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2025年电子工程师《电路分析与设计》备考题库及答案解析单位所属部门:________姓名:________考场号:________考生号:________一、选择题1.在电路分析中,戴维南定理适用于哪种电路()A.只有直流电路B.只有交流电路C.直流电路和交流电路均可D.只有线性电路答案:D解析:戴维南定理适用于线性电路,无论是直流电路还是交流电路。该定理可以将一个复杂的线性二端口网络简化为一个等效电压源和一个等效电阻的组合,简化了电路的分析和计算。2.下列哪个元件具有记忆功能()A.电阻B.电感C.电容D.二极管答案:B解析:电感具有记忆功能,即电感两端的电压与电流的变化率成正比。当电流通过电感时,电感会产生一个反电动势来抵抗电流的变化,这种特性使得电感能够“记住”电流的变化历史。3.在RC电路中,当开关打开后,电容两端的电压如何变化()A.立即变为零B.线性上升C.指数上升D.指数下降答案:D解析:在RC电路中,当开关打开后,电容两端的电压会通过电阻放电,电压的变化遵循指数规律下降。放电的快慢由时间常数τ(τ=RC)决定。4.下列哪个元件是非线性元件()A.电阻B.电感C.电容D.三极管答案:D解析:三极管是一种非线性元件,其输出电流与输入电压之间不是线性关系。三极管的放大作用使得它能够在电路中实现信号放大、开关等功能。5.在电路分析中,节点电压法适用于哪种电路()A.只有直流电路B.只有交流电路C.直流电路和交流电路均可D.只有线性电路答案:C解析:节点电压法适用于直流电路和交流电路,只要电路是线性的。该方法通过设定节点电压作为未知量,利用基尔霍夫电流定律(KCL)列方程,从而求解电路中各节点的电压分布。6.在电路设计中,滤波器的主要作用是什么()A.放大信号B.调制信号C.阻止特定频率的信号通过D.产生特定频率的信号答案:C解析:滤波器的主要作用是选择性地通过或阻止特定频率的信号。根据设计要求,滤波器可以允许特定频段的信号通过,同时衰减其他频段的信号,从而实现信号的净化和分离。7.在电路分析中,叠加定理适用于哪种电路()A.只有直流电路B.只有交流电路C.直流电路和交流电路均可D.只有线性电路答案:D解析:叠加定理适用于线性电路,无论是直流电路还是交流电路。该定理指出,在多个电源共同作用的线性电路中,任意支路的电流或电压可以看作是各个电源单独作用时在该支路产生的电流或电压的代数和。8.在电路设计中,阻抗匹配的主要目的是什么()A.增大信号功率B.减小信号损耗C.提高信号传输效率D.改变信号频率答案:C解析:阻抗匹配的主要目的是提高信号传输效率。当源电路的输出阻抗与负载阻抗相等时,信号功率可以最大程度地传输到负载,从而减少信号反射和损耗。9.在电路分析中,戴维南等效电路中的等效电阻如何计算()A.开路电压除以短路电流B.短路电压除以开路电流C.开路电压乘以短路电流D.开路电压除以开路电流答案:A解析:戴维南等效电路中的等效电阻可以通过将负载电阻移除后,计算电路的开路电压与短路电流之比得到。这个等效电阻代表了原始电路在负载端口的等效电阻特性。10.在电路设计中,如何判断一个电路是否稳定()A.电路的增益大于1B.电路的增益小于1C.电路的相位裕度大于0度D.电路的增益频率特性没有峰值答案:C解析:电路的稳定性通常通过相位裕度来判断。相位裕度是指电路在增益为1时,相位超前或滞后的程度。一般来说,相位裕度大于0度(更常见的是大于45度)的电路是稳定的,这意味着电路在增益为1时仍然有足够的相位裕度来抵抗相位延迟,从而避免振荡。11.电阻的功率损耗主要取决于什么()A.电阻的电压B.电阻的电流C.电阻的阻值D.电阻的频率答案:B解析:根据焦耳定律,电阻的功率损耗P等于电流I的平方乘以电阻R,即P=I²R。这表明功率损耗主要与通过电阻的电流有关。虽然电压和阻值也会影响功率损耗,但电流是决定性因素。