1、电工基础第一章：直流电路第一部分：直流电路之串、并、混联电路练习题：（一）、填空题1在串联电路中，等效电阻等于各电阻 。串联的电阻越多，等效电阻越 。2在串联电路中，流过各电阻的电流 ，总电压等于各电阻电压 ，各电阻上电压与其阻值成 。3利用串联电阻的 原理可以扩大电压表的量程。4在并联电路中，等效电阻的倒数等于各电阻倒数 。并联的的电阻越多，等效电阻值越 。5 利用并联电阻的 原理可以扩大电流表的量程。6 在220V电源上串联额定值为220V、60W和220V、40W的两个灯泡，灯泡亮的是_；若将它们并联，灯泡亮的是_。7 图1_1所示电路中，已知Uab=6V, U=2V, 则R=_。8 图
2、1_2所示电路中，R=_。9 图1_3所示电路中，由Y联结变换为联结时，电阻R12=_、 R23=_ 、R31=_。10图1_4所示电路中，由Y联结变换为联结时，电阻R12=_、 R23=_ 、R31=_。11图1_5所示电路中，由Y联结变换为联结时，电阻R12=_、 R23=_ 、R31=_。12图1_6所示电路中，由联结变换为Y联结时，电阻R1=_、 R2=_ 、R3=_。图13 图14 图1513图1_7所示电路中，由联结变换为Y联结时，电阻R1=_、 R2=_ 、R3=_。14图1_8所示电路中，由联结变换为Y联结时，电阻R1=_、 R2=_ 、R3=_。15图1_9所示电路中，有_个
3、联结，有_个Y联结。16图1_10所示电路中，R中电流为_。（二）、选择题1图1_11所示电路，下面的表达式中正确的是_。a) U1=-R1U/(R1+R2) b) U2=R2U/(R1+R2) c) U1=R2U/(R1+R2)2图1_12所示电路，下面的表达式中正确的是_。a) U1=-R1U/(R1+R2) b) U2=R2U/(R1+R2) c) U2=-R2U/(R1+R2)3如图1_13所示电路，下面的表达式中正确的是_。a) I1=-R1I/(R1+R2) B) I2=R2I/(R1+R2) c) I1=-R2I/(R1+R2)4如图1_14所示电路，下面的表达式中正确的是_。a
4、) I1=R2I/(R1+R2) B) I2=-R2I/(R1+R2) c) I1=-R2I/(R1+R2)（三）、判断题1图1_15所示电路中，Rab为4。 （ ）2图1_16所示电路中，Rab为3。 （ ）3图217所示电路中，当R2为增加时，安培表指示值增加。 （ ）4图218所示电路中，S闭合后，电压U的数值增加。 （ ）5在同一电路中，若流过两个电阻的电流相等，这两个电阻一定是串联。 （ ）6在同一电路中，若两个电阻的端电压相等，这两个电阻一定是并联。 （ ）7我们把那种不能用串并联方法进行简化求其总电阻的电路称为“复杂电路”。 （ ）8将电路中的电阻进行Y-变换，并不影响电路其余未
5、经变换部分的电压和电流。 （ ）图119 图1209图219所示为复杂电路。 （ ） 10图220所示为复杂电路。 （ ）第二部分 电路的功率一、学习要点：1、掌握关联参考方向与非关联参考方向时电路功率的计算；2、理解功率正负值班的意义。二、知识点：电路的作用之一是将电能转换成其它形式的能量，描述能量的转换的物理量是电功率。一个电路元件（或一段电路）上的电功率等于该元件（或该段电路）两端的电压与流过该元件（或该段电路）的电流的乘积，即P=IU（直流电路）或P=ui( 交流电路)。（1） 当电压、电流取关联参考方向时，有P=IU（直流电路）或P=ui( 交流电路)。（2） 当电压、电流取非关联参
6、考方向时，有P=-IU（直流电路）或P=-ui( 交流电路)。（3） 在此规定下，若计算结果大于0，表示元件（或该段电路）吸收功率，为负载元件；若计算结果小于0，表示元件（或该段电路）发出功率,为电源元件。（4） 功率的单位为W（瓦特）、KW（千瓦）、mW(毫瓦）1W=10-3KW=103mW说明：什么是关联方向？当一个元件或一段电路上的电流和电压参考方向一致时，则称它们为关联的参考方向（如图a）。否则就是非关联参考方向(如图b)。例1如：电路如图所示：已知U1=14V，I1=2A，U2=10V，I2=1A，U3=-4V，I4=-1A，求：各方框电路中的功率，并说明是负载还是电源。练习与思考：
7、1、 有一额定值10W、500欧的绕线电阻，其额定电流为多少？在实用时电阻两端的电压最大为多少？2、 在图中，已知U=220V，I=-1A，试问哪些方框是电源，哪些是负载？3、 图 a所示是一电池电路，当U=3V，E=5V时，该项电池是用作电源（供电）还是负载（充电）？图B也是一电池电路，当U=5V，E=3V时，则又如何？4、一个电热器从220V的电源上取用的功率是1000W，如果将它接到110V的电源上，则取用的功率是多少？第二部分：电阻获得最大功率的条件知识要点：掌握电阻获得最大功率的条件与简单的计算一、填空题1电路的运行装态一般分为 、 、 。2负载获得最大功率时称负载与电源相 。3当负
