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電路分析試題庫及答案

試題1.62W

導語:"電路分析"是與電力及電信等專業有關的一門基礎學科。它的任務是在給定電路模型的情況下計算電路中各部分的電流i和(或)電壓v。下面是小編收集的電路分析試題庫及答案,提供給大家參考,希望你們喜歡!

電路分析試題庫及答案

試題庫(1)直流電路

一、填空題

1、電流所經過的路徑叫做 電路 ,通常由 電源 、 負載 和 傳輸環節 三部分組成。

2、無源二端理想電路元件包括 電阻元件、 電感 元件和 電容 元件。

3、通常我們把負載上的電壓、電流方向(一致)稱作 關聯 方向;而把電源上的電壓和電流方向(不一致)稱爲 非關聯 方向。

4、 歐姆 定律體現了線性電路元件上電壓、電流的約束關係,與電路的連接方式無關; 基爾霍夫 定律則是反映了電路的整體規律,其中 KCL 定律體現了電路中任意結點上彙集的所有 支路電流 的約束關係, KVL 定律體現了電路中任意迴路上所有 元件上電壓 的約束關係,具有普遍性。

5、理想電壓源輸出的 電壓 值恆定,輸出的 電流值由它本身和外電路共同決定;理想電流源輸出的 電流 值恆定,輸出的 電壓 由它本身和外電路共同決定。

6、電阻均爲9Ω的Δ形電阻網絡,若等效爲Y形網絡,各電阻的阻值應爲 3 Ω。

7、實際電壓源模型“20V、1Ω”等效爲電流源模型時,其電流源S I 20 A,內阻iR 1 Ω。

8、負載上獲得最大功率的條件是 電源內阻 等於 負載電阻 ,獲 得的最大功率min P US2 /4R0 。

9、在含有受控源的電路分析中,特別要注意:不能隨意把 控制量 的支路消除掉。

三、單項選擇題

1、當電路中電流的參考方向與電流的真實方向相反時,該電流( B )

A、一定爲正值 B、一定爲負值 C、不能肯定是正值或負值

2、已知空間有a、b兩點,電壓Uab=10V,a點電位爲Va=4V,則b點電位Vb爲( B )

A、6V B、-6V C、14V

3、當電阻R上的u、i參考方向爲非關聯時,歐姆定律的表達式應爲( B )

A、Riu B、Riu C、 iRu

4、一電阻R上u、i參考方向不一致,令u=-10V,消耗功率爲0.5W, 則電阻R爲( A )

A、200Ω B、-200Ω C、±200Ω

5、兩個電阻串聯,R1:R2=1:2,總電壓爲60V,則U1的大小爲( B )

A、10V B、20V C、30V 6、已知接成Y形的三個電阻都是30Ω,則等效Δ形的三個電阻阻值爲( C )

A、全是10Ω B、兩個30Ω一個90Ω C、全是90Ω

7、電阻是( C )元件,電感是( B )的元件,電容是( A )的元件。

A、儲存電場能量 B、儲存磁場能量 C、耗能

8、一個輸出電壓幾乎不變的設備有載執行,當負載增大時,是指( C )

A、負載電阻增大 B、負載電阻減小 C、電源輸出的電流增大

9、理想電壓源和理想電流源間( B )

A、有等效變換關係 B、沒有等效變換關係 C、有條件下的等效關係

五、計算分析題

1、圖1.5.1所示電路,已知U=3V,求R。(2kΩ)

1、提示思路:先將R支路去掉,用“兩種實際電源等效變換法化簡電路,求出UOC及Req”,再補上R支路求解所得)

2、圖1.5.2所示電路,已知US=3V,IS=2A,求UAB和I。(1V、5A) (2、提示思路:先求出R=1Ω支路的電流,用“KCL”求出I;再用“KVL”求出UAB)

3、圖1.5.3所示電路,負載電阻RL可以任意改變,問RL等於多大時其上可獲得最大功率,並求出最大功率PLmax。(1Ω;4w) (3、提示思路:先將RL支路去掉,求出UOC=4V及Req=1Ω”,再補上R支路,求批判條件及最大功率)

4、圖1.5.4所示電路中,求2A電流源之發出功率。(-16/3W?)

