电工基础复习资料课案

《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=____Ω。8．图1_2所示电路中，R=___Ω。9．图1_3所示电路中，由Y联结变换为Δ联结时，电阻R12=____、R23=____、R31=____。10．图1_4所示电路中，由Y联结变换为Δ联结时，电阻R12=____、R23=____、R31=____。11．图1_5所示电路中，由Y联结变换为Δ联结时，电阻R12=____、R23=____、R31=____。12．图1_6所示电路中，由Δ联结变换为Y联结时，电阻R1=____、R2=____、R3=____。13．图1_7所示电路中，由Δ联结变换为Y联结时，电阻R1=____、R2=____、R3=____。14．图1_8所示电路中，由Δ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Δ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)图1—3图1—4图1—53．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)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4Ω。（）2．图1_16所示电路中，Rab为3Ω。（）3．图2—17所示电路中，当R2为增加时，安培表指示值增加。（）4．图2—18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-Δ变换，并不影响电路其余未经变换部分的电压和电流。（）9．图2—19所示为复杂电路。（）10．图2—20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、电流取非关联参考方向时，有P=-IU（直流电路）或P=-ui(交流电路)。图1—19图1—20（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：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2—1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8Ω，现只有一只4Ω、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都合上，求各元件上的电压、电流及功率。图2—1图2—2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①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。②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列方程式的步骤①选定结点。②标出各支路电流参考方向。③针对结点应用KCL定律列方程。④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1、如图电路，已知：I1=2A，I2=3A，则I3=()。2、如图电路，已知U1=5V，U2=3V，则U=()。3、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――+U1+U2UI1I2I31.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）12()()()()absutututut（b）120absUUUU（c）210absUUUU（d）12()()()()absutututut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）①-2A②-4A③-6A3.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()。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2、如图4所示电路中，已知1232,RRR124,8.EVEV利用基尔霍夫定律求出各支路的电流。I2E1E2R2R1R3I1I3图43、用基尔霍夫定律求图示电路中各支路电流1I、2I、3I。已知：181R,42R,43R,VUS151,VUS202。4、如图所示，已知E1=E3=5V，E2=10V，R1=R2=5Ω，R3=15Ω。利用去路电流法求各支路的电流及电压Uab.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φX。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。R1R2＋－＋－R3US1US2I1I2I3解：设a为参考点，即Va=0VVb=Uba=–10×6=60VVc=Uca=4×20=80VVd=Uda=6×5=30VUab=10×6=60VUcb=E1=140VUdb=E2=90V设b为参考点，即Vb=0VVa=Uab=10×6=60VVc=Ucb=E1=140VVd=Udb=E2=90VUab=10×6=60VUcb=E1=140VUdb=E2=90V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2—29所示电路中，可列出____个独立节点方程，____个独立回路方程。4．图2—30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：010201002020502321321IIIIIII则该电路的节点数为____,网孔数为___。二、选择题1．图2—29所示电路中，节点数与网孔数分别为____个。a)4,3b)3,3c)3,42．图2—29所示电路，下面结论正确的是____。a)06Ib