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第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.1电路的作用和组成电路的作用和组成1.2电路的状态电路的状态1.3电路中的参考点电路中的参考点1.4电路中的参考方向电路中的参考方向1.5理想电路元件理想电路元件1.6基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.7支路电流法支路电流法1.8叠加原理叠加原理1.9等效电源定理等效电源定理1.10非线性电阻电路非线性电阻电路教学基本要求教学基本要求分析与思考题分析与思考题练习题练习题第第1章章 直直 流流 电电 路路返回主页返回主页第第 1 章章 直直 流流 电电 路路电电源源1.1电路的作用和组成电路的作用和组成电路电路电流流通的路径。电流流通的路径。返返 回回下一页下一页上一页上一页下一节下一节US第第 1 章章 直直 流流 电电 路路电路电路的作用的作用返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节3第第 1 章章 直直 流流 电电 路路电路电路的组成的组成返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节E电源：电源：E将非电将非电形态的能量转化为形态的能量转化为电能的供电设备。电能的供电设备。负载：负载：将将电能转化为非电形态的电能转化为非电形态的能量的用电设备。能量的用电设备。连结导线：连结导线：沟通电路、输送电能。沟通电路、输送电能。图图 1.1.1 简单照明电路简单照明电路第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.2电路的状态电路的状态（一）通路一）通路返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节EUSUL+_IS电路的状态电路的状态通路通路电源的状态电源的状态有载有载电源产生的电功率为电源产生的电功率为 EI电源输出的电功率为电源输出的电功率为 US I负载取用的电功率为负载取用的电功率为 UL I 电气设备工作时，其电压、电流和功率均有一定限电气设备工作时，其电压、电流和功率均有一定限额，这些限额表示了电气设备的正常工作条件和工作能额，这些限额表示了电气设备的正常工作条件和工作能力，称为电气设备的力，称为电气设备的额定值额定值。图图 1.2.1 通路通路第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（二）开路二）开路返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节 当某部分电路与电源断当某部分电路与电源断开，该部分电路中没有电流，开，该部分电路中没有电流，亦无能量的输送和转换，这亦无能量的输送和转换，这部分电路的状态称为部分电路的状态称为开路开路。S2S1I0有有源源电电路路U视电视电路而定路而定开路的特点开路的特点:图图 1.2.2 开路开路图图 1.2.3 开路的特点开路的特点第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（三）短路三）短路返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节 当某部分电路的两端用电阻当某部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开关连接可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电路中的电流起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开关所旁路，这部全部被导线或开关所旁路，这部分电路的状态称为分电路的状态称为短路短路。I 视电路而定视电路而定有有源源电电路路U 0短路的特点短路的特点:S2S1电源短路图图 1.2.4 短路短路图图 1.2.5 短路的特点短路的特点第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.3电路中的参考点电路中的参考点返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节UCCRCICRBIBIEaBCE将电路中的某一点选作将电路中的某一点选作参考点参考点，并规定其电位，并规定其电位为为零零。电路中其它任何一点电路中其它任何一点与参考点之间的电压与参考点之间的电压便是该点的便是该点的电位电位。6 V2 k 270 k 1 mA0.02 mAVe=0Va=UCC=6 VVb=UCCRBIB=0.6 VVc=UCCRCIC=4 V图图 1.3.1 电路中的参考点电路中的参考点化简电路化简电路RCICRBIBIEaBCEUCC图图 1.3.1 电路中的参考点电路中的参考点第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.4电路中的参考方向电路中的参考方向返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节US+_ISR1R2I I 在复杂的直流电路中，电压和在复杂的直流电路中，电压和电流的实际方向往往是无法预知的，电流的实际方向往往是无法预知的，且可能是待求的；而在交流电路中，且可能是待求的；而在交流电路中，电压和电流的实际方向是随时间不电压和电流的实际方向是随时间不断变化的。这时只能给它们假定一断变化的。这时只能给它们假定一个方向作为电路分析和计算时的参个方向作为电路分析和计算时的参考，这些假定的方向称为考，这些假定的方向称为参考方向参考方向或正方向或正方向。EIUIU图图 1.4.1 关联参考方向关联参考方向第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.5理想电路元件理想电路元件理想无源元件理想电源元件返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节 由实际电路元件组成的电路称为由实际电路元件组成的电路称为电路实体电路实体。可将电路实体中各个实际的电路元件都用表征可将电路实体中各个实际的电路元件都用表征其物理性质的其物理性质的理想电路元件理想电路元件代替。代替。用理想电路元件组成的电路称为电路实体的用理想电路元件组成的电路称为电路实体的电电路模型路模型。