电路理论基础习题答案第三章.docx
- 文档编号:27250004
- 上传时间:2023-06-28
- 格式:DOCX
- 页数:35
- 大小:316.21KB
电路理论基础习题答案第三章.docx
《电路理论基础习题答案第三章.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电路理论基础习题答案第三章.docx(35页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电路理论基础习题答案第三章
答案
解:
应用置换定理,将电阻R支路用I0.5A电流源代替,电路如图(b)所示。
对电路列节点电压方程:
(4
-1)Um
2I
Un2
4
0.5A
1
1
6V
U
n1(1
)U
n2
3
4.5
4.5
I
0.5A
解得
Un1
1V
则
R
Um2
I
答案
解:
(a)本题考虑到电桥平衡,再利用叠加定理,计算非常简单
3V
1
48
1A
(1)3V电压源单独作用,如图(a-1)、(a-2)所示。
li'4
答,o
(a-2)
348
由分流公式得:
Il
(2)1A电流源单独作用,如图(a-3)所示
(1/3)
-1=1——O(
(a-3)
考虑到电桥平衡,
II
I0,
在由分流公式得:
I;1A—3A
134
(3)叠加:
17/12A
II'I"1AIiIi'Ii"
2
R1I12.007W
(b)
(1)
所示。
4V电压源单独作用,如图(b-1)
U
'2
I4V
(b-1)
由图(b-1)可得,
24V
(2+2)
2V
11'3U6A
II2I1'5A
(2)2A电流源单独作用,如图(b-2)所示
U''2-22A=2V
22
3
1A
对节点②列KCL方程得,
I,3U2AI,4A
对节点③列KCL方程得,
nnn
II23U0
解得
I"5A
(3)叠加
in
111111
1n
III
RI121
6A4A=10A
5A5A=10A
100W
答案
解:
禾U用叠加定理,含源电阻网络中的电源分为一组,其作用为|',如图
(b)所示。
Is为一组,其单独作用的结果I与Is成比例,即:
I"kls,如图(C)
所示。
(C)
II'I"I'kIs
(1)
将已知条件代入
(1)式得
0I'k4A
1AIk2A
答案
联立解得:
即:
2A,k
2A+1
2
1A代入,
Is6A
Is
解得
(1)U1U25V时,电路对称,
Un1Un2,可化简成图(b)所示。
解:
2
2
2
0.5
①
+U
(b)
对电路列节点电压方程,得
右)SUn1U1U
(11
Un1
3.75V
Uo
Um
1
0.5)
2.5V
(2)当U1U2
3V时,
0.5上电流为零,图(a)电路可化简成图(c)所示。
+.
U1
②1
2
1
(c)
①4
由分压公式得
U12
4〃4
1(4//4)1
[U1(U1)]3V
解得
Uo
U/21.5V
(3)当58V,U22V时,可看作Ui(53)V,U?
(53)V,即可视(a)、
(b)电路所加激励之和。
应用叠加定理,
UoUoUo2.5V1.5V4V
注释:
差模或共模电压作用于对称电路时,可以采用简便计算方法;将一般电压分解成差模分量与共模分量代数和,再应用叠加定理也可简化计算。
答案
解:
根据叠加定理,将图(a)等效成图(b)与图(c)的叠加
1
JU1
N
2
o
11
(b)
由已知条件得
RS1
28W
U1
14V
Is1
2A
U2
8V
U1
12V
U2
P
S2
54W
18V
1S2
3A
所以isi、Is2共同作用时
U2U2U226V
Pis2Is2U278W
U1U1U126V
每个电源的输出功率分别为
PS1IsU152W
答案解:
应用戴维南定理或诺顿定理
(1)图(a)电路求开路电压和等效电阻,分别如图(a-1)和图(a-2)所示
UOC3A5(5V)10V
(a-1)
Uoc
图(b)电路等效过程如下:
oc
Uoc10A5
40V90V
()90V
(b-3)
图(C)电路等效过程如下:
Uoc1A5
10V15V
图(d)电路等效过程如下:
50V
()
(d-1)
ib甲i-亍
510AU
+
(d-3)
()100V
R
Uoc10A5
50V100V
图(e)电路等效过程如下:
图(f)电路等效过程如下:
图(h)电路等效过程如下:
(h-1)(h-2)(h-3)
又存如果电
(b-1)
