，可以看出发电机E1输出10A的电流，发电机E2输出-5A的电流，负载电流为5A。由此可以知道： 结论：两个电源并联时，并不都是向负载供给电流和功率的，当两电源的电动势相差较大时，就会发生某电源不但不输出功率，反而吸收功率成为负载。因此，在实际供电系统中，直流电源并联时，应使两电源的电动势相等，内阻应相近。 所以当具有并联电池的设备换电池的时候，要全部同时换新的，而不要一新一旧。 思考：若将例1中的电动势E2、I2极性互换，列出用支路电流法求解I、I1、和I2所需的方程。 从前面的例子可以看出：支路电流法就是通过联立n-1个节点电流方程，L个网孔电压方程（n为节点数，L为网孔数）。但所需方程的数量取决于需要解决的未知量的多少。原则上，要求B条支路电流就设B个未知数。那么有没有特例呢？

新人教版九年级物理电流电压练习题doc

新人教版九年级物理电流电压练习题 1、用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两轻小物体，结果甲被 排斥，乙被吸引，则（） A、甲带正电，乙带负 电 B、甲带负电，乙带正电 C、甲带负电，乙不带电或带正电 D、甲带正电，乙不带电或带负电 2、在下列仪器中，能检验物体是否带电的是 （） A.电压表 B.电流表 C.电能表 D.验电器 4、金属导体中形成电流是（） A、正电荷的定向移动 B、自由电子的定向移动 C、正电荷和自由电子向相反方向的移动 D、正电荷和自由电子的无规则运动 5、在右图中，当开关S闭合时，能看到下列的哪一种现象 ( ) A、只有灯L1亮 B、只有灯L2亮 C、灯L1和L2都亮 D、灯L1和L2都不亮 6、如图所示的电路中，开关只控制灯L2的电路是（） 7、如图所示，用电流表测干路中电流的电路图，正确的是：( ) 8、10 个小灯泡串联在一起，已知某处电路的电流是100 mA，则通过每个小灯泡的电流是（） A、0.1mA B、10mA C、0.1A D、1000mA 9、如图所示是小刚同学在探究电流特点的实验中曾经接过的电路，其中正确的电路是（） 10、如图是测量通过小灯泡的四个电路图，其中接法正确的是（） 1

11、如图所示，当开关S闭合后，下列说法正确的是（） A．灯L1与灯L2是串联，且灯L1被短路 B．电压表可测出灯L1两端的电压 C．电流表A1测的是灯L1的电 流 D．电流表A2测的是灯L2的电流 12、在图所示的电路图中，能用电压表正确测出灯L l两端电压的是（） 13、如图所示，电路中两只灯泡L1和L2均正常发光，则下面说法中正确的 是〔〕 A．甲是电流表，乙是电压表B．甲是电压表，乙是电流表 C．甲、乙都是电流表D．甲、乙都是电压表 二、填空题 14、丝绸与玻璃棒相摩擦后，玻璃棒带（选填“正”或“负”）电，将丝绸靠近带负电的轻质小球时会相互〔选填“排斥”或“吸引”）. 15、自然界只有两种电荷，同种电荷相互，异种电荷相互。 16、从能的转化角度来看，摩擦起电的过程是把________能转化为______和______的过程。 17、有甲、乙、丙、丁四个塑料小球，其中三个球带电。将它们两两靠近，发现甲排斥乙，乙吸引丙，丙吸引丁；如果丁带电，可以确定不带电的是______球。 18、电路的基本组成部分包括_________________________，其中___________是提供能量的。 19、_____电荷定向移动的方向为电流方向。 20、只有电路时__________，电路中才有电流，如果电路没有闭合，或者导线没有连接好，电路在某处断开，这种状态叫做__________；直接用导线将电源两极连接起来叫做__________。 21、电路中的电流是由电子的______形成的，电流是有方向的，其方向就是从电源的______出发，经过开关和用电器，再回到电源的________。 22、城市中的路灯是联在一起的；家庭中的用电器都是联在一起的；圣诞树上使用的“满 天星”小彩灯是联的． 23、如图所示，当开关S1和S2断开时，电路处于_______状态；当S1闭 合S2断开时，电路处于_______状态；当开关S1和S2都闭合时，电路处 于_______状态。 24、如图所示电路中 (1)若使L1、L2串联，则应闭合________，断开______； (2)若使L1、L2并联，则应闭合________，断开______； (3)如果只闭合S1而断开S2、S3，则灯______亮； (4)同时闭合开关______和______是不允许的。 25、如图（a）所示，当开关S闭合时，两只电流表的示数分别由（b）、(c)两图读得，则电灯L1 中的电流是______ A，电灯L2中的电流是______ A，干路电流是______ A。 26、一节电池的电压是伏特，家庭照明电路的电压是伏特。只有低 于伏 2

