第1单元 电工基础

模块1 直流电路

【考试要求】

（1）了解电路的基本组成及各部分的作用、电路的状态及特点；

（2）理解电动势、电位、电能、电功率的概念；

（3）掌握电压、电流的概念及电压、电流的参考方向，电功率的计算；

（4）掌握电阻定律和欧姆定律；

（5）掌握电阻串、并联的连接方式及电路特点；

（6）掌握混联电路的等效电阻、电压、电流及电功率的计算；

（7）了解支路、节点、回路、网孔的定义；

（8）理解基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律；

（9）掌握支路电流法，会求解二个网孔电路；

（10）理解戴维南定理，能求解一个或两个网孔的有源二端网络的等效电路；

（11）了解常用电工工具的使用方法；

（12）掌握万用表、直流电流表与电压表的使用，会正确测量直流电流、直流电压及电阻；

（13）理解直流电桥测量电阻的方法，会识别常用的色环电阻。

【知识巩固】

1.1 电路的基本组成及各部分的作用

1.1.1 电路的概念

电路也称网络，是电流通过的路径。

1.1.2 电路的组成

（1）组成：电路一般由电源、负载、连接导线和控制装置四个部分组成。

（2）各部分的作用。

电源：电源是提供电能的设备，例如电池、发电机等，它们把其他形式的能转换为电能。

负载：负载是取用电能的设备，例如白炽灯、电动机等，它们把电能转换为其他形式的能。

连接导线：连接导线的作用是传输电能。

控制装置：控制装置的作用则是接通或断开电路，或保护电路不被损坏等，如开关和熔断器。

1.1.3 电路的状态及特点

电路的状态有三种：通路、断路和短路。

通路（闭路）：电路各部分连接成的闭合电路，电路中有电流通过。

断路（开路）：电路断开，电路中没有电流通过。

短路（捷路）：电源两端用导线直接相连，电路中电流不再经过负载，只经过连接导线形成回路。短路电流很大，有可能损坏电源和电气设备，故在电路中一般要安装熔断器。

1.2 电路中的基本物理量

1.2.1 电流

（1）形成：带电质点有规则的运动形成电流。金属导体中电流的形成是自由电子，电解液中电流的形成是正负离子。（2）定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，记为 。

（3）方向：习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。电流的参考方向是任意假定，参考方向与实际方向之间的关系：实际方向必须根据计算结果判断，若得数为正，说明参考方向与实际方向一致；否则则相反。

（4）分类。

直流：在电路中，大小和方向都不随时间变化的电流称为直流电路，用I表示。

交流：在电路中，大小和方向随时间变化的电流称为交流电流，用i表示。

1.2.2 电压

（1）物理意义：衡量电场力做功能力的物理量。

（2）定义：单位正电荷从a点移动到b点电场力所做的功，记为Uab=。

（3）方向：规定电压的方向由高电位点指向低电位点。其参考方向设定同电流一样。

（4）表示方法：

① 电压总是指两点之间而言。

② 双下标法：Uab表示电压方向a点指向b点。

③ 正负极法：用“+”和“-”表示，电压方向由“+”指向“-”。

④ 箭头法：用“→”表示，电压的方向由正极指向负极。

1.2.3 电动势

（1）物理意义：衡量电源力做功能力的物理量。

（2）定义：电动势是在电源内部，电源力将单位正电荷从负极移动到正极所做的功。记为E=。

（3）方向：由负极经电源内部到达正极。

（4）电源电动势及内阻决定于电源本身，与外电路无关。

（5）电动势只存在于电源内部。

1.2.4 电位

（1）定义：在电路中任选一个参考点，某一点A到参考点的电压叫电位，用VA表示。

（2）参考点的选择：参考点选取可任意选定，通常选大地或电路中的公共点为参考点，一个电路只能选择一个参考点，参考点的电位为零。

（3）电位的正负：电位可正可负。该点电位比参考点高，则为正；该点电位比参考点低，则为负。

（4）电位与电压的关系：

① 电压即电位差。Uab=Va-Vb。

② 电压的方向由高电位点指向低电位点。

③ 电位与参考点的选择有关，电压与参考点的选择无关。

④ 电位就是电压，二者计算方法相同，均与路径无关。

⑤ 电压是指任意两点之间而言，而电位则是某一点与参考点之间而言。

1.2.5 电能和电功率

（1）电能：电场力和电源力所做的功。通常指电流所做的功。电场力做功将电能转化为其他形式的能，电源力做功把其他形式的能转化为电能。记为 W=qU=IUt。国际单位是焦（J），常用单位是度（kWh）。

