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文檔簡介
1、電路基礎知識1-1電流和電流填空題1 流通的路徑稱為電路,通常電路是由 、 、 和 組成。2習慣上規(guī)定 電荷移動的方向為電流的方向,因此,電流的方向實際上與電子移動的方向 。3金屬導體中自由電子的定向移動方向與電流方向 。4電流分 和 兩大類,凡 的電流稱為 ,簡稱 ;凡 的電流稱為 ,簡稱 。 5若3Uin通過導體橫截面積的電荷量是18C,則導體中的電流是 A。6測量電流時,應將電流表 接在電路中,使被測電流從電流表的 接線柱流進,從 接線柱流出;每個電流表都有一定的測量范圍,稱為電流表的 。7電壓是衡量 做功能力的物理量;電動式表示電源 的能力。8電路中某點與 的電壓即為該點的電位,若電路
2、中a、b兩點的電位分別為Ua、Ub,則a、b兩點間的電壓Uab= ;Uba= 。9參考點的電位為 ,高于參考點的電位取 值,低于參考點的電位取 值。10電動勢的方向規(guī)定為在電源內部由 極指向 極。11測量電壓時,應將電壓和被測電路 聯,使電壓表接線柱的正負和被測兩點的電位 。12如圖11所示,電壓表的a應接電阻的 端,b應接電阻的 端。電流表的a應接電阻的 端。P 1 圖11二、判斷題1導體中的電流由電子流形成,故電子流動的方向就是電流的方向。 ( )2電源電動勢的大小由電源本身性質所決定,與外電路無關。 ( )3電壓和電位都隨參考點的變化而變化。 ( )4我們規(guī)定自負極通過電源內部指向正極的
3、方向為電動勢的方向 。 ( )三、問答題1電路主要有哪些部分組成?它們的主要功能是什么? 2簡述電壓電位電動勢的區(qū)別。電源內部電荷移動和電源外部電荷移動的原因是否一樣?3什么是電流?電路中存在持續(xù)電流的條件是什么?4用電流表測量電流時,有哪些注意事項?四、計算題在min內,通過導體橫截面的電荷量為3.6 C,則電流是多少安?合多少毫安?在圖12中,當選c點為參考點時,已知:Ua=6V, Ub =3V,Ud=2V,Ue=4V。求Uab、Ucd各是多少?若選d點為參考點,則各點電位各是多少?P 3圖12 12電阻一、填空題1根據導電能力的強弱,物質一般可分為 、 、和 。2導體對電流的 作用稱為電
4、阻。3均勻導體的電阻與導體的長度成 比,與導體的橫截面積成 比,與材料性質有關,而且還與 有關。4電阻率的大小反應了物質的 能力,電阻率小說明物質導電能力 ,電阻率大說明物質導電能力 。5電阻率的倒數稱為 ,它表示電流通過的難易程度,其數值越大,表示電流越 通過。6一般來說,金屬的電阻率隨溫度的升高而 ,碳等純凈半導體和絕緣體的電阻率則隨溫度的升高而 。二、選擇題1一根導體的電阻為R,若將其從中間對折合并成一根新導線,其阻值為( )。 AR/2 BR CR/4 DR/82甲乙兩導體由同種材料做成,長度之比為3:5,直徑之比為2:1,則它們的電阻之比為( )。 A12:5 B3:20 C7:6
5、D20:33制造標準的電阻器的材料一定是( )。 A高電阻率材料 B低電阻率材料 C高溫度系數材料 D低溫度系數材料4導體的電阻是導體本身的一種性質,以下說法錯誤的是( )。和導體面積有關和導體長度有關和環(huán)境溫度有關核材料性質有關5用萬能表測電阻的刻度,下列說法正確的是( )。 A刻度是線性的 B指針偏轉到最右端時,電阻為無窮大 C指針偏轉到最左端時,電阻為無窮大6關于萬能表的使用方法,下列說法錯誤的是( )。 A在測量過程中,應根據測量量的大小撥動轉換開關,為了便于觀察,不應分斷電源 B測量結束后,轉換開關應撥到交流最大電壓擋或空擋 C測量電阻時,每換一次量程都應調一次零三、問答題1根據物質
6、導電能力的強弱,可分為哪幾類?它們各有什么特點?2在溫度一定的情況下,導體電阻的大小有哪些因素決定?寫出導體電阻大小的表達式。用萬能表測電阻時,應注意那幾點?四、計算題 一根銅導線長L=2000U,截面積S=2UU2,導線的電阻是多少?(銅線的電阻率=1.7510-8U)若將它截成等長的兩段,每段的電阻是多少?若將它拉長為原來的2倍,電阻又將是多少? 13歐姆定律一、填空題1導體中的電流與這段導體兩端的 成正比,與導體的 成反比。2閉合電路中的電流與電源的電動勢成 比,與電路的總電阻成 比。3全電路歐姆定律又可表述為:電源電動勢等于 與 之和。4電源 隨 變化的關系稱為電源的外特性。5電路通常
7、有 、 和 三種狀態(tài)。6兩個電阻的伏安特性如圖13所示,則Ra比Rb (大、?。?,Ra= ,Rb= 。 P 5 圖137如圖14所示,在U=05 V處,R1 R2(、= 、R2,因為P=I2R,所以電阻大的功率大。( )三、選擇題1為使電爐上消耗的功率減小到原來的一半,應使 ( )A電壓加倍 B電壓減半C電阻加倍 D電阻減半212V/6W的燈泡,接入6V電路中,通過燈絲的實際電流是( )A。A1 B05C025 D01253220V的照明用運輸電線,每根導線電阻為1,通過電流為10A,則10Uin內可產生熱量( )J。A1104 B6104C6103 D110341度電可供220V/40W的燈
