电路分析基础答案周围版第三章
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《电路分析基础》各章习题参考答案第1章习题参考答案1-1 (1) SOW; (2) 300 V、25V,200V、75V; (3) R=12.50, R3=1000, R4=37.5021-2 V =8.S V, V =8.S V, V =0.S V, V =-12V, V =-19V, V =21.S V U =8V, U =12.5,A mB D 'AB B CU =-27.S VDA1-3 Li=204 V, E=205 V1-4 (1) V A=lOO V ,V=99V ,V c=97V ,V0=7V ,V E=S V ,V F=l V ,U A F=99V ,U c E=92V ,U8E=94V,8U BF=98V, u cA=-3 V; (2) V c=90V, V B=92V, V A=93V, V E=-2V, V F=-6V, V G=-7V, U A F=99V, u c E=92V, U B E=94V, U BF=98V, U C A =-3 V1-5 R=806.70, 1=0.27A1-6 1=4A ,11 =llA ,l2=19A1-7 (a) U=6V, (b) U=24 V, (c) R=SO, (d) 1=23.SA1-8 (1) i6=-1A; (2) u4=10V ,u6=3 V; (3) Pl =-2W发出,P2=6W吸收,P3=16W吸收,P4=-lOW发出,PS=-7W发出,PG=-3W发出1-9 l=lA, U5=134V, R=7.801-10 S断开:UAB=-4.SV, UA0=-12V, UB0=-7.2V; S闭合:12 V, 12 V, 0 V1-12 UAB=llV / 12=0.SA / 13=4.SA / R3=2.401-13 R1 =19.88k0, R2=20 kO1-14 RPl=11.110, RP2=1000第2章习题参考答案2-1 2.40, SA2-2 (1) 4V ,2V ,1 V; (2) 40mA ,20mA ,lOmA 2-3 1.50 ,2A ,1/3A2-4 60 I 3602-5 2A, lA2-6 lA2-7 2A2-8 lOA2-9 l1=1.4A, l2=1.6A, l3=0.2A2-10 11=OA I l2=-3A I p l =OW I P2=-l8W2-11 11 =-lA, l2=-2A I E3=10V2-12 11=6A, l2=-3A I l3=3A2-13 11 =2A, l2=1A ,l3=1A ,14 =2A, l5=1A2-14 URL =30V I 11=2.SA I l2=-35A I I L =7.SA2-15 U ab=6V, 11=1.SA, 12=-lA, 13=0.SA2-16 11 =6A, l2=-3A I l3=3A2-17 1=4/SA, l2=-3/4A ,l3=2A ,14=31/20A ,l5=-11/4A12-18 1=0.SA I l2=-0.25A12-19 l=1A32-20 1=-lA52-21 (1) l=0A, U ab=O V; (2) l5=1A, U ab=llV。
()()12123311891842181833200.19A A I I I I I I U U I ⎧+-=-⎪-++-=-⎪⎨=⎪⎪=-⎩电路分析基础答案周围版3-2.试用节点分析法求图示电路中的电压ab U 。
解:选节点c 为参考点,列写节点方程:a 点:111413323ab U U ⎛⎫+-=-=⎪⎝⎭b 点:11141413322a b U U ⎛⎫-++=+-=- ⎪⎝⎭整理得:25109041012a b a b U U U U -=⎧⎨-+=-⎩;解得:267a U V =;27b U V =; 3.429ab a b U U U V =-= *3-4.试用节点分析法求图示电路中的电压1U 。
解:选节点b 为参考点,列写节点方程:节点a :3a U I = 节点c :111117986642a c U U ⎛⎫-+++=-= ⎪⎝⎭ 补充:2c U I =-解得:487c U V =;727a U V =-;117.14a c U U U V =-=- 3-8. 试用回路分析法求图示电路中的电流1I 。
解:列写回路方程:()()()()()1231233532232102323414253I I I I I I I ++-+-=⎧⎪-+++++++=-⎨⎪=⎩ 整理得:1231233105210510653I I I I I I I --=⎧⎪-++=-⎨⎪=⎩, 解得:10.6I A =*3-11.试用回路分析法求图示电路中的电流3I 。
解:题图3-2题图3-4ΩI10V题图3-8题图3-11整理得:3232537172120I I I I +=⎧⎨+=-⎩, 解得:3 3.83I A =*3-14.试用叠加定理求图示电路中的电流X I 。
