电路的基本概念和定律-练习题及答案第1章.docx

《电路分析基础（第二版）》马颖、李华编著 西安电子科技大学出版社

第1章 电路的基本概念和定律
习题答案
1-1 电路如图1-64所示，已知R1＝3Ω，R2＝6Ω，U＝6V。求：

图1-64 习题1-1图
（1）总电流强度I；
（2）电阻R1上的电流I1和R2上的电流I2。
解：总电阻：
总电流：

图1-65 习题1-2图

1-2 电路如图1-65所示，已知US=100V，R1=2kΩ，R2=8kΩ，在下列三种情况下，分别求电阻R2两端的电压及R2、R3中通过的电流：
（1）R3=8kΩ；
（2）R3=∞（开路）；
（3）R3=0（短路）。
解：（1）当R3=8kΩ时，总电阻：

（2）当R3=∞（开路）时：I3 = 0A

（3）当R3=0（短路）时：I2 = 0A，U2 = 0V；

1-3 图1-66所示的各元件均为负载（消耗电能），其电压、电流的参考方向如图中所示。已知各元件端电压的绝对值为5V，通过的电流绝对值为4A。
（1）若电压参考方向与真实方向相同，判断电流的正负；
（2）若电流的参考方向与真实方向相同，判断电压的正负。

(a) (b) (c) (d)
图1-66 习题1-3图
解：（1）若电压参考方向与真实方向相同时：
图（a）：电压与电流参考方向关联，电流为正I=4A；
图（b）：电压与电流参考方向非关联，电流为负I=－4A；
图（c）：电压与电流参考方向关联，电流为正I=4A；
图（d）：电压与电流参考方向非关联，电流为负I=－4A。

（2）若电流的参考方向与真实方向相同时：
图（a）：电压与电流参考方向关联，电压为正U=5V；
图（b）：电压与电流参考方向非关联，电压为负U=－5V；
图（c）：电压与电流参考方向关联，电压为正U=5V；
图（d）：电压与电流参考方向非关联，电压为负U=－5V。

1-4 一只“100Ω、100W”的电阻与120V电源相串联，至少要串入多大的电阻R才能使该电阻正常工作？电阻R上消耗的功率又为多少？
解：根据公式可得
所以R= 20Ω

1-5 两个额定值分别是110V、40W和110V、100W的灯泡，能否串联后接到220V的电源上使用？如果两只灯泡的额定功率相同时又如何？
解：不能，因为两灯泡电阻值不同，串联后分压不同，会导致白炽灯无法正常工作。
如果两只灯泡的额定功率相同时，灯泡电阻值也相同，则可以串联使用。

1-6 图1-67（a）、（b）电路中，若让I＝0.6A，R＝？图1-66（c）、（d）电路中，若让U=0.6V，R＝？

(a) (b) (c) (d)
图1-67习题1-6图
解：图（a）:
图（b）:
图（c）:
图（d）:

1-7 常用的分压电路如图1-68所示，试求：
（1）当开关S打开，负载RL未接入电路时，分压器的输出电压Uo；
（2）开关S闭合，接入负载电阻RL＝150Ω时，分压器的输出电压Uo；
（3）开关S闭合，接入负载电阻RL＝15kΩ时，分压器的输出电压。请根据计算结果得出一个结论。

图1-68 习题1-7图
解：（1）当开关S打开，负载RL未接入电路时，两个150Ω电阻串联，由分压公式：

（2）开关S闭合，接入负载电阻RL＝150Ω时，下面的150Ω电阻先与RL并联，再与上面的电阻串联：

（3）开关S闭合，接入负载电阻RL＝15kΩ时，

结论：分压器如负载电阻远大于内阻时，负载压降取决于与其并联电阻压降。

1-8 分别求S打开与闭合时，图1-69所示电路中a、b两点的电位。

图1-69 习题1-8电路图
解：当S打开时，3个电阻串联，电流由+12V端口流向﹣12V端口：

当S闭合时，a点接地：，此时4k和26k电阻串联，根据串联分压公式：

1-9 求图1-70（a）中a、b两点间电压；并计算图1-70（b）中c点电位。

(a) (b)
图1-70 习题1-9图
解：图1-70（a）：
图1-70（b）：

1-10 计算图1-71(a)、(b)中a点的电位。

(a) (b)
图1-71 习题1-10图
解：图1-71（a）：
图1-71（b）：

1-11 求图1-72（a）中的电流I，图1-72（b）中的Uab和图1-72（c）中a点的电位。

(a) (b) (c)
图1-72 习题1-11图
解：图1-72（a）由KCL定律： 得
图1-72（b）：
图1-72（c）：
1-12 图1-73所示电路，该电路有多少个节点？多少条支路？多少个网孔？求出支路电流I3、I4和电压源US的值。

