《电路理论基础》第三版陈希有习题答案.docx
- 文档编号:8495760
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:37
- 大小:134.02KB
《电路理论基础》第三版陈希有习题答案.docx
《《电路理论基础》第三版陈希有习题答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《电路理论基础》第三版陈希有习题答案.docx(37页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《电路理论基础》第三版陈希有习题答案
答案2.1
解:
本题练习分流、分压公式。
设电压、电流参考方向如图所示。
(a)由分流公式得:
I
23A2
2R3
A
解得
R75
(b)由分压公式得:
U
R3V2
2R3
V
解得
R
4
7
答案2.2
解:
电路等效如图(b)所示。
I
2
1k
20mA
+
I
20mA
2
UR
U20k
5k20k
1
_
3k
(a)(b)
图中等效电阻
R
(13)520
(13)k//5kkk
1359
由分流公式得:
I
R
220mA2mA
R20k
电压
U20kI40V
2
再对图(a)使用分压公式得:
3
U=U=30V
1
1+3
答案2.3
解:
设
R与5k的并联等效电阻为
2
R
3
R
2
R
2
5k
5k
(1)
由已知条件得如下联立方程:
_
U
R
2
3
URR
113
0.5
(2)
RRR
eq13
40k(3)
由方程
(2)、(3)解得
R138kR32k
再将
R代入
(1)式得
3
R
2
10
3
k
答案2.4
解:
由并联电路分流公式,得
I
1
8
20mA8mA
(128)
I
2
6
20mA12mA
(46)
由节点①的KCL得
II1I28mA12mA4mA
答案2.5
解:
首先将电路化简成图(b)。
II
270
2
2
140160
10A
I
1
U
U
100200
1
U
3
I
3
120
I
10AR2
1
R
1
(a)(b)
图题2.5
图中
R1(140100)240
R
2
(200160)120
270360
(200160)120
由并联电路分流公式得
I
1
R
2
10A6A
RR
12
及
I210I14A
再由图(a)得
II
32
120
360120
1A
由KVL得,
UU3U1200I3100I1400V
答案2.6
RRR1010122
13
R
x
rr
R
x
R7.57.5
x
......
R
x
r
R
x
3'2'1'1'
(a)(b)(a-1)
2'
图2.6
解:
(a)设R和r为1级,则图题2.6(a)为2级再加
R。
将22端Rx用始
x
端11Rx替代,则变为4级再加Rx,如此替代下去,则变为无穷级。
从始端11
看等效电阻为
R,从33端看为1级,也为
x
R,则图(a)等效为图(a-1)。
x
RR
x
rR
x
rR
x
解得
2
R(RR4Rr)/2
x
因为电阻为正值,所以应保留正的等效电阻,
即
2
R(RR4Rr)/2
(1)
x
(b)图(b)为无限长链形电路,所以从11'和22'向右看进去的等效电阻均为
R,
x
故计算
R的等效电路如图(b-1)所示。
参照图(a-1)及式
(1)得:
x
101
R
x
0.6Rx
1'
(b-1)
2
R(RR4Rr)/2
x
代入数据得:
R
x
2
10104107.5
2
15
所以
R
x
15
答案2.7
解(a)电流源
I与电阻R串联的一端口,其对外作用,可用电流源
S
I等
S
效代替,如图(a-1);再将电压源与电阻的串联等效成电流源与电阻的串联,如
图(a-2);将两个并联的电流源电流相加得图最简等效电路(a-3)。
1A1A2A
10V3A
55
5
(a-1)(a-2)(a-3)
(b)图(b)中与电压源并联的5电阻不影响端口电压、电流。
电路的化简过程如图(b-1)至图(b-3)所示。
10A5
50V5
50V550V
100V5
(b-1)(b-2)(b-3)
注释:
在最简等效电源中最多含两个元件:
电压源与串联电阻或电流源与并
联电阻。
答案2.8
解:
(a)
(1)将电压源串电阻等效为电流源并电阻,如图(a-1)
_4V
2
+
I3A6A
2
27
(a-1)
(2)将两并联电流源电流相加,两2电阻并联等效为1电阻,2A电流源与