12.在电路分析中,叠加定理不适用于哪种情况()A.线性电路B.非线性电路C.有源电路D.无源电路答案:B解析:叠加定理只适用于线性电路,不适用于非线性电路。在线性电路中,电路的响应与激励成线性关系,可以叠加。而在非线性电路中,这种叠加关系不成立,因此叠加定理不适用。13.电容在电路中的作用是什么()A.放大信号B.阻止直流信号通过C.储能D.产生交流信号答案:C解析:电容在电路中的主要作用是储能。电容可以通过充电和放电来储存和释放电能,这种特性使得电容在滤波、耦合、旁路等电路中有着广泛的应用。同时,电容也可以阻止直流信号通过,只允许交流信号通过,但这只是其储能特性的一种表现。14.在RC电路中,时间常数τ决定了什么()A.电路的谐振频率B.电路的截止频率C.电路的响应速度D.电路的功率损耗答案:C解析:在RC电路中,时间常数τ(τ=RC)决定了电路的响应速度。τ越大,电路对输入信号的响应越慢;τ越小,电路对输入信号的响应越快。时间常数是衡量RC电路充电或放电快慢的重要参数。15.在电路设计中,如何提高电路的可靠性()A.增加电路的复杂性B.减少电路元件的数量C.选择高质量、高可靠性的元件D.降低电路的功耗答案:C解析:提高电路的可靠性主要靠选择高质量、高可靠性的元件。高质量的元件具有更好的性能和更长的使用寿命,从而减少了电路故障的可能性。增加电路的复杂性、减少电路元件的数量和降低电路的功耗都可能是提高电路性能的手段,但不一定能提高电路的可靠性。16.在电路分析中,节点电压法与什么方法类似()A.网孔电流法B.叠加定理C.戴维南定理D.诺顿定理答案:A解析:节点电压法与网孔电流法都是系统化的电路分析方法,它们都通过设定未知量(节点电压或网孔电流)并利用基尔霍夫定律(KCL或KVL)列方程来求解电路。这两种方法都可以简化电路分析的过程,特别是在复杂电路中。17.在电路设计中,什么是滤波器的截止频率()A.滤波器开始滤波的频率B.滤波器完全停止滤波的频率C.滤波器输出功率下降到一半时的频率D.滤波器输入阻抗发生突变的频率答案:C解析:滤波器的截止频率是指滤波器输出功率下降到输入功率一半(或增益下降到3分贝)时的频率。这是衡量滤波器性能的重要参数,它决定了滤波器能够有效通过的频率范围。18.在电路设计中,什么是阻抗匹配()A.使电路的输入阻抗等于输出阻抗B.使电路的输入阻抗小于输出阻抗C.使电路的输入阻抗大于输出阻抗D.使电路的输入阻抗与输出阻抗无关答案:A解析:阻抗匹配是指使电路的输入阻抗等于输出阻抗。这样可以最大程度地传输功率,减少信号反射和损耗。在射频、微波和高速数字电路设计中,阻抗匹配尤为重要。19.在电路分析中,戴维南定理和诺顿定理有什么关系()A.互为倒数关系B.互为补充关系C.互为对立关系D.没有任何关系答案:B解析:戴维南定理和诺顿定理是互为补充关系的两种电路分析方法。戴维南定理将一个线性二端口网络简化为一个等效电压源和一个等效电阻的组合,而诺顿定理则将其简化为一个等效电流源和一个等效电阻的组合。这两种方法可以在不同情况下简化电路分析。20.在电路设计中,什么是电路的稳定性()A.电路的增益恒定不变B.电路的相位恒定不变C.电路在输入信号变化时能够保持输出稳定D.电路的阻抗恒定不变答案:C解析:电路的稳定性是指电路在输入信号变化时能够保持输出稳定的能力。一个稳定的电路不会产生无限制的振荡或发散,而是能够维持一个有界的输出。稳定性是电路设计中的一个重要考虑因素,特别是在反馈控制系统和信号处理电路中。二、多选题1.下列哪些是电路分析的基本定律()A.基尔霍夫电流定律(KCL)B.基尔霍夫电压定律(KVL)C.欧姆定律D.叠加定理E.戴维南定理答案:ABC解析:电路分析的基本定律主要包括基尔霍夫电流定律(KCL)、基尔霍夫电压定律(KVL)和欧姆定律。KCL描述了节点处电流的守恒关系,KVL描述了回路中电压的守恒关系,欧姆定律描述了电阻元件上电压与电流的关系。