第第 1 章章 直直 流流 电电 路路理想电阻元件（电阻）（一）理想无源元件（一）理想无源元件理想电容元件（电容）理想电感元件（电感）进入理想电源元件返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（一）理想无源元件（一）理想无源元件返回理想无源元件1.1.理想电阻元件理想电阻元件返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节ABC定义定义物理量物理量关系关系实物实物第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（一）理想无源元件（一）理想无源元件返回理想无源元件1.1.理想电阻元件理想电阻元件返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节ABC定义定义物理量物理量关系关系实物实物R电路中电能消耗的元件电路中电能消耗的元件是参数元件是参数元件线性元件线性元件图图 1.5.1 电阻电阻第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（一）理想无源元件（一）理想无源元件返回理想无源元件1.1.理想电阻元件理想电阻元件返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节ABC定义定义物理量物理量关系关系实物实物RR=u/i在直流电路中，在直流电路中，R=U/IR 的单位为欧姆的单位为欧姆（）uip=UI=U2/R=RI2图图 1.5.1 电阻电阻第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（一）理想无源元件（一）理想无源元件返回理想无源元件1.1.理想电阻元件理想电阻元件返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节ABC定义定义物理量物理量关系关系实物实物第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（一）理想无源元件（一）理想无源元件返回理想无源元件.理想电容元件理想电容元件返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路返回理想无源元件返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节（一）理想无源元件（一）理想无源元件3 3理想电感元件理想电感元件第第 1 章章 直直 流流 电电 路路理想电压源（二）理想电源元件（二）理想电源元件进入理想无源元件理想电流源本身功耗忽略不计，本身功耗忽略不计，只起产生电能的作用只起产生电能的作用理想电源元件的两种工作状态返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路返回理想电源元件1.1.理想电压源（恒压源）理想电压源（恒压源）特点特点返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节（二）理想电源元件（二）理想电源元件第第 1 章章 直直 流流 电电 路路返回理想电源元件1.1.理想电压源（恒压源）理想电压源（恒压源）特点特点返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节输出电压输出电压是由它本身确定是由它本身确定的的定值定值，与输出，与输出电流和外电路情电流和外电路情况无关。况无关。输出电流输出电流不是定值，与输不是定值，与输出电流和外电路出电流和外电路情况有关。情况有关。（二）理想电源元件（二）理想电源元件第第 1 章章 直直 流流 电电 路路返回理想电源元件.理想电流源（恒流源）理想电流源（恒流源）特点特点返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节（二）理想电源元件（二）理想电源元件第第 1 章章 直直 流流 电电 路路返回理想电源元件.理想电流源（恒流源）理想电流源（恒流源）输出电流输出电流是由它本身确定是由它本身确定的的定值定值，与输出，与输出电压和外电路情电压和外电路情况无关。况无关。输出电压输出电压不是定值，与输不是定值，与输出电压和外电路出电压和外电路情况有关。情况有关。特点特点返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节（二）理想电源元件（二）理想电源元件第第 1 章章 直直 流流 电电 路路返回理想电源元件3 3理想电源元件的两种工作状态理想电源元件的两种工作状态返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节19（二）理想电源元件（二）理想电源元件第第 1 章章 直直 流流 电电 路路实际电源的模型实际电源的模型返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 例例 1.5.1 图示直流电路已知理想电压源的电压图示直流电路已知理想电压源的电压 US3 V，理想电流源的电流理想电流源的电流 IS=3 A，电阻电阻 R=3。求（求（1）理想电压源的电压和理想电流源的电流；）理想电压源的电压和理想电流源的电流；（2）讨论电路的功率平衡关系。）讨论电路的功率平衡关系。返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.6基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律，又分为：基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律，又分为：基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（一）基尔霍夫电流定律（一）基尔霍夫电流定律（KCL）基尔霍夫电压定律返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节24a25第第 1 章章 直直 流流 电电 路路基尔霍夫电流定律的推广应用基尔霍夫电流定律的推广应用基尔霍夫电压定律返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节RCICRBIBIEBCEUCC可将可将KCL推广到推广到电路中任何一个电路中任何一个假定的闭合面。