节点电压法matlab

%利用matlab编写的节点电压法解电路电压NUM=5; %the number of the nodes R=ones(NUM,NUM);%存储电阻的矩阵 I=zeros(NUM,1);%存储电流源的矩阵 for a=1:NUM for b=1:NUM R(a,b)=realmax;%令矩阵中的值等于浮点数最大值end end para=1; while para==1%选择输入 type=menu('要输入的选项','电阻','电流源','结束'); switch type case 1 node1=input('元件的第一个节点: '); node2=input('元件的第二个节点: '); parameter=input('输入电阻/欧姆: '); R(node1,node2)=parameter; R(node2,node1)=parameter; case 2 node1=input('元件的第一个节点: '); node2=input('元件的第二个节点: '); parameter=input('电流源/毫安: '); I(node1,1)=parameter; I(node2,1)=-parameter; case 3 para=0; %退出 end end A=zeros(NUM,NUM); %电导矩阵 B=zeros(NUM,1); %电流源矩阵 tracer=1; for a=1:NUM for b=1:NUM if a~=b A(a,a)=A(a,a)+1/R(a,b); %节点的总跨导 end if b~=a A(a,b)=-1/R(a,b); %互导 end end end for a=1:NUM if I(a,1)~=0

初三物理电流电压练习题含答案.

初三物理电流电压练习题 一、选择题 1、如图所示电路，闭合开关Ｓ后，甲乙两表是电压表，示数之比是３：２，当开关Ｓ断开，甲乙两表是电流表，则两表的示数之比为（） Ａ．２：１Ｂ３：１Ｃ２：３Ｄ１：３ 2、如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S1、S2，两电表均有示数。若断开开关S2，则（） A．电流表的示数变大，电压表的示数变小B．电流表的示数变小，电压表的示数变大 C．电流表和电压表的示数都变小 D．电流表和电压表的示数都变大 3、标有“2V 1W”字样的小灯泡和标有“20 Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图12所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0～0.6 A”，电压表的量程为“0～3 V”，设小灯泡电阻不变。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表示数的范围是（） A．0.25 A～0.6 A 1.0 V～2.0 V B．0.30 A～0.5 A 1.0 V～l.5 V C．0.25 A～0.5 A 1.5 V～2.0 V D．0.25 A～0.5 A 1.0 V～2.0 V 4、图4所示，电阻Rl标着“lO Ω l A”，R2标着“5Ω1.2 A”，电流表A l、A2量程均为0～3 A， 电压表量程0—l5 V，在a、b之间接入电压可调的电源。闭合开关s后，为保证R1、R2均不损坏， 则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过（） A．16 V 1 A B. l0 V 2.2 A C．6 V 2.2 A D. 6 V 1.8 A 5、如图25所示电路，电源两端的电压一定，当开关s1闭合、s2断开时，电流表和电压 表示数分别为I1、U1；当再闭合s2，且将滑片P适当右移后，电流表和电压表示数分别 为I 2、U2，则下列叙述一定正确的是（） A. I1﹥I2 U1﹥U2 B. I1﹥I2 U1大于、小于或等于U2都有可能 C. U1﹤U2 I1=I2 D. U1﹤U2 I1大于、小于或等于I2都有可能