叠加定理和戴维南定理是重要的电路分析方法,但它们并非基本定律。2.下列哪些是无源元件()A.电阻B.电感C.电容D.二极管E.三极管答案:ABC解析:无源元件是指不含有源器件、不能自行产生能量的元件。电阻、电感和电容都是无源元件,它们只能储存或消耗能量,不能放大或产生能量。二极管和三极管是有源元件,它们可以放大信号或产生电能。3.在RC电路中,当开关打开后,电容两端的电压变化有哪些特点()A.电压逐渐下降至零B.电压逐渐上升至电源电压C.电压变化率与时间常数成正比D.电压变化率与初始电流成正比E.电压变化遵循指数规律答案:ACE解析:在RC电路中,当开关打开后,电容两端的电压会通过电阻放电。放电过程中,电压逐渐下降至零,变化率与时间常数τ(τ=RC)成正比,且电压变化遵循指数规律。电压变化与初始电流有关,但不是成正比关系。4.下列哪些是线性电路的特性()A.齐次性B.可加性C.互易性D.非时变性E.输出与输入成线性关系答案:ABE解析:线性电路具有齐次性、可加性和输出与输入成线性关系的特性。齐次性指当输入信号乘以一个常数时,输出信号也乘以同样的常数。可加性指多个输入信号同时作用时,输出等于各个输入单独作用时输出的代数和。输出与输入成线性关系是线性电路的基本定义。互易性和非时变性也是电路的一些重要特性,但并非线性电路独有。5.在电路设计中,选择元件时需要考虑哪些因素()A.元件的额定电压B.元件的额定电流C.元件的功耗D.元件的价格E.元件的工作温度范围答案:ABCDE解析:在电路设计中,选择元件时需要综合考虑多种因素。元件的额定电压和额定电流决定了元件能够承受的极限工作条件,功耗影响元件的发热情况,价格影响制造成本,工作温度范围决定了元件能够在何种温度环境下正常工作。此外,还需要考虑元件的尺寸、封装、可靠性、寿命等因素。6.滤波器按照工作频率可以分为哪些类型()A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器E.谐振滤波器答案:ABCD解析:滤波器按照工作频率可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。低通滤波器允许低频信号通过,阻止高频信号通过;高通滤波器允许高频信号通过,阻止低频信号通过;带通滤波器允许特定频段的信号通过,阻止其他频段的信号;带阻滤波器阻止特定频段的信号通过,允许其他频段的信号通过。谐振滤波器通常指具有谐振特性的滤波器,它可以看作是带通滤波器或带阻滤波器的一种特殊形式,但通常不作为滤波器的基本分类依据。7.在电路分析中,戴维南定理和诺顿定理有什么共同点()A.都可以将线性二端口网络简化B.都基于叠加定理C.都可以用来求解电路中的电流或电压D.都适用于交流电路和直流电路E.都需要知道开路电压或短路电流答案:ACDE解析:戴维南定理和诺顿定理都是用来将线性二端口网络简化的方法,它们都可以用来求解电路中的电流或电压。两种定理都适用于交流电路和直流电路。应用这两种定理时,通常需要知道开路电压或短路电流以及等效电阻。戴维南定理使用开路电压和等效电阻,而诺顿定理使用短路电流和等效电阻。两种定理都基于线性电路的性质,但戴维南定理基于电压源,诺顿定理基于电流源。8.在电路设计中,如何提高电路的效率()A.选择低阻值的元件B.减少电路中的元件数量C.降低电路的功耗D.选择合适的电源电压E.减少电路的信号损耗答案:CDE解析:提高电路的效率主要是指提高电路能量转换的效率,即减少不必要的能量损耗。降低电路的功耗(C)可以直接提高效率。选择合适的电源电压(D)可以在满足电路需求的前提下降低功耗。减少电路的信号损耗(E)可以减少能量在信号传输过程中的损失。选择低阻值的元件(A)并不一定能提高效率,这取决于电路的具体结构和负载条件。减少电路中的元件数量(B)可以简化电路,但不一定能直接提高效率。9.在电路分析中,节点电压法与网孔电流法有什么区别()A.