（2）电功率。

物理意义：电功率是衡量电路转化能量速率的物理量。

定义：单位时间内电路产生和消耗的电能。记为。

1.3 电阻及电阻定律

1.3.1 电阻

（1）定义：导体对电流的阻碍作用称为电阻，用字母R表示。

（2）分类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻的阻值为常数，与电压或电流无关，伏安特性曲线是一条过原点的直线；而非线性电阻的阻值不是常数，随电压或电流的变化而变化，伏安特性曲线是一条曲线。

1.3.2 电阻定律

（1）电阻定律：在一定温度下，导体电阻与其长度成正比，与横截面积成反比。

（2）线性电阻阻值的影响因素：与导体的材料、几何尺寸（横截面积、长度）及环境温度有关。常用的导电材料：铜和铝，其中铜的导电性能优于铝。

1.4 电阻的连接

1.4.1 电阻串联的特点

串联电阻常在工程中用来降压、调速、扩展电压表量程等。

（1）通过各电阻的电流为同一电流，即：I=I1=I2=I3=…=In

（2）外加电压等于各电阻电压之和，即：U =U1+U2+U3+…+Un

（3）总电阻为各电阻之和，即R=R1+R2+R3+…+Rn

（4）各电阻两端的电压与它们的阻值成正比，即

当只有两个电阻串联时，各电阻两端的电压分别为：

（5）串联电路中各电阻消耗的功率跟它的电阻成正比，即

1.4.2 电阻并联的特点

并联电阻的分流原理常用来分流，扩展电流表量程。

（1）各并联电阻承受同一电压，即：U =U1=U2=U3=…=Un

（2）各电阻电流之和等于总电流，即：I=I1+I2+I3+…+In

（3）等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即

如果两个电阻并联，可得

（4）通过电阻的电流与其阻值成反比，即

当两个电阻并联时，通过各电阻的电流分别为

（5）并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即

1.4.3 电阻的混联

（1）混联电路：电路中既有电阻串联又有电阻并联的电路。混联电路的等效结构分析：

① 根据电路的结构特点：首尾相连是串联，首尾分别接在一起是并联；

② 根据电压、电流关系：电流相等多是串联，电压相等多是并联；

③ 对电路作变形等效：短路线可以任意伸长和缩短。

（2）计算方法：

① 将电阻的混联分解成若干个只含串联或并联的电路，并求出它们各自的等效电阻。

② 根据欧姆定律，计算简化等效电路中的总电流。

③ 根据题意，计算所要求的电流和电压和功率。

1.5 电路中的基本结构

（1）支路：电路中的各个分支叫支路。其特点是支路中的各个元件是串联的，它们的电流相等；支路中至少含一个元件。

（2）节点：三条或三条以上支路的连接点称为节点。

（3）回路：电路中的任一闭合路径都称为回路。

（4）网孔：内部不含有支路的回路称为网孔。

1.6 电路中的基本定律

1.6.1 欧姆定律

（1）部分电路欧姆定律：在一段电路中，电路中的电流 I 与电阻两端的电压 U 成正比，与电阻R成反比。公式为

（2）全电路欧姆定律：一个由电源和负载组成的闭合电路称为全电路，闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比。公式为

由上式可得出电路两种特殊状态：

开路：外电路开路时，R=∞，I=0，U=E，可见，开路时端电压等于电源电动势。

短路：外电路短路时，R=0，U=0，，由于电源内阻很小，短路电流很大，易造成事故。

1.6.2 基尔霍夫电流定律（节点电流定律，简称KCL）

（1）内容：在任意瞬间，流入任一节点的电流总和等于从这个节点流出的电流总和。

（2）公式：

（3）定律的推广：节点电流定律也适用于电路中的任意一个封闭面，可把封闭面作为一个节点处理。

1.6.3 基尔霍夫电压定律（回路电压定律，简称KVL）

（1）内容：在任意瞬间，沿电路中任一回路，各段电压降的代数和恒为零，即：∑U =0。

（2）应注意的问题：

① 选取回路绕行方向，可按顺时针方向也可按逆时针方向，通常选前者。

② 确定各段电压的参考方向。凡电压参考方向和回路绕行方向一致，该电压为正值；反之，取负值（电阻上电压的参考方向和回路绕行方向一致，该电压取正值，反之，取负值；电源电动势的参考方向和回路绕行方向相反，该电动势取正值，反之，取负值）。