节点电压法

§ 3-3 节点电压法 一 节点电压 任意选择电路中某一节点作为参考节点，其余节点与此参考节点间的电压分别称为对应的节点电压，节点电压的参考极性均以所对应节点为正极性端，以参考节点为负极性端。如图3-7所示的电路，选节点4为参考节点，则其余三个节点电压分别为U n1、U n2、U n3。节点电压有两个特点： 独立性：节点电压自动满足KVL ，而且相互独立。 完备性：电路中所有支路电压都可以用节点电压表示。 二 节点电压法 以独立节点的节点电压作为独立变量，根据KCL 列出关于节点电压的电路方程，进行求解的过程。 建立方程的过程（如图3-7） 图3-7 第一步，适当选取参考点。 第二步，根据KCL 列出关于节点电压的电路方程。 节点1：0)()(315211=--+-s n n n n I U U G U U G 节点2：0)()(32322211=-++--n n n n n U U G U G U U G 节点3：0)()(31534323=--+--n n n n n U U G U G U U G ?? ?? ??????=????????????????????++---++---+003215433 5 3 3 2115 1 51s n n n I U U U G G G G G G G G G G G G G G 第三步，具有三个独立节点的电路的节点电压方程的一般形式

???? ? ?????=????????????????????332211321333231232221131211s s s n n n I I I U U U G G G G G G G G G 式中，)(j i G ij =称为自由导，为连接到第i 个节点各支路电导之和，值恒正。 )(j i G ij ≠称为互电导，为连接于节点i 与j 之间支路上的电导之和，值恒为负。 sii I 流入第i 个节点的各支路电流源电流值代数和，流入取正，流出取负。 三 仅含电流源时的节点法 第一步，适当选取参考点； 第二步，利用直接观察法形成方程； 第三步，求解。 四 含电压源的节点法 第一类情况：含实际电压源：作一次等效变换。 第二类情况：含理想电压源。 ① 仅含一条理想电压源支路，如图3-8。 图3-8 ａ.取电压源负极性端为参考点：则s n U U =1 ｂ.对不含有电压源支路的节点利用直接观察法列方程： )(0)(3543231533232111=+++--=-+++-n n n n n n U G G G U G U G U G U G G G U G ｃ.求解 ② 含多条不具有公共端点的理想电压源支路，如图3-9。 U

电流表格模板和电压表格模板测量练习测试题

电流表格模板和电压表格模板测量练习测试题(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除

L 2 V L 1 A B C D 电流表和电压表测量练习题 1、下图中电压表测量谁的电压 2、如下图所示，L 1和L 2是 联，的a 端是 接线柱，b 端是 接线柱。测量________两端的电压。 3、如图所示为用电压表测量灯泡两端电压的电路图，其中正确的是（ ） A ．图 A B. 图 B C ．图 C D ．图 D 第2题 4、下列各图中测量L 1电压的电路，正确的是（ ） 9、判断下列各图中电压表所测量的对象。 （1）如图1，电灯L 1、L 2是 联，电压表V1测量 两端的电压,电压表V2 测量 两端的电压 （2）如图2，电灯L 1、L 2是 联，电流表A 测通过 的电流。电压表V 测量 两端的电压。 （3）、如图4，电灯L 1、L 2、L 3是 联，电流表A 1测量通过 的电流，电流表A 2测通过 的电流，电流表A 3测通过 的电流。 10、用电流表测量灯泡L 1中的电流， 下图中正确的是〔 〕 11、下列各图中，电路连接没有错误，电表均有正常示数，请判定甲、乙各是电流表还是电压 表。 12、如图2是某同学做实验时的电路图。闭合开关S 后，发现灯泡L 1、L 2均不亮， 电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是：（ ） A ．电源正极与a 之间断路 B ．a 、L 1、b 之间断路 C ．b 、L 2、c 之间断路 D ．c 与电源负极之间断路 A 1 A 2 S V 1 V 2 R 1 R 2 P S A V a b P S A R V 1 V 2 L 1 L 2 图 1 图4 L 1 A 1 A 2 A 3 L 2 L 3

节点电压分析法

3.2.2 节点电压法 这种方法是在具有N 个节点的电路中，选取一个节点为参考点，其余各节点到参考点的电压（电位）称为该节点的节点电压，以节点电压为未知量列写除参考点外的N -1个节点的KCL 方程，连立求解该方程组求出节点电压，进而求出各支路电流。 1.节点电压法 现通过图3-22 所示电路求解各支路电流来阐述节点电压法。 在图3-22所示电路中，选0节点为参考点，1、2节点的节点电压分别为Un 1、Un 2，则各条支路的电流分别用节点电压表示为 11111n n U G R U I == 22222n n U G R U I == )(2133 213n n n n U U G R U U I -=-= )(2144214n n n n U U G R U U I -=-= )(2155215n S n S U U G R U U I -=-= 根据KCL 列1、2节点的电流方程： 节点1： 03211=---I I I I S 5S1图3-22 节点电压法