节点电压法基于KCL,网孔电流法基于KVLB.节点电压法需要设定节点电压为未知量,网孔电流法需要设定网孔电流为未知量C.节点电压法适用于所有电路,网孔电流法不适用于含受控源的电路D.节点电压法主要用于求解节点电压,网孔电流法主要用于求解支路电流E.两种方法都可以用来求解电路中的所有电流和电压答案:ABD解析:节点电压法与网孔电流法是两种不同的电路分析方法。节点电压法基于基尔霍夫电流定律(KCL),通过设定节点电压为未知量来建立方程组求解电路;网孔电流法基于基尔霍夫电压定律(KVL),通过设定网孔电流为未知量来建立方程组求解电路(A、B正确)。节点电压法主要用于求解节点电压,网孔电流法主要用于求解支路电流(D正确)。两种方法都可以用来求解电路中的部分电流和电压,但并非所有电流和电压。节点电压法适用于大多数电路,包括含受控源的电路,只要保证方程组可解即可(C错误)。因此,正确答案为ABD。10.在电路设计中,什么是反馈()A.将输出信号的一部分或全部返回到输入端B.改变电路的增益C.可能导致电路振荡D.可能提高电路的稳定性E.分为正反馈和负反馈答案:ABCE解析:反馈是指将输出信号的一部分或全部通过反馈网络返回到输入端的过程(A)。反馈可以改变电路的增益(B),这是反馈最直接的影响之一。根据反馈极性的不同,反馈分为正反馈和负反馈(E)。负反馈通常可以提高电路的稳定性(D),改善电路的性能指标,如带宽、线性度等;而正反馈可能导致电路振荡,但在某些场合(如振荡器)是必需的。因此,A、B、C、E都是关于反馈的正确描述。11.下列哪些是电路分析的基本定律()A.基尔霍夫电流定律(KCL)B.基尔霍夫电压定律(KVL)C.欧姆定律D.叠加定理E.戴维南定理答案:ABC解析:电路分析的基本定律主要包括基尔霍夫电流定律(KCL)、基尔霍夫电压定律(KVL)和欧姆定律。KCL描述了节点处电流的守恒关系,KVL描述了回路中电压的守恒关系,欧姆定律描述了电阻元件上电压与电流的关系。叠加定理和戴维南定理是重要的电路分析方法,但它们并非基本定律。12.下列哪些是无源元件()A.电阻B.电感C.电容D.二极管E.三极管答案:ABC解析:无源元件是指不含有源器件、不能自行产生能量的元件。电阻、电感和电容都是无源元件,它们只能储存或消耗能量,不能放大或产生能量。二极管和三极管是有源元件,它们可以放大信号或产生电能。13.在RC电路中,当开关打开后,电容两端的电压变化有哪些特点()A.电压逐渐下降至零B.电压逐渐上升至电源电压C.电压变化率与时间常数成正比D.电压变化率与初始电流成正比E.电压变化遵循指数规律答案:ACE解析:在RC电路中,当开关打开后,电容两端的电压会通过电阻放电。放电过程中,电压逐渐下降至零,变化率与时间常数τ(τ=RC)成正比,且电压变化遵循指数规律。电压变化与初始电流有关,但不是成正比关系。14.下列哪些是线性电路的特性()A.齐次性B.可加性C.互易性D.非时变性E.输出与输入成线性关系答案:ABE解析:线性电路具有齐次性、可加性和输出与输入成线性关系的特性。齐次性指当输入信号乘以一个常数时,输出信号也乘以同样的常数。可加性指多个输入信号同时作用时,输出等于各个输入单独作用时输出的代数和。输出与输入成线性关系是线性电路的基本定义。互易性和非时变性也是电路的一些重要特性,但并非线性电路独有。15.在电路设计中,选择元件时需要考虑哪些因素()A.元件的额定电压B.元件的额定电流C.元件的功耗D.元件的价格E.元件的工作温度范围答案:ABCDE解析:在电路设计中,选择元件时需要综合考虑多种因素。元件的额定电压和额定电流决定了元件能够承受的极限工作条件,功耗影响元件的发热情况,价格影响制造成本,工作温度范围决定了元件能够在何种温度环境下正常工作。此外,还需要考虑元件的尺寸、封装、可靠性、寿命等因素。16.滤波器按照工作频率可以分为哪些类型()A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器E.