解:设电压源单独作用,电路简化成题图3-14(1)所示,列写方程:243502X X X X XI I U U I ''+++=⎧⎨'=-⎩, 解得:45XI A '= 设电流源单独作用,电路简化成题图3-14(2)所示(1欧姆电阻被等效去掉),选下节点为参考节点,列写节点方程:()511223322X XXX U U U I ⎧⎛⎫+=+⎪⎪⎝⎭⎨⎪''=-⎩, 解得:165X I A ''= 依据叠加定理有:4X XX I I I A '''=+=*3-17.N 为线性网络,当11S I A =,22S I A =时,30.6I A =; 当12S I A =,21S I A =时,30.7I A =; 当12S I A =,22S I A =时,30.9I A =;问13S I A =,2?S I A =时,3 1.6I A =?解:设3I 为响应,有:311223S S I k I k I k =++将已知条件代入以上方程有:1231231230.620.720.922k k k k k k k k k=++⎧⎪=++⎨⎪=++⎩解得:10.3k =,20.2k =,30.1k =-,故:3120.30.20.1S S I I I =+-, 将问题的条件代入有:21.60.330.20.1S I =⨯+-题图3-14(2)2Ω题图3-142Ω题图3-14 2Ω题图3-17由此可得: 24S I A =3-18.电路如图示,(1)试求单口网络N 2的等效电阻R 2;(2)求N 2与N 1相连的端口电压U 2;(3);试用替代定理求电压U 0;解:(1)()()212//332R =++=Ω;(2)21262U V ==; (3)用6V 电压源替代N 1,见题图3-8(1)所示,023*******U V =⨯-⨯=++*3-19.试用替代定理求图示电路中的电压0U 。
电路分析基础习题第三章答案(史健芳)电路分析基础习题第三章答案(史健芳)第3章3.1 选择题1.必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是( C )。
A ?支路电流法B ?回路电流法C ?节点电压法D?2b法2.对于一个具有n 个结点、 b 条支路的电路,他的KVL 独立方程数为( B )个。
A.n-1 B .b-n+1 C.b-nD .b-n-13.对于一个具有n 个结点、 b 条支路的电路列写结点电压方程,需要列写( C )。
A. (n-1)个KVL 方程B.( b-n+1 )个KCL 方程C. (n-1)个KCL 方程D.( b-n-1 )个KCL 方程4.对于结点电压法中的无伴电压源,下列叙述中,( A )是错误的。
A .可利用电源等效变换转化为电流源后,再列写结点电压方程B ?可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点,则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知,可少列一个方程C ?可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量,只需多列一个该无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可D ?无伴受控电压源可先当作独立电压源处理,列写结点电压方程,再添加用结点电压表示控制量的补充方程5 ?对于回路电流法中的电流源,下列叙述中,(D )是错误的。
A ?对于有伴电流源,可利用电源等效变换转化为电压源后,再列写回路电流方程B ?对于无伴电流源,可选择合适的回路,使只有一个回路电流流过该无伴电流源,则该回路电流为已知,可少列一个方程C ?对于无伴电流源,可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量,只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可D ?电流源两端的电压通常为零6 ?对于含有受控源的电路,下列叙述中,(D )是错误的。
A ?受控源可先当作独立电源处理,列写电路方程B ?在结点电压法中,当受控源的控制量不是结点电压时,需要添加用结点电压表示控制量的补充方程C ?在回路电流法中,当受控源的控制量不是回路电流时,需要添加用回路电流表示控制量的补充方程D ?若采用回路电流法,对列写的方程进行化简,在最终的表达式中互阻始终是相等的,即:R ij=R ji3.2填空题1. _ 对于具有n个结点b条支路的电路,可列出n-1 _ 个独立的KCL方程,可列出b-n+1个独立的KVL 方程。
第3章电路等效及电路定理P3-2 电路如图P3-2所示,应用叠加定理计算电流x i ,并计算Ω10电阻吸收的功率。