如果电路的等效内阻为非零的确定值,则电路既存在戴维南等效电路,在诺顿等效电路;如果电路的等效内阻为零,则只能等效成戴维南电路;路的等效内阻为无穷大,则只能等效成诺顿电路。
解:
(a)
(1)求开路电压U°c
开路时,对节点①由KCL
I210,10
开路电压
Uoc8V-10I=8V
⑵求等效电阻
求R时8V独立电压源置零,外加电压U,如图(a-1)所示
由KVL得
U'10I
对节点①由KCL得,
10I
I
10
(b)
⑴求开路电压
对节点①列KCL方程
丨21AI1
(1)
对回路11列KVL方程得
Uoc2I110I18I1
(2)
对回路12:
10丨110丨220V(3)
将式
(1)代入式(3),与式
(2)联立,解得
111.5AUy12V
(2)求等效电阻
求R时将独立源置零,
外加激励电流I求ab端口响应电压Uf,如图(b-1)
所示。
由图(b-1)可知,
I11I
(1)
对回路11列KVL方程
U2I110I18I
(2)
将式
(1)代入式
(2),得
答案
解:
将含源电阻网络化为戴维南等效电路,如图
(b)所示。
由此图求得:
+
U
(b)
(1)
U(-^0^)R
RiR
将R10时,U15V;R20,U20V代入式
(1),得
UOC
15V(02)10
R10
UOC
20V(02)20
R20
联立解得:
R10Uoc30V
(1)式可表示为
(30V)
10R
当R30时
30V
(1030)
30
22.5V
注释:
一端口外接电路发生变化时,宜采用戴维南或诺顿定理进行分析。
答案
首先将开关右侧电路化简为戴维南等效电路
3V,等效电阻为10Q
如图(b)所示,其开路电压为
Ri10
OuocU3VO
9
(b)
开关断开时U=13V得:
Uoc13V13V3V
Ri10
1A
开关短接时I=3.9A得:
Uoc3V
R10
3.9A
联立求解得:
Uoc18V,R5
答案
解:
将含源电阻网络等效为戴维南电路。
如图(b)所示。
负载电阻R消耗的功率可表示为
Pr(_^^)2R
(1)
RR
将已知条件分别代入
(1)式,得
Uoc2(02)1022.5W
R10
UOC2(02)2020W
R20
联立解得
R10Uy30V
当R30时
2
UOC230V
PR(02)2303016.9W
R30(1030)
答案
解:
将图(a)电路化简如图(b)所示。
6
+
Is
(b)
6IsUOC(62)R
代入两个已知条件:
Is2A时,U0:
Uoc62A12V
2V
Is0时,U2V:
UOC(8R)8V+R1A
解得:
Uoc12VR4
答案
解:
(1)根据叠加定理和齐性定理,将电流
I写成一般表达式
IIIKII
S
(1)
式中,IKIs是电流源单独作用时产生的电流;
I是N内独立电源作用产生的电流。
由已知条件得
1.2mAK0I
1.4mAK10mAI解得
K0.02,I1.2mA
代入式
(1)得
I0.021s1.2mA
所以当Is15mA时
I0.0215mA1.2mA1.5mA
(2)将22左边等效成戴维南电路。
如图(b)所示
由
(1)的计算结果得
Uoc(RoR)I(50100)1.5mA225mV
当R改为200时,
UOC225mV
RoR(50200)
0.9mA
答案
解:
将开关S左侧的电路化为最简等效电路。
S1
S2
fiMi
S
□3J6
1.5
2US3
(a)
R
R
(d)
由题意得
(1)求开路电压U°c
由图(a)可知,开路电压为3电阻两端电压,即
Uoc35A=15V
(2)求等效电阻Ri
将独立电压源置零,对3个2电阻联接做星-三角变换。
电路如图(b)所示。
R3〃6//6〃621.5
亦可利用电桥平衡原理,电路如图(c)所示,ab间电位相等,等效电阻为
R[(2//6)2]//31.5
(3)开关闭合后电路如图(d)所示。
列节点电压方程
节点①:
(1.5
1.5)U
Uoc2A=15V
2A
R
1.5
解得
U9V
图(a)电路中,
1.5
电阻与3
电阻并联,
电压相等,即3电阻两端电压亦为9V。
则
I
U
3
3A
答案
解:
方法-
一:
应用戴维南定理求
I1。
U1
3.51
>r—i
I5U2
7U35
(a)
Uoc
(c)
有
U1
由图(b)
Us
3.5I5.5I
等效电阻
Us
IS
10
11
又由已知条件得
Uoc(R
11
-——CZI
I5U2
3.5I
I2
(e)
简化后的电路如图
R4时
(c)所示。
所以当
UOC
RR
(160/11)V
(410/11)
80
A
27
2.963A
