电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第一章(末)

由天下分享时间：2025/1/29 2:10:26 加入收藏我要投稿点赞

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。

I1R1+-I2R 2+-I3R 3U1U2

图1-1-1

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：

+aU16v-c+U29V-b

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 - Vb，显然电压具有单值性和绝对性（与参

1-1

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。

aIRa+3Vb-Rb6vc--+dIU1U3U2Uad

图1-1-3 图1-1-4

① 总电压降等于各分段电压降的代数和。 ② 标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)V 2．克希荷夫定律：

(1) 克希荷夫电流定律（KCL）

Uab① 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：KCL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）+（-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。

1-2

aRU1

I+-图1-1-5

Uabb

1.1.2.3 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