5、電路如圖1.5.5所示,列寫結點電壓方程,求10V電壓源的電流及發出的功率。(-35W)

試題庫(2)直流電路

一、填空題

1、以客觀存在的支路電流爲未知量,直接應用 KCL定律和 KVL定律求解電路的方法,稱爲 支路電流法。

2、當複雜電路的支路數較多、網孔數較少時,應用網孔電流法可以適當減少方程式數目。這種解題方法中,是以 假想的網孔電流爲未知量,直接應用 KVL定律求解電路的方法。

3、當複雜電路的支路數較多、結點數較少時,應用 結點電壓法可以適當減少方程式數目。這種解題方法中,是以結點電壓爲未知量,直接應用 KCL定律和 歐姆定律求解電路的方法。

4、當電路只有兩個結點時,應用 結點電壓法只需對電路列寫1 個方程式,方程式的一般表達式爲RRUVS /1/1 ,稱作 彌爾 曼定律。

5、在多個電源共同作用的 線性電路中,任一支路的響應均可看成是由各個激勵單獨作用下在該支路上所產生的響應的疊加 ,稱爲疊加定理。

6、具有兩個引出端鈕的電路稱爲 二端 網絡,其內部含有電源稱爲 有源二端 網絡,內部不包含電源的稱爲 無源二端 網絡。

7、“等效”是指對 端口處等效以外的電路作用效果相同。戴維南等效電路是指一個電阻和一個電壓源的串聯組合,其中電阻等於原有源二端網絡 除源 後的 入端 電阻,電壓源等於原有源二端網絡的 開路 電壓。

8、爲了減少方程式數目,在電路分析方法中我們引入了 迴路(網孔) 電流法、 結點 電壓法; 疊加定理只適用線性電路的分析。

三、單項選擇題

1、疊加定理只適用於( C )

A、交流電路 B、直流電路 C、線性電路

2、必須設立電路參考點後才能求解電路的方法是( C )

A、支路電流法 B、迴路電流法 C、結點電壓法

3、只適應於線性電路求解的方法是( C )

A、彌爾曼定理 B、戴維南定理 C、疊加定理

五、計算分析題

1、已知圖電路中電壓U=4.5V,試應用已經學過的電路求解法求電阻R。 (18Ω

(1、提示思路:先將R支路去掉,用“兩種實際電源等效變換法化簡電路,求出UOC及Req”,再補上R支路求解所得)

2、求解圖2.5.2所示電路的戴維南等效電路。 (Uab=0V,R0=8.8Ω)

3、列出圖2.5.4所示電路的結點電壓方程。

解:畫出圖2.5.4等效電路圖如下:

試題庫(3)交流電路

一、填空題

1、正弦交流電的三要素是指正弦量的 最大值 、 角頻率 和 初相 。

2、反映正弦交流電振盪幅度的量是它的 最大值 ;反映正弦量隨時間變化快慢程度的量是它的 頻率 ;確定正弦量計時始位置的是它的 初相 。

3、已知一正弦量A)30314cos(07.7ti,則該正弦電流的最大值是 7.07 A;有效值是 5 A;角頻率是 314 rad/s;頻率是 50 Hz;週期是 0.02 s;初相是 -30°。

4、兩個 同頻率 正弦量之間的相位之差稱爲相位差, 不同 頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。

5、實際應用的電錶交流指示值和我們實驗的交流測量值,都是交流電的 有效 值。工程上所說的交流電壓、交流電流的數值,通常也都是它們的 有效 值,此值與交流電最大值的數量關係爲: 最大值是有效值的√2倍 。

6、電阻元件上的電壓、電流在相位上是 同相 關係;電感元件上的電壓、電流相位存在 正交 關係,且電壓 超前 電流;電容元件上的電壓、電流相位存在 正交 關係,且電壓 滯後 電流。

7、能量轉換中過程不可逆的功率稱 有 功功率,用P表示,單位爲 W ;能量轉換中過程可逆的功率稱 無 功功率,用Q表示,單位爲 Var 。能量轉換過程不可逆的功率意味着不但 有交換 ,而且還有 消耗 ;能量轉換過程可逆的功率則意味着只 交換 不 消耗 。