1.6.4 支路电流法

（1）内容：支路电流法以各支路电流为求解量，根据KCL、KVL列出联立方程组求解各支路电流的分析方法。

（2）解题步骤：

① 指定各支路电流的参考方向。

② 根据KCL列独立节点电流方程（若有n个节点则可列出n-1个节点电流方程）。

③ 选取网孔并指定网孔电压的绕行方向，根据KVL列出网孔电压方程。

④ 联立方程组求解支路电流。若计算结果为正值，说明参考方向与实际方向相同；若计算结果为负，说明参考方向与实际方向相反。

（3）适用范围及应注意的问题：

① 适用范围：支路电流法是电路最基本分析方法，适于交、直流电路。

② 应注意的问题：列回路电压方程时注意电阻上的电压与电源电动势的正负值取法。

1.6.5 戴维南定理

（1）二端网络 一个具有两个引出端的电路称为二端网络。

二端网络可分为有源二端网络和无源二端网络。含有电源的二端网络称为有源二端网络，对外电路来说，它可以等效为一个理想电压源与一个电阻的串联组合。不含有电源的二端网络称为无源二端网络，它可以等效为一个电阻。

（2）戴维南定理的内容：对外电路来说，任何线性有源二端网络都可以用一个理想电压源与一个电阻的串联组合代替。理想电压源的电动势等于原二端网路的开路电压，用 UoC表示。电阻则等于原二端网络除源后的等效电阻，用Ro表示。

（3）开路电压和等效电阻的求法：

开路电压的计算。a、b两点间的开路电压UoC=Uab，即从a点到b点所经路径上全部电压的代数和。

等效电阻求法。常采用网络除源法计算，即将有源二端网络的电源短路，仅保留电源内阻，使其变为无源二端网络，然后求其等效电阻。

（4）解题步骤

① 确定待求支路，并作为等效的外电路。

② 将待求支路去掉，得到有源二端网络的开路电压Uab，Uab=UoC。

③ 将有源二端网络除源后，得到无源二端网络，求无源二端网络等效电阻Rab，Rab=Ro。

④ 将待求支路还原，根据等效后的单回路电路求出待求支路的电流。

（5）应注意的问题

① 戴维南定理只适用于线性电路，并且只对外电路等效。

② 作等效电压源模型时，应使电压源的极性与原二端网络开路电压的极性一致。

1.7 直流电流和直流电压的测量

1.7.1 直流电流的测量

测量时应将直流电流表与被测电路串联，电流由电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出，如图1-1所示。如接线错误，电流表指针反偏无法读数，还可能把指针打弯。

1.7.2 直流电压的测量

测量时应将直流电压表与被测电路并联，电压表的“+”接线柱接高电位点，“-”接线柱接低电位，如图1-2所示。

1.8 万用表的正确使用

1.8.1 万用表的结构及用途

（1）结构：主要由表头、测量线路和转换开关组成。

（2）用途：用来测量交流电压、直流电压与直流电流及电阻等。

1.8.2 使用注意事项

（1）万用表应水平放置。

（2）使用前应先检查指针是否指在零点。若不指在零点，应先进行机械调零。

（3）万用表面板上有两个插孔，分别标注“+”、“-”两种符号。测量时，应把红色表棒插入“+”插孔，黑色表棒插入“-”插孔；测量直流量，要注意正负极性，以免指针反转。测量电流时，仪表应串联在被测电路中；测量电压时，仪表要并联在被测量电路两端。在用万用表测量晶体管时，应牢记万用表的红表笔与内部电池的负极相接，黑笔笔与内部电池的正极相接。

（4）根据被测量的种类和量程调准转换开关的位置。

（5）选择合适的量程。测量电压和电流时，如事先不知道被测量大小，应把转换开关拨到最大量程试测，然后根据指针偏转情况逐步变换为合适的量程，再进行测量；万用表的指针偏转到满刻度的三分之二位置以上时，表明量程合适，测量结果比较准确。测量电阻时，万用表的指针偏置到欧姆中心值时，测量结果最准确。

（6）万用表使用完毕后，务必将转换开关置于交流电压的最高量程挡，以防他人误用，造成损坏。

1.9 电阻的识读与测量

1.9.1 色环电阻的识读

色环电阻是目前市场上最常见、使用最广泛的电阻器，采用色标法。可分为四色环电阻和五色环电阻两种。四色环电阻前三道相距较近，表示阻值，另一道距前三道较远，作为误差标注。而五色环电阻的前四道作为阻值，最后一道作为误差标注。色环的意义如表1-1所示。