图1-73 习题1-12图
解：该电路中：n = 3，b = 5，m = 3。
根据KCL可得：

1-13 电路如图1-74所示，求开关S打开和闭合时a点的电位Va。

图1-74 习题1-13图
解：当开关S打开时：
当开关S闭合时：由KCL可得：

1-14 图1-75所示电路，电流I=10mA，I1=6mA，R1=3kΩ，R2=1kΩ，R3=2kΩ。求电流表A4和A5的读数。

图1-75 习题1-14电路图
解：由KCL可得：

1-15 如图1-76所示电路中，有几条支路和几个节点？Uab和I各等于多少？

图1-76 习题1-15电路图
解：支路b = 3，节点n=2。I = 0A；Uab = 0V。

1-16 电路如图1-77所示，求电流I和电压U。

图1-77 习题1-16图
解：如图1-77所示根据最大回路的绕行方向，列写KVL方程：

列写KCL方程：

1-17 图1-78所示电路中，已知US=6V，IS=3A，R=4Ω。计算通过理想电压源的电流及理想电流源两端的电压，并根据两个电源功率的计算结果，说明它们是产生功率还是吸收功率。

(a) (b)
图1-78 习题1-17图
解：图1-78（a）: 通过理想电压源的电流就是理想电流源的电流I=3A，方向由负极指向正极，所以是产生功率；理想电流源两端的电压，所以是产生功率。
图1-78（b）: 理想电流源两端的电压就是理想电压源的电压U=6V，方向为上正下负，所以 是产生功率；通过理想电压源的电流，所以 是吸收功率。

1-18 电路如图1-79所示，已知其中电流I1=－1A，US1=20V，US2=40V，电阻R1=4Ω，R2=10Ω，求电阻R3。

图1-79 习题1-18电路图
解：电阻R3上的电压：，极性为上正下负。
取流过R2的电流为I2，参考方向向上，则：

取流过R3的电流为I3，参考方向向下，则：

1-19 求图1-80所示电路的入端电阻Ri。

图1-80 习题1-19电路图
解：用电源等效变换的方法计算：
（1）先将受控电流源与100k电阻转换成受控电压源，Us=0.99I×100k=99kI，如下图示：

（2）将受控电压源与串联的两个电阻（110k）转换成受控电流源，Is=99kI / 110k=0.9I，电流方向向下，如下图示：

（3）将受控电流源与并联的两个电阻（并联电阻后约为100Ω）转换成受控电压源，Us=0.9I×100=90I，如下图示：

1-20 判断以下说法是否正确。
（1）导体中的电流由电子流形成，故电子流的方向就是电流的方向。 （×）
（2）在直流电路中，电流的参考方向与实际方向总是相同的。 （×）
（3）在直流电路中，电流的参考方向与实际方向可能关联，也可能非关联。 （×）
（4）电路中某点电位的大小与参考点无关。 （×）
（5）电路中某点的电位即为该点与参考点之间的电压。 （√）
（6）在直流电路中，某点的电位具有绝对性，两点间的电压具有相对性。 （×）
（7）在电工测量中，电压表应串联在被测电路中，而电流表应并联在被测元件的两端。（×）
（8）220V，40W的灯泡接在110V的电源上，消耗的功率是20W。 （×）
（9）当电路处于通路状态时，外电路电阻上的电压等于电源电动势。 （×）
（10）外电路的电阻越大，则电源的输出功率越大。 （×）
（11）对外电路来说，任意一个有源二端网络都可以用一个电压源来代替。 （×）
（12）理想电流源和理想电压源可以进行等效变换。 （×）
（13）实际电压源和实际电流源等效转换时内阻保持不变。 （√）
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