8、正弦交流電路中,電阻元件上的阻抗z= R ,與頻率 無關 ;電感元件上的阻抗z= XL ,與頻率 成正比 ;電容元件上的阻抗z= XC ,與頻率 成反比 。

三、單項選擇題

1、在正弦交流電路中,電感元件的瞬時值伏安關係可表達爲( C ) A、L iXu B、u=jiωL C、dtdi Lu

2、一個電熱器,接在10V的直流電源上,產生的功率爲P。把它改接在正弦交流電源上,使其產生的功率爲P/2,則正弦交流電源電壓的最大值爲( C ) A、7.07V B、5V C、10V

3、電容元件的正弦交流電路中,電壓有效值不變,當頻率增大時,電路中電流將( A ) A、增大 B、減小 C、不變

4、電感元件的正弦交流電路中,電壓有效值不變,當頻率增大時,電路中電流將( B ) A、增大 B、減小 C、不變

5、實驗室中的交流電壓表和電流表,其讀值是交流電的( B )。 A、最大值 B、有效值 C、瞬時值

6、314μF電容元件用在100Hz的正弦交流電路中,所呈現的容抗值爲( C ) A、0.197Ω B、31.8Ω C、5.1Ω

7、在電阻元件的正弦交流電路中,伏安關係表示錯誤的是( B ) A、iRu B、U=iR C、RIU

8、某電阻元件的額定數據爲“1KΩ、2.5W”,正常使用時允許流過的最大電流爲( A ) A、50mA B、2.5mA C、250mA

9、u=-100sin(6πt+10°)V超前i=5cos(6πt-15°)A的相位差是( C ) A、25° B、95° C、115°

五、計算分析題

1、某電阻元件的參數爲8Ω,接在tu314sin2220V的交流電源上。試求透過電阻元件上的電流i,如用電流表測量該電路中的電流,其讀數爲多少?電路消耗的功率是多少瓦?若電源的頻率增大一倍,電壓有效值不變又如何?(8分) (i=38.9sin314tA,用電流表測量電流值應爲27.5A,P=6050W;當電源頻率增大一倍時,電壓有效值不變時,由於電阻與頻率無關,所以電阻上透過的電流有效值不變)

2、某線圈的電感量爲0.1亨,電阻可忽略不計。接在tu314sin2220V的交流電源上。試求電路中的電流及無功功率;若電源頻率爲100Hz,電壓有效值不變又如何?寫出電流的瞬時值表達式。(8分) (i≈9.91sin(314t-90°)A,用電流表測量電流值應爲7A,Q=1538.6Var;當電源頻率增大爲100Hz時,電壓有效值不變,由於電感與頻率成正比,所以電感上透過的電流有效值及無功功率均減半,iˊ≈4.95sin(628t-90°)A)

3、圖3.5.3所示電路中,各電容量、交流電源的電壓值和頻率均相同,問哪一個電流表的讀數最大?哪個爲零?爲什麼?

(圖b電流表計數爲零,因爲電容隔直;圖a和圖c中都是正弦交流電,且電容端電壓相同,電流與電容量成正比,因此A3電流表讀數最大)

4、在1μF的電容器兩端加上)6/314sin(27.70tuV的正弦電壓,求透過電容器中的電流有效值及電流的瞬時值解析式。若所加電壓的有效值與初相不變,而頻率增加爲100Hz時,透過電容器中的電流有效值又是多少?(①22.2mA,i≈31.4sin(314t+60°)A;②頻率增倍時,容抗減半,電壓有效值不變則電流增倍,爲44.4A

試題庫(4)交流電路

一、填空題

1、與正弦量具有一一對應關係的複數電壓、複數電流稱之爲 相量 。最大值 相量 的模對應於正弦量的 最大 值,有效值 相量 的模對應正弦量的 有效 值,它們的幅角對應正弦量的 初相 。不加說明時,一般指有效值相量。

2、單一電阻元件的正弦交流電路中,復阻抗Z= R ;單一電感元件的正弦交流電路中,復阻抗Z= jXL ;單一電容元件的正弦交流電路中,復阻抗Z= jXC ;電阻電感相串聯的正弦交流電路中,復阻抗Z= R+jXL ;電阻電容相串聯的正弦交流電路中,復阻抗Z= R+jXC ;電阻電感電容相串聯的正弦交流電路中,復阻抗Z= R+j(XL+XC) 。