第一环的识别原则：

（1）第一环距端部较近；

（2）误差环与前面几环的距离相差较大，误差环的另一端部环为第一环；

（3）端部是金、银、无色的另一端环为第一环；

（4）端部是黑、橙、黄、灰、白时，这五个环一定时第一环。

1.9.2 用万用表测电阻

（1）将万用表转换开关置于Ω挡。

（2）选择合适量程。测量电阻时，万用表的指针偏置到欧姆中心值时，测量结果最准确。

（3）将万用表的红、黑表笔短接，调节零欧姆旋钮使指针指零。注意每更换一次量程都要重新调零。若无法调节到零点，则应该更换电池。

（4）测量电阻时，将两测试棒跨接在被测电阻的两个引脚上。注意不要用两只手同时接触测试棒金属部分，以免引进人体电阻，造成测量误差。

（5）严禁在带电情况下测量电阻，以免损坏仪表。

（6）测量完毕，将转换开关置于交流电压的最高挡位或“OFF”挡，以免损坏仪表。

1.9.3 直流电桥测电阻

直流电桥是一种比较式测量仪器，主要用于对电阻精确测量和测试低阻值电路。其面板结构如图1-3所示。

直流单臂电桥使用注意事项：

（1）使用前将检流计上锁扣打开，调节调零器使指针调到零位。

（2）RX端钮与被测电阻的连接采用较粗较短的导线。

（3）用万用表粗测电阻后，选择合适的桥臂比率，使比较臂的四挡都能被充分利用，以提高读数的准确度。

（4）测电感线圈的直流电阻时，应先按下电源按钮，再按下接通检流计的按钮，测量完毕应先断开检流计按钮，再断开电源按钮，以免被测电感线圈的自感电动势损坏检流计。一般情况下，指针向“+”方向偏转，需增大比较臂阻值，反之，则减小比较臂阻值，然后再按下检流计按钮，观察指针偏转情况后再松开，再调节比较臂阻值，如此反复进行，直到检流计指示为零。

（5）电桥使用完毕应先切断电源，然后拆除被测电阻，再将检流计锁扣锁上。

1.9.4 伏安法测电阻

（1）原理：

（2）安培表外接法如图1-4（a）所示，适用于被测电阻 RX远小于伏特表内阻的情况，测量值比实际值小。

（3）安培表内接法如图1-4（b）所示，适用于被测电阻 RX远大于安培表内阻的情况，测量值比实际值大。

1.10 常用电工工具的使用

1.10.1 常用电工工具

常用电工工具是指电工随身携带的常备工具，主要有螺丝刀、钢丝钳、剥线钳、活络扳手、电工刀和试电笔等。

1.10.2 常用电工工具的使用方法

（1）螺丝刀俗称改锥或起子，是拆卸和紧固螺钉的工具，有“一”字形和“十”字形两种。

（2）钢丝钳是用于剪切或夹持导线、金属线的钳类工具，钢丝钳手柄处必须带有塑料绝缘套。与钢丝钳相近的还有尖嘴钳、斜口钳和剥线钳，尖嘴钳适于狭小的工作空间；斜口钳又称断线钳，用于剪断小线径导线和电子元件的引线；剥线钳用于剥削小直径导线的绝缘层。

（3）活络扳手是用来紧固或旋松螺母的一种专用工具。

（4）电工刀通常用来剥削导线绝缘层和削制木榫等，有的电工刀还带有手锯和尖锥，用于电工器材的切割和扎孔。

（5）试电笔是检验导线和电气设备是否带电的电工常用工具。试电笔可以区分相线和中性线，也可区分直流电的正负极。

【样题解析】

1.电路如图1-5所示，求（1）VA、VB、UAB；（2）若以C点为参考点，求VA、VB、UAB。

解：（1）闭合电路中应用KVL得

I+2I+4-10=0

I=2A，则VA=UAD=10V

VB=UBD=-I×1+10=（-2+10）V=8V（左绕向）或 VB=UBD= I×2+4=（2×2+4）V=8V（右绕向）

UAB=VA-VB=（10-8）V=2V或UAB=I×1=2×1V=2V（欧姆定律）

（2）若以C点为参考点，电路中电流不变，仍为2A，则：

VA=UAC=（10-4）V=6V

VB=I×2=2×2V=4V（右绕向）或VB=UBC=（-I×1+10-4）V=4V（左绕向）

UAB=VA-VB=（6-4）V=2V

评：求电路中电位的方法并不唯一，与选择路径有关，但为了计算方便，通常选择元件较少的捷径，减小计算量，参考点不同，A、B两点的电位不同，但A、B两点间的电压不变，仍是2V，说明电压与参考点的选择无关。

