《电路》第五版第4章答案1.docx
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《电路》第五版第4章答案1
第四章电路定理
+
5sintV
u
ab
题4-1图
4-1图所示
解:
画出两个电源单独作用时的分电路如题解对(a)图应用结点电压法可得:
5sint
解得:
3
()=
u
n1
3sintV
5sintV
Q
1
——o
u
ab
u
1
ab
)=>
1sin
tV
2
u
ab
)+()=+
题解4-1图
(b)
对(b)图,应用电阻分流公式有
所以
i
e
A
111
3
5
321
2
1
t
ui1
e
V
ab
5
12
1
t
uuu
sint
eV
ababab
5
e
t
11
t
+
50V
题4-2图
解:
画出电源分别作用的分电路图
u.
si
8
+
136V
-
40
10
50V
(a)
题解4-2图
+—+—I=—
40
(b)
对(a)图应用结点电压法有
1
)=
1
13650
解得:
对(b)图,应用电阻串并联化简方法,
u
si
40
10
82
1汽[
|+
■.
u1
82.667V
4
n
■
I+
可得:
+
—
1040
—
2
8
161040
=(
[)+
()=
10
40
8
2
10
40
10
u
3
3
2
si
82
u
—n1
u
1280uuuV
+
U
2
解:
根据叠加定理,作出电压源和电流源单独作用时的分电路,受控源均保留在
分电路中。
(a)图中
21
i0.5A
〈)二-・4
所以根据KVL有
1V
2
=
h
吃
3
9V
.亠
)*3
故原电路电压
12
U2U2U28V
4-4图示电路中,当电流源
isl和电压源US1反向时(US2不变),电压Uab是原来的0.5
倍;当电流源i和电压源
si
Usi反向时(Usi不变),电压Uab是原来的0.3倍。
问:
仅isi
反向时(U,
si
U不变),电压Uab应为原来的多少倍?
S2
无源电路
s
s
因此求得
当开关
,h
jL
n
2
题4-4图
u
ab
b
Ki
1si
将
(1),
(2),(3)式相加,得
Ki
i
i
si
4XUab
合向位置3
Ku
2
+
u
si
S在位置1时,毫安表的读数为
x1.8
Ki
1si
a+
Is
解:
根据叠加定理
u
s2+
ku
s13s2
51.8u
ab
R3
2
4-5图示电路Us110V,Us215V
kus
132
1uabKisKuskus
112132
Ku
12
Kuku
2s13s2
I40mA;当开关S在位置2时,毫安表的6
0mA。
如果把开关S
R1SUs1+
4一
20.5u
ab
)
30.3u
/kab
式中K,K2,k3为未知的比例常数,将已知条件代入上式,得
1
=——~
KiKuku
1s12s13s2
3
mA
+
题4-5图
R
1
R
5
U
s2
解:
设流过电流表的电流为I
根据叠加定理:
当开关S在位置1时,相当于
U0,当开关S在位置2时,相当于U
s
U,
ss1
当开关S在位置3时,相当于
UU把上述条件代入以上方程,可得关系式
ss2
40KIs
1
+
60
KIsKUs
121
从中解出
K210
所以S在位置3时,有
I
K2U
190mA
s
10
2468
Qis
u/V
(a)
(b)
题4-6图
4-6图,其端口
解:
根据戴维宁定理可知,图示含源一端口电路可以等效为题解电压u和电流i满足关系式
R
=eq
+
u
0C
图(b)
题解4-6图
中所示的含源一端口的外特性曲线方程为
-=O
1
u10i
5
比较以上两个方程式,可得等效电源电路参数
u10V,R0.2
oceq
4-7求图示各电路的等效戴维宁电路和诺顿电路
rq_l_
10舌9V
f?
na-1o
10
2A
(b)
i+
i
4V
1
+
u
oc
b
2i
i
+
(c)
+(++)题4-7图
解:
(a)图中,应用网孔电压,设网孔电流=
一i,i,其绕行方向如图所示。
列网孔电
12
流方程为
尸2-—
1
+—
=
Q
10i10
1
105
10
2
{_11
昇曰
得O
O
Q
1:
1O
~rh—
m~1
I1J—
—O
Q
i2
0.8A
1
故开路电压
o
<3
u101
5i6
515V
oc
2
5
10
10
10
a
a
+14
15V
b
b
(a1)(a2)
戴维宁电路如图(a2)所示
(b)图中,根据KVL求开路电压u为
ab
b(b1)
戴维宁等效电路见题解图(b1)
(c1)
u5i8i
1
eq
等效戴维宁电路图如(c2)
b(⑵
4-8在图示电路中,试问:
(1)R为多大时,它吸收的功率最大?
求此最大功率。
(2)
其参数为多少?
若R80,欲使R中电流为零,则a,b间应并接什么元件,画出电路图。
50V
-题4-8图
解:
⑴自a,b断开R所在支路,应用电阻串:
并联及电源等效互换将原图变为
题解图解(a)由图解(a)可知:
u
oc
101010
50=25+\=Q
10102537.5V
等效电阻
获得最大功率。
此时
Pax
a
4R
eq
O
10
b
(a)
题解4-8图
(2)利用电源等效互换,图解(b)电路可以变化成图解(c),由KCL可知,在a,b
间并接一个理想电流源,其值i3.75A,方向由a指向b这样R中的电流为
s
J—|—A零
4-9图示电路的负载电阻
Rl可变,试问Rl等于何值时可吸收最大的功率?
求此功
题4-9图
受控电流源等效为受控电压源。
由KVL可得
'【/22ii8ii
ii0.5A
故开路电压
2i8i6
sc1
解得
Q
3
iA
sc
2
故一端口电路的等效电阻
==O
u
Roc4
eq.
i
—sc—
画出戴维宁等效电路,接上待求支路
R,如题解图
L
(c)所示。
由最大功率传输定
理知RR4时获得最大功率
Leq
Rl的最大功率为
Pmax2.25W
4R
eq
i
i
2
+
+
4i
(a)
6V
8i
O
1+
oc
题解4-9图
ii
i
(b)
(c)
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