节点2： 022543=--++S I I I I I （3-24） 将支路电流用对应的节点电压代入上面的两节点1、2的电流方程式式（3-24），整理得： 11 2254321431 2431431)()()()(R U I U G G G G U G G I U G G U G G G S S n n S n n +-=+++++-=+-++ （3-25） 解式（3-25）方程组，求出节点电压21,n n U U ，便求出各支路电流。 观察与分析上题有如下特点： 1）式（3-25）中节点1的电流方程中，1n U 前面的系数是431G G G ++是连到节点1的所有电导之和，称为节点1的自电导，用11G 表示，即。43111G G G G ++=；同理在节点2的方程中2n U 前面的系数是5432G G G G +++，是连到节点2所有电导之和，称为节点的自电导，可用22G 表示，即543222G G G G G +++=，自电导总取正值。 2）在式（3-25）中，节点1的电流方程中2n U 前面的系数是)(31G G +-；在节点2的方程中，1n U 前面的系数 也是)(31G G +-，它们是节点1和节点2之间相连接的各支路的所有电导之和，称为互电导，互电导总取负值。 3）式（3-25）等式右边分别为流入节点1和节点2的电流源电流的代数和（流入为正，流出为负）；若是电压源与电阻相串联的支路，则相当于变换成电流源与电导相并联的支路，分别用21,Sn Sn I I 表示，则 11S Sn I I =，1122R U I I S S Sn + -= 这样，式（3-25）可写成： ∑∑=+-=-22221121 212111Sn n n Sn n n I U G U G I U G U G （3-26） 这就是具有两个独立节点电路的节点电压方程得一般形式。 将式（3-26 ）推广，对具有n -1个独立节点的电路，若将第n 个节点指定

(完整版)电流、电压与电位练习题.doc

1.3 电流 姓名： 一、填空题 1、电荷的（）形成电流，电流的大小用（）来衡量，其定义式是（）。我们规定（）为电流的方向。在金属导体中电流方向 与电子的运动方向（）。 2、通过一个电阻的电流是10A，经过（）min，通过这个电阻横截面的 电荷量是（）。 3、导体中的电流为1A ，经过（）min，通过导体横截面的电荷量为12C。 4、单位换算： 5mA= （）A；10kA=（）A。 5、电流的单位是（），用万用表测量电流时应把万用表（）再被测电路里。 二、选择题 1、电流的方向规定是（）。 A 、正电荷定向移动的方向B、负电荷定向移动的方向 C、带电粒子移动的方向 D、无方向 2、通过一个电阻的电流是5A ，经过4min ，通过该电阻横截面的电荷量是（）。 A 、20C B、50C C、1200C D、2000C 1.4 电压与电位 一、填空题 1、电路中两点间的电位差叫（）。 2、衡量电场力做功本领大小的物理量叫（），其定义式为（）。 3、电位是（）值，它的大小与参考点选择（）；电压是（）值，它的大小与参考点选择（）。 4、电压的正方向规定为（）。 5、将一电量为 q=2×10-6 C的点电荷从电场外一点移至电场中某点，电场力做功 为 4×10-5 J，则 A点的电压为（）。

6、带电量为 6×10-8 C的检验电荷从电场中的A点移到 B点时，它的电能减少了6×10-7 J，则在这个过程中，电场力对检验电荷做了（）功， A、B 两点之间的电压为（）。 -8 C 的电荷从电场中的 A点移到电位 V =10V的 B 点，电场力做 3 7、把 q=1.5 ×10 B -8 J 的负功，那么 AB间的电压 U =（），A 点电位 V =（）；若×10 AB A 将电荷从-8 J 的正功，则 C点电位 V =（）， A 点移到 C点电场力做 6×10 C U BC=（）。 8、如图 1.2 所示电路中，以 C 为参考点，则 V A=( ),V B=( ) ，U =( ) ，U =( ) ；若以 B 为参考点，则 V =( ) ，V =( ) ，AB AC A C U =( ) ，U =( ) 。 AB AC 二、选择题 1、电路如图 A 、0V 1.3 所示， A、B B、3V 两点间的电压为（ C、6V D、9V ）。 2、电路中两点间的电压高，则（）。 A 、这两点的电位都高B、这两点的电位差大C、这两点的电位都大于零D、无法判断