2.电路如图1-6所示，已知电流表读数为0.5A，R1=R3=6 Ω，R2=12 Ω，R4=5 Ω。

求（1）UAB；（2）R3消耗的功率P3。

解：

（1）整个电路是一个混联电路，R1、R3串联后与R2并联。由于两支路电阻相等，都是12Ω，所以 I1=I2=0.5A，则总电流I=I1+I2=1A，然后利用KVL得

Uab=IR4+I2R2 或 Uab=IR4+I1（R1+R3）

Uab=（1×5+0.5×12）V=11V

（2）R消耗的功率可根据P=I2R得

P3=I12R3=0.52×6W=1.5W

评：对于混联电阻的连接要转换成电阻的串联、并联，然后分别根据串联、并联电路的特点进行等效变换。

3.电路如图1-7所示，已知R1=R2=4Ω，R3=R4=R5=8Ω，E1=4V，E2=8V，求电压Uab和电阻R5所消耗的功率。

解：（1）求各支路电流：

列方程组

代入数据

解得：

（2）求U ab和电阻R5所消耗的功率

R 5消耗的功率为

评：求Uab须知通过R1、R3的电流，求R5所消耗的功率也应知道通过R5的电流，所以本题实质仍是求各支路电流。

4.有源二端网络如图1-8所示，已知 E1=6V，E2=24V，R1=6Ω，R2=3 Ω，求（1）Uab和Rab；（2）若在a、b端接上一个28 Ω的负载电阻，试求负载电阻的电流。

解：设回路绕行方向为逆时针方向（1）或

（2）

5.某同学在检修电视机时，需更换如图1-9所示的色环电阻。请你：（1）帮他读出该电阻的值；（2）若用QJ23型直流单臂电桥进行精确测量，当比较臂“×1000”选择为1，其余比较臂选择为0，按下电源和检流计按钮时，发现检流计指针向“-”方向微偏，请重新选择合适的比例臂和比较臂“×1000”、“×100”的数字。

解：（1）电阻的阻值：1000±5%Ω

（2）比例臂选0.1；比较臂“×1000”、“×100”的数字都是9。

评：应用直流电桥可以准确测量电阻的数值，但需先正确选择其比例臂和比较臂。

【对应训练】

一、填空题

1.电路一般由_________、_________、_________和________四个部分组成，电路的状态有三种，_________，_________，_________。

2.__________的有规则运动形成电流，规定__________定向运动的方向为电流方向。3.电压是衡量__________做功能力的物理量，电动势是衡量__________做功能力的物理量。电动势只存在于__________，其方向与电压方向__________，即由__________指向__________。

4.一个“220V/100W”的白炽灯，其额定电流为___________，电阻 R 为_________。（忽略温度对电阻的影响）

5.某导体两端的电压为3V，通过导体的电流为0.5A，则导体的电阻为________，当电压为6V时，导体的电阻为________。

6.两电阻分别标有“100Ω，4W”，“90Ω，10W”，当二者串联时，最大工作电压为________，并联使用时，允许通过的最大电流为________。

7.有段电阻为8Ω的导线，把它均匀截四段，每段电阻为________。

8.电路如图1-10所示，该电路的支路数为______，节点数为______，回路数为______，网孔数为______。

9.电路如图1-11所示，两个电阻的伏安特性，则 Ra比 Rb__________（大，小），Ra=__________，Rb=___________。

10.电路如图1-12所示，已知R2的功率为2W，则 R1=_________，R2=_________，R3=__________。

11.电路如图1-13所示，RAB=________。

12.图1-14所示为含源二端网络N，在A、B间接入电压表时，其读数为100V，在A、B间接10Ω电阻时，测得电流为5A，则A、B两点间的开路电压为________，两点间的等效电阻为________。

13.某电阻的伏安特性曲线如图1-15所示，则电阻R的值为___________。

14.电路如图1-16所示，含源二端网络等效为一个电压源，该电压源的电动势E0=__________，内阻R0=______。

15.有一包括电源和外电路电阻的简单闭合电路，当外电阻加倍时，通过的电流成为原来的，则外电阻与电源内阻之比为________。

16.电路如图1-17所示，如果电压表读数为10V，电流表读数为0.1A，电流表的内阻为0.2Ω，则待测电阻RX的阻值为________。

17.使用直流电桥测电感线圈电阻时应先按下电源按钮，再按下__________的按钮。

18.电路如图1-18所示，已知每个电源的电动势均为10V，每个电阻的阻值均为10Ω，则回路中的电流I为A，电压表的读数为。

19.电路如图1-19所示，已知每个电源的电动势均为16V，电源内阻不计，电阻R1=R2=R3=12Ω，R4=R5=R6=4Ω，则A、B两点间的开路电压为V，两点间的等效电阻为。20.电流表测电流时应将电流表__________在电路中，用电压表测电压时应将电压表_________在电路中。