8、泡正常發(fā)光( )h。A20 B40C45 D25四、問答題1為什么燈在夜深人靜時要比在七、八點鐘時亮?2有人說“電流大功率就大”,這種說法正確嗎?試舉出一個例子證明。五、計算題1一個電阻為1210的電烙鐵,接在220V的電源上,使用2h能產生多少熱量?2如圖18所示,E=220V,負載電阻R為219,電源內阻r為1,試求:負載電阻消耗的功率P負、電源內阻消耗的功率P內及電源提供的功率P。P 11 圖183兩個長度相同且均由圓截面銅導線制成的電阻器,接在相同的電壓上,已知一種銅導線的直徑為另一種導線直徑的2倍,試求兩個電阻器所消耗的功率比。4如圖19所示,燈HL1的電阻為5,HL2的電阻為4,S
9、1合上時燈泡HL1的功率為5W,S1分斷、S2合上時燈泡HL2的功率為567W,求E和roP 12 圖195一電解槽兩極間的電阻為01,若在兩極間加25V的電壓,通過電解槽的電流為10A,求:(1)1min內,電解槽共從電路吸收多少電能?(2)其中轉化為熱能的電能有多少?第二章 直流電路21串聯電路一、填空題1在電阻串聯電路中,各電阻上的電流 ;電路的總電壓的關系為 ;電路的等效電阻與分電阻的關系為 。2電阻串聯可獲得阻值 的電阻,可限制和調節(jié)電路中的 ,可構成 ,還可擴大電表測量 的量程。3有兩個電阻R1和R2,已知R1:R2=1:2,若它們在電路中串聯,則兩電阻上的電壓比UR1:UR2=
10、;兩電阻上的電流比IR1:IR2= ;它們消耗的功率之比PR1:PR2= 。4如圖21所示,R1=2R2,R2=2R3,R2兩端的電壓為10V,則電源電動勢E= V(設電源內阻為零)。P 13 圖215如圖22所示,R2=R4,UAD=120V,UCE=80V,則AB間電壓AB= V。P 13 如圖226當用電器的額定電壓高于單個電池的電動勢時,可以用 電池組供電,但用電器的額定電流必須 單個電池允許的最大電流。7如圖23所示,電壓表內阻很大,每個電池的電動勢為15V,內電阻為03,則電壓表的讀數是 ,電池組的內阻是 。 P 13 圖23二、選擇題1燈A的額定電壓為220V,功率為40W,燈B
11、的額定電壓為220V,功率是100 W,若把它們串聯接到220V電源上,則( )。A燈A較亮 B燈B較亮 C兩燈一樣亮2標明100/40W和100/25W的兩個電阻串聯時,允許加的最大電壓是( )V。A40 B100 C1403如圖24所示,開關S閉合與打開時,電阻R上電流之比為3:1,則R的阻值為( )。A120 B60 C40 P 14 圖244給內阻為9K量程為1V的電壓表串聯電阻后,量程擴大為10V,則串聯電阻為( )K。A1 B90 C81 D99三、計算題13個電阻R1=300,R2=200,R3=100,串聯后接到U=6V的直流電源上。試求:(1)電路中的電流;(2)各電阻上的電
12、壓降;(3)各個電阻所消耗的功率。2如圖25所示,R1=100,R2=200,R3=300,輸入電壓Ui=12V,試求輸出電壓U0的變化范圍。P 14 圖253一臺1KW/220V小型電爐,需要串聯一只電阻器調節(jié)爐溫,要求功率調節(jié)范圍為250W1KW,試選擇變阻器的阻值變化范圍。四、問答與實驗題1在6個燈泡串聯的電路中,除2號燈不亮外,其它5個燈都亮。當把2號燈從等座上取下后,剩下5個燈仍亮,問該電路中有何故障?為什么? 2電動機在啟動時的啟動電流比正常工作時的電流要大許多倍,為限制啟動電流,常采用在電動機的啟動電路中串聯電阻的辦法進行啟動。試解釋其工作原理。3根據串聯電路的特點,如何應用電壓
13、表、一個定值電阻、電源、開關和導線去測定一個未知電阻的阻值?畫出實驗電路并簡要說明實驗步驟。4有燈A40W,燈B60W,它們的額定電壓都是110V,能否將它們串聯在220v的電源上?為什么?5設計分壓電路,將一個電阻Rg=1000,滿偏電流Ig=1mA的電流計,改裝成量程為3V的電壓表。 22并聯電路一、填空題1把多個元件 地連接起來,由 供電,就組成了并聯電路。2電阻并聯可獲得阻值 的電阻,還可以擴大電表測量 的量程, 相同的負載都采用并聯的工作方式。3有兩個電阻,當把它們串聯起來時總電阻是10,當把它們并聯起來時總電阻是25,這兩個電阻分別為 和 。4有兩個電阻,R1和R2,已知R1:R2
14、=1:2。若它們在電路中并聯,則兩電阻上的電壓比UR1:UR2= ;兩電阻上的電流比IR1:IR2= ;它們消耗的功率比PR1:PR2= 。5兩個并聯電阻,其中R1=200,通過R1的電流I1=02A,通過整個并聯電路的電流I=06A,則R2= 通過R2的電流I2= A。6當用電器的額定電流比單個電池允許通過的最大電流大時,可采用 電池組供電,但這時用電器的額定電壓必須 單個電池的電動勢。二、選擇題1已知R1R2R3,若將此三只電阻并聯接在電壓為的電源上,獲得最大功率的電阻將是( )。AR1 BR2 CR32標明100/16W和100/25W的兩個電阻并聯時兩端允許加的最大電壓是( )V。A4
15、0 B50 C903用圖26所示電路將內阻為Rg=1K,最大電流Ig=100A的表頭改為1mA電流表,則R1為( )。A100/9 B90 C99 D1000/9 P 17 圖264圖27所示電路中,電阻R為( )。A1 B5 C7 D6 P 17 圖27三、計算題在220V電源上并聯接入兩只白熾燈,它們的功率分別為100W和40W,這兩只燈從電源取用的總電流是多少?如圖28所示電路中,Uab=60V,總電流I=150UA,R1=12K。試求:(1)通過R1、R2的電流I1、I2的值;(2)電阻R2的大小。P 18 圖28四、問答與實驗題1在6個燈泡串聯的電路中,除2號燈不亮外,其它5個燈都亮