节点电压法

节点电压法的计算机编程实现 学院： 专业： 班级： 学号：

目录 1.问题与假设 (2) 1.1课题研究价值 (2) 1.2问题的简化与假设 (2) 1.3节点电压法求解过程 (2) 2.建模过程 (2) 2.1节点电压法的简介 (2) 2.2模型的建立 (3) 2.3节点电压法线性方程组的原理与求解 (3) 3.算法实现 (4) 3.1MATLAB源代码 (4) 3.2实例演示 (6) 4.心得体会 (7) 5.参考文献 (8)

1.问题与假设 1.1课题研究价值 节点电压是一种求解对象的电路计算方法。节点电压是在为电路任选一个节点作为参考点（此点通常编号为“0”），并令其电位为零后，其余节点对该参考点的电位。在一个拥有多个电子元器件且物理拓扑结构确定的电路中，当电路中各处的电压电流均处于稳定状态时，如何求出加载在各个元器件上的电压？实际生活中，比较复杂的电路运用电脑程序求解为解决问题提供了方便。 1.2问题的简化与假设 假设电路属于集总电路,即电路中电压电流的效应不受电路线度的影响并且在接通瞬间完成。同时电路中的电子元器件仪限于电阻，电容，电感以及容性和感性器件。电路中只有独立的稳定电压源，不含受控电压源或电流源。 1.3节点电压法求解过程 第一步：把电压源与阻抗的串联形式化为电流源与阻抗的并联形式 第二步：标出结点，并把其中一个结点选为参考结点（一般为0电位点） 第三步：列出结点电压方程。 列方程方法：自电导乘以该结点电压+∑与该结点相邻的互电导乘以相邻结点的电压=流入该结点的电流源的电流-流出该结点电流源的电流 [注：这里的“+”是考虑了互导纳是电导的相反数，如果不考虑相反数的话，这个“+”就得写为“-”] 第四步：联立求解出上面所有的结点电压方程。 2.建模过程 2.1节点电压法的简介 电路中各个器件两端接入电路并且与其他器件相连接，相连接处构成了节点,因此加载在电路元件上的电压即为元器件两端的电势差，因此我们可以将把求器件上的电势差的问题化为求元器件两端的电势。这种方法称为节点电压法，是电路分析中最常用的方法。使用节点电压法首先选择一个结点作为参考结点，其余结点与参考结点之间的电压称为结点电压。结点电压的方向均由结点指向参考结点。 2.2模型的建立

电流电压电阻练习题(精编文档).doc

【最新整理，下载后即可编辑】 初三物理专题——电流电压电阻练习题 一、选择题 1、如图所示，闭合电健，两个灯泡都不亮，电流表指针 几乎未动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可 能是[ ] A．电流表坏了或未接好 B．从a经过L1到b的电路中有断路 C．L2灯丝烧断灯座未接通 D．电流表和L1、L2都坏了 2、如图所示，闭合开关S后，L1和L2两盏电灯都不 亮，电流表指针几乎没有偏转，电压表指针明显偏转， 该电路的故障可能是( ) A、L1灯丝断了 B、L2灯丝断了 C、电流表损坏 D、L2灯炮处短路 3、如下图所示电路，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1、L2均发光，过一段时间后，两灯均不亮，此时，示数变小， 示数变大，则电路中（） A. 灯L1断路 B. 灯L1短路 C. 灯L2断路 D. 灯L2短路 4、在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中，小刚发现实验器材中金属丝只有一根，其它器材足够，那么下面的一些探究活动他不可能完成的是 A、探究导体电阻与材料的关系； B、探究导体电阻与长度的关系； C、探究导体电阻与横截面积的关系； D、探究导体电阻与温度的关系。 5、在如图甲所示电路中，当闭合开关后， 两个电压表指针偏转均为上图乙所示，则电灯L1和L2两端的电压分别为