2电阻并联等效为4V电压源与2电阻串联,如图(a-2)
+4V_+4V_
2
1
2
II
9A
9V
1
77
(a-2)(a-3)
(3)再等效成图(a-3),由(a-3)求得
I
(94)V
(123)
0.7A
(b)
(1)将电压源串电阻等效为电流源并电阻,电流源并电阻等效成电压源串电
阻,
如图(b-1);
(2)将两并联受控电流源电流相加,如图(b-2);
(3)再将电流源并电阻等效成电压源串电阻,如图(b-3);
I
76V
0.6I
4Ω
0.5I
5Ω
(b-1)
II
76V
0.1I
76V5Ω
0.5I
4Ω
5Ω4Ω
(d)
(b-2)(b-3)
对等效化简后的电路,由KVL得
76V0.5I(45)I
I76V/9.58A
答案2.9
解:
(a)此电路为平衡电桥,桥30Ω电阻上的电流均为零,将其断开或短接不影响等效电阻,分别如图(a-1)和(a-2)所示。
由图(a-1)得:
R
(3040)
2
35
或由图(a-2)得
R
3040
22
35
(b)对图(b)电路,将6Ω和3Ω并联等效为2Ω,2Ω和2Ω并联等效为1Ω,4
Ω和4Ω并联等效为2Ω,得图(b-1)所示等效电路:
0.2
0.6112
2423
2
R
R2
1
(b-1)(b-2)
在图(b-1)中有一平衡电桥,去掉桥(1/3)Ω的电阻,再等效成图(b-2),易
求得
R
1
0.21
111
242
答案2.10
解:
此题有两种解法。
解法一:
由图(a)可以看出,此图存在平衡电桥。
可将图(a)化为图(b)或(c)的
形式。
101010
I
1
30V
10
10
I
2
10
I
1
30V
10
10
I
2
10
I
1
30V
10
10
I
2
10
10
10
1010
(a)R(b)(c)
以图(b)为例计算
图中
R
1
10(1010)20
2
I
1
30V
R
0.8A
由分流公式得
1
II
21
2
0.7A
解法二:
将图中下方的三角形联接等效成星形联接,如图(d)。
进一步化简
成图(e)
1010
I
1
10
I
2
I
1
5
30V10
10
3
3
10
3
10
30V
105
33
(d)(e)
由图(e)求得:
I
1
30V
(1010/355/3)
0.3A
再由图(d)求得:
I
2
1
0.6AA0.75A
2
答案2.11
解:
如图所示
I
5
rI
4
R
5
R
3
①
I
1
R
1
R
2
m3
②
II3
IR
2
3
6
m1m2
U
S
I
4
③
R
4
I
S
I
3
m2
①②
R
1
I
1
R
2
I
2
m1
U
S
R
4
I
4
④③
(a)(b)
(a)对独立节点列KCL方程
节点①:
I1I2I50
节点②:
I2I3I60
节点③:
I3I4I50
对网孔列KVL方程
网孔m1:
RIRIU
1122S
网孔m2:
R3I3R4I4US
网孔m3:
RIRIRIrI
2233554
(b)对独立节点列KCL方程
节点①:
IIII
123S
节点②:
I2I3I40
对网孔列KVL方程,电流源所在支路的电流是已知的,可少列一个网孔的
KVL方程。
网孔
m1:
RIRIRIUS
112244
网孔
m2:
RIRIUS
2233
答案2.12
解:
图(a)、(b)为同一电路模型,选取了不同的回路列支路电流方程。
图(a)选取网孔作为回路,网孔2和网孔3包含电流源,电流源的电压U是未知的,
对包含电流源的回路列KVL方程时必须将此未知电压列入方程。
图(b)所取回路
只让回路3包含电流源,如果不特别求取电流源电压,可以减少一个方程。
(a)对节点①列KCL方程:
I1I2I30.1A
对图示网孔列KVL方程
网孔m1:
10I120I24V网孔m2:
20I250.1U网孔m3:
50.1A10I3U2V
(b)对节点①列KCL方程:
I1I2I30.1A
对图示回路列KVL方程
回路l1:
10I120I24V
回路l2:
20I210I32V
回路l3:
50.1A10I3U2V
答案2.13
解:
选网孔为独立回路,如图所示
45
5V
II
m2m3
I
23
I
m1
110V
所列方程如下:
(123)I2I3I10V
m1m2m3
2I(24)I5V
m1m2
3I(35)I5V
m1m3
联立解得
I12.326A,Im21.61A,Im31.71A。
m
利用回路电流求得支路电流