3、單一電阻元件的正弦交流電路中,復導納Y= G ;單一電感元件的正弦交流電路中,復導納Y= jBL ;單一電容元件的正弦交流電路中,復導納Y= jBC ;電阻電感電容相併聯的正弦交流電路中,復導納Y= G+j(BC+BL) 。

4、按照各個正弦量的大小和相位關係用初始位置的有向線段畫出的若干個相量的圖形,稱爲 相量 圖。

5、相量分析法,就是把正弦交流電路用相量模型來表示,其中正弦量用 相量 代替,R、L、C電路參數用對應的 復阻抗 表示,則直流電阻性電路中所有的公式定律均適用於對相量模型的分析,只是計算形式以 複數運算代替了代數運算。

6、有效值相量圖中,各相量的線段長度對應了正弦量的 有效 值,各相量與正向實軸之間的夾角對應正弦量的 初相 。相量圖直觀地反映了各正弦量之間的 數量 關係和 相位 關係。

7、 電壓 三角形是相量圖,因此可定性地反映各電壓相量之間的 數量 關係及相位關係, 阻抗三角形和 功率 三角形不是相量圖,因此它們只能定性地反映各量之間的 數量 關係。

8、R、L、C串聯電路中,電路復阻抗虛部大於零時,電路呈 感 性;若復阻抗虛部小於零時,電路呈 容 性;當電路復阻抗的虛部等於零時,電路呈 阻 性,此時電路中的總電壓和電流相量在相位上呈 同相 關係,稱電路發生串聯 諧振 。

9、R、L、C並聯電路中,電路復導納虛部大於零時,電路呈 容 性;若復導納虛部小於零時,電路呈 感 性;當電路復導納的虛部等於零時,電路呈 阻 性,此時電路中的總電流、電壓相量在相位上呈 同相 關係,稱電路發生並聯 諧振 。

10、R、L串聯電路中,測得電阻兩端電壓爲120V,電感兩端電壓爲160V,則電路總電壓是 200 V。

11、R、L、C並聯電路中,測得電阻上透過的電流爲3A,電感上透過的電流爲8A,電容元件上透過的電流是4A,總流是 5 A,電路呈 感 性。

12、復功率的實部是 有功 功率,單位是 瓦 ;復功率的虛部是 無功 功率,單位是 乏爾;復功率的模對應正弦交流電路的 視在 功率,單位是 伏安 。

三、單項選擇題

1、標有額定值爲“220V、100W”和“220V、25W”白熾燈兩盞,將其串聯後接入220V工頻交流電源上,其亮度情況是( B )

A、100W的燈泡較亮 B、25W的燈泡較亮 C、兩隻燈泡一樣亮

2、在RL串聯的交流電路中,R上端電壓爲16V,L上端電壓爲12V,則總電壓爲( B )

A、28V B、20V C、4V

3、R、L串聯的正弦交流電路中,復阻抗爲( C )

A、jLRZ B、LRZ C、L jXRZ

4、已知電路復阻抗Z=(3-j4)Ω,則該電路一定呈( B )

A、感性 B、容性 C、阻性

5、電感、電容相串聯的正弦交流電路,消耗的有功功率爲( C )

A、UI B、I2X C、0

6、在右圖所示電路中,R=XL=XC,並已知 安培表A1的讀數爲3A,則安培表 A2、A3的讀 數應爲( C )

A、1A、1A B、3A、0A C、4.24A、3A

7、每隻日光燈的功率因數爲0.5,當N隻日光燈相併聯時,總的功率因數( C );若再與M只白熾燈並聯,則總功率因數( A )

A、大於0.5 B、小於0.5 C、等於0.5

8、日光燈電路的燈管電壓與鎮流器兩端電壓和電路總電壓的關係爲( B )

A、兩電壓之和等於總電壓 B、兩電壓的相量和等於總電壓

五、計算分析題

1、RL串聯電路接到220V的直流電源時功率爲1.2KW,接在220V、50Hz的電源時功率爲0.6KW,試求它的R、L值。

2、已知交流接觸器的線圈電阻爲200Ω,電感量爲7.3H,接到工頻220V的電源上。求線圈中的電流I=?如果誤將此接觸器接到U=220V的直流電源上,線圈中的電流又爲多少?如果此線圈允許透過的電流爲0.1A,將產生什麼後果?