16、,當把2號燈從等座上取下后剩下5個燈仍亮,問該電路中有何故障?為什么?2.接地保護的作用是防止電氣設備發(fā)生碰殼漏電時對工作人員造成觸電傷害,通常電氣設備的外殼都要進行接地保護。接地裝置的電阻要求越大越好,還是越小越好?3.兩個電阻串聯后接在電路A、B兩點。已知A、B兩點的電壓保持10V不變。某同學把一個電壓表并聯在R1兩端時,電壓表的讀數為5V,將該電壓表并聯在R2兩端時讀數為4V。電壓表兩次讀數之和明顯不等于串聯電路中的總電壓,而實驗用的電壓表時正常的、準確的。這種現象可能發(fā)生嗎?如果可能,分析產生這種現象的原因。4根據并聯電路的特點,如何應用電流表、一個定值電阻、電源、開關和導線測定一個未
17、知電阻?畫出實驗電路并簡要說明實驗步驟。5設計一個分流電路,要求把5mA的電流表量程擴大5倍,已知電流表內阻為1K,求分流電阻阻值。6圖29所示是一個多量程多用電表的電路示意圖,電流、電壓、電阻個有兩個量程。試問:開關S調到哪兩個位置上,多用電表測量的電流?調到哪兩個位置上,測量的是電壓?調到哪兩個位置上,測量的市電阻?在測量電流和電壓時兩個位置中,哪個位置的量程比較大(在識別電阻檔和電壓檔電路時,可以把虛線框內的電流當成一個電流表)?P 20 圖2923 混聯電路一、填空題 1電路中元件既有 又有 的鏈接方式稱為混聯。2電阻R1=6,R2=9,兩者串聯起來接在電壓恒定的電源上,通過R1、R2
18、的電流之比為 ,消耗的功率之比為 。若將R1、R2并聯起來接到同樣的電源上,通過R1、R2的電流之比為 ,消耗的功率之比為 。3電阻負載串聯時,因為 相等,所以負載消耗的功率與電阻成 比。而電阻負載并聯時,因為 相等,所以負載消耗的功率與電阻成 比。4如圖210所示電路中,流過R2的電流為3A,流過R3的電流為 A,這時E為 V。P 21 圖2105如圖211所示,當開關S打開時,c、d兩點間的電壓為 V;當S合上時,c、d兩點間的電壓又為 V。50電阻的功率為 W。P 21 圖211二、選擇題1如圖212所示,已知R1=R2=R2=12,則A、B兩點間的總電阻應為( )。A18B4C0D36
19、P 21圖2-122圖213所示電路中,當開關S合上和斷開時,各白熾燈的亮度變化是()P 21圖2-13A沒有變化BS合上時各燈亮些,S斷開時各燈暗些CS合上時各燈暗些,S斷開時各燈亮些D無法回答,因為各燈的電阻都不知道3如圖214所示,電源電壓是12,四只瓦數相同的燈泡工作電壓都是6,要使燈泡正常工作,接法正確的是()。P 22 P 22 P 22P 22 圖2-14三、計算題 1如圖所示215所示,已知R1=1。R2=2,R3=3,R4=4,試就下述幾種情況算出它們的總電阻。(1)電流由A流進,由B流出;(2)電流由A流進,由C流出;(3)電流由A流進,由D流出;(4)電流由B流進,由C流
20、出;(5)電流由B流進,由D流出;(6) 電流由C流進,由D流出; p22 圖2152如圖216所示,已知電源電動勢E=30V,內電阻不計,外電路電阻R1=10,R2=R3=40。求開關S打開S打開和閉合時流過R1的電流。P23 圖2163如圖217所示,E=10V,R1=200。R2=600,R3=300,求開關接到1和2以及3位置時的電壓表讀數。P23 圖217四、問答與實驗題1分析圖218所示電路,回答:(1)A、B兩點間的電阻將怎樣變化?(2)各支路中的電流將怎樣變化?(3)電壓表的讀數是增大還是減小?為什么?P24 圖2182給出下列器材:一個電源、一個電鈴、兩個按鈕開關和若干導線。
21、設計一個電路,使一個電鈴可供兩個房子共同使用。3在樓梯處安裝一只電燈,樓梯上下各裝一個開關,設計一個電路,是人上樓或下樓是撥動一個開關燈就亮;通過樓梯后撥動另一個開關就燈滅。畫出電路圖。4.要測定一個小電阻的額定功率,已知其額定電壓為6V,現有一個10V的電源(內電阻不計),還需要哪些儀器?畫出電路并簡要說明實驗步驟。 2-4 直流電橋一、填空題1電橋的平衡條件是 ,電橋電路平衡時的重要特征是 。2如圖219所示,AC是1U長粗細均勻的電阻絲,D是滑動觸頭,可沿AC移動。當R=5,L1=03U時,電橋平衡,則RX= 。若R=6,RX=14時,要使電橋平衡,則L1= U,L2= U。P25 圖2
22、19二、計算題1如圖220所示的電橋處于平衡狀態(tài),其中R1=30,R2=15。R3=20,r=1,E=19V,求電阻R4的值和流過它的電流的值。P26 圖2202求如圖221所示電橋電路中R5上的電流和總電流P26 圖2212-5 基爾霍夫定律一、填空題1不能用電阻串、并聯化簡的電路稱為 。2電路中的 稱為支路, 所匯成的焦點稱為節(jié)點,電路中 都稱為回路。3基爾霍夫第一定律又稱為 ,其內容是: ,數學表達式為 。4 基爾霍夫第二定律又稱為 ,其內容是: ,數學表達式為: 。二、選擇題1某電路有3個節(jié)點和7條支路,采用支路電流法求解各支路電流時,應列出電流方程和電壓方程的個數分別為( )。A3、