将Ii用电流源来置换,用叠加定理分析置换后的电路,即将
I2分解成I2I2I2。
其中丨2为电流源
Ii单独作用时的解答,如图(d)所示;12是其余电源共同作用时的解答,
如图(e)所示。
由图(
d)可得:
KVL:
I25I0
KCL:
I13.5II2I0
联立解得
因此,电流|2可以写成:
£l1I2
11
由已知条件得
4A
11
所以,当R4
5AI2
12
时,
28054A
A+A112711
4.37A
方法二:
对回路列写KVL方程:
回路11:
5IRI1U2
(1)
回路12:
RI1512U1U2U3U'1
再对闭合面列写KCL方程:
I丨13.5I丨20(3)
由式⑶解得:
I9(I1I2)⑷
将式⑷代入
(1),再与式⑵联立得方程组:
(109R)I110I2U'2
RI1512U'1
将R2时的已知电流代入上式求得电压:
U'110,U'2180V,
由此将方程(5)写成:
(109R)I110I2180
2(6)
RI15I210
当R4时,由方程⑹解得:
I180/27A,I2118/27A。
答案
解:
由图(a)可以看出,c:
h点均为等电位点,可将其联为一点,得简化电路如图(b)所示。
(c)
图(b)可知ab端左侧最简等效电路为
UocU8V,R8
如图(c)所示。
由图(c)得
I
已知当
U
8R
R12
8V时,
8V
812
0.4A
当设图(a)电路最左侧16支路流过电流为|1,如图(b)递推所示,流过R的电流
为32I1,即I3211
I1
I0.4A
3232
0.0125A
答案
解:
设ab端戴维南等效电路开路电压为Uy。
则电阻R流过的电流
UOC
(1)
将电阻R用IsI的电流源置换,由齐性定理得
I2I2kI
其中丨2为N内等效电源作用。
将R0时,I26A;R
得
时,l2=9A代入式
(1),
9A,k
27
Uoc
将式
(1)、(3)代入式⑵,得
9
Uoc
UOC
9(6R)
答案
解:
设网络共有b条支路,各支路电压电流取关联参考方向,由特勒根定理得
b
U1I?
1U2I?
2UkI?
k0
(1)
k3
b
U?
1I1U?
2I2U?
kIk0
(2)
k3
因为N为纯电阻网络,故
bb
UkI?
kRkIkI?
k
k3k3
b
RkI?
kIkk3
b
U?
kIk
k3
(3)
将式(3)代入式
(1)、
(2)得
U1I?
1U2I?
2U?
1I1U?
2I2(4)
对(a)图:
U110V,U22V,I22V/50.4A
对(b)图:
U?
10,U?
220V,I?
24A
代入式(4)得
10VI?
12V(4A)0I120V0.4AI?
11.6A
注释:
对仅由二端电阻组成的二端口网络,不论端口外接情况如何,方程(4)都是成立
的,因此可作为公式使用。
答案
解:
当N为互易性网络时,图(a)、(b)的端口电压、电流满足
U1I?
1U2I?
2U?
1I1U?
2I2
(1)
已知
U11V,U20,I12A,I21A,U?
11AR,U?
25V
代入
(1)式,得
1V1A01A1AR
(2)A51A
解得
R2
答案
解:
根据互易定理第二种形式,将10A电流源移到右端与20电阻并联,则ab端60
电阻上电压即为所求电压U,如图(b)所示。
该电路电桥平衡,be间电流为零。
电路可进一步简化成图(e)。
20
200V
9045
9045
45
9045
6080V
答案
解:
电流I是各独立电压源的线性组合。
+
Ui
(a)
为求各系数,令UjU2U3U41V,则各独立电源单独作用时产生的电流I的量值就是相应的比例系数。
由叠加定理和互易定理,计算各电压源单独作用时的电流I值等效于计算图(b)中只有U1V一个电压源作用时的各支路电流值I1、I2、I3、|4。
采用倒推法。
I2
Ii,I3
[4(Ii
丨2)
4l2]/4
3Ii
I4
[4(Ii
I2
I3)
413”4
8Ii
U
4(Ii
I2I
3
I4)
4I4
84h
1iV
由取后
'式解得:
i
Il
A
84
所以
Ki
!
i
—S,
K
2
12
—S,
U
84
U
84
K3
13
3Ii
i
S,
K4
I4
8Ii
2o
—
S。
U
U
28
U
U
2i
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电路 理论基础 习题 答案 第三
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)