图P3-2 图1 图2解:1)15V 单独作用,如图1示 2)4A 单独作用,如图2示A i x 6.0401040401040101215'=+⨯+⨯+= A i x 92.14401101121101''-=⨯++-= 3)共同作用 A i i i x xx 32.1)92.1(6.0'''-=-+=+= 4)10Ω电阻的功率:W R i p x4.1710)32.1(22=⨯-==,吸收17.4WP3-5 用叠加定理求如图P3-5所示电路的电压x u 。
4Ω4Ω4Ω图P3-5 图1 图2解:1)10V 单独作用,如图1示由KVL 得:04)5(21010''''=++⨯++-x x x xi i i i ,得:A i x 38.0135'==,V i u xx 8.310''== 2)2A 单独作用,如图2示由KVL 得:0)2(4)52(210''''''''=++++⨯+x x x xi i i i ,得:A i x 46.0136''-=-=,V i u xx 6.410''''-== 3)共同作用 V u u u x x 2.1)6.4(8.3'''-=-+=+=P3-9 求图P3-9所示电路的输入电阻in R 。
(分别用电源法和伏安法)图P3-9 图1 图2解:1)电源法:设端口处电压和电流如图1所示:由25Ω电阻VCR得:)5.1(25IIiu-+⨯= 1)控制量:50uI= 2)联立两个方程:iu3100=,因此输入电阻:Ω===3.333100iuRin2)伏安法:端口处电压和电流如图2所示,设控制量AI1=,则:VIu5050==,AIIui5.15.125=-+=,因此输入电阻:Ω===3.335.150iuRinP3-11电路如图P3-11所示,利用电源变换求i。
第三 线性电路分析的基本方法3-1 图题3-1所示电路求电流123,,i i i 。
(a) (b) 图题 3-1答案解:(a) 以123,,i i i 选作网孔电流回路电流,可列网孔电流方程:123123123133276302367i i i U i i i i i i U i i --=-⎫⎪-+-=⎪⎬--+=⎪⎪-=⎭12392.52i A i A i A===(b) 以123,,i i i 选作网孔电流回路电流,有:)(3916320361531313213211i i U ui i U i i i i i i i -==+-=+--=-+-=12311715i A i A i A===3-2 列出图题3-2所示电路的节点方程。
图题 3-2 答案解: 电路的节点方程为:1333231321))((G u G G G G G a =--++ϕϕϕ3135221243232213()()G G G I G G G I u u ϕϕϕϕϕϕμϕϕ-++=-⎫⎪-++=⎪⎬-=⎪⎪=-⎭(b)12131s i i R i i ϕα⎫=-⎪⎬⎪=⎭3-3 求图题3-3所示电路的u。
图题3-3 答案解:(a)=u V2362/140/140/140/140/240/240/2=+++++(b)1212121.5322uuϕϕϕϕϕϕ-=⎫⎪-+=⎬⎪=-⎭∴1243VVϕϕ==3-4 图题3-4所示电路,求1u。
图题3-4答案解:网孔回路电流方程为:23.75i A∴=-123.75u i V =-=12321231231222420245i i i u i i i i i i u ϕϕ--=-⎫⎪-+-=⎪⎬--+=-⎪⎪=-⎭3-5 图题3-4所示电路,求电流1i。
图题3-5答案解:节点方程为:2111212111()60.410105111()6101015/15i i ϕϕϕϕϕ⎫-++=--⎪⎪⎪-++=⎬⎪=⎪⎪⎭228.125Vϕ=1 1.875i A=3-6 图题3-6所示电路,求电流1i。
电路分析基础习题第三章答案(史健芳)第3章3.1 选择题1.必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是( C )。
A.支路电流法B.回路电流法C.节点电压法D.2b法2.对于一个具有n个结点、b条支路的电路,他的KVL独立方程数为( B )个。
A.n-1 B.b-n+1 C.b-nD.b-n-13.对于一个具有n个结点、b条支路的电路列写结点电压方程,需要列写( C )。
A.(n-1)个KVL方程B.(b-n+1)个KCL方程C.(n-1)个KCL方程D.(b-n-1)个KCL方程4.对于结点电压法中的无伴电压源,下列叙述中,( A )是错误的。
A.可利用电源等效变换转化为电流源后,再列写结点电压方程B.可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点,则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知,可少列一个方程C.可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量,只需多列一个该无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可D.无伴受控电压源可先当作独立电压源处理,列写结点电压方程,再添加用结点电压表示控制量的补充方程5.对于回路电流法中的电流源,下列叙述中,( D )是错误的。