A．7.2V 1.8V B．9V 1.8V C．1.8V 7.2V D．9V 7.2V 6、如图所示，闭合开关S后，灯泡L发光，现把滑动变 阻器的滑片P向a端移动，则灯泡L的亮度与电流表示 数的变化情况是：（） A、灯泡L变亮，电流表示数变大 B、灯泡L变暗，电流表示数变小 C、灯泡L变亮，电流表示数变小 D、灯泡L变暗，电流表示数变大 7、图4所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭 合，滑动变阻器的滑片P从图示位置向右移动时，灯泡的 亮度及电压表示数变化情况是 A．灯泡变亮，电压表示数不变 B．灯泡变暗，电压表示数减小 C．灯泡亮度不变，电压表示数不变 D．灯泡亮度不变，电压表示数增大 8、如图所示,当开关闭合后,电流表A1和A2的示数与开关闭合前相比较,下列说法中正确的是: A.A1不变,A2增大 B.A1和A2的示数都增大 C.A1和A2的示数都减小 D.A1减小,A2增大 9、如图9所示，L1和L2是两只相同的灯泡，a、b是电流表或电压表。闭合开关S后，若亮灯都能发光，则 A.a、b均为电流表 B.a、b均为电压表 C.a为电流表，b为电压表 D.a为电压表，b为电流表 10、关于电流表和电压表的使用方法，下列说法中正确的是（） A. 测量电压时，电压表必须与被测电路串联 B. 测量电流时，电流表必须与被测电路串联

电流电压测试题

电流电压测试题 第五探究电流 第一节电流 知识点一．电流 （1）、电流的形成：_______________形成电流。（注：该处电荷是自由电荷。对金属讲是自由电子定向移动形成电流；对酸、碱、盐的水溶液讲，正负离子定向移动形成电流。）（2）、方向的规定:把_________定向移动的方向规定为电流的方向。（注：在电外部，电流的方向从电的_____极流出，回到____极。电流的方向与自由电子定向移动的方向相反） （3）、获得持续电流的条件：电路中有电和电路为通路。 （4）、电流的三种效应：电流的______效应（如白炽灯，电饭锅等）；电流的______效应，（如电铃、电磁铁等）；电流的___________效应（如电解、电镀等）。 （5）、电流的定义：每秒通过导体某一横截面的电荷多少（电荷量）表示电流的大小。符号：I表示。（说明：电流只与通过的电荷多少和通电时间有关，与导线的粗细等无关。） （电流定义式：I=Q/t；I表示电流，单位是：A；Q表示电荷量，单位是：；t表示时间，单位是：s)

（6）、单位：1、国际单位：安A2、常用单位：毫安（A）、微安（μA） 3、换算关系：1A=1000A1A=1000μA1A=106μA 知识点二：电流表 （1）、电流表：测量电流大小的仪表。符号： （2）、使用前观察:量程、分度值、指针是否指零（调零）。 （3）、使用时规则：①电流表要________在电路中； ②电流从电流表的_____接线柱流入，_____接线柱流出，否则指针反偏； ③被测电流不要超过电流表的__________;（不能估计被测电流时，选大量程试触） ④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电两极上。原因电流表相当于一根导线，会烧坏电流表。 知识点三：电路中的电流规律 （1）串联电路：串联电路中各处的电流_________;即：（I=I1=I2=…=In） （2）并联电路：并联电路中干路里的电流等于各支路中的电流___________.即：（I=I1+I2+…+I2） 对应练习题: 1.如图所示电路中，灯泡L1和L2间的连接方式是_____联电流表测量的是灯________的电流,如果灯L1熄灭,则电