二、选择题

1.导体的长度和直径都增大为原来的2倍，其阻值变为原来的（　）。

A.1倍

B.0.5倍

C.2倍

D.4倍

2.如果将电路中电位为1V的点作为新的参考点，则电路中其余各点的电位将（　）。

A.有升有降

B.升高

C.降低

D.部分点电位改变

3.电路如图1-20所示，R1:R2:R3消耗的功率之比为1:2:3，则R1:R2:R3为（　）。

A.1:2:3

B.1::

C.3:2:1

D.::1

4.电路如图1-21所示，已知E=6V，R1=4Ω，R2=2Ω，R3=7Ω，则R1两端的电压为（　）。

A.2V

B.6V

C.3V

D.4V

5.R1和R2为两串联电阻，已知R1= 4R2，若R1上消耗的功率为1W，则R2上消耗的功率为（　）。

A.5W

B.20W

C.0.25W

D.400W

6.电路如图1-22所示，已知R1=R2=R3=12Ω，则A、B间的总电阻应为（　）。

A.18Ω

B.4Ω

C.0

D.36Ω

7.用电压表测得电路端电压为0，这说明（　）。

A.外电路断路B.外电路短路C.外电路上电流比较小D.电源内阻为0

8.有一个电压表其内阻R0=1.8kΩ，现在要将它的量程扩大为原来的10倍，则应（　）。

A.用18kΩ的电阻与电压表串联

B.用180kΩ的电阻与电压表并联

C.用16.2kΩ的电阻与电压表串联

D.用180kΩ的电阻与电压表串联

9.电路如图1-23所示，为使输出电压UAB=0.1V，则输入电压UEF的值是（　）。

A.0.1V

B.1V

C.10V

D.100V

10.电路如图1-24所示，当开关S断开时，A点的电位是（　）。

A.0V

B.3V

C.8V

D.15V

11.“220V，40W”的白炽灯A和“220V，100W”的白炽灯B串联后接到220V的电源上，则（　）。

A.灯A较亮

B.灯B较亮

C.两灯一样亮

D.无法确定

12.电路如图1-25所示，在开关S闭合与打开时，电阻R上的电流之比为4:1，则电阻R的值为（　）。

A.40Ω

B.20Ω

C.60Ω

D.30Ω

13.某电路中两个支路电流计算结果分别是I1=2A，I2=-3A，这表明（　）。

A.电流I1与I2电流方向相反

B.I1电流大于I2电流

C.I1 电流的实际方向与参考方向相反

D.I2 的实际方向与参考方向相反

14.电路如图1-26所示，要使21Ω电阻中的电流增大到3I，则21Ω电阻应换为（　）。

A.5Ω

B.4Ω

C.6Ω

D.9Ω

15.电路如图1-27所示，电路中的下列式子不正确的是（　）。

A.VA>VB

B.VA>VC

C.VB=VC

D.VC>VB

16.电路如图1-28所示，使灯HL变到最亮的状态控制方式使（　）。

A.S1、S2都合上

B.S1 合上、S2 断开

C.S1 断开、S2 闭合

D.都不对

17.有一个含源二端网络，测得其开路电压为100V，短路电流为10A，当外接10Ω的负载电阻时，流过负载的电流为（　）。

A.5A

B.10A

C.15A

D.20A

18.电路如图1-29所示，有源二端网络的等效电阻RAB为（　）。

A.1/2kΩ

B.1/3kΩ

C.3kΩ

D.1kΩ

19.下列设备中，一定是电源的是（　）。

A.发电机

B.蓄电池

C.电视机

D.电炉

20.电路如图1-30所示，电压Uab为（　）。

A.21V

B.19V

C.16V

D.-16V

21.电路如图1-31所示，已知E、U、R，求I的公式是（　）。

A.