假定的闭合面。广义结点广义结点IC+IBIE0图图 1.6.2 广义节点广义节点（一）基尔霍夫电流定律（一）基尔霍夫电流定律（KCL）第第 1 章章 直直 流流 电电 路路例例 1.6.1 图示的部分电路中，已知图示的部分电路中，已知 I13 A，I45 A，I58 A，试求试求I2、I3和和I6。基尔霍夫电压定律返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节图图 1.5.1 例例 1.6.1 的电路的电路第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（二）基尔霍夫电压定律（二）基尔霍夫电压定律（KVL）基尔霍夫电流定律返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路基尔霍夫电流定律返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节R3I3I1US1+_I2R2US2+_+_+_U1U2选择环行方向选择环行方向电位升等于电位降电位升等于电位降 US1+U1=US2+U2US1+U1 US2 U2 0R1 在电路的任何一个回路中，沿同一方向循行，同一瞬间电在电路的任何一个回路中，沿同一方向循行，同一瞬间电压的代数和等于零。压的代数和等于零。即：即：u=0 ，在直流电路中在直流电路中 U=0。（二）基尔霍夫电压定律（二）基尔霍夫电压定律（KVL）第第 1 章章 直直 流流 电电 路路基尔霍夫电压定律的推广应用基尔霍夫电压定律的推广应用基尔霍夫电流定律返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节E或或US+_R+_UabI可将可将 KVL 推广应用于推广应用于任何一个假想闭合的任何一个假想闭合的一段电路一段电路 RIUE 或或 RIUUS 0（二）基尔霍夫电压定律（二）基尔霍夫电压定律（KVL）第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.7支路电流法支路电流法返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节R2E2E1+_R1R3+_（1）确定支路数，选择各）确定支路数，选择各支路电流的参考方向。支路电流的参考方向。R3E1+_R1+_R2E2支路数为支路数为 3。I1I3I2（2）确定结点数，列出独）确定结点数，列出独立的结点电流方程式。立的结点电流方程式。ab结点结点a：I1+I2-I3=0结点结点b：-I1I2+I3=0 I1+I2-I3=0结点数为结点数为 n，则可列出则可列出 n-1 个独立的结点方程式。个独立的结点方程式。（3）确定余下所需的方程式数，列出独立的回路电压方程式。）确定余下所需的方程式数，列出独立的回路电压方程式。左网孔：左网孔：R1 I1+R3I3=E1 右网孔：右网孔：R2 I2+R3I3=E2（4）解联立方程式，求出各支路电流的数值。）解联立方程式，求出各支路电流的数值。图图 1.7.1 支路电流法支路电流法第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.8叠加原理叠加原理!原理内容原理内容返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节US+_ISR1R2I1I2U2+_U1+_ 在含有在含有多个电多个电源源的线性电路中，的线性电路中，任一支路的电流和任一支路的电流和电压等于电路中各电压等于电路中各个电源个电源分别单独作分别单独作用用时在该支路中产时在该支路中产生的电流和电压的生的电流和电压的代数和代数和。叠加原理只适用于线性电路叠加原理只适用于线性电路图图 1.8.1 叠加原理叠加原理第第 1 章章 直直 流流 电电 路路使用要领使用要领 1.当考虑当考虑某一电源单独某一电源单独作用时，应令作用时，应令其他电源中其他电源中 US0，IS0，即应将其他理即应将其他理想电压源短路、想电压源短路、其他理想电流其他理想电流源开路。源开路。返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路使用要领使用要领 2.最后叠加时最后叠加时要注意各个电源单要注意各个电源单独作用时的电流和独作用时的电流和电压分量的参考方电压分量的参考方向是否与总的电流向是否与总的电流和电压的参考方向和电压的参考方向一致，一致时前面一致，一致时前面取正号，不一致时取正号，不一致时前面取负号。前面取负号。返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路使用要领使用要领 3.叠加原理叠加原理只能用来分析和只能用来分析和计算电流和电压，计算电流和电压，不能用来计算功不能用来计算功率。率。返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节若某电阻上电流若某电阻上电流 I=I+I则则 P=RI2=R(I+I)2 R I2+R I2第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 例例 1.8.1 图示电路中已知图示电路中已知US10 V，IS2 A，R14，R21，R35，R43，试用叠加原理求通过理想试用叠加原理求通过理想电压源的电流电压源的电流 I5和理想电流源两端的电压和理想电流源两端的电压U6。返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_ 解解 理想电压源单独作用时：理想电压源单独作用时：US+_R1R2R3R4I2I4I5U6+_图图 1.8.2 例例 1.8.1 的电路的电路第第 1 章章 直直 流流 电电 路路返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_理想电流源单独作用时：理想电流源单独作用时：ISR1R2R3R4I2I4I5U6+_ 例例 1.8.1 图示电路中已知图示电路中已知US10 V，IS2 A，R14，R21，R35，R43，试用叠加原理求通过理想试用叠加原理求通过理想电压源的电流电压源的电流 I5和理想电流源两端的电压和理想电流源两端的电压U6。