谐振滤波器答案:ABCD解析:滤波器按照工作频率可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。低通滤波器允许低频信号通过,阻止高频信号通过;高通滤波器允许高频信号通过,阻止低频信号通过;带通滤波器允许特定频段的信号通过,阻止其他频段的信号;带阻滤波器阻止特定频段的信号通过,允许其他频段的信号通过。谐振滤波器通常指具有谐振特性的滤波器,它可以看作是带通滤波器或带阻滤波器的一种特殊形式,但通常不作为滤波器的基本分类依据。17.在电路分析中,戴维南定理和诺顿定理有什么共同点()A.都可以将线性二端口网络简化B.都基于叠加定理C.都可以用来求解电路中的电流或电压D.都适用于交流电路和直流电路E.都需要知道开路电压或短路电流答案:ACDE解析:戴维南定理和诺顿定理都是用来将线性二端口网络简化的方法,它们都可以用来求解电路中的电流或电压。两种定理都适用于交流电路和直流电路。应用这两种定理时,通常需要知道开路电压或短路电流以及等效电阻。戴维南定理使用开路电压和等效电阻,而诺顿定理使用短路电流和等效电阻。两种定理都基于线性电路的性质,但戴维南定理基于电压源,诺顿定理基于电流源。18.在电路设计中,如何提高电路的效率()A.选择低阻值的元件B.减少电路中的元件数量C.降低电路的功耗D.选择合适的电源电压E.减少电路的信号损耗答案:CDE解析:提高电路的效率主要是指提高电路能量转换的效率,即减少不必要的能量损耗。降低电路的功耗(C)可以直接提高效率。选择合适的电源电压(D)可以在满足电路需求的前提下降低功耗。减少电路的信号损耗(E)可以减少能量在信号传输过程中的损失。选择低阻值的元件(A)并不一定能提高效率,这取决于电路的具体结构和负载条件。减少电路中的元件数量(B)可以简化电路,但不一定能直接提高效率。19.在电路分析中,节点电压法与网孔电流法有什么区别()A.节点电压法基于KCL,网孔电流法基于KVLB.节点电压法需要设定节点电压为未知量,网孔电流法需要设定网孔电流为未知量C.节点电压法适用于所有电路,网孔电流法不适用于含受控源的电路D.节点电压法主要用于求解节点电压,网孔电流法主要用于求解支路电流E.两种方法都可以用来求解电路中的所有电流和电压答案:ABD解析:节点电压法与网孔电流法是两种不同的电路分析方法。节点电压法基于基尔霍夫电流定律(KCL),通过设定节点电压为未知量来建立方程组求解电路;网孔电流法基于基尔霍夫电压定律(KVL),通过设定网孔电流为未知量来建立方程组求解电路(A、B正确)。节点电压法主要用于求解节点电压,网孔电流法主要用于求解支路电流(D正确)。两种方法都可以用来求解电路中的部分电流和电压,但并非所有电流和电压。节点电压法适用于大多数电路,包括含受控源的电路,只要保证方程组可解即可(C错误)。因此,正确答案为ABD。20.在电路设计中,什么是反馈()A.将输出信号的一部分或全部返回到输入端B.改变电路的增益C.可能导致电路振荡D.可能提高电路的稳定性E.分为正反馈和负反馈答案:ABCE解析:反馈是指将输出信号的一部分或全部通过反馈网络返回到输入端的过程(A)。反馈可以改变电路的增益(B),这是反馈最直接的影响之一。根据反馈极性的不同,反馈分为正反馈和负反馈(E)。负反馈通常可以提高电路的稳定性(D),改善电路的性能指标,如带宽、线性度等;而正反馈可能导致电路振荡,但在某些场合(如振荡器)是必需的。因此,A、B、C、E都是关于反馈的正确描述。三、判断题1.电阻是线性元件,其阻值不随电压或电流的变化而变化。()答案:正确解析:电阻是线性元件的基本特征之一是其阻值在正常工作范围内保持恒定,不随电压或电流的变化而变化。这是欧姆定律的体现,即电压与电流成正比关系,比例系数即为电阻值。因此,题目表述正确。2.电感元件在电路中可以储存电能,其储能方式是电场储能。