B.I=

C.I=

D.I=

22.电路如图1-32所示，通过3Ω电阻的电流为（　）。

A.8A

B.6A

C.14A

D.7A

23.电路如图1-33所示，电流I等于（　）。

A.-1A

B.1A

C.0

D.2.5A

24.有两只白炽灯，A灯标有“6V，3W”，灯B的型号看不清楚，但B灯的电阻知道为6Ω，现将A、B灯串连接入某一电路均能正常发光，则该电路两端的电压及B灯的额定功率分别为（　）。

A.9V，1.5W

B.12V，3W

C.12V，1.5W

D.9V，3W

25.电源短路时，消耗在内阻上的功率时400W，则此电源能供给外电路的最大功率是（　）。

A.400W

B.200W

C.100W

D.不确定

26.电路如图1-34所示，电源电动势为E，内阻为r，当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是（　）。

A.U1变大，U2变小

B.U1变大，U2变大

C.U1变小，U2变小

D.U1变大，U2变大

27.电路如图1-35所示，A点电位是（　）。

A.-2V

B.0V

C.8V

D.2V

28.直流电路中，当负载电阻增大到原来的2倍时，电流变为原来的，则该电路内外电阻之比（　）。

A.3:5

B.1:2

C.5:3

D.2:1

29.电路如图1-36所示，在A、B间有四个电阻串联，且R2=R4，电压表V1示数为8V，电压表V2示数为12V，则AB间电压UAB为（　）。

A.6V

B.20V

C.24V

D.无法确定

30.电路如图1-37所示，内阻为1kΩ，满偏电流为100µA的表头，改为1mA的电流表，R应为（　）。

A.1009 Ω

B.90Ω

C.99Ω

D.10009 Ω

31.选用指针式万用表的电压量程时，应尽量使指针指示在标尺满刻度的（　）。

A.前1/3段

B.任意位置

C.中间1/3段

D.后1/3段

32.标明“100Ω，16W”，“100Ω，25W”的两个电阻并联时，允许加的最大电压为（　）。

A.40V

B.50V

C.90V

D.60V

33.电路如图1-38所示，R0是电源E的内阻，则（　）。

A.R2=R0时，R2获得最大功率

C.R2=R1+R0时，R2获得最大功率

B.R2=R1时，R2获得最大功率

D.R2为无穷大时，R2获得最大功率

34.电路如图1-39所示，电压Uab为（　）。

A.8V

B.10V

C.6V

D.12V

35.在金属导体中形成电流的时（　）。

A.正电荷

B.自由电子

C.正、负离子D.空穴

36.电路如图1-40所示，R1=R2=R3=R4=40Ω，则Rab为（　）。

A.160Ω

B.40Ω

C.10Ω

D.80Ω

37.电路如图1-41所示，若Va=6V，Vb=2V，R=4Ω，则电流I为（　）。

A.1A

B.2A

C.-1A

D.4A

38.熔断器是电路中为防止出现（　）而设置的。

A.通路状态

B.开路状态

C.短路状态

D.任意状态

39.电流的形成是指（　）。

A.自由电子的定向移动

B.正电荷定向移动

C.电荷的自由移动

D.电荷的定向移动

40.当外加电阻 R 上的电压为 U 时，其消耗的功率为1W，当外加电压增大一倍时，其消耗的功率为（　）。

A.1W

B.2W

C.3W

D.4W

41.为使电炉丝消耗的功率减小到原来的一半，则应（　）。

A.使电压加倍

B.使电压减半

C.使电阻加倍

D.使电阻减半

42.1度电可供“220V，25W”的灯泡正常发光的时间是（　）。

A.20小时

B.25小时

C.40小时

D.100小时

43.在闭合电路中，若电源内阻不可忽略，并且变大，则会使（　）。

A.电流增大

B.端电压增大

C.最大输出功率减小

D.电动势变大

44.戴维南定理只适用于线性电路中“线性”是指（　）。

A.有源二端网络必须是线性的，负载可以是线性的，也可以使非线性的。

B.有源二端网络可以是线性的，也可以是非线性的，负载必须是线性的。

C.有源二端网络和负载都必须是线性的。

D.有源二端网络和负载可以是线性的，也可以使非线性的。

45.有一色环电阻，第一道色环为红色，第二道色环为黄色，第三道色环为橙色，则该电阻阻值为（　）。

A.42kΩ

B.24kΩ

C.2400Ω

D.23kΩ

46.以下有关直流单臂电桥测电阻时调节电桥平衡的说法中正确的是（　）。

A.电桥平衡时，若指针向“+”方向偏转，应增大比较臂电阻值

B.电桥平衡时，若指针向“-”方向偏转，应增大比较臂电阻值