8、载被短路时，负载上电压为 ，电流为 ，功率为 。4负载获得最大功率的条件是 。二、判断题1当负载被断开时，负载上电流、电压、功率都是零。 （ ）2我们所说的负载增加、减少，是指负载电阻值的增加、减少。 （ ）3当负载取得最大功率时，电源的效率为100%。 （ ）4图21所示电路中，负载上取得的最大功率为18W。 （ ）四、计算题1今有一台12W扩音机，要求匹配电阻8，现只有一只4、3W的扬声器，采用串联电阻的方法来达到匹配目的。求此串联电阻值及其额定功率。2图2_2所示电路，求各元件上的电压、电流及功率。3上题电路，若将开关S1合上，求各元件上的电压、电流及功率。4上题电路，若将开关S1及S2
9、都合上，求各元件上的电压、电流及功率。 图21 图22 第三部分：基尔霍夫定律（一）、基础知识点：无论一个电路有多复杂，它都是由一些结点、支路和闭合回路组成。基尔霍夫定律规定了电路中任一结点电流和任一闭合回路各段电压所必须服从的约束关系，是电路分析的基本理论依据。基尔霍夫电流定律（KCL）（1） 应用范围：用于确定电路中结点电流之间的关系。（2） 文字描述及方程式电路中任一瞬间，流出任一结点电流之和恒等于流入结点的电流之和。流入、流出指参考方向是指向还是背向结点。指向为流入，背向为流出。电路中任一瞬间，任意结点上电流代数和恒等于零。正负由参考方向决定，流入为正，流出为负。（3）应用KCL列方程
10、式的步骤选定结点。标出各支路电流参考方向。针对结点应用KCL定律列方程。列出KCL方程（对上图a点）基尔霍夫电压定律（KVL）（1）应用范围：用于确定任一闭合电路中各段电压之间的关系。（2）文字描述及方程式任一回路内各段支路电压的代数和为零。（3）用基尔霍夫方程组解题的步骤：1任意地规定各支路电流的正方向。2数出节点数n，任取其中（n-1）个写出（n-1）个节点方程。3数出支路数p，选定m=p-n+1个独立回路，任意指定每个回路的绕行方向，列出m 个回路方程。4对所列的（n-1）+ （p-n+1）=p个方程联立求解。5根据所得电流值的正负判断各电流的实际方向。（二）、复习题一、 填空题I1I2
11、I31、如图电路，已知：I1=2A，I2=3A，则I3=( )。+U1+U22、如图电路，已知U1=5V，U2=3V，则U=( ) 。U3、 基尔霍夫定律包含（）定律和（）定律。4、 如图所示电阻电路中，电流I=（）。二、 选择题1. 根据下图所示电路，选择正确的表达式。将它的编号填写在括号内（ ）（多项选择）（a） （b）（c） （d）2. 某节点B为三条支路得连接点，其电流分别为I1=2A，I2=4A，则I3为（ ）（设电流参考方向都指向节点A） -2A -4A -6A3. 从回路中任意一节点出发，以顺时针方向或逆时针方向沿回路循环一周，则在这个方向上电动势代数和等于各电压降的代数和称为(
12、 )。A)节点电流定律 B)回路电压定律 C)欧姆定律 D)楞次定律三、判断题：1. 基尔霍夫定律对于任一时刻的电压、电流来说都是成立。（ ）2. 网孔一定是回路，而回路未必是网孔。（ ）3. 电路中任意一个回路都可以称为网孔。 （ ）4. 基尔霍夫电压定律（KVL）适用于闭合回路或假想的闭合回路。（）四、计算题：1、 用基尔霍夫定律求电路各支路电流 I2E1E2R2R1R3I1I3图42、如图4所示电路中，已知利用基尔霍夫定律求出各支路的电流。3、用基尔霍夫定律求图示电路中各支路电流、。 已知：, 。4、如图所示，已知E1=E3=5V，E2=10V，R1=R2=5，R3=15。利用去路电流法
13、求各支路的电流及电压U ab.第四部分 电位概念与计算1. 电位的概念电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX”或X 。 通常设参考点的电位为零。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算； (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。2. 举例说明电位与电压的区别：求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。解：设 a为参考点， 即Va=0VVb=Uba= 106= -60VVc=Uca = 420 = 80 VVd =Uda= 65 = 30 V