A.对于有伴电流源,可利用电源等效变换转化为电压源后,再列写回路电流方程B.对于无伴电流源,可选择合适的回路,使只有一个回路电流流过该无伴电流源,则该回路电流为已知,可少列一个方程C.对于无伴电流源,可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量,只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可D.电流源两端的电压通常为零6.对于含有受控源的电路,下列叙述中,( D )是错误的。
A.受控源可先当作独立电源处理,列写电路方程B.在结点电压法中,当受控源的控制量不是结点电压时,需要添加用结点电压表示控制量的补充方程C.在回路电流法中,当受控源的控制量不是回路电流时,需要添加用回路电流表示控制量的补充方程D.若采用回路电流法,对列写的方程进行化简,在最终的表达式中互阻始终是相等的,即:R ij=R ji3.2 填空题1.对于具有n个结点b条支路的电路,可列出 n-1 个独立的KCL方程,可列出 b-n+1 个独立的KVL方程。
第3章3.1 选择题1.必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是( C )。
A.支路电流法B.回路电流法C.节点电压法D.2b法2.对于一个具有n个结点、b条支路的电路,他的KVL独立方程数为( B )个。
A.n-1 B.b-n+1 C.b-n D.b-n-13.对于一个具有n个结点、b条支路的电路列写结点电压方程,需要列写( C )。
A.(n-1)个KVL方程B.(b-n+1)个KCL方程C.(n-1)个KCL方程D.(b-n-1)个KCL方程4.对于结点电压法中的无伴电压源,下列叙述中,(A )是错误的。
A.可利用电源等效变换转化为电流源后,再列写结点电压方程B.可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点,则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知,可少列一个方程C.可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量,只需多列一个该无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可D.无伴受控电压源可先当作独立电压源处理,列写结点电压方程,再添加用结点电压表示控制量的补充方程5.对于回路电流法中的电流源,下列叙述中,( D )是错误的。
A.对于有伴电流源,可利用电源等效变换转化为电压源后,再列写回路电流方程B.对于无伴电流源,可选择合适的回路,使只有一个回路电流流过该无伴电流源,则该回路电流为已知,可少列一个方程C.对于无伴电流源,可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量,只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可D.电流源两端的电压通常为零6.对于含有受控源的电路,下列叙述中,( D )是错误的。
A.受控源可先当作独立电源处理,列写电路方程B.在结点电压法中,当受控源的控制量不是结点电压时,需要添加用结点电压表示控制量的补充方程C.在回路电流法中,当受控源的控制量不是回路电流时,需要添加用回路电流表示控制量的补充方程D .若采用回路电流法,对列写的方程进行化简,在最终的表达式中互阻始终是相等的, 即:R ij =R ji3.2 填空题1.对于具有n 个结点b 条支路的电路,可列出 n-1 个独立的KCL 方程,可列出 b-n+1 个独立的KVL 方程。
电路如题图3 — I 所示。
(1)用叠加定理计算电流I 。
⑵ 欲使I =0,问U S 应改为何值。
18V“2A 3门 6门 1A- 61'.1§ 3— 1叠加定理解: 得CD(a)和图(b)所示。
由此求I(2)由以上计算结果得到下式-3A1=11U S 1A - 0 Us =「(9」)1A--9V3—2用叠加定理求题图 3—2电路中电压U题图3 — 2 解:画出独立电流源和独立电压源分别单独作用的电路如图(a)和图(b)所示。
由此求得4=3£/a =l8V |题图3 — 1(1)画出独立电压源和独立电流源分别单独作用的电路如图 +s=isv ()ODia5—^6 8V = 4V21「36门 3 + 6"— - 3 "”i12cos3t =-5cos3tAu = -(21) i =10cos3tV5 [□ 2 3l 丿 2+3i =i i =(2「5cos3t)Au =u u =(4 10cos3t)V3-4用叠加定理求题图 3-4电路中的电流i 和电压u 。