C.电桥平衡时，若指针向“+”方向偏转，应增大比例臂电阻值

D.电桥平衡时，若指针向“-”方向偏转，应减小比例臂电阻值

47.有关直流单臂电桥的使用，下列说法正确的是（　）。

A.测量前应将G接线桩外的金属片由“外接”移到“内接”，打开检流计锁扣。

B.测量带电感的电阻时应先接通电桥电源，再接通检流计按钮。

C.测量带电感的电阻时，测量完毕应先断开电源，再断开检流计按钮。

D.直流电桥主要用于测量1Ω以下的低阻值电阻。

48.某色环电阻上标有棕、黑、红、金四道色环，则该电阻的标称阻值和偏差为（　）。

A.102Ω±5% B.1kΩ±5%

C.100Ω±5%

D.1kΩ±10%

49.某色环电阻利用两位有效数字的色环表示其标称阻值和偏差，已知该电阻为3.9Ω ± 5%，则对应的色环颜色为（　）。

A.橙、白、黑、金

B.橙、白、金、金

C.橙、白、棕、金

D.橙、白、黑、银

50.下列关于电工工具的使用说法正确的是（　）。

A.使用钢丝钳切断导线时，将相线和中性线同时在一个钳口处切断

B.使用活络扳手扳动小螺母时，手应握在手柄尾端处

C.使用试电笔时，手指必须接触金属笔挂或试电笔顶部的金属螺钉

D.使用电工刀剖削绝缘层时刀锋切入并剖削的角度均为45°

三.判断题

1.电源电动势的大小是由电源本身性质决定的，与外电路无关。（　）

2.电路中某点电位值与参考点有关，而任意两点间的电压与所选择参考点无关。（　）

3.若电路中某点电位为负值，说明该点电位比参考点电位低。（　）

4.当外电路处于短路时，外电路负载上的电压等于电源电动势。（　）

5.几个电阻并联后的总电阻一定小于其中任何一个电阻的阻值。（　）

6.在电阻的分流电路中，电阻值越大，流过它的电流就越大。（　）

7.对外电路来说，任何一个有源二端网络都可以用一个电压源来代替。（　）

8.由R=U/I可知，导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过的电流成反比。（　）

9.在计算含源二端网络的等效电阻时，网络内部的电阻可以不考虑，看作断路。（　）

10.基尔霍夫电流定律是指沿任意回路绕行一周，各段电压的代数和一定等于零。（　）

四、分析题

1.一个额定值为0.5W，220Ω的碳膜电阻，在它两端能否加9V的电压？加15V的电压行吗？为什么？

2.白炽灯的灯丝烧断后再搭接上，反而更亮，为什么？

3.欲用欧姆表测量 RX的阻值，如图1-42（a）、（b）所示，接线图是否正确？如有问题错在哪里？

4.要扩大直流电压表和直流电流表的量程，通常采用什么方法？

5.为什么晚上七、八点钟开灯时，灯光会比深夜时暗些？

五、计算题

1.电路如图1-43所示，已知U=300V，R1=R2=100Ω，R3=50Ω，求Ubd、Ucd

2.电路如图1-44所示，已知E1=3V，E2=18V，R1=2Ω，R2=3Ω，试求（1）有源二端网络的开路电压Uab和输入端电阻R0；（2）若a、b两端接入一个RL=7.8Ω的电阻，求RL中的电流IL。

3.电路如图1-45所示，已知电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R3=50Ω，R4=30Ω，RL=15Ω，电源E1=60V，E2=25V。试求：

（1）电阻R3的功率；

（2）用戴维南定理计算a、b两端的开路电压 UoC和等效电阻 Ro，并画出最简有源二端网络；

（3）若将a、b两端分别与c、d端子相连接，计算此时电流表的读数。

4.电路如图1-46所示，已知电源电动势 E=2V，内阻不计，外电路电阻 R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，R4=6Ω，求A、B、C、D四点的电位。

5.电路如图1-47所示，已知 E1=36V，E2=48V，R1=6Ω，R2=6Ω，R3=4Ω。试求：（1）当S1闭合，S2断开时，电压表的读数为多少？电阻R2上消耗功率为多少？（2）当S1和S2均闭合时，求电流I1、I2和I3。

6.电路如图1-48所示，已知U=10V，R1=R2=20Ω，R3=R4=10Ω，求（1）Rab；（2）R2消耗的功率P2。

【拓展训练】

1.电路如图1-49所示，将有源二端网络利用戴维南定理等效为一个电压源。

2.如图1-50所示的灯泡为10V、50W，现准备用伏安法测出灯泡发光时的功率，请用导线将元件连接起来。

3.万用表的两个直流电压挡如图1-51所示，使用时电阻R1 和R2 不慎烧毁，现准备维修，已知表头的内阻Rg=1kΩ，满偏电流为 Ig=100µA，U1=10V，U2=50V，试计算所要更换的电阻R1和R2阻值。