3、已知左下圖所示電路中,R=XC=10Ω,UAB=UBC,且電路中路端電壓與總電流同相,求復阻抗Z。

4、右上圖所示電路中,已知Z=(30+j30)Ω,jXL=j10Ω,又知UZ =85V,求路端電壓有效值U=?

5、已知感性負載兩端電壓u=311cos314tV,,測得電路中的有功功率爲7.5KW,無功功率爲5.5KVar,試求感性負載的功率因數及其串聯等效參數。

6、如下圖所示電路中,已知電路中電流I2=2A,US=7.07V,求電路中總電流I、電感元件電壓兩端電壓UL及電壓源US與總電流之間的相位差 角。

7、電路如圖所示。已知C=100pF , L=100 μ H , 耗的功率 )6010cos(1027tiCmA,電路消 P=100mW,試求電阻R和電壓u(t)。

試題庫(5)交流電路

一、填空題

1、在含有L、C的電路中,出現總電壓、電流同相位,這種現象稱爲 諧振 。這種現象若發生在串聯電路中,則電路中阻抗 最小 ,電壓一定時電流 最大 ,且在電感和電容兩端將出現 過電壓 ;該現象若發生在並聯電路中,電路阻抗將 最大 ,電壓一定時電流則 最小 ,但在電感和電容支路中將出現 過電流 現象。

2、諧振發生時,電路中的角頻率0 LC/1 ,0 f LC2/1 。

3、串聯諧振電路的特性阻抗 CL/ ,品質因數Q = ω0L/R 。

4、理想並聯諧振電路諧振時的阻抗Z ∞ ,總電流等於 0 。

5、交流多參數的電路中,負載獲取最大功率的條件是 *S L ZZ ;負載上獲取的最大功率L P eq S ocR

U4/2 。

6、品質因數越 大 ,電路的 選擇 性越好,但不能無限制地加大品質因數,否則將造成 通頻帶 變窄,致使接收信號產生失真。

二、選擇題

1、處於諧振狀態的RLC串聯電路,當電源頻率升高時,電路將呈現出( B )

A、電阻性 B、電感性 C、電容性 2、下列說法中,( A )是正確的。

A、串諧時阻抗最小 B、並諧時阻抗最小 C、電路諧振時阻抗最小

3、發生串聯諧振的電路條件是( C )

A、R L0 B、LC f10 C、LC 10

4、正弦交流電路中,負載上獲得最大功率的條件是( C )

A、0LRR B、SLZZ C、* S LZZ

五、計算分析題

1、已知一串聯諧振電路的參數10R,mH13.0L,pF558C,外加電壓5UmV。試求電路在諧振時的電流、品質因數及電感和電容上的電壓。

2、已知串聯諧振電路的諧振頻率KHz700f,電容pF2000C,通頻帶寬度KHz10B,試求電路電阻及品質因數。

3、已知串諧電路的線圈參數爲“mH21LR,”,接在角頻率rad/s2500的10V電壓源上,求電容C爲何值時電路發生諧振?求諧振電流I、電容兩端電壓UC、線圈兩端電壓URL及品質因數Q。

解:串聯諧振在感抗等於容抗之處發生,據題中數據可得:

4、如右圖所示電路,其中 t u314cos2100V,調節電容C使電 流i與電壓u同相,此時測得電感兩端電壓爲 200V,電流I=2A。求電路中參數R、L、C,當頻率下調爲f0/2時,電路呈何種性質?

以上就是電路分析試題庫及答案的全部內容,感謝閱讀!

電路分析試題庫及答案

1.分析複雜電路中各用電器的連接關係時,爲了將電路簡化,通常把電路中的電流表和電壓表進行簡化處理。正確的是 ( )

A.把電流表看成是斷路的 B.把電流表看一個大電阻

C.把電壓表看成是斷路的 D.把電壓表看成是一根導線

答案:C

2.在下列情況下會造成家庭電路中空氣開關自動跳閘 ( )

A.開關的兩個線頭相碰 B.雙孔插座的兩個線頭相碰

C.燈泡的燈絲斷了又碰到一起 D.插頭和插座接觸不良

答案:B

3.小明在臥室了聞到了媽媽在廚房炒菜的香味兒,這個現象說明()