23、4 B4、3 C2、5 D4、72如圖222所示,其節(jié)點數、支路數、回路數及網孔數分別為( )。A2533B3646 P26C2463 圖2223如圖223所示,I=( )A。A2 B7 C5 D6p27 圖2234如圖224所示,E=( )V。A3 B4 C4 D3 p27 圖2245圖225所示電路中,I1和I2的關系為( )。AI1 I2 CI1= I2 D不確定P27 圖225三、判斷題 1每一條支路中的元件,但是一只電阻或一個電源。 ( )2電橋電路是復雜直流電路,平衡時又是簡單直流電路。 ( )3電路中任何一網孔都是回路。 ( )4電路中任一回路都可以稱為網孔。 ( )5基爾霍夫電
24、流定律是指沿回路繞行一周,各段電壓的代數和一定為零。 ( )四、計算機1如圖226所示,求I1和I2的關系。P27 圖2262圖227所示電路中,已知E1=E3=5V,E2=10V,R1=R2=5,R3=15,求各支路電流及A、B兩點間的電壓UAB。P28 圖2273圖228所示電路中,已知E1=8V,E2=6V,R1=R2=R3=2,試用支路電流法求:(1)各支路電流;(2)電壓UAB;(3)R3上消耗的功率。P28圖2282-6 疊加原理一、填空題1在電源電路中,電流總是從電源的 極出發(fā),經由外電路流向電源的 極。2疊加原理只適用于 電路,而且疊加院里只能用來計算 和 ,不能直接用于計算
25、。3圖229所示電路中,已知E1單獨作用時,通過R1R2R3的電流分別是4 A 2A2A;E2單獨作用時,R1R2R3的電流分別是3A2A5A,則各支路電流I1= A,I2= A,I3= ,A。P29 圖229二、計算題1如圖230所示,已知E1=E2=17V,R1=2,R2=1,R3=5,用疊加原理求各支路電流I1、I2和I3。P29 圖2302如圖231所示,已知電源電動勢E1=48V,E2=32V,電源內阻不計,電阻R1=4,R2=6,R3=16,試用疊加原理求通過R1、R2和R3的電流。P29圖231 3圖232所示電路中,已知開關S打開位置1時,電流表讀數為3A,求當開關打開在位置2
26、時,電流表讀數為多少?P30 圖23227 電壓源與電流源的等效變換一、填空題1為電路提供一定 的電源稱為電壓源,如果電壓源內阻為 ,電源將提供 ,則稱之為恒壓原。2為電路提供一定 的電源稱為電流源,如果電流源內阻為 ,電源將提供 ,則稱之為恒流源。3電壓源等效變換為電流源時,Is= ,內阻r數值 ,電路由串聯改為 。二、判斷題1內阻為零的電源是理想電源。 ( )2理想電壓源與理想電流源可以等效變換。 ( )3電源等效變換僅對電源內部等效。 ( )4恒壓源輸出的電壓是恒定的,不隨負載變化。 ( )5. 等效變換前后,電源對外是不等效的。 ( )三、計算題1將圖233所示的電壓源等效變換成電流源
27、P31 圖2332將圖234所示的電流源等效變換成電壓源。P31 圖2343用電源等效變換的方法求圖235所示電路中的和I。P32 235四、實驗題圖236所示驗證電流源及電壓源等效變換的實驗電路,補充表中的實驗數據,并從功率的角度說明,變換前后電源對外電路是等效的,而對電源內部是不等效的。項目PV1PV2PA1POPLPA2PA3PV3PV4POPL讀數1V5V1A5A1A5V5VP32 圖23628 戴維南定理一、填空題1任何具有 的電路都可稱為二端網絡。若在這部分電路中含有 ,就可以稱為有源二端網絡。2戴維南定理指出:任何有源二端網絡都可以用一個等效電壓源來代替,電源的電動勢等于二端網絡
28、的 ,其內阻等于有源兩端網絡內 。3負載獲得最大功率的條件是 ,這時負載獲得的最大功率為 。4無線電技術中,把 與 相等時,稱為負載與電源匹配。5如圖237所示,電源輸出最大功率時,電阻R2= 。P33 圖237二、選擇題1一有源二端網絡,測得其開路電壓為100V,短路電流為10A,當外接10負載時,負載電流為( )A。A5 B10 C202直流電源在端部短路時,消耗在內阻上的功率是400W,電流能供給外電路的組大功率是( )W。A100 B200 C4003若某電源開路電壓為120V,短路電流為2A,則負載從該電源獲得的最大功率是( )WA240 B60 C6004圖238所示的有源二端網絡
29、的等效電阻RAB為( )k。A1/2 B1/3 C3P33 圖2384圖239所示的電路,當A、B間接入電阻,R為( ) 時,其將獲得最大功率。A4 B7 C8P33 圖239三、計算題1求圖240所示電路中有源二端網絡的等效電壓源。P34 圖2402如圖241所示電路中,已知E1=12V,E2=15V,電源內阻不計,R1=6,R2=3,R3=2,試用戴維南定理求流過R3的電流I3及R3兩端的電壓U3。P35 圖241四、實驗題戴維南定理的驗證實驗電路如圖243所示。(1)在實驗中,未接R3時,用萬用表直流電壓檔測量a、b兩端,這時測出的數值應為等效電壓源的 ;再取下GB1、GB2并用導線代替
30、,改用萬用表歐姆擋測量a、b兩端,這時測出的數值應是等效電壓源的 。(2)按原圖重新接好,把萬用表(電流擋)串入R3支路,這時測得的數值為 。P35 圖243第三章 電容器31 電容器與電容量一、填空題1 的導體組成一個電容器。這兩個導體稱為電容器的兩個 ,中間的絕緣材料稱為電容器的 。2 的過程稱為充電; 的過程稱為放電。3電容的單位是 ,比它小的單位是 和 ,它們之間的換算關系為 。4電容是電容器的固有屬性,它只與電容器的 、 以及 有關,而與 、 等外部條件無關。二、判斷題1只有成品電容元件中才具有電容。 ( )2平行板電容器的電容與外加電壓的大小成正比。 ( )3平行板電容器相對極板面