14、Uab = 106 = 60 VUcb = E1 = 140 VUdb = E2 = 90 V设 b为参考点，即Vb=0VVa = Uab=106 = 60 VVc = Ucb = E1 = 140 VVd = Udb =E2 = 90 VUab = 106 = 60 VUcb = E1 = 140 VUdb = E2 = 90 V结论：(1) 电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；(2) 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变， 即与零电位参考点的选取无关。3、借助电位的概念可以简化电路作图例2： 电路如下图所示，(1) 零电位参考点在哪里？画电路
15、图表示出来。(2) 当电位器RP的滑动触点向下滑动时，A、B两点的电位增高了还是降低了？例3、分别求开关S断开和闭合时A点的电位VA。解：当S断开时，等效电路如下图：当S闭合时，等效电路如下图：例4：求A点电位。解：将原图等效为：练习题：1: 图1示电路，计算开关S 断开和闭合时A点 的电位VA2、求图2所示电路中Ua的电位值。3、求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。5、求A点电位。第五部分：支路电流法要求：理解什么是支路电流法，学会列出电流与电压回路方程。一、填空题1所谓支路电流法就是以_ 为未知量，依据_ 列出方程式，然后解联立方程得到_ 的数值。2用支路电流法解复杂直流电路
16、时，应先列出_ 个独立节点电流方程，然后再列出_个回路电压方程（假设电路有n条支路，m各节点，且nm）。3图229所示电路中，可列出_个独立节点方程，_个独立回路方程。4图230所示电路中，独立节点电流方程为_，独立网孔方程为_、_。5根据支路电流法解得的电流为正值时，说明电流的参考方向与实际方向_；电流为负值时，说明电流的参考方向与实际方向_。6 某支路用支路电流法求解的数值方程组如下：则该电路的节点数为_,网孔数为_。二、选择题1图229所示电路中，节点数与网孔数分别为_个。 a) 4, 3 b) 3, 3 c) 3, 42图229所示电路，下面结论正确的是_。 a) b) c) 3图23
17、0所示电路中，如将I2参考方向改为d指向e，下面结论正确的是_。 a) b) c) 三、判断题1运用支路电流法解复杂直流电路时，不一定以支路电流为未知量。 （ ）2用支路电流法解出的电流为正数，则解题正确，否则就是解题错位。 （ ）3用支路电流法解题时各支路电流参考方向可以任意假定。 （ ）第六部分 电压源与电流源的等效变换一、学习要求：掌握电压源电流源等效变换的条件与方法。二、知识提要：三、练习题：1. 理想电压源的内阻为 ，理想电流源的内阻为 。2. 内阻为零的电压源称为 ，内阻为无穷大的电流源称为 。 与 不能进行等效变换。3.下面叙述正确的是 。a) 电压源与电流源不能等效变换。b)
18、电压源与电流源变换前后对内电路不等效。c) 电压源与电流源变换前后对外电路不等效。4.已知图1中的US1=4V，IS1=2A。用图2所示的等效理想电流源代替图1所示的电路，该等效电流源的参数为( )。(a)6A(b)2A(c)2A5.已知一个US=2A,R0=2的电压源，等效成一个电流源则IS=（ ），R，0=（ ）。第七部分 戴维宁定理注：中级工主要理解定理的含义，使用的条件，会简单电路的等效电路的变换。 高级工除中级工要求外，还应掌握较复杂电路的计算。一、 知识点：1、二端(一端口) 网络的概念： 二端网络：具有向外引出一对端子的电路或网络。 无源二端网络：二端网络中没有独立电源。 有源二
19、端网络：二端网络中含有独立电源。2、戴维宁（戴维南）定理任何一个线性有源二端网络都可以用一个电压为UOC 的理想电压源和一个电阻 R0串联的等效电路来代替。 如图所示：等效电路的电压UOC是有源二端网络的开路电压，即将负载RL断开后 a 、b两端之间的电压。等效电路的电阻R0是有源二端网络中所有独立电源均置零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替）后, 所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。二、应用戴维南定理解题：戴维南定理的解题步骤： 1.把电路划分为待求支路和有源二端网络两部分，如图1中的虚线。 2.断开待求支路，形成有源二端网络（要画图），求有源二端网络的开路电压UOC