A.氣體分子在不停的運動着 B.氣體分子的運動是無規則的

C.氣體分子之間有相互作用力 D.氣體分子是非常小的

答案:A

4.下列事例中,做功改變物體內能的是 ( )

A.用酒精等加熱燒杯中的水 B.冬天室內使用暖氣取暖

C.用鋸木板鋸條發熱 D.盆中的熱水溫度逐漸降低

答案:C

5.物體的溫度降低則 ()

A.一定是物體放出了熱量 B.一定是物體對外做了功

C.物體的內能會減少 D.物體的內能會增加

答案:C

6.四衝程汽油機的一個工作循環中,機械能裝化爲內能的是( )

A.吸氣衝程 B.壓縮衝程 C.做功衝程 D.排氣衝程

答案:B

7.關於磁場和磁感線,下列說法正確的是 ( )

A.磁感線是磁場中實際存在的曲線

B.指南針指南北是因爲指南針周圍存在磁場

C.條形磁鐵周圍的磁感線是從南極出發指向北極的

D.地磁場的南極在地理的北極附近

答案:D

8.關於教室的日光燈之間的連接方法說法中正確的是 ( )

A.所有日光燈之間都是並聯的 B.由一個開關控制兩盞燈時兩燈串聯

C.只要燈亮,串聯、並聯都行D.所有燈之間都是串聯

答案:A

9.下列電器屬於利用電流熱效應工作的是 ( )

A.電鈴 B.電熱毯 C.電視機 D.電風扇

答案:B

10.導體的電阻大小與下列那個因素無關 ( )

A.導體的長度 B.導體的橫截面積

C.導體的材料 D.導體兩端的電壓

答案:D

11.關於電功下面說法中正確的是 ( )

A.通電時間越長電流所做的功越多

B.透過用電器的電流越大,電流所做的功越多

C.用電器兩端的電壓越大,電流所做的功越多

D、電流做了多少功,就有多少電能轉化爲其他形式的能

答案:D

12.一隻10V5W的甲燈和一隻6V1.8W的乙燈串聯接入電路,兩燈都能發光。關於兩燈實際亮度的說法正確的是(不計溫度對電阻的影響) ( )

A、甲燈較亮 B、乙燈較亮

C、兩燈亮度相同 D、題中缺少電源電壓,所以以上的三種情況均有可能

答案:C

13.發現電磁感應現象的`科學家是 ( )

A、沈括 B、安培 C、法拉第 D、奧斯特

答案:C

14.下列有關電磁波的說法正確的是 ( )

A、電磁波只能夠傳遞資訊

B、超聲波、微波、光波都屬於電磁波

C、電話都是利用電磁波來傳遞資訊的

D、電磁波看不見摸不着,但它是客觀存在的

答案:D

15.關於全用電,下列說法正確的是 ( )

A、測電筆可以辨別家庭電路中的火線和零線

B、發現有人觸電後,立即用手把觸電人拉離電源

C、熔絲被燒斷,一定是電路中出現了短路故障

D、熔絲被燒斷後,可以用銅絲代替熔絲接上

答案:A

16.小剛利用電能表測家中家用電器的電功率,當電路中只有這個用電器時,測得在15min內消耗電能0.3Kw/h。這個用電器是 ( )

A、空調機 B、電冰箱 C、電視機 D、收音機

答案:A

關於電路故障分析

供電是所有電子元件工作的先決條件,供電電路也是最容易壞的單元,主板的供電電路主要有CPU供電,內存供電和芯片組供電,其中尤以CPU供電電路的故障率爲高,下面我們就對CPU供電電路作一個分析。

因爲CPU核心電壓比較低而且有着越來越低的趨勢,ATX電源供給主板的12V和5V直流電不可能直接給CPU供電,所以需要一定的供電電路來進行高直流電壓到低直流電壓的轉換(即DC-DC),這些轉換電路就是CPU的供電電路。

一、CPU供電電路組成

1.CPU供電電路的功能:

主板的CPU供電電路最主要的功能是爲CPU提供電能,保證CPU在高頻,大電流工作狀態下穩定地執行。同時,由於現在的CPU功耗非常大,從低負荷到滿負荷,電流的變化非常大,爲了保證CPU能夠在減速的負荷變化中,不會因爲電流供應不上而無法工作,CPU供電電路要求具有非常快速的大電流響應能力。