31、積增大,起電容也增大。 ( )4有兩個電容器,且C1C2,如果它們兩端的電壓相等,則C1所帶電量較多。 ( )5有兩個電容器,且C1C2,若它們所帶的電量相等,則C1兩端電壓較高。 ( )三、問答題1有人說:“電容器帶電多電容就大,帶電少電容就小,不帶電則沒有電容?!边@種說法對嗎?為什么?2在下列情況下,空氣平衡板電容器板電容器的電容、兩級板間電壓、電容器的帶電荷量各有什么變化?(1)充電后保持與電源相連,將極板面積增大一倍。(2)充電后保持與電源相連,將兩極板間距增大一倍。(3)充電后與電源斷開,再將兩極板間距增大一倍。(4)充電后與電源斷開,再將極板面積縮小一半。(5)充電后與電源斷開,再
32、將兩極板間插入相對介電常數r=4的電介質。32 電容器的選用與連接一、填空題1電容器額定工作電壓是指電容器在電路中 的直流電壓,又稱耐壓。在交流電路中,應保證所加交流電壓的 值不能超過電容器的額定工作電壓。2電容器串聯之后,相當于增大了 ,所以總電容 每個電容器的電容。3電容器串聯后,電容的電容器分配的電壓 ,電容小的電容器分配的電壓 。當兩只電容器C1、C2串聯在電壓為的電路中時,它們所分配的電壓U1= ,U2= 。4電容器并聯后,相當于增大了 ,所以總電容 每個電容器的電容。二、計算題1如圖31所示電路中,C1=15F,C2=10F,C3=30F,C4=60 F,求A、B兩端的等效電容。P
33、37 圖312兩只電容器C1和C2,其中C1=C2 F,C2=6 F,將它們串聯接到U=80V的電壓兩端,每只電容器兩端所承受的電壓是多少?若將它們并聯接到U=80V的電壓兩端,每只電容器所儲存的電量是多少?3有若干個2 F、3 F的電容,怎樣組成10 F的電容?(要求用兩個方法,且使用電容數量最少)三、實驗題做實驗時,第一次需要耐壓50V、電容是10 F的電容器;第二次需要耐壓10V、電容是200 F的電容器;第三次需要耐壓20V。電容是50 F的電容器;如果當時手中只有耐壓10V。電容是50F的電容器若干個,那怎么樣鏈接才能滿足實驗需求?試畫出設計電路圖。3-3 電容器的充電和放電一、填空
34、題1圖32所示電路中,電源電動勢為E,內阻不計,C是一個電容量很大的未充電的電容器。當S合向1時,電源向電容器_,這時,看到白熾燈HL開始_,然后逐漸_ ,從電流表A上可觀察打到充電電流在_,而從電壓表可觀察到電容器兩端電壓_ 。經過一段時間后,HL ,電流表讀數為 ,電壓表讀數為 。P39圖32 2在電容器充電電路中,已知電容C1F,在時間間隔0.01內,電容器上的電壓從2V升到12V在這段時間內電容器的充電電流為 ;如果在時間間隔0.1內,電容器上電壓升高10,則充電電流為 。3將50F的電容器充到100這時電容器儲存的電場能是 ;若將該電容器繼續(xù)充到200,電容器內又增加了 電場能。4電
35、容器是 元件,它所儲存的電場能量與 和 正比,電容器兩端的 不能變。5 稱為電路的時間常數,用 表示,單位是 。二、問答題1.當用萬用表R1K檔位檢測較大容量的電容器時,出現下列現象,試判故障原因。(1)測量時表針根本不動。故障原因:(2)測量時表針之中指在0的未知,不回擺。故障原因:(3)表真有回擺,但最終回擺不到始位置,即“”位置。故障原因:2時間常數和哪些因素有關?時間常數的物理意義是什么?三、計算題一個電容為100F的電容器,接到地為100V的電源上,充電結束后,電容器極板上所帶電量是多少?電容器儲存的電場能是多少?2.一個電容為10F的電容器,當它的極板上帶36106電量時,電容器兩
36、極板間的電壓是多少?電容器儲存的電場能是多少?第四章 磁場與電磁感應一、填空題1,某些物體能夠_的性質稱為磁性具有_的物體稱為磁體稱為_和_兩大類。2磁體兩端_的部分稱磁極。當兩個磁極靠近時,它們之間也會產生相互作用力,即同名磁極相互_異名磁極相互_。3磁感線 的方向定義為;在磁體外部由_指向_,在磁體內由_指向_,磁感線是_曲線。4在磁場的某一區(qū)域里,如果磁感線是一些方向相同分布均勻的平行直線,這一區(qū)域稱為_5磁感線上任意一點的磁場方向,就是放在該點的磁針_極所指的方向6_的現象稱為電流的磁效應。7電流所產生的磁場的方向可用_來判斷。8如圖4-1所示,導體ad的磁感應強度B的方向為N極穿出紙
37、面,導體的電流方向是_。圖4-1二、判斷題1每個磁體都有兩個磁極,一個叫N極,另一個叫S極,若把磁體分成兩端,則一段為N極,另一段叫S極。 ( )2磁場的方向總是由N極指向S極。 ( )3地球是一個大磁體。 ( )4磁場總是由電流產生的。 ( )5由于磁感線能想象地描述磁場的強弱和方向,所以它存在于磁極周圍的空間里。 ( )三、選擇題1在條形磁鐵中,磁性最強的部位在 ( )中間B 兩極c整體2磁感線上任意點的()方向,就是該點的磁場方向。A指向N極的B切線c直線3關于電流的磁場,正確說法是 ( )直線電流的磁場只分布在垂直與導線的某一平面上。直線電流的刺傷是一些同心圓,距離導線越遠,磁感線越密
38、。直線電流,環(huán)形電流的磁場方向都可用安培定則判斷。四、綜合分析題1有兩位同學,各自在鐵棒上繞一些導線制成電磁鐵,照后按照從右段流入,從左段流出的順序通入電流甲同學制成的電磁鐵,左端是N極,右端是S極;而乙同學制成的電磁鐵,恰好左端是S 極,右端是N極。那么,它們各自是怎樣繞導線的?請用簡圖表示出來。2判斷圖4-2中各小磁針的偏轉方向。圖4-242磁場的主要物理量一、填空題 1描述磁場在空間某一范圍內分布情況的物理量稱為_,用符號_表示,單位為_;描述磁場中各點磁場強弱和方向的物理量稱為_,用符號_表示,單位為_,用符號_表示,單位為_。在均勻磁場中,兩者的關系可用公式_表示。2用來表示媒介質導