解解 图图 1.8.2 例例 1.8.1 的电路的电路第第 1 章章 直直 流流 电电 路路返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_二电源共同作用时：二电源共同作用时：US+_R1R2R3R4I2I4I5U6+_I5=3.25 AU6=1.75 VISR1R2R3R4I2I4I5U6+_I5=0.35 AU6=5.35 V 例例 1.8.1 图示电路中已知图示电路中已知US10 V，IS2 A，R14，R21，R35，R43，试用叠加原理求通过理想试用叠加原理求通过理想电压源的电流电压源的电流 I5 和理想电流源两端的电压和理想电流源两端的电压U6。解解 第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.9等效电源定理等效电源定理USR1ISR2USR1IS有源二端网络有源二端网络R2无源二端网络无源二端网络UeSR0R0IeS返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节图图 1.9.2 戴维宁定理戴维宁定理第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（一）戴维宁定理（一）戴维宁定理返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 例例 1.9.1 图示电路中已知图示电路中已知 US18 V，US25 V，IS3 A，R12，R25，R32，R48，试用戴维宁定理求通过试用戴维宁定理求通过 R4 的电流的电流。返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路（二）诺顿定理（二）诺顿定理返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节第第 1 章章 直直 流流 电电 路路1.10非线性电阻非线性电阻RIIUUQ O静态电阻静态电阻为非线性电阻在直流电压为非线性电阻在直流电压和直流电流下工作时工作点和直流电流下工作时工作点Q处的处的电压电流之比：电压电流之比：R=U/I=tan 动态电阻动态电阻为当作用在非线性电阻上为当作用在非线性电阻上的电压和电流除直流成分外还有比的电压和电流除直流成分外还有比较小的交变成分时，工作点较小的交变成分时，工作点Q附近附近的电压微小增量与电流微小增量之的电压微小增量与电流微小增量之比：比：r=dU/dI=tan 返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节图图 1.10.2 静态电阻和动态电阻静态电阻和动态电阻第第 1 章章 直直 流流 电电 路路图解分析法：图解分析法：+_USROR+_UIIUOQUI将非线性电阻提出，剩下的电路将非线性电阻提出，剩下的电路为一个线性有源二端网络，该网为一个线性有源二端网络，该网络可用一个等效电压源代替。络可用一个等效电压源代替。U=US ROI，负载线。负载线。返回返回下一页下一页上一页上一页下一节下一节上一节上一节图图 1.10.3 图解分析法图解分析法第第 1 章章 直直 流流 电电 路路教学基本要求教学基本要求 1.了解电路的作用和组成。了解电路的作用和组成。2.了解电路的通路、开路和短路状态；了解电源的有了解电路的通路、开路和短路状态；了解电源的有载、空载和短路状态。理解额定值、负载大小和电功率平载、空载和短路状态。理解额定值、负载大小和电功率平衡的概念。衡的概念。3.了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。4.理解参考方向和关联参考方向的意义。理解参考方向和关联参考方向的意义。5.了解电路模型的概念。理解理想电阻元件的耗能特了解电路模型的概念。理解理想电阻元件的耗能特性、理想电压源的恒压特性和理想电流源的恒流特性。性、理想电压源的恒压特性和理想电流源的恒流特性。6.理解电路的基尔霍夫定律。理解电路的基尔霍夫定律。7.掌握用支路电流法、叠加原理和等效电源定理分析掌握用支路电流法、叠加原理和等效电源定理分析电路的方法。电路的方法。8.了解非线性电阻元件的伏安特性以及静态电阻和动了解非线性电阻元件的伏安特性以及静态电阻和动态电阻的概念。了解简单非线性电阻电路的图解分析法。态电阻的概念。了解简单非线性电阻电路的图解分析法。返回返回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路分析与思考分析与思考 1.2（1）某负载为一可变电阻器，由电压一定的蓄电某负载为一可变电阻器，由电压一定的蓄电池供电，当负载电阻增加时，该负载是增加了？还是减小池供电，当负载电阻增加时，该负载是增加了？还是减小了？了？1.2（2）某电源的电动势为某电源的电动势为 E，内电阻为内电阻为 R0，有载有载时的电流为时的电流为 I，试问该电源有载时和空载时的电压和输出试问该电源有载时和空载时的电压和输出的电功率是否相同，若不相同，各应等于多少的电功率是否相同，若不相同，各应等于多少?1.2（3）图示电路中的电源图示电路中的电源短路时，是烧坏电源还是烧坏照短路时，是烧坏电源还是烧坏照明灯明灯?S2S1下一页下一页返返 回回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路I 1.4（1）在图示在图示关联参考方向下关联参考方向下,若电若电源和负载中求得的电源和负载中求得的电功率功率 P 0，这说明它这说明它们取用还是输出电功们取用还是输出电功率率?EIUU 1.5（1）今需要一只今需要一只 1 W、500 k 的电阻元件，但的电阻元件，但手头只有手头只有 0.5 W、250 k 和和 0.5 W、1 M 的电阻元件许的电阻元件许多只多只,试问应怎样解决试问应怎样解决?1.5（2）有些同学常常把理想电流源两端的电压认作有些同学常常把理想电流源两端的电压认作零，其理由是零，其理由是:理想电流源内部不含电阻理想电流源内部不含电阻,则根据欧姆定律则根据欧姆定律,U=RI=0I=0。这种看法错在哪里这种看法错在哪里?1.5（3）凡是与理想电压源并联的理想电流源其电压凡是与理想电压源并联的理想电流源其电压是一定的，因而后者在电路中不起作用；凡是与理想电流是一定的，因而后者在电路中不起作用；凡是与理想电流源串联的理想电压源其电流是一定的，因而后者在电路中源串联的理想电压源其电流是一定的，因而后者在电路中也不起作用。这种观点是否正确也不起作用。这种观点是否正确?