电路基础思考题答案

. 1-1 实际电路器件与理想电路元件之间的联系和差别是什么？ 答： （1）联系：理想电路元件是对实际电路器件进行理想化处理、忽略次要性质、只表征 其主要电磁性质的所得出的模型。 （2）差别：理想电路元件是一种模型，不是一个实际存在的东西；一种理想电路元件 可作为多种实际电路器件的模型，如电炉、白炽灯的模型都是“电阻” 。 1-2 （1）电流和电压的实际方向是怎样规定的？（2）有了实际方向这个概念，为什么还要 引入电流和电压的参考方向的概念？（3）参考方向的意思是什么？（4）对于任何一个具体 电路，是否可以任意指定电流和电压的参考方向？ 答： （1）电流的实际方向就是正电荷移动的方向；电压的实际方向（极性）就是电位降低 的方向。 （2）对于一个复杂电路，电流、电压的实际方向事先难以确定，而交流电路中电流、 电压的实际方向随时间变化， 这两种情况下都无法准确标识电流、 电压的实际方向，因此需 要引入参考方向的概念。 （3）电流（或电压）参考方向是人为任意假定的。按电流（或电压）参考方向列有关 方程，可解出电流 （或电压）结果。若电流（或电压）结果数值为正，则说明电流 （或电压） 的实际方向与参考方向相同；若电流（或电压）结果数值为负，则说明电流（或电压）的实 际方向与参考方向相反。 （4）可以任意指定电流和电压的参考方向。 1-3 （1）功率的定义是什么？ （2）元件在什么情况下是吸收功率的？在什么情况下是发出 功率的？（3）元件实际是吸收功率还是发出功率与电流和电压的参考方向有何关系？ 答： （1）功率定义为单位时间内消耗（或产生）的能量，即 p p( (t t) )   dWdW dt dt 由此可推得，某二端电路的功率为该二端电路电压、电流的乘积，即 p p( (t t) )   u u( (t t) )i i( (t t) ) （2）某二端电路的实际是吸收功率还是发出功率，需根据电压、电流的参考方向以及 由p p( (t t) )   u u( (t t) )i i( (t t) )所得结果的正负来综合判断，见下表 电压、电流 参考方向 关联参考方向 关联参考方向 （3）元件实际是吸收功率还是发出功率与电流和电压的参考方向无关。 . 功率计算值（电压与电流的乘积） 实际吸收功率或发出功率 正负 正 负 正 负 实际吸收功率 实际发出功率 实际发出功率 实际吸收功率 . 1-4 电压源与电流源各有什么特点？ 答： （理想）电压源特点： （1）理想电压源两端的电压保持定值或一定的时间函数； （2）理想电压源两端的电压与流过它的电流i无关； （3）流经理想电压源的电流由自身电压和外接电路两者共同决定。 （理想）电流源特点： （1）理想电流源输出的电流保持定值或一定的时间函数； （2）理想电流源输出的电流与与其两端的电压u 无关； （3）理想电流源两端的电压由自身输出的电流和外接电路两者共同决定。 1-5 （1）受控源能否作为电路的激励？（2）如果电路中无独立电源，电路中还会有电流、 电压响应吗？ 答： （1）受控源不能作为电路的激励。 （2）无。 1-6 应用基尔霍夫电流定律列写某节点电流方程时， 与该节点相连的各支路上的元件性质对 方程有何影响？ 答：无影响。 1-7 应用基尔霍夫电压定律列写某回路电压方程时， 构成该回路的各支路上的元件性质对方 程有何影响？ 答：无影响。 注：KCL、KVL 与电路元件的性质无关。 1-8 基尔霍夫电流定律是描述电路中与节点相连的各支路电流间相互关系的定律， 应用此定 律可写出节点电流方程。 对于一个具有 n 个节点的电路， 可写出多少个独立的节点电流 方程？ 答：n n 1 1个 1-9 基尔霍夫电压定律是描述电路中与回路相关的各支路电压间相互关系的定律， 应用此定 律可写出回路电压方程。对于一个具有n 个节点、b 条支路的电路，可写出多少个独立 的回路电压方程？ 答：b b n n 1 1个 2-1 （1）什么是单口网络？（2）单口网络的外特性表示什么意义？ （2）如何求出外特性？ 答： （1）单口网络即二端网络，其对外只有两个联接端子。 （2）单口网络的外特性表示该网络端口电压、电流之间的关系。 （3）假定在端口加一电压，求与之对应的端口电流，即得端口电压与电流关系（端口外特 性） 。假定加端口电流，求与之对应的端口电压，也一样。 . . 2-2 单口网络的外特性与外电路有关吗？ 答：无关。 2-3 （1）等效变换的概念是什么？（2）等效变换的概念是根据什么引出来的？ 答： （1）若两个单口网络的端口伏安特性相同，则对外电路而言，这两个单口网络相互等效。 （2）等效变换的概念是根据对外电路的作用或影响完全相同相同这一点引出来的。如果两 个单口网络的端口伏安特性相同，则意味着这两个网络对外电路的作用或影响是完全相同 的，在求外电路的电压、 电流以及功率时，这两个单口网络可相互替换，以达到分析或计算 简化的目的。 2-4 两个单口网络 N1和 N2的伏安特性处处重合，这时两个单口网络N1和 N2是否等效？ 答：是等效的。？？ 2-5 两个单口网络 N1和 N2各接 100Ω负载时，流经负载的电流以及负载两端电压均相等， 两个网络 N1 和 N2 是否等效？ 答：不一定等效。 不等效情况举例， N1是 100V 电压源，N2是 1A 电流源，二者分别接 100Ω 电阻时，两种情况下电阻的电压、电流均为100V、1A，是相同的；若N1和 N2分别接 50Ω 电阻，这时电阻上的电压、电流就不同了，因此，N1和 N2不等效。 2-6 一个含有受控源及电阻的单口网络，总可以等效化简为一个什么元件？ 答：电阻 2-7 当无源单口网络内含有受控源时， 必须用外施电源法求输入电阻， 这时电路中受控源的 控制支路应如何考虑？ 答：？？？？（注：不知所指） 2-8 利用等效变换计算出外电路的电流、电压后，如何计算被变换的这一部分电路的电流、 电压？ 答：将外电路等效（如何等效？学生要心中有数） ，同时将被变换部分恢复成原样，由此计 算被变换的这一部分电路的电流、电压。 3-1 （1）什么是独立节点？（2）如何确定独立节点？ 答： （1） 对任何节点都能列写KCL 方程， 只有独立的 KCL 方程才对求解结果有用。 若电路有n n 个节点，则与之对应的就可列出n n个 KCL 方程，但其中只有n n1 1个 KCL 方程是相互独立 . . 的，与这n n 1 1个 KCL 方程对应的节点称为独立节点。 （2）若电路有n n个节点，从中任选n n 1 1都是独立节点。 注：孤立地谈某个节点是否是独立节点是没意义的， 独立节点具有相对性和任意性， 学者须 过细领会。 3-2 （1）什么是独立回路？（2）如何确定独立回路？ 答： （1）对任意回路都能列写KVL 方程，只有独立的 KVL 方程才对求解结果有用。对具体电 路，能列出的独立 KVL 方程数通常远少于电路的回路数，与这些独立 KVL 方程对应的回 路称为独立回路。 （2） 若电路有n n个节点和b b条支路， 则其独立 KVL 方程数目是固定的， 为l l  b b  n n