39、磁性的物理量叫_,用符號_表示,單位是_,為了方便比較媒介質對磁場的影響,有引入了_的概念,它們之間的關系表達式為_。 3根據相對磁導率的大小,可把物質分為_、_和_三類。 4磁場強度用_表示,單位是_,它是_量,在均勻媒介中,它的方向和_方向一致。 5磁場強度的數值只與_及_有關,而與磁場媒介的_無關。 二、判斷題 1磁感應強度和磁場強度一樣,都是矢量。 ( ) 2穿過某一截面積的磁感線數叫磁通,也叫磁通密度。 ( ) 3如果通過某一栽面上的磁通為零,則該載面上的磁感應強度也為零。 ( ) 4通電線卷插入鐵心后,它所產生的磁通大大增加。 ( ) 三、選擇題1空氣、銅、鐵分別屬于( )。 A順
40、磁物質、反磁物質、鐵磁物質 B順磁物質、順磁物質、鐵磁物質 C順磁物質、鐵磁物質、鐵磁物質 2下列與磁導率無關的量是( )。 A磁感應強度 B磁場強度 C磁通 四、問答題 1試總結磁感線的特點。 3磁感應強度和磁通有哪些異同? 43磁場對電流的作用一、填空題 1通常把通電導體在磁場中受到的力稱為_,也稱_,通電直導體在磁場內的受力方向可用_定則來判斷。 2把一段通電導線放入磁場中,當電流方向與磁場方向_時,導線所受到的電磁力最大;當電流方向與磁場方向_時,導線所受的電磁率最小。 3兩條相距較遠且相互平行的指導線,當通以相同方向的電流時,它們_;當通以相反方向的電流時,它們_。 4在均勻磁場中放
41、入一個線圈,當給線圈通入電流時,它就會_,當線圈平面與磁感線平行時,線圈所產生轉矩_,當線圈平面于磁感線垂直時,轉矩_。 二、選擇題 1在均勻磁場中,原來載流導體所受磁場力為F,若電流強度增加到原來的2倍,而導線的長度減小一半,則載流導線所受的磁場力為( )。 A2F BF CF/2 D4F 2圖43所示磁場中,通電導體受力的方向為( )。 A向上 B向下 C向右 圖43 3將通電矩形線圈用線吊住并放入磁場,線圈平面垂直于磁場,線圈將( )。 A轉動 B向左或向右移動 C不動 三綜合分析題 1標出圖44中電流或力的方向。 圖442欲使通電導線所受電磁力的方向如圖45所示,應如何鏈接電源? P4
42、5 圖45四計算題1把一根通有4A電流、長為30cm的導線放在均勻磁場中,當導線和磁感應線垂直時,測得所受磁場力是006N求:(1)磁場的磁感應強度;(2)如果導線和磁場方向夾角為30,導線所受到的磁場力的大小。 如圖46所示,有一根金屬導線,長04m,質量是0,02kg,用兩根柔軟的細線懸掛在均勻磁場中,當導線中通以2A電流時,磁場的磁感應強度為多大?磁場方向如何才能抵消懸線的張力?P46 圖46 44鐵磁物質一、填空題1_的過程稱為磁化。只有_才能被磁化。2鐵磁物質的_隨_變化的規(guī)律稱為磁化曲線當線圈通入交變電流時,所得到的閉合曲線稱為_。3鐵磁材料根據工程上的用途不同,可分為_、 _和_
43、。二、判斷題1鐵磁物質在反復磁化的過程中,H的變化總是帶后于B的變化。 ( ) 2鐵磁物質的磁導率為一常數。 ( ) 3軟磁性材料常備做成電擊變壓器電磁性的鐵心。 ( ) 三、問答題1鐵磁材料可分為哪幾類?它們的磁化曲線各有什么特點?各有什么用途?2平面磨床的電磁工作臺,在工件加工完畢后,應采取什么措施才能將工件輕便地取下?為什么?45電磁感應一、填空題1楞次定律的內容是:_產生的磁通總是 _磁通的變化。當線圈中的磁通增加時,感應磁場的方向與原磁通的方向_;當線圈中的磁通減少時,感應磁場的方向與原磁通的方向_。 2在磁感應中,用_定律判別感應電動試的方向,用_定律計算感應電動勢的大小,其表達式
44、為_。 二、判斷題 1當磁通發(fā)生變化時,導線或線圈中的就會有感應電流產生 。( ) 2通過線圈中的磁通越大,產生的感應電動勢就越大。 ( ) 3感應電流產生的磁通總是與原磁通的方向相反。 ( ) 4左手定律即可以判斷通電導體的受力方向,又可以判斷直導體感應電流方向。( ) 三、選擇題1法拉第電磁感應定律可以表述為:閉合電路中感應電動試的大小_。 A與穿過這一閉合電路的磁通變化率成正比 B與穿過這一閉合電路的磁通成正比 C與穿過這一閉合電路的磁感應強度成正比 D與穿過這一閉合電路的磁通變化量成正比 2如圖47所示,在均勻磁場中,兩根平行的金屬導軸上放置兩條平行的金屬導線ab、cd,假定它們沿導軸
45、運動的速度分別為v1和v2,且v2v1,現要使回路中產生最大的感應電流,且方向由ab,那么ab、cd的運動情況應為_。P17A背向運動B相向運動C都向右運動D都向左運動3如圖48所示,當導體ab在外力作用下,沿金屬導軌在均勻磁場中以速度v 向右移動時,放置在導軌右側的導體cd 將 _。 A不動 B向右移動 C向左移動 P47 圖484運動導體在切割磁感應線而產生最大感應電動勢時,導體與磁感應線的夾角為_。 A0 B45 C90 5下列屬于電磁感應現象是( )。 A通電直導體產生的磁場 B通電直導體在磁場中運動 C變壓器鐵心被磁化D線圈在磁場中轉動發(fā)電 四、綜合分析題1什么是電磁感應?電磁感應的