⑷题图3 — 4 解:画出独立电压源和独立电流源分别单独作用的电路如图(a)和图(b)所示。
由此求得U ' - 3A 3;. ; -5V50+(10+30) "3;' U 9V =3V60 +3。
)亠 2A2 门 36'J 3+6列出图(a)电路KVL方程(■」3「)i' 2u1 -6V =0'6V ' 'i 1A u =—3门i =—3Vi" 2u;3门(i" -4A) =03-6用叠加定理求题图3-6电路中电流i 。
解:画出12V和18V独立电压源单独作用的电路如图-18Vo 30汇40 3小60 103103'130+40i =i' i"二0.2mA -0.1mA = 0.1mA代入u1』i"得到―罟①最后得到i =i'订"=1A・2A =3Au" =3 门(4A-i")=6Vu = u u = -3V 6V = 3+ 12V4okn题图3 —6(=)3—7用叠加定理求题图3—7单口网络的电压电流关系。
相量图形:1、下图中,R i=6Q, L=0.3H, R2=6.25Q, C=0.012F,u(t)= 1^2cos(10t),求稳态电流i 1、i 2和i 3,并画出电路的相量图。
R1 i1 L解:U 10 00VR2和C 的并联阻抗Z仁R2〃 (1/j C) =(4-j3) Q,输入阻抗Z = R+j L+Z1 =10Q,贝U: I1U 10 0 1 00AZ 1012丛0.8 36.87° AR213j CU20.6 53.130 A所以:112cos(10t)A120.8、2cos(10t 36.87 )Ai2 0.6.2cos(10t 53.13 )A相量图见上右图2、下图所示电路,A、B间的阻抗模值Z为5kQ,电源角频率3 =1000rad/s , 为使U1超前U2300,求R和C的值。
B联列(1)、(2)两式得 R=2.5kQ, C=0.231 卩 F3、测量阻抗Z 的电路如下图所示。
已知 R=20Q,巳=6.5 Q,在工频(f =50Hz) 下,当调节触点c 使 志=5Q 时,电压表的读数最小,其值为30V,此时电源电压 为100V 。
试求Z 及其组成的元件的参数值。
(注意:调节触点C ,只能改变U cd 的实部,电压表读数最小,也就是使实部为零,U cd 为纯虚数,即U cd =±j30V)解:U cdR acUR^UR R 2 Z调节触点C ,只能改变U cd 的实部,其值最小,也就是使实部为零,U cd 为纯虚数,即U cd =± j30V , 因此上式可表示为:± j 30=-25+(100 6.5)/(6.5+ Z) 解得:Z=(4.15 ± j 12.79) Q 故:艮=4.15QL=40.7mH C=249 卩 F4、电路如下图所示,已知f=1kHz , U=10V , U 1=4V , U 2=8V 。
求 R 和 L 。
第3章电路分析中的常用定理习题答案3-1 电路如图3-22所示。
(1)用叠加定理求各支路电流;(2)求两个电源的功率。
图3-22 习题3-1图解:(1)将图3-22电路,拆分成独立源工作的简单电路,如下面两图所示:(a)(b)图3-22 习题3-1图A m 604020A m 15105A 0m 550001-333222111=+=''+'==+=''+'=-=+-=''+'=I I I I I I I I I (2)电压源的功率为 W .251)V 52A 0m 5(-S 1s =⨯--==U I P U取电流源电压为U ,极性上正下负,则:U = 2000I 2 = 2kΩ×15mA = 30V 电流源的功率为 W .753-V 30A 25m 1--S s =⨯==U I P I3-2 用叠加定理求如图3-23所示电路中的电压U 。
图3-23 习题3-2图3-3 试用叠加定理计算图3-24所示电路中U S2=2V 时,电压U 4的大小。
若U S1的大小不变,要使U 4=0,则U S2应等于多少?图3-24 习题3-3图解:将图3-24电路,拆分成独立源工作的简单电路,如下面两图所示:(a ) (b )图3-24 习题3-3图V 4.0)1(6.0444-=-+=''+'=U U U (2)要使U 4 = 0,则要求上面的.6V 04-=''U ,带入上面步骤逆推可得:U S2=1.2V3-4 如图3-25所示无源网络N 外接U S =2V ,I S =2A 时,响应I =10A 。
当U S =2V ,I S = 0A 时,响应I =5A 。
现若U S = 4V ,I S = 2A 时,则响应I 为多少?图3-25 习题3-4图解:当U S = 4V ,I S = 2A 时,刚好是由U S =2V ,I S =2A 和U S =2V ,I S = 0A 这两种情况叠加得到,因此,由叠加定理可得:I = 10+5 = 15A3-5 用叠加定理求解图3-26所示电路的电压U 。