下一页下一页上一页上一页返返 回回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.6（1）在应用在应用 RI=E 列回路方程式时，按列回路方程式时，按 I 与与E 的参考方向与回路方向一致时前面取正号，否则取负号的的参考方向与回路方向一致时前面取正号，否则取负号的规定，规定，RI 和和 E 可否放在等式的同一边可否放在等式的同一边?1.6（2）对图示电路对图示电路列回路方程式时，列回路方程式时，U 应放应放在等式在等式 RI 一边，还是一边，还是 E一边一边?E或或US+_R+_UabI1.7（1）列独立的回路方程式时是否一定要选用网孔列独立的回路方程式时是否一定要选用网孔?1.7（2）如果电路中含有理想电流源，理想电流源的如果电路中含有理想电流源，理想电流源的电流已知，而电压是未知的，怎么办电流已知，而电压是未知的，怎么办?下一页下一页上一页上一页返返 回回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.8（1）叠加原理可否用于将多电源电路（例如有叠加原理可否用于将多电源电路（例如有4个电源）看成是几组电源（例如个电源）看成是几组电源（例如2 组电源）分别单独作用组电源）分别单独作用的叠加的叠加?1.8（2）利用叠加原理可否说明在单电源电路中，各利用叠加原理可否说明在单电源电路中，各处的电压和电流随电源电压或电流成比例的变化处的电压和电流随电源电压或电流成比例的变化?1.9（1）有源二端网络用电压源或电流源代替时，为有源二端网络用电压源或电流源代替时，为什么要对外等效？对内是否也等效什么要对外等效？对内是否也等效?1.9（2）电压源和电流源之间可以等效变换，那么理电压源和电流源之间可以等效变换，那么理想电压源与理想电流源之间是否也可以等效变换想电压源与理想电流源之间是否也可以等效变换?1.10（1）非线性电阻元件的电压与电流之间的关系非线性电阻元件的电压与电流之间的关系是否符合欧姆定律是否符合欧姆定律?1.10（2）伏安特性是一条不经过坐标原点的直线时，伏安特性是一条不经过坐标原点的直线时，该电阻元件是否为线性电阻元件该电阻元件是否为线性电阻元件?下一页下一页上一页上一页返返 回回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路分析与思考解答分析与思考解答 1.2（1）某负载为一可变电阻器，由电压一定的蓄电某负载为一可变电阻器，由电压一定的蓄电池供电，当负载电阻增加时，该负载是增加了？还是减小池供电，当负载电阻增加时，该负载是增加了？还是减小了？了？答答 负载的增减指负载消耗的电功率的增减。负载的增减指负载消耗的电功率的增减。下一题下一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集负载消耗的电功率负载消耗的电功率 P=U2/RL,蓄电池电压一定即式中蓄电池电压一定即式中 U 不变，当不变，当 RL 增加时，增加时，P 减小，故该负载减小了。减小，故该负载减小了。第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.2（2）某电源的电动势为某电源的电动势为 E，内电阻为内电阻为 R0，有载时有载时的电流为的电流为 I，试问该电源有载时和空载时的电压和输出的试问该电源有载时和空载时的电压和输出的电功率是否相同，若不相同，各应等于多少电功率是否相同，若不相同，各应等于多少?答答 该电源有载时如图（该电源有载时如图（a)，故输出电压故输出电压 U=E R0I，输出功率输出功率 PUI。E+_IR0RU+_(a)下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集可见电源有载和空载时的电压和输出的电功率不相同。可见电源有载和空载时的电压和输出的电功率不相同。E+_I=0R0U(b)+_该电源空载时如图（该电源空载时如图（b)，由于此时电源输出电流由于此时电源输出电流 I0，所以输出电压所以输出电压 UE，输出功率输出功率 P0 不变。不变。第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.2（3）图示电路中的电源图示电路中的电源短路时，是烧坏电源还是烧坏照短路时，是烧坏电源还是烧坏照明灯明灯?S2S1 答答 烧坏电源。烧坏电源。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集因为这时所有负载均被短路，电流不通过负载，外因为这时所有负载均被短路，电流不通过负载，外电路的电阻可视为零，回路中仅有很小的电源内阻，故电路的电阻可视为零，回路中仅有很小的电源内阻，故会有很大的电流通过电源，将电源烧坏。会有很大的电流通过电源，将电源烧坏。第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.4（1）在图示在图示的关联参考方向下的关联参考方向下,若若电源和负载中求得的电源和负载中求得的电功率电功率P 0，这说明这说明它们是取用还是输出它们是取用还是输出电功率电功率?EIUIU 答答 电源的电功率电源的电功率 P 0,说明电源输出电功率说明电源输出电功率;返回分析与思考题集返回分析与思考题集负载的电功率负载的电功率 P 0,说明负载取用（输入）电功率。说明负载取用（输入）电功率。下一题下一题上一题上一题第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.5（1）今需要一只今需要一只 1 W、500 k 的电阻元件，但手的电阻元件，但手头只有头只有 0.5 W、250 k 和和 0.5 W、1 M 的电阻元件许多的电阻元件许多只只,试问应怎样解决试问应怎样解决?答答 可将二个可将二个 0.5 W、250 k 的电阻串联使用或将的电阻串联使用或将二个二个 0.5 W、1 M 的的电阻并联使用。这样，不仅总电阻电阻并联使用。这样，不仅总电阻值符合要求，而且各电阻在实际工作时消耗的电功率和通值符合要求，而且各电阻在实际工作时消耗的电功率和通过的电流也不超过各自的额定功率和额定电流。过的电流也不超过各自的额定功率和额定电流。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.5（2）有些同学常常把理想电流源两端的电压认作有些同学常常把理想电流源两端的电压认作零，其理由是：理想电流源内部不含电阻零，其理由是：理想电流源内部不含电阻,则根据欧姆定则根据欧姆定律律,U=RI=0I=0。这种看法错在哪里这种看法错在哪里?答答 这种看法显然不正确。这种看法显然不正确。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集U=RI 只适用于只适用于理想电阻元件理想电阻元件，对，对理想电流源理想电流源不适用，不适用，理想电流源只有在短路时两端的电压才等于零理想电流源只有在短路时两端的电压才等于零 。