46、條件是什么?線圈中的磁通有磁通是否一定有感應電動試? 2用線圈吊起一銅圓圈,如圖49所示,現將條形磁鐵插入銅圓圈中,銅圓圈將怎樣運動?P48 圖3如圖410所示,導體或線圈在均勻磁場中按圖示方向運動,是否會產生感應電動勢?如可以產生,其方向如何?P48 圖4104如圖411所示,箭頭表示磁鐵插入和拔出線圈的方向,試根據楞次定律標出電流計的偏轉方向。P49 圖411 4如圖411所示,箭頭表示磁鐵插入和拔出線圈的方向,試根據楞次定律標出圖中電流計的偏轉方向。5金屬框ABCD在束集的磁場中擺動,磁場方向垂直紙面向外,如圖412所示(1)判斷金屬框從右向左擺動過程中分別在位置I、II、III時是否產
47、生感應電流?若產生電流,標出感應電流的方向;(2)金屬框在擺動過程中振幅將怎樣變化?為什么?P49 圖412五、計算題 1均勻磁場的感應強度為0.8T,直導體在磁場中有效長度為20cm,導體運動方向與磁場方向夾角為a,導線以10m/s的速度做均勻速直線運動,如圖413所示,求a分別為0、0、0是直導體感應電動勢的大小和方向。 P50 圖413 2有一1000匝的線圈,在0.7s內穿過它的磁通從0.02wb增加到0.09wb線圈的電阻是10當它跟一個電阻為990的電熱氣串聯成回路時,求電熱器的電流。 3如圖414所示,均勻磁場的感應強度B=2T,方向垂直紙面向里,電阻R=05,導體AB、CD在平
48、面框上分別向左或向右均勻滑動,v1=5m/s,v2=4m/s,AB和CD的長度都是40cm求(1)導體AB、CD上產生的感應電動試的大?。?2)電阻R中的電流大小和方向P51 圖 4-1446自感一、填空題1自感現象是_的一種,它是由線圈本身_而引起的自感電動勢用_表示,自感電流用_表示。2自感系數用符號_表示,它的計算式為_,單位為_。3電感的大小不但與線圈的_和_有關,還與線圈中的_有很大關系。4電感線圈和電容器相似,都是_元件,電感線圈中的_不能突變。二、判斷題1線圈中的電流變化越快,則其感系數就越大。 ( )2自感電動勢的大小與線圈的電流變化率成正比。 ( )3當結構一定時,鐵心線圈的
49、電感是一個常數。 ( )三、選擇題1當先圈中通入( )時,就會引起自感現象。 A不變的電流 B變化的電流 C電流2線圈中產生的自感電動勢總是( )。 A與線圈內的原電流方向相同 B與線圈內的原電流方向相反 C阻礙線圈內原電流的變化 D上面三種說法都不正確四、綜合分析題1什么是電感?一個無鐵心的圓柱形線圈的電感與哪些因素有關? 2如圖415所示,試分析開關S斷開瞬間燈泡的發(fā)光情況。 P52 圖4153如圖416所示, 試分析開關S合上的瞬間兩個燈泡的發(fā)光情況,并解釋其原因。 P52 圖4164分別用萬用表歐姆擋來測量阻值較大的電阻器、電容器、電感線圈三種元件時,指針的偏轉情況各有什么不同? 五、
50、計算題1電感L500mH的線圈,其電阻忽略不計,設在某一瞬間線圈的電流每秒增加5A,此時線圈兩端的電壓是多少? 2在一自感線圈中通入如圖417所示電流,前2s內產生的自感電動勢為1V,則線圈的自感系數是多少?第3s、第4s內線圈產生的自感電動勢是多少?5s內線圈產生的自感電動勢是多少?P53 圖41747 互感一、填空題1由于一個線圈中的電流產生變化而在_中產生電磁感應的現象叫互感現象。2當兩個線圈相互_時,互感系數最大,當兩個線圈相互_時,互感系數最小。3由于線圈的繞向_而產生感應電動勢_的端子叫同名端。二、綜合分析題1標出圖418中各線圈的同名端。P54 圖418 2如圖419所示,當開關
51、S斷開瞬間,電壓表指針如何偏轉?P54 圖4193在如圖420所示電路中,把變阻器R的滑動片向左移動使電流減弱,時確定這時線圈A和B中感應電流的方向。 P55 圖420 4補畫出圖421中判別L1、L2的同名段的實驗電路并說明判別方法。 P55 圖421 48磁路歐姆定律一、填空題1_所通過的路徑稱為磁通。磁路可分為_和_。2我們把全部在磁路內部閉合的磁通稱為_,部分經過磁路周圍物質而自成回路的磁通稱為_。3磁通勢用_表示,單位是_;磁阻用_表示,單位是_。4磁路中的磁通、磁通勢和磁阻之間的關系,可用磁路歐姆定律來表示,即_。5在電路與磁路的對比中,電流對應于_,電動勢對應于_,電阻對應于_。
52、6實際應用的電磁鐵一般由_、_和_三個主要部分組成。二、判斷題1鐵磁性物質的磁阻小,所以可以盡可能的將磁通集中在磁路中。 ( ) 2磁路歐姆定律可以用來分析和計算磁路。 ( ) 3磁通勢的單位是伏特。 ( ) 4氣隙對直流電磁鐵和交流電磁鐵的影響是相同的。 ( ) 三、問答題1磁路歐姆定律為什么一般只用做磁路的定性分析,而不宜在磁路中用來計算? 2氣隙對交流電磁鐵和直流電磁鐵的影響有何不同? 四、計算題 1有一環(huán)狀鐵心線圈,流過的電流為5A,要使磁通勢達到2000A,試求線圈的匝數。 *2有一圓環(huán)型螺旋線圈,外徑為60cm,內徑為40cm,線圈匝數為1200匝,通有5A的電流,求線圈內分別為空
53、氣隙和軟鐵時的磁通(設軟鐵的相對磁導率為700H/m)。 第五章 單相交流電路51交流電的基本概念一、填空題 1直流電的方向_的變化而變化;交流電的方向_變化而變化,正昡交流電則是大小和方向按_變化。2交流電的周期是指_,用符號_表示,其單位為_;交流電的頻率是指_,用符號_表示,其單位為_它們的關系是_。3我國動力和照明用電的標準率為_Hz,習慣上稱為工頻,其周期是_s,角頻率是rad/s。4正昡交流電的三要素是_、_和_。5有效值與最大值之間的關系為_,有效值與平均值之間的關系為_。在交流電路中通常用_值進行計算。6已知一正眩交流電流i=sin(314t-/4)A,則該交流電的最大值為_,