电流与电压练习题

1.如图所示，当开关S 闭合时，电流表示数为0.9A ，当开关S 断开时，电流表示数为0.5A ，则（ ） A. 开关S 闭合时，通过L 1的电流为0.5A B. 通过L 2的电流为0.4A C. 开关S 闭合时，通过L 1的电流为0.4A D. 通过L 2的电流为0.9A 2．如图所示电路，闭合开关后，比较a 、b 、c 、d 四处电流的大小，其中正确的是（ ） A ．I a ＝I d B ．I a ＜I b C ．I b ＞I c D ．I c ＝ I d 3．在图所示的电路图中，能用电压表正确测出灯L l 两端电压的是（ ） 4．如图是某同学做实验时的电路图。闭合开关S 后，发现灯泡L 1、L 2均不亮，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则该电路中的故障是：（ ） A ．电源正极与a 之间断路 B ．a 、L 1、b 之间断路 C ．b 、L 2、c 之间断路 D ．c 与电源负极之间断路 5.如图2示，已知两只灯泡L 1和L 2是串联的，则在①、② 和③三个电表中（电流表或电压表）判断正确的是( ) A. ①是电流表，②和③是电压表； B. ①和③是电压表，②是电流表； C. ①和②是电流表，③是电压表； D. ①②和③都是电流表 6.做电学实验时应学会检查和排除电路故障。如图是一位同学研究串联电路电流、电压特点的电路图。当闭 合开关时，只有一个灯亮，A 和V 均有示数，故障的原因可能是( ) A ．L 1短路 B ．L 2短路 C ．L 1断路 D ．L 2断路 7.如图所示，电源电压一定。关于电路的工作情况，下列说法正确的是( ) A 、只闭合S 1时，两只灯泡是串联的 B 、若先闭合S 1，再闭合S 2，电压表读数不变、电流表读数变大 C 、若电压表和电流表位置对调，闭合S 1 、S 2后，则两表都被烧坏 D 、若灯L 1被短路，闭合S 1 、S 2后，则灯L 1不亮，灯L 2亮，电流表损坏 8、某同学在做“用电流表测电流”的实验中，所用电路如图甲所示，按电路图正确连接电路并接通开关S 后，电流表A 1、A 2的计数如图乙，则A 1读数是 _____A;A 2的读数是_____A;那么R1的电流是________A,R2的电流是_________A 。 9．随着科学技术的发展及人民生活水平的提高，移动电话（手机）的使用相当普及，手机电池是可充电电池，在给手机电池充电时电能转化为化学能。若电池在对外供电时，能量转化是____________________________;若某电池的电荷 量是7.2×104 C ，对外供电电流是200mA 时。则对外供电时间为_____________h. 10、在方框中画出灯泡L 1和灯泡L 2并联，电流表测灯泡L 1电流的电路图，并在图上连接实物图． 11. 根据图所示的电路图，用笔画线代替导线，连接实物电路 (要求导线不能交叉)。

电路的基本分析方法(节点法、网孔法)

1．试列出求解网孔电流I 1、I 2、I 3所需的网孔方程式（只列方程，无需求解）。 Ω 100 解： ??? ??--=-+=-+=--+++60 120100)10010060200)400200120100200)200300100100(1312321I I I I I I I （ （ 2. 图示电路，试用网孔法求U 3。 解： 2 3434323211144046202631m m m m m m m m m m i u i i i i i i i i A i =-=+-=-+-=-+-= 3.用网孔法求图中的电压U 。 解：网孔电流如图所示。 1I 2 I + _ 1 U

2 12121121242I U I I U I U I ==-=-= 4.试用网孔法求如图所示电路中的电压U 。（只列方程，不求解） 解： 123 2010840I I I --=- 1231024420I I I -+-=- 123842020I I I --== 38I = 5．列出求解图示电路结点1、2、3的电压所需的结点电压方程式（只列方程，无需求解）。 解： U + —

??????? ? ?--=-+=-+=S S S S I R U U R U R R I U R U R R U U 4111341 12 23 22 11)11 1)11 （（ 6．试用结点电压法求如图所示电路中的电流I 。（只列方程，无需求解） U 3 解：结点电压方程如下： 8 2408121)8 1812142081101)8 1 411012 4021101)211011013 2 133123 21U I U U U U U U U U U =?????????- =--++= --++=--++又有（（（ 7．试列出为求解图示电路中U 1、U 2、U 3所需的结点电压方程式（只列方程，无需求解）。 3 解：

[电路分析]节点电压法

节点电压法 .一、节点电压方程出发点 进一步减少方程数，用未知的节点电压代替未知的支路电压来建立方程。 图3.2-1电路共有4个节点、 6条支路（把电流源和电导并联的电路看成是一条支路）。用支路电流法计算，需列写6个独立的方程 选取节点d为参考点，d点的电位为，则节点a、b、c为独立的节点，它们与d 点之间的电压称为各节点的节点电压（node voltage），实际上就是各点的电位。这样 a、b、c的节点电压是。 各电导支路的支路电流也就可用节点电压来表示 结论：用3个节点电压表示了6个支路电压。进一步减少了方程数。 1、节点电压方程 根据KCL，可得图3.2-1电路的节点电压方程

