电工学少学时第三版_张南主编_课后练习答案_第一章(末)

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1、上篇:电工技术第一章:电路分析基础1.1:电路的基本概念、定律、分析方法1.1.1:基本要求(1)正确理解电压、电流正方向的意义。(2)在正确理解电位意义的基础上，求解电路各点电位。(3)加强电压源的概念，建立电流源的概念。(4)了解电路有载工作、开路与短路的状态，强化额定值概念。(5)熟悉电路基本定律并能正确应用之。(6)学会分析、计算电路的基本方法1.1.2:基本内容1.1.2.1基本概念1电压、电流的正方向在分析计算电路之前，首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向（这些假设的方向，又名参考方向），如图1-1-1所示。图1

2、-1-1根据这些正方向，应用电路的定理、定律列写方程（方程组），求解后若为正值，说明假设的方向与实际的方向相同；求解后若为负值，说明假设的方向与实际方向相反。对于电路中的某个（些）已知的方向，有两种可能，其一是实际的方向，其二也是正方向，这要看题目本身的说明。2电路中的电位计算求解电路某点的电位，必须首先确定参考点，令该点电位为零，记为“⊥”，电路其余各点与之比较，高者为正（电位），低者为负（电位），如图1-1-2所示：图1-1-2设C为参考点，则：c点的电位：VC=0(V)a点的电位：Va=+6(V)b点的电位：Vb=-9(V)ab两

3、点间的电压：Uab=Va-Vb=(+6)-(-9)=15(V)注·电位具有单值性（参考点一旦设定，某点的电位是唯一的）。·电位具有相对性（参考点选择不同，某点的电位也不同）。·任意两点间的电位差叫电压，例如Uab=Va-Vb1-42，显然电压具有单值性和绝对性（与参考点选择无关）1.1.2.2基本定律1欧姆定律(1)一段无源支路（元件）的欧姆定律。在图1-1-3中，Uab=R·I（取关联正方向）。(2)一段有源支路（元件）的欧姆定律，实际上是电压降准则，如图1-1-4所示。图1-1-3图1-1-4①总电压降等于各分段电压降的代数和。②标

4、出各分段电压降的正方向。·电源电压降方向从正极指向负极（U1、U2）。·电阻电压降方向与电流方向相同（U3）。③与总方向一致的分电压降取“+”号，不一致的取“-”号。在图1-1-4中，Uad=Uab+Ubc+Ucd=3+(-RI)+(-6)=(-IR-3)V2．克希荷夫定律：(1)克希荷夫电流定律（KCL）①内容：任一时刻、任一结点，流入电流之和等于流出电流之和。记为∑I入=∑I出上式移项：∑I入-∑I出=0，记为∑I=0，就是说：任一时刻，流入任一结点的电流的代数和等于零，（流入为正，流出为负），这是KCL的另一种表达形式。②实质：K

5、CL反映了电流连续性原理，即结点上不能积累电荷。③注：KCL还适用广义结点。(2)克希荷夫电压定律（KVL）①内容：任一时刻，沿任一回路绕行一周，电压降的代数和等于零，记为∑U=0·回路的绕行方向可以任意假设，假设后的方向就是总电压降的方向，定出各分段电压降的方向后，即可列回路电压方程。·∑U=∑RI或∑电位升=∑电位降，是KVL的另外表达式。②实质：KVL反映了电位单值性原理，即在闭合回路中，电位上升之和必然等于电位下降之和。③注：KVL还适用于开口电路（虚拟回路）。在图1-1-5中，选定绕行方向，根据∑U=0，Uab+（-U1）+（

6、-RI）=0，移项处理得Uab=U1+RI，这与电压降准则列写的方程是一致的。1-42图1-1-51.1.2.3基本方法1.支路电流法以支路电流为未知量，应用KCL、KVL列写电路方程组，联立求解，可得各支路电流。解题步骤如下：(1)在电路图上标注未知电流和电压的正方向，并设支路电流为未知数，显然未知数个数就是方程的个数。(2)若电路结点为n，应用KCL列写（n-1）个独立的电流方程。(3)若支路数为b，应用KVL列写b-(n-1)个独立的电压方程。☆2．结点电压法书本中没有讲到结点电压法，但对于两个结点的电路，先求两结点间电压，再求支

7、路电流，有时很方便，为此，介绍一下该方法。在图1-1-6中，a、b为两结点，结点间电压Uab的正方向及各支路电流的正方向如图1-1-6中所标注。图1-1-6由a点的KCL知：……………………………(1)根据电压降准则，列写相关支路的电压方程如下：：………(2)：………(3)：……………(4)(2)、(3)、(4)代入(1)式得：1-42…………………(5)（5）式化简整理得：………………(6)已知数据代入(6)式，求出Uab值。注：①使独立结点a的电位升高的电压源取正号，反之为负号；使结点a的电位升高的电流源取正号，反之为负号。②直接运

8、用公式，无须推导。Uab求出后，代入(2)、(3)、(4)式，I1、I2、I3便知。3.叠加原理（法）在多个电源（至少两个）作用的线性电路中，任一元件（支路）的电流（或电压），是由各个源单独作用时所产生的电