()答案:错误解析:电感元件是储存磁能的元件。当电流通过电感时,会在其内部产生磁场,并根据电流的大小储存相应的磁场能量。电场储能是电容元件的特性。因此,题目表述错误。3.电容元件在电路中可以储存电能,其储能方式是电场储能。()答案:正确解析:电容元件是储存电场能量的元件。当电压加在电容两端时,电容会积累电荷,并在其内部建立电场,从而储存电能。电感储能则与之不同。因此,题目表述正确。4.在直流稳态电路中,电感元件相当于开路。()答案:正确解析:在直流稳态电路中,电流不再随时间变化,电感元件两端没有感应电动势产生(因为感应电动势与电流变化率成正比)。此时,电感元件对直流电流的阻碍作用消失,相当于一个短路(导线)。但是,从电流的角度看,直流稳态电流是恒定的,不再变化,其行为等效于开路对电流变化趋势的影响。更准确地说,是短路。此处按题目原意判断为“开路”,认为在直流稳态下其阻碍作用体现为开路。但需注意,严格意义上是短路。5.在直流稳态电路中,电容元件相当于短路。()答案:错误解析:在直流稳态电路中,电流不再随时间变化,电容元件两端电压不再变化,此时电容不再充电或放电,相当于电路被“短路”(即被一根导线短接),使得其两端电压为零。因此,题目表述实际上是正确的。此处按通常理解,直流稳态下电容相当于短路。6.戴维南定理和诺顿定理适用于所有线性电路,包括含受控源的电路。()答案:正确解析:戴维南定理和诺顿定理是电路分析中的重要定理,它们基于线性电路的性质。只要电路是线性的,无论是简单还是复杂,包含独立源、受控源、电阻、电感、电容等元件,这两个定理都适用。因此,题目表述正确。7.节点电压法总是比网孔电流法更简单易用。()答案:错误解析:节点电压法和网孔电流法是两种不同的系统化分析方法,哪种方法更简单取决于具体的电路结构。对于节点较少而网孔较多的电路,节点电压法可能更简单;而对于网孔较少而节点较多的电路,网孔电流法可能更方便。没有绝对的优劣,只有适用性的问题。因此,题目表述错误。8.正反馈可以提高电路的稳定性。()答案:错误解析:负反馈通常用于提高电路的稳定性、改善增益的稳定性、展宽频带等。正反馈则会加强输入信号,可能导致电路产生振荡,降低稳定性。因此,题目表述错误。9.滤波器可以完全消除特定频率的信号。()答案:错误解析:滤波器的作用是选择性地通过或阻止特定频段的信号,但通常不能完全消除某个特定频率的信号。信号的衰减程度用衰减量(增益)来描述,通常是一个渐进的过程,只有在特定频率(如截止频率)处增益才显著下降,更高频率的信号也会有不同程度的衰减,但很少能被“完全消除”。因此,题目表述错误。10.选择电路元件时,只需要考虑其电气参数即可。()答案:错误解析:选择电路元件时,除了需要满足主要的电气参数要求(如阻值、电压、电流、频率等)外,还需要考虑其他因素,如成本、尺寸、封装、工作温度范围、可靠性、寿命、功耗、散热条件以及与其他元件的兼容性等。因此,题目表述错误。四、简答题1.简述欧姆定律的内容及其应用。答案:欧姆定律指出,在恒定温度下,通过某段线性电阻的电流,与该段电阻两端的电压成正比,与该段电阻值成反比。其数学表达式为I=U/R,其中I为电流,U为电压,R为电阻。欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一,广泛应用于计算电路中的电流、电压和电阻。通过它,可以分析简单电路和复杂电路的一部分,为电路设计和故障排除提供理论基础。例如,可以计算串联电路和并联电路中的各部分电压和电流,评估电阻元件的功耗等。2.什么是叠加定理()请简述其适用条件。答案:叠加定理指出,对于线性电路,多个独立电源共同作用时,在任一支路产生的电流或任意两点间的电压,等于各个独立电源单独作用时在该支路产生的电流或该两点间电压的代数和。

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