另外,CPU供電電路同時也是主板上信號強度最大的地方,處理得不好會產生串擾效應,而影響到較弱信號的數字電路部分,因此CPU供電部分的電路設計製造要求通常都比較高。簡單來說,CPU供電部分的最終目的就是在CPU電源輸入端達到CPU對電壓和電流的要求。

2.CPU供電電路的組成:

主板的CPU供電電路主要由電源管理芯片、電感線圈、場效應管(MOSFET管)和電解電容等元器件組成。

(1)電源管理芯片

電源管理芯片主要負責識別CPU供電幅值,產生相應的短矩波,推動後級電路進行功率輸出。常用電源管理芯片的瑾有HIP6301、IS6537、RT9237、ADP3168、KA7500、TL494等。

主要電源管理芯片有的是雙列直插芯片,而有的是表面貼裝式封裝,其中HIP630x系列芯片是比較經典的電源管理芯片,由著名芯片設計公司Intersil設計。它支援兩/三/四相供電,支援VRM9.0規範,電壓輸出範圍是1.1V-1.85V,能爲0.025V的間隔調整輸出,開關頻率高達80KHz,具有電源大、紋波小、內陰小等特點,能精密調整CPU供電電壓。下面發HIP6301爲例,講解電源管理芯片各個引腳的功能。

(2)電感線圈

電感線圉是由導線在鐵氧體磁芯環或磁棒上繞制數圈而成,有線圈式、直立式和固態式等到幾種。主板CPU供電電路中的電感中的電感線圈主要包括兩種,一種是用來對電流進行濾波的,稱爲濾波電感;另一種電感線圈是用來儲能的。經和場效應管、電容配合使用來爲CPU供電。另外根據線圈的蓄能的特點,實際電路中通常利用電感和電容組成低通濾波系統,過濾供電電路中的高頻雜波,以便向CPU提供乾淨的供電電流。

(3)濾波電容

CPU供電電路中的電容一般採用的就是大家通常所講的“普通電容”。 在電路中電容具有“隔直通交”特性,它的作用包括以下幾方面:一是濾波,大部分都用在了直流轉換之後的濾波電路中,利用其充放電特性,在儲能電感的配合下,將脈衝直流電變成較爲平滑的直流電,一般說來大容量電容適用於濾除低頻雜波,而小容量電容濾除較高頻雜波的效果比較好;三是信號去耦,防止信號在電路間串擾;三是信號耦合,用於將兩個電路的直流電位進行隔離時使信號在電路間傳送。

在單相供電電路中,電容和電感線圈的規格越高以及場效應管的數量越多,就代表了供電電路的品質越好。一般情況下,日系的SANY(三洋)、Rubycon(紅寶石)、KZG電容比較優秀,臺系的TAICON、OST、TEAPO、CAPXON等品片的電容也可以考慮。少數高端的超頻版主板還會採用化學穩定性極好的固態電容,徹底杜絕了電容爆漿現象的發生。

(4)場效應管

場效慶管是金屬氧化物半導體聲效應晶體管(Metallic Oxide Semiconductor Fidld Effect Transistor)的簡稱,具有開關速度極快、內阻小、輸入阻抗高、驅動電流小(0.1uA左右)、熱穩定性好、工作電流大、能夠進行簡單並聯等特點,非常適合作爲開關管使用。CPU供電電路中常見的場效應管,通常其兩側的引腳分別爲源極(S)和柵極(G),中間的引腳爲漏極(D)。

場效應管在供電電路中的作用是在電源管理芯片的脈衝信號的驅動下,不斷的導通與截止,然後將ATX電源輸出的電能存儲在電感中,然後釋放給負載。在主板供電電路中,場效應管的性能和數量。通常決定着供電電路的性能。

二、CPU供電電路的工作原理

CPU供電電路通常採用PWM開關電源方式供電,即由電源管理芯片根據CPU工作電源需求,向連接的場效應管發出脈衝控制信號,然後控制場效應管的導通和截止,將電能儲存在電感中,然後再透過電容濾波後向CPU輸出工作電壓。