54、有效值為_,頻率為_,周期為_,初相位為。7阻值為R的電阻接入2V的直流電路中,其消耗功率為P,如果把阻值為R的電阻接到最大值為2V的交流電路中,它消耗的功率為_。二、判斷題1用交流電壓表側的交流電壓是220V,則此交流電壓的最大值是380V。 ( )2一只額定電壓為220V的白熾燈,可以接到最大值為311V的交流電源上。 ( ) 3用交流電表測得交流電的數值是平均值。 ( )三、選擇題1交流電的周期越長,說明交流電變化的 。 ( )A越快 B越慢 C無法判斷2已知一交流電流,當t=0時的值i0=1A,初相位為30,則這個交流電的有效值為( )A。A05 B1414 C1 D23已知一個正眩交
55、流電壓波形如圖51所示,其瞬間只表達式為( )V。 A=10sin(t-/2) B=10sin (t-/2) C=10sin(t+/2) P59 圖514已知1=20sin(314t+/6)V,2=40sin(314t-/3)V,則( )。 A1比2超前30 B 1比2 C1比2超前90 D不能判斷相位差5已知i1=10sin(314t-90)A,i2=10sin(628t-30)A,則( )。Ai1比 i2超前60 Bi1 比i2滯后60Ci1比i2超前90 D 不能判斷相位差四、問答題讓8A的直流電流和最大值為10A的交流電流分別通過阻值相同的電阻,在相同的時間內,哪個電阻發(fā)熱最大?為什么
56、?一個電容器只能承受1000V的直流電壓,能否將它接到有效值為1000V的交流電路中使用?為什么?3.有三個交流電,它們的電壓瞬時值分別為1=311sin314tV,2=537sin(314t+/2) V,3=156sin(314t /2 )V。這三個交流點有哪些不同之處?又有哪些共同之處?在同一坐標平面內畫出它們的正弦曲線。指出它們的相位關系。五、實驗題1.手電鉆的電源是單相交流電,為什么用三根導線?它們各有什么作用?2.某用戶將電冰箱的三芯插頭接粗腳的導線與一根接細腳的導線連接起來,通電后,發(fā)現冰箱帶點,這是為什么?六、計算題1.圖52所示為一個按正弦規(guī)律變化的交流電流的波形圖,試根據波形
57、圖的指出它的周期、頻率、角頻率、初相、有效值,并寫出它的解析式。P60圖52 已知一正弦電動勢的最大值為220V,頻率為50Hz,初相位為30,試寫出次電動勢的解析式,繪出波形圖,并求出t=001s時的瞬時值。3. 某正弦交流電的最大值為100mA,頻率為50Hz,初相角為零,求(1)電流在經過零值后多長時間才能達到50mA?(2)電流在經過零值后多長時間達到最大值?52正弦交流電的相量圖表示法一、填空題常用的表示正弦量的方法有_、_和_它們都能將正弦量的三要素準確地表示出來。作相量圖時,通常取_(順、逆)時針轉動的角度為正,同一相量圖中,各正弦量的_應相同。用相量表示正選交流電后,它們的加、
58、減運算可按_法則進行。二、選擇題1 圖53所示相量圖中,交流電壓1和 2的相位關系是( )。1比2超前751比2滯后75 P611比2超前30無法確定 圖53同一相量圖中的兩個正弦交流電,( )必須相同。有效率初相頻率三、計算題1.試分別畫出下列兩組正弦量的相量圖,并求其相位差,指出它們的相位關系。(1)1=20sin(314t+/6)V,2=40sin(314t-/3)V(2)i1=4sin(314t+/2)A,i2=8sin(314t-/2)A2.已知正弦交流電流i1=32sin(100t+/6)A,i2=42sin(100t-/3)A,在同一坐標上畫出其相量圖,并計算i1+i2和i1-i
59、2。5-3 純電阻電路一、填空題1純電阻電路正弦交流電路中,電壓有效值與電流有效值之間的關系為 _,電壓與電流在相位上的關系為_。2在純電阻電路中,已知端電壓=311 sin(314t+30)V,其中R=1000,那么電流i=_,電壓與電流的相位差=_電阻上消耗的功率P=_W。3平均勻功率是指_,平均勻功率又稱_。二、選擇題1正弦電流通過電阻元件時,下列關系式正確的是( )Am =U/R B =U/RCi =U/R Dm=Um/R2已知一個電阻上的電壓=102 sin(314t- /2)V,測得電阻所消耗的功率為20W,則這個電阻的阻值為( )A5 B10 C40三、計算題1一個220V500
60、W的電爐絲,接到=2202 sin(t- 2/3)V,的電源上,求流過電爐絲的電流解析式,并畫出電壓電流的相量圖2一個220V25W的燈泡接在=2202 sin(314t+60)V的電源上,試求(1)燈泡的工作電阻;(2)電流的瞬時值表達式;(3)電壓,電流的相量圖。5-4 純電感電路一、填空題1在純電感電路正弦電路中,電壓有效值與電流有效值之間的關系為_,電壓與電流在相位上的關系為_。2感抗是表示_的物理量,感抗與頻率成_比,其值XL=_,單位是 ;若線圈的電感為06H,把線圈接在頻率為50Hz的交流電路中,XL=_ 3. 在純電感正弦交流電路中,有功功率P=_W 無功功率QL與電流I,電壓
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