20、。 3.将有源二端网络内的电源置零，保留其内阻（要画图），求网络的入端等效电阻Rab。 4.画出有源二端网络的等效电压源，其电压源电压US=UOC（此时要注意电源的极性），内阻R0=Rab。 5.将待求支路接到等效电压源上，利用欧姆定律求电流。例1：电路如图，已知U1=40V，U2=20V，R1=R2=4W，R3=13 W，试用戴维宁定理求电流I3。解：(1) 断开待求支路求开路电压UOCUOC = U2 + I R2 = 20 +2.5 4 = 30V或： UOC = U1 I R1 = 40 2.5 4 = 30VUOC 也可用叠加原理等其它方法求。(2) 求等效电阻R0 将所有独立电源置
21、零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替）(3) 画出等效电路求电流I3【例2】 用戴维南定理计算图中的支路电流I3。 解： 等效电源的电动势E可由图1-58(b)求得 于是 或 等效电源的内阻RO可由图1-58(c)求得 因此 对a和b两端讲，R1和R2是并联的，由图1-58(a)可等效于图1-58(d)。 所以 三、应用戴维宁定理应注意的问题:应用戴维南定理必须注意： 戴维南定理只对外电路等效，对内电路不等效。也就是说，不可应用该定理求出等效电源电动势和内阻之后，又返回来求原电路(即有源二端网络内部电路)的电流和功率。 应用戴维南定理进行分析和计算时，如果待求支路后的有源二端网络仍为
22、复杂电路，可再次运用戴维南定理，直至成为简单电路。 使用戴维南定理的条件是二端网络必须是线性的，待求支路可以是线性或非线性的。线性电路指的是含有电阻、电容、电感这些基本元件的电路；非线性电路指的是含有二极管、三极管、稳压管、逻辑电路元件等这些的电路。当满足上述条件时，无论是直流电路还是交流电路，只要是求解复杂电路中某一支路电流、电压或功率的问题，就可以使用戴维南定理。四、练习题：一、填空题1任何具有两个出线端的部分电路都称为_ ，其中若包含电源则称为_ 。2一有源二端网络，测得起开路电压为6V，短路电流为3A，则等效电压源为Us=_V, R0=_。3用戴维南定理求等效电路的电阻时，对原网络内部
23、电压源作_处理，电流源作_处理。4某含源二端网络的开路电压为10V，如在网络两端接以10的电阻，二端网络端电压为8V，此网络的戴维南等效电路为Us=_V, R0=_。5、用戴维宁定理计算有源二端网络的等效电源只对 等效，对 不等效。二、判断题1图248所示电路中，有源二端网络是图b。 （ ）2图249所示电路为有源二端网络，用戴维南定理求等效电压源时，其等效参数Us=2V, R0=3。 （ ）图249图248 三、计算题：1、用戴维南定理求图中5电阻中的电流I，并画出戴维南等效电路 2、计算图示电路中的电流I。(用戴维南定理求解)（2A）第二章：电容器一、学习要求：理解电容器标称容量的含义，掌
24、握电容器的串、并联关系，及耐压的分析计算。二、知识提要：标称容量：反映电容器储存电荷的能力。额定工作电压：反映电容器正常工作时所能承受的最大电压。电容器安全工作的要求：额定电压大于等于工作电压。电容器串联、并联的电压、电容的关系如下：三、案例说明：四、复习题：（一）、填空1、5个10V、30UF的电容器串联，等效电容是（ ），耐压是（ ），相并等效电容是（ ） 耐压是（ ）2、电容器和电阻器都是电路中的基本元件，但它们在电路中所起的作用却是不同的。从能量上来看，电容器是一种（ ）元件，而电阻器则是（ ）元件。3、有两只电容器的电容分别为C1和C2，其中C1，如果加在两只电容器上的电压相等，则电
25、容为（ ）的电容器所带的电荷量多，如果两只电容器所带的电荷量相等，则电容为（ ）的高电压4、平行板电容器C1和C2串联后接在直流电源上。若将电容器C2的两极板间距离增大，则C1、C2的带电荷量将（ ），C1两端的电压将（ ），C2两端的电压将（ ）。（二）、判断1、几个电容器串联后，接在直流电源上，那么各个电容器所带的电荷量均相等。（ ）2、将“10UF、50V“和5UF、50V”的两个电容器串联，那么电容器组的额定工作电压应为100V。（ ）3、在上题中，将这两个电容器并联，那么电容器组的额定工作电压仍为50V( )4、 电容器本身只进行能量的交换，而并不消耗能量，所以说电容器是一个储能元件。（ ）5、可以用万用表电阻挡的任何一个倍率来检测较大容量的电容器的质量。（ ）6、在检测较大容量的电容器的质量时，当万用表的表棒分别与电容器的两端接触时，发现指针根本不偏转，这说明电容器内部已短路。（ ）7、如果电容器的电容量大，则它存储电场能量也一定大。（ ）8、两个电容器，一个电容器较大，另一个电容器较小，如果它们所带的电荷量一样，那么电容较大的电容器两端的电压一定比电容较小的电容器两端的电压高。（ ）9、电容器充、放电时的电流与电容器两极板间的电压对时间的变化率成正比，而与电容器两极板间电压的大小无关。（ ）第三章：磁场与电磁感应