第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.5（3）凡是与理想电压源并联的理想电流源其电压凡是与理想电压源并联的理想电流源其电压是一定的，因而后者在电路中不起作用；凡是与理想电流是一定的，因而后者在电路中不起作用；凡是与理想电流源串联的理想电压源其电流是一定的，因而后者在电路中源串联的理想电压源其电流是一定的，因而后者在电路中也不起作用。这种观点是否正确也不起作用。这种观点是否正确?答答 这种观点不正确。这种观点不正确。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集与理想电压源并联的与理想电压源并联的理想电流源不影响电路其余部理想电流源不影响电路其余部分的电压和电流，但会影响理想电压源的电流；分的电压和电流，但会影响理想电压源的电流；与理想电流源串联的与理想电流源串联的理想电压源也不影响电路其余理想电压源也不影响电路其余部分的电压和电流，但会影响理想电流源的电压部分的电压和电流，但会影响理想电流源的电压。第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.6（1）在应用在应用 RI=E 列回路方程式时，按列回路方程式时，按 I 与与E 的参考方向与回路方向一致时前面取正号，否则取负号的的参考方向与回路方向一致时前面取正号，否则取负号的规定，规定，RI 和和 E 可否放在等式的同一边可否放在等式的同一边?答答 根据根据 I 和和 E 取正负号的规定，取正负号的规定，RI 表示电位降、表示电位降、E 表示电位升，故不可放在等式的同一边表示电位升，故不可放在等式的同一边。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.6（2）对图示电对图示电路路列回路方程式时，列回路方程式时，U 应应放在等式放在等式 RI 一边，还是一边，还是 E 一边一边?E或或US+_R+_UabI 答答 U 应放在等式应放在等式 RI 一边一边。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.7（1）列独立的回路方程式时是否一定要选用网孔列独立的回路方程式时是否一定要选用网孔?答答 不一定不一定。只要满足每次所选回路中至少有一条。只要满足每次所选回路中至少有一条以前未用过的新支路即可。以前未用过的新支路即可。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.7（2）如果电路中含有理想电流源，理想电流源的如果电路中含有理想电流源，理想电流源的电流已知，而电压是未知的，怎么办电流已知，而电压是未知的，怎么办?答答 选回路时避开含理想电流源支路，这样既可选回路时避开含理想电流源支路，这样既可减少一个未知数，从而少列一个方程式，又不会引入新减少一个未知数，从而少列一个方程式，又不会引入新的未知数的未知数理想电流源的电压。理想电流源的电压。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.8（1）叠加原理可否用于将多电源电路（例如有叠加原理可否用于将多电源电路（例如有4个电源）看成是几组电源（例如个电源）看成是几组电源（例如2组电源）分别单独作用组电源）分别单独作用的叠加的叠加?答答 可以可以。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.8（2）利用叠加原理可否说明在单电源电路中，各利用叠加原理可否说明在单电源电路中，各处的电压和电流随电源电压或电流成比例的变化处的电压和电流随电源电压或电流成比例的变化?答答 可以可以。比如电路中若理想电压源的电动势加倍，。比如电路中若理想电压源的电动势加倍，可相当于两个具有原来电动势的理想电压源串联。则根据可相当于两个具有原来电动势的理想电压源串联。则根据叠加原理，电路中各处的电压、电流均应为二个原值相加叠加原理，电路中各处的电压、电流均应为二个原值相加即原值的二倍。即原值的二倍。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.9（1）有源二端网络用电压源或电流源代替时，为有源二端网络用电压源或电流源代替时，为什么要对外等效？对内是否也等效什么要对外等效？对内是否也等效?答答 根据戴维宁定理和诺顿定理，一有源二端网根据戴维宁定理和诺顿定理，一有源二端网络用等效电压源或电流源代替时，其输出电压和输出电流络用等效电压源或电流源代替时，其输出电压和输出电流是对应相等的，即等效是对有源二端网络的外部电路而言是对应相等的，即等效是对有源二端网络的外部电路而言的，等效不会改变外部电路的电压和电流的，等效不会改变外部电路的电压和电流。而对网络内部。而对网络内部则是不等效的。则是不等效的。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.9（2）电压源和电流源之间可以等效变换，那么理电压源和电流源之间可以等效变换，那么理想电压源与理想电流源之间是否也可以等效变换想电压源与理想电流源之间是否也可以等效变换?答答 不可以。因为理想电压源的输出电压恒等于定不可以。因为理想电压源的输出电压恒等于定值，理想电流源的输出电流恒等于定值，两种理想电源之值，理想电流源的输出电流恒等于定值，两种理想电源之间无法满足输出电压和输出电流均对应相等的对外等效的间无法满足输出电压和输出电流均对应相等的对外等效的原则。原则。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.10（1）非线性电阻元件的电压与电流之间的关系非线性电阻元件的电压与电流之间的关系是否符合欧姆定律是否符合欧姆定律?答答 不不符合欧姆定律符合欧姆定律。下一题下一题上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集遵循欧姆定律遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它是一个表示的电阻称为线性电阻，它是一个表示某段电路的特性而与电压和电流无关的常数。而非线性某段电路的特性而与电压和电流无关的常数。而非线性电阻的阻值不是常数，随电压或电流变动，故其电压与电阻的阻值不是常数，随电压或电流变动，故其电压与电流的关系不电流的关系不符合欧姆定律。符合欧姆定律。