CPU供電的基本原理,當電腦開機後,電源管理芯片在獲得ATX的電源輸出的+5V或+12V供電後,爲CPU提供電壓,接着CPU電壓自動識別引腳發出電壓識別信號VID給電源管理芯片。電源管理芯片再根據CPU的VID電壓,發出驅動控制信號,控制兩個場效應管導通的順序和頻率,使其輸出的電壓與電源達到CPU核心供電需求,爲CPU提供工作需要的供電。

以上供電原理是所有主板最基本的供電原理,在實際的主板中,根據不同的型號CPU工作的需要,CPU的供電方式又分爲許多種,主要有單相供電電路、兩相供電電路、三相供電電路、四相供電電路、六相供電電路和多組供電電路等幾種。

初中物理電路圖基礎知識分析講解

【—分析講解】人們透過大量的實驗研究發現,凡是用毛皮摩擦過的橡膠棒相排斥的,必定與綢子摩擦玻璃棒吸引。

一、知識和技能要求

1、知道什麼叫物體帶電和摩擦起電;

2、認識到自然界有兩種電荷;知道正負電荷是如何規定的;知道電荷間的相互作用;知道電量及其單位,知道驗電器的構造和原理;

3、認識電流的形成、簡單電路及電路圖;

4、知道電源和用電器,從能量轉化的角度認識電源和用電器的作用;

5、理解串聯電路與並聯電路的連接特點,會連接簡單的串聯電路與並聯電路。

二、重點難點精析

1.物體具有了吸引輕小物體的性質,我們就說它帶了電,或者說它帶了電荷。習慣上把帶了電的物體叫帶電體。2.使物體帶電的方法:①摩擦起電:用摩擦的方法使物體帶電的方法叫摩擦起電。②接觸起電:用接觸的方法使物體帶電。

凡是用綢子摩擦過的玻璃棒相排斥的,必定與毛皮摩擦過的橡膠棒吸引。這些事實使人們認識到:自然界中只存在兩種電荷。

美國科學家富蘭克林規定:

正電荷:用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷,可用"+"表示;

負電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷是負電荷,可用"-"表示。

電荷的相互作用:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。驗電器是實驗室裏常用的一種檢驗物體是否帶電的儀器。它的原理:同種電荷相互排斥。

1.電荷量:電荷的多少,叫做電荷量(Q)。單位是庫侖,符號是C。中和:放在一起的等量異種電荷完全抵消的現象,叫做中和。元電荷:一個電子所帶的電量爲1.6×10-19 庫侖,作爲元電荷。

2.電荷的定向移動形成電流,維持電路中有持續電流的條件:

①必須有電源

②電路要接通。電源作用:是提供持續電流,把其它形式的能轉化爲電能的裝置。常見電源:乾電池、蓄電池、發電機。乾電池、蓄電池上有正極和負極,乾電池的正極是碳棒,從外表看,即爲帶銅帽的一端;負極是鋅筒(展示乾電池剖面實物)。

在電現象中,有一些關於電荷的相近名詞,如:"正電荷"、"負電荷"、"電子"、"自由電子"、"正離子"、"負離子"等。這些名詞含義是不同的。在使用這些名詞時,可這樣區分:

(1)在摩擦起電、接觸帶電等問題中,注意是電子在轉移,不能說成"自由電子"或初中英語;自由電荷"。

(2)注意在泛泛地討論導體、絕緣體的微觀機制時,要說明是"自由電荷",即導體能夠導電是因爲導體中有大量的自由電荷,而絕緣體中因自由電荷很少,所以絕緣體不容易導電。而金屬導體靠"自由電子"導電,酸、鹼、鹽水溶液靠"自由離子"導電,這些"自由電子"或"自由離子"都屬於自由電荷。

(3)在定義中用"電荷"來定義。如電流定義爲電荷的定向移動,而電流方向規定爲正電荷的定向移動方向爲電流方向。

3.電流方向的規定:

電荷有兩種,電路中有電流時,發生定向移動的電荷可能是正電荷,也可能是負電荷。還有可能是正負電荷同時向相反方向發生定向移動。正電荷的定向移動方向規定爲電流的方向。在電源外部的電流方向是從電源的正極流向負極;在電源內部的電流方向是從電源負極流向正極。

電路圖的知識會要求大家畫出簡單的串聯電路與並聯電路的電路圖。

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