第3章电路等效及电路定理P3-2 电路如图P3-2所示,应用叠加定理计算电流x i ,并计算Ω10电阻吸收的功率。
图P3-2 图1 图2解:1)15V 单独作用,如图1示 2)4A 单独作用,如图2示A i x 6.0401040401040101215'=+⨯+⨯+= A i x 92.14401101121101''-=⨯++-= 3)共同作用 A i i i x xx 32.1)92.1(6.0'''-=-+=+= 4)10Ω电阻的功率:W R i p x4.1710)32.1(22=⨯-==P3-5 用叠加定理求如图P3-5所示电路的电压x u 。
4Ω4Ω4Ω图P3-5 图1 图2解:1)10V 单独作用,如图1示由KVL 得:04)5(21010''''=++⨯++-x x x xi i i i ,得:A i x 38.0135'==,V i u xx 8.310''== 2)2A 单独作用,如图2示由KVL 得:0)2(4)52(210''''''''=++++⨯+x x x xi i i i ,得:A i x 46.0136''-=-=,V i u xx 6.410''''-== 3)共同作用 V u u u x x 2.1)6.4(8.3'''-=-+=+=P3-9 求图P3-9所示电路的输入电阻in R 。
(分别用电源法和伏安法)图P3-9 图1 图2解:1)电源法:设端口处电压和电流如图1所示:由25Ω电阻VCR得:)5.1(25IIiu-+⨯= 1)控制量:50uI= 2)联立两个方程:iu3100=,因此输入电阻:Ω===3.333100iuRin2)伏安法:端口处电压和电流如图2所示,设控制量AI1=,则:VIu5050==,AIIui5.15.125=-+=,因此输入电阻:Ω===3.335.150iuRinP3-11电路如图P3-11所示,利用电源变换求i。
一、简答题:1、在指定的电压u 和电流i 参考方向下,写出下列元件u 和i 的约束方程(VCR) (6分)解:(a )10u i =-(b )()0.02di t u dt=- (c )10u V =-2、求: I, U R , U, P 1Ω, P IS , P US (7分)解:I=Is=1A ;UR =RI=1×1=1V ;U=U R +U S =2V ;P 1Ω =RI 2= 1×1=1W ( 吸收) ; P US = U S I= 1×1=1W( 吸收 ); P IS =-I S U=-1×2=-2W ( 发出 )3、求i (7分)i = 0.5A 4、用叠加定理求图示电路中R4的电压U 。
已知us=12V ,R1=R2=6Ω, R3=R4=4Ω,Is=5A 。
(7分)- u + 20mH - 10V + + u -(a) (b) (c)U = 16.8V5.图示电路工作在正弦稳态,已知A t i V t u )10cos(25)10cos(230==,,试确定无源网络N 内最简单的电路及其元件参数。
(8分)电阻R=3Ω和X=-j4Ω(电容25mF )串联。
二、综合题;1、用网孔法列写下图电路的方程。
(10分)解:网孔法:2、列写下图节点方程。
(10分)解:3、(15分)解:Rx=2.5V 时,Pmax=1155.6W 。
4、求图示电路在开关闭合后的电流i1,i2,iL .设换路前电路已处于稳态 (15分)5、已知图示正弦电路中,U=210V ,I=3A ,且 与 同相。
又知Xc=15Ω,R1=50Ω,求R2和X L 。
(15分)t -500.022(3-2)e2t L i e A-=+=+t -500.021t t --0.020.0224(4.5-4)e40.52(3.5-2)e20.5et i e A i =+=+=+=-.U .I 27.2,9.6L R X =W =W n1n2112223n1n21223424111()221111()2s s s R u u u i u R R R R u i u u u R R R R R R +-=++-+++=--+1n1n233R u u u i R ==S1S2123max 100V,120V,10Ω, 20Ω, 0.5,.x U U R R R μR P ======试问:为何值时其上可获得最大功率? 并求此最大功率。
第3章3、1 选择题1.必须设立电路参考点后才能求解电路的方法就是( C )。
A.支路电流法B.回路电流法C.节点电压法D.2b法2.对于一个具有n个结点、b条支路的电路,她的KVL独立方程数为( B )个。
A.n-1B.b-n+1C.b-nD.b-n-13.对于一个具有n个结点、b条支路的电路列写结点电压方程,需要列写( C )。
A.(n-1)个KVL方程B.(b-n+1)个KCL方程C.(n-1)个KCL方程D.(b-n-1)个KCL方程4.对