节点电压方程的一般形式 自电导×本节点电压－Σ（互电导×相邻节点电压）= 流入本节点的所有电流源的电流的代数和 自电导（self conductance）是指与每个节点相连的所有电导之和，互电导（mutual conductance）是指连接两个节点之间的支路电导。 节点电压法分析电路的一般步骤 确定参考节点，并给其他独立节点编号。列写节点电压方程，并求解方程，求得各节点电压。由求得的节点电压，再求其他的电路变量，如支路电流、电压等。 例3.2-1 图3.2-1所示电路中，G1=G2=G3=2S，G4=G5=G6=1S，， ，求各支路电流。 解：1. 电路共有4个节点，选取d为参考点，。其他三个独立节点的节点电压分别为。 2. 列写节点电压方程 节点a： 节点b： 节点c： 代入参数，并整理，得到 解方程，得

3. 求各支路电流 特别注意：节点电压方程的本质是KCL，即Σ(流出电流) =Σ(流入电流)，在节点电压方程中，方程的左边是与节点相连的电导上流出的电流之和，方程的右边则是与节点相连的电流源流入该节点的电流之和。如果某个电流源上还串联有一个电导，那么该电导就不应再计入自电导和互电导之中，因为该电导上的电流（与它串联的电流源的电流）已经计入方程右边了。 例3.2-2 图3.2-2所示电路，试列出它的节点电压方程。 解：对于节点a，流入的电流源的支路上还串联了一个电阻R1，在计算a点的自电导时，不应再把R1计算进去，所以a点的节点电压方程为 b点的节点电压方程为 2、弥尔曼定理 当电路只有两个节点时，这种电路称为单节偶电路（single node-pair circuit）。对于单节偶电路，有弥尔曼定理。 弥尔曼定理：对于只有两个节点的单节偶电路，节偶电压等于流入独立节点的所有电流源电流的代数和除以节偶中所有电导之和。

初三物理电流电压练习题含答案

弟25聽囲 为I 2 、 U ，则下列叙述 一定正确的是 （ ) A. I 1 > I 2 Ui > U 2 B. I 1 > I 2 U 1大于、小于或等于 U 2都有可 能 C. U 1 < U 2 I 1 = 1 2 D. U 1 < U 2 I 1大于、小于或等于 I 2都有可能 1 / 10 初三物理电流电压练 习题 、选择题 1、如图所示电路，闭合开关S 后, 则两表的示数之比为 （ ） A.2:l B 3:1 A .电流表的示数变大，电压表的示数变小 B. 电流表的示数变小，电压表的示数变大 C .电流表和电压表的示数都变小 D .电流表和电压表的示数都变大 3、标有“ 2V 1W ”字样的小灯泡和标有“ 20 Q 1A ”字样的滑动变阻器连接在如图 12所示的电路中，其中电 源电压为6V ,电流表的量程为“ 0?0.6 A ”，电压表的量程为“ 0?3 V ”，设小灯泡电阻不变。闭合开关，移 2、如图所示的电路中, R1、R2均为定值电阻，电源电压不变，闭合开关 S1、S2,两电表均有示数。若断开开 甲乙两表是电压表， 示数之比是3: 2,当开关S 断开，甲乙两表是电流表, 动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表示数的范围是 （ ） A. 0.25 A ?0.6 A 1.0 V ?2.0 V B. 0.30 A ?0.5 A C . 0.25 A ?0.5 A 1.5 V ?2.0 V D. 0.25 A ?0.5 A 4、图4所示，电阻 RI 标着 “ 10 Q I A ”， R2 标着“ 5 Q 1.2 A ”， 电压表量程0—15 V ,在a 、b 之间接入电压可调的电源。 闭合开关s 后，为保证R 、F 2均不损坏, 则允许加的电源电压和通过电流表 A 的电流不得超过 （ A . 16 V 1 A B. I0 V 2.2 A C . 6 V 2.2 A D. 6 V 1.8 A 5、如图25所示电路，电源两端的电压一定，当开关 S 1闭合、S 2断开时，电流表和电压 表示 数分别为丨1、U ;当再闭合s 2 ，且将滑 片P 适当右移后，电流表和电压表示数分别 1.0 V ?I.5 V 1.0 V ? 2.0 V 电流表A 、A 量程均为