第1章 电路的基本概念与基本定律.pdf

第 1 章 电路的基本概念与基本定律 1 5 1 在图 1 01 中 五个元件代表电源或负载 电流和 电压的参考方向如图中所示 今通过实验测量得知 A4 1 I A6 2 I A10 3 I 1 U 140V 2 U 90V 2 U 60V 4 U 80V 5 U 30V 1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性 可另画一图 2 判断哪些元件是电源 哪些是负载 3 计算各元件的功率 电源发出的功率和负 载取用的功率是否平衡 解解 1 各电流的实际方向和各电压的实际极性 如图 T1 5 1 所示 2 判断电源或负载 有两种方法 用电压 电流实际方向判别 电压 电流实 际方向相反为电源 发出功率 电压 电流实际方向相同为负载 吸收功率 用电压 电流的参考方向计算 电压 电流的参考方向方向一致时 功率 UIP 若 0 P 为负载 0U 时 x R 减小 0 0 U 时 Rx增加 1 5 12 图 1 07 是电源有载工作的电路 电 源的电动势 E 220V 内阻 0 R 0 2 负载电阻 1 R 10 2 R 6 67 线路电阻 l R 0 1 试求负 载电阻2 R 并联前后 1 电路电流I 2 电源端电 压 U1和负载端电压2 U 3 负载功率P 当负载增大时 总的负载电阻 线路中电流 负载功率 电源端和负载端的电压是如何变化的 解解 1 2 R 并接前电路中电流 A2 21 101 022 0 220 2 10 RRR E I l 2 R 并接后电路中电流 210 2RRRR E I l A50 67 6 101 022 0 220 2 2 R 并接前的电源端电压1 U 和负载端电压2 U U1 E I R0 220 21 2 0 2 216 V U2 I R1 21 2 10 212 V 2 R 并接后的端电压 0 1 RIEU 220 50 0 2 210 V 21 2 RRIU 50 10 6 67 200 V 3 负载功率 IUP 2 212 21 2 4 49 kW kW1050200 2 IUP 当负载增大时 总的负载电阻变小 线路中的电流增大 负载功率增加 电源端电压 及负载端电压均下降 1 6 1 在图 1 08 中 已知1 I 0 01 A 2 I 0 3 A 5 I 9 61 A 试求电流 3 I 4 I 和 6 I 解解 根据基尔霍夫电流定律有 3 I 1 I 2 I 0 01 0 3 0 31 A 4 I 5 I 3 I 9 61 0 31 9 3 A A6 93 93 0 426 III 或 AIII 6 901 0 61 9 156 1 6 2 试求图 1 09 所示部分电路中的电流I 1 I 和电阻R 设 0 ab U 解解 A6 I 022 1ab IU A1 1 I I R I 1 1 R 01 abRR UIIRI A1 R I 5R 1 7 1 试求图 1 10 所示电路中 A 点的电位 解解 A1 12 3 I V5623 A IV 或 V5116 A V 1 7 2 试求图 1 11 所示电路中 A 点和 B 点的电位 如将 A B 两点直接联接或接一 电阻 对电路工作有无影响 解解 V88 812 20 A V V84 44 16 B V A V B V 将 A B 两点直接联接或接一电阻 对电路工作无影响 1 7 3 在图 1 12 中 在开关 S 断开和闭合的两种情况下试求 A 点的电位 解解 开关 S 断开 mA892 0 39 320 1212 I V84 5892 020122012 A IV 开关 S 闭合 mA502 0 9 320 12 I V96 1502 09 39 3 A IV 1 7 4 在图 1 13 中 求 A 点的电位A V 解解 1 A 1 50 R V I 2 A 2 50 R V I 3 A 3 R V I 321 III 即 3 A 2 A 1 A 5050 R V R V R V V3 14 7 100 20 1 5 1 10 1 5 50 10 50 111 5050 321 21 A RRR RR V 1 7 5 在图 1 14 中 如果 15 电阻上的电压降为 30V 其极性如图所示 试求电阻R及 B 点的电位B V 解解 根据基尔霍夫电流定律 对 A 点 1 I 5 30 15 7 A 对 A 点 R I 1 I 2 3 7 5 2 A 根据基尔霍夫电压定律得 B 点电位 B V 5 I1 30 100 5 7 30 10 35 V 由此得 R B V R I 35 2 17 5 1 6 1 在图 1 08 中 已知1 I 0 01 A 2 I 0 3 A 5 I 9 61 A 试求电流 3 I 4 I 和 6 I 解解 根据基尔霍夫电流定律有 3 I 1 I 2 I 0 01 0 3 0 31 A 4 I 5 I 3 I 9 61 0 31 9 3 A A6 93 93 0 426 III 或 AIII 6 901 0 61 9 156 1 6 2 试求图 1 09 所示部分电路中的电流I 1 I 和电阻R 设 0 ab U 解解 A6 I 022 1ab IU A1 1 I I R I 1 1 R 01 abRR UIIRI A1 R I 5R 1 7 1 试求图 1 10 所示电路中 A 点的电位 解解 A1 12 3 I V5623 A IV 或 V5116 A V 1 7 2 试求图 1 11 所示电路中 A 点和 B 点的电位 如将 A B 两点直接联接或接一 电阻 对电路工作有无影响 解解 V88 812 20 A V V84 44 16 B V A V B V 将 A B 两点直接联接或接一电阻 对电路工作无影响 1 7 3 在图 1 12 中 在开关 S 断开和闭合的两种情况下试求 A 点的电位 解解 开关 S 断开 mA892 0 39 320 1212 I V84 5892 020122012 A IV 开关 S 闭合 mA502 0 9 320 12 I V96 1502 09 39 3 A IV 1 7 4 在图 1 13 中 求 A 点的电位A V 解解 1 A 1 50 R V I 2 A 2 50 R V I 3 A 3 R V I 321 III 即 3 A 2 A 1 A 5050 R V R V R V V3 14 7 100 20 1 5 1 10 1 5 50 10 50 111 5050 321 21 A RRR RR V 1 7 5 在图 1 14 中 如果 15 电阻上的电压降为 30V 其极性如图所示 试求电阻R