II1I20.717A
mm
答案2.14
解:
选如图所示独立回路,其中受控电流源只包含在l3回路中,其回路电流
I110I1,并且可以不用列写该回路的KVL方程。
回路电流方程如下:
l
12V4
I
l
2
10I
1
2
3
I
l1
5I6
l3
I
1
I
(235)I(35)I5I0
l1l2l3
(35)I(3465)I(56)I12V
l1l2l3
I10I
l3l1
联立解得
I
l
11A
I
l
25A
I
l
310A
所求支路电流
II2I35A
ll
答案2.15
解:
适当选取独立回路使受控电流源只流过一个回路电流,如图所示。
0.5Ix
I1
m1
I
1
m2
I
m3
2
I
对图示三个回路所列的KVL方程分别为
(0.51)I(0.51)I1I5V
m1m2m3
(10.5)I(0.5121)I3I0
m1m2m3
I2I
m3
由图可见,控制量和待求电流支路所在回路均只有一个回路电流经过,即
Im2I,Im1Ix。
这样上式可整理成
(0.51)I(0.51)I12I5V
x
(10.5)I(0.5121)I32I0
x
解得
I5A
x
答案2.16
1050
-
8V
I
1
40
U
I
2
U
解:
选图示回路列回路电流方程:
(1040)I40I8V
12
-40I(4050)I40(II)
1221
整理得:
50I40I8V
12
4
(1)I(94)I0
12
当上述方程系数矩阵行列式为零时,方程无解,
令
5040
4
(1)(94)
0
得:
7.25
答案2.17
解:
图(a)、(b)为同一电路模型,选取了不同的回路列回路电流方程。
(a)在图(a)中以网孔作为独立回路。
电流源的两端电压U是未知的,应将其
直接列入回路电流方程:
(1020)I20I4V10V
m1m2
20I(2015)IU10V
m1m2
(1)
8I2IU0
m3
_
补充方程
I2I30.1A
(2)
mm
将控制量用回路电流来表示:
III(3)
m1m2
将
(1)、
(2)式代入(3)式,整理得:
30I20I6V
m1m2
20I35IU10V
m1m2
2I2I8IU0
m1m2m3
II
m2m3
0.9A
(b)适当选取独立回路使电流源只流过一个回路电流,如图(b)所示。
这样该
回路电流Im3便等于电流源0.1A。
因此减少一个待求的回路电流。
对图(b)所示三
个回路所列的KVL方程分别为
(1020)I20I4V10V
(1)
m1m2
20I(81520)I8I2I10V
(2)
m1m2m3
消去控制量:
III(3)
m1m2
补充方程:
I30.1A(4)
m
将式(3)、(4)式代入
(1)、
(2)式整理得
30I20I6V
m1m2
18I41I9.2V
m1m2
答案2.18
解:
以节点①为参考点的各节点电压相对以节点④为参考点的节点电压降低
了
UU1U47V。
nn
则
U
n1
0
UUU
n2n2
5V7V2V
UUU
n3n3
4V7V3V
UUU
n4n4
07V7V
答案2.19
解:
已知
U41V,U143V,U315V,U237V
n
根据KVL,得
U1U14U43V1V2V
nn
U34U31U145V3V8V
U3U34U48V1V7V
nn
U2U23U37V7V14V
nn
答案2.20
解:
取节点③为参考节点,对节点①和②列节点电压方程。
(12)SU(105)A
n1
(34)SU(54)A
n2
解得:
U5/3V,Un29/7V
n1
UUUV
120.38nn
PU51.9W
答案2.21
解:
1A电流源与20Ω电阻相串联的支路对外作用相当于1A电流源的作用。
对节点①、②列出节点电压方程如下:
节点①:
11120V
()UU1A
n1n2
10404040
节点②:
111120V50V
U()U
n1n2
404025504050
解得
U114V,Un210V
n
电流源电压
U201AUn34V
1
电流源发出功率
PU1A34W
答案2.22
解:
对节点①、②列出节点电压方程如下:
节点①:
11111U
S
()U()UI
n1n2S
RRRRRR
123232
节点②:
11111U
S
()U()U
n1n2
RRRRRR
232342
- 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 电路 理论基础 第三 希有 习题 答案