第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.10（2）伏安特性是一条不经过坐标原点的直线时，伏安特性是一条不经过坐标原点的直线时，该电阻元件是否为线性电阻元件该电阻元件是否为线性电阻元件?答答 不是不是。上一题上一题返回分析与思考题集返回分析与思考题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路练练 习习 题题 1.3.1 求图示电路中开关求图示电路中开关S 闭合和断开两种情况下闭合和断开两种情况下 a、b、c 三点的电位。三点的电位。RS3 V6 Vabc 1.3.2 求图示电路中开求图示电路中开关关 S 闭合和断开两种情况闭合和断开两种情况下下a、b、c 三点的电位。三点的电位。S2 k abc12 V4 k 6 V4 k 2 k 下一页下一页返回返回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？变化时所造成的影响是什么？US+_R任任何何电电路路ISR任任何何电电路路（a）（b）1.6.1 图示电路中，已知图示电路中，已知 US6 V，IS2 A，R12 ，R21 。求求开关开关S 断开时开关两端断开时开关两端的电压的电压 U 和开关和开关 S 闭合时通过开闭合时通过开关的电流关的电流 I（不必用支路电流法）。不必用支路电流法）。US+_ISR1R2U+_IS下一页下一页上一页上一页返回返回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.6.2 在图示电路中已知在图示电路中已知 US 6 V，IS2 A，R1R24 。求求开关开关 S 断开时开关两端的电压断开时开关两端的电压U和和开关开关S闭合时通过开关的电流闭合时通过开关的电流 I（在在图中注明所选的参考方向）。图中注明所选的参考方向）。US+_ISR1R2S 1.6.3 求图示电路中通过恒压求图示电路中通过恒压源的电流源的电流 I1、I2 及其功率，并说明及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。是起电源作用还是起负载作用。10 V+_I15 +_2 40 VI2 1.6.4 求图示电路中恒流源两求图示电路中恒流源两端的电压端的电压 U1、U2 及其功率，并说及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。明是起电源作用还是起负载作用。5 5 A+_U1+_2 U21 A下一页下一页上一页上一页返回返回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.6.5 试分析图示两电路中：试分析图示两电路中：(1)图图(a)中的理想电压源在中的理想电压源在 R 为何值时既不取用也不输出电功率？在为何值时既不取用也不输出电功率？在 R 为何范围时输出为何范围时输出电功率？在电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何种状态？种状态？(2)图图(b)中的理想电流源在中的理想电流源在 R 为何值时既不取用也为何值时既不取用也不输出电功率？在不输出电功率？在 R 为何范围时输出电功率？在为何范围时输出电功率？在R为何范围时为何范围时取用电功率？而理想电压源处于何种状态？取用电功率？而理想电压源处于何种状态？1 V+_1 AR(a)1 V+_1 AR(b)1.6.6 图示电路中，图示电路中，US4 V，IS11 A，R12 ，R25 ,R32 ，R44 。试由题试由题 1.5.1 总总结出的规律将电路简化后求出结出的规律将电路简化后求出 I4；根据题根据题 1.6.5 总结出的规律，分析总结出的规律，分析 IS2 输出和取用电功率的条件。输出和取用电功率的条件。US+_IS1R1R2IS2R3R4I4下一页下一页上一页上一页返回返回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.7.1 用支路电流法求图中各用支路电流法求图中各支路电流，并说明支路电流，并说明 US1 和和 US2 是起是起电源作用还是起负载作用。图中电源作用还是起负载作用。图中US112 V，US215 V，R13 ，R21.5 ,R39 。R3I3I1R1US1+_I2R2US2+_ 1.7.2 用支路电流法求图用支路电流法求图中各支路电流中各支路电流。R3ISR1US+_R2R46 V2 2 1 1 3 A 1.8.1 用叠加原理求图示用叠加原理求图示电路中的电流电路中的电流 I1 和和 I2。IS10 V2 5 AR2I2I1R1US+_3 下一页下一页上一页上一页返回返回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.8.2 用叠加原理求图示电路用叠加原理求图示电路中的电流中的电流 I。IS35 V2 7 AR2IR1US+_1 R33 R44 1.8.3 图示电路中，当图示电路中，当US16 V 时时，Uab8 V，试用叠加原理求试用叠加原理求US0 时的时的Uab。IS1RRUS+_RaIS2b下一页下一页上一页上一页返回返回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.8.4 图示电路中，图示电路中，R2 R3。当当 IS0 时，时，I12 A,I2I34 A。求求 IS10 A 时的时的 I1、I2 和和 I3。ISR1US1+_US2+_R3R2I1I2I3 1.8.5 图示的虚线方框内是一个由线性电阻组成的任意图示的虚线方框内是一个由线性电阻组成的任意的无源电路，现已知的无源电路，现已知 US6 V时，通过时，通过R的电流为的电流为 5 A。若若将将 US 增加到增加到 12 V，问通过问通过 R 的电流是多少的电流是多少?RUS+_线性线性无源无源电路电路下一页下一页上一页上一页返回返回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.9.1 用戴维宁定理用戴维宁定理求图示电路中通过理想电求图示电路中通过理想电压源的电流。压源的电流。US10 V，IS13 A，IS25 A，R12 ，R23 ，R34 。IS1R1US+_R3R2IS2 1.9.2 用戴维宁定理求用戴维宁定理求图示电路中理想电流源两图示电路中理想电流源两端的电压。端的电压。R3ISR1US1+_R2R46 V2 2 1 1 3 A下一页下一页上一页上一页返回返回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.9.3 用戴维宁定理求用戴维宁定理求图示图示电路中的电流电路中的电流 I2。IS10 V2 5 AR2I2R1US+_3 1.9.4 用诺顿定理求图用诺顿定理求图示电路中的电流示电路中的电流 I3。R3I3R1US1+_R2US2+_ 1.10.1 某非线性电阻某非线性电阻的伏安特性如图示，已知的伏安特性如图示，已知该电阻两端的电压为该电阻两端的电压为 3 V，求通过该电阻的电流及静求通过该电阻的电流及静态电阻和动态电阻态电阻和动态电阻。I/AU/V01234512453下一页下一页上一页上一页返返 回回第第 1 章章 直直 流流 电电 路路练习题解答练习题解答 1.3.1 求图示电路中开关求图示电路中开关S 闭合和断开两种情况下闭合和断开两种情况下 a、b、c 三点的电位。三点的电位。RS3 V6 Vabc 解解 S 闭合时，闭合时，S 断开时断开时下一题下一题返回练习题集返回练习题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路解：解：S闭合时闭合时 1.3.2 求图示电路中开求图示电路中开关关 S 闭合和断开两种情况闭合和断开两种情况下下a、b、c 三点的电位。三点的电位。S2 k abc12 V4 k 6 V4 k 2 k 下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 解解 S 断开时，断开时，第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？变化时所造成的影响是什么？US+_R任任何何电电路路ISR任任何何电电路路（a）（b）解：解：对电路（对电路（a），），因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等于理想电压源的电压，故改变于理想电压源的电压，故改变R不会影响虚线部分电路的电压，而虚不会影响虚线部分电路的电压，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。R的变化仅影响其本身的变化仅影响其本身的电流及理想电压源的电流。的电流及理想电压源的电流。US+_R任任何何电电路路 解解 对电路（对电路（b），），因为凡与理想电流源串联的元件因为凡与理想电流源串联的元件其电流均等于理想电流源的电流，故改变其电流均等于理想电流源的电流，故改变 R 不会影响虚线不会影响虚线部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电压。响其电压。R 的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的电压。电压。ISR任任何何电电路路（b）下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路S 断开时，断开时，I2=IS=2 A选取由选取由 US、R2 和和 S 组成的回路，利用组成的回路，利用KVL 求得求得 U=US R2 I2 4 V S 闭合时，闭合时，R2 右端电位与右端电位与 US 下端电位相同，下端电位相同，R2 两端电压等于两端电压等于 US，故故 I2=USR2=6 A选取右上结点，利用选取右上结点，利用 KCL 求得求得 I=I2 IS 4 A 1.6.1 图示电路中，已知图示电路中，已知 US6 V，IS2 A，R12 ，R21 。求开关求开关 S 断开时开关两断开时开关两端的电压端的电压 U 和开关和开关 S 闭合时通过闭合时通过开关的电流开关的电流 I（不必用支路电流不必用支路电流法）。法）。US+_ISR1R2U+_IS 解解 设通过设通过 R2 的电流为的电流为 I2。I2下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路 1.6.2 图示电路中，已知图示电路中，已知 US6 V，IS2 A，R1R24 。求开关求开关S断开时开关两端的电压断开时开关两端的电压U和开关和开关S闭闭合时通过开关的电流合时通过开关的电流 I（在图中注明在图中注明所选的参考方向）。所选的参考方向）。US+_ISR1R2SU+_I解解 设所求电压和电流的参考方向如图。设所求电压和电流的参考方向如图。S 断开时，断开时，U14 VS 闭合时，闭合时，I 3.5 A下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路10 V 1.6.3 求图示电路中通过恒压求图示电路中通过恒压源的电流源的电流 I1、I2 及其功率，并说明及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。是起电源作用还是起负载作用。+_I15 +_2 40 VI2 解解 设设 2 电阻上电流为电阻上电流为 I3，如图。如图。I3 该电阻与该电阻与 10 V恒压源并联，故其上电压为恒压源并联，故其上电压为10 V，所以所以I3=(102)A=5 A。右回路：右回路：5I12I340=0，则则 I1=6 A 或外回路：或外回路：5I11040=0，有有 I1=6 A 再用再用 KCL 求得求得 I2=I1I3=1 A，左恒压源的功率左恒压源的功率 P1240 W，由于其电压和电流的实际方由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考方向向符合电源关联参考方向，故起，故起电源电源作用；作用；右恒压源的功率右恒压源的功率P210 W，由于其电压和电流的实际方向由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方向符合负载关联参考方向，故起，故起负载负载作用。作用。下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集第第 1 章章 直直 流流 电电 路路左恒流源的功率左恒流源的功率 P140 W，起起电源电源作用；作用；右恒流源的功率右恒流源的功率 P23 W，起起负载负载作用。作用。1.6.4 求图示电路中恒流源两求图示电路中恒流源两端的电压端的电压 U1、U2 及其功率，并说及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。明是起电源作用还是起负载作用。5 5 A+_U1+_2 U21 AI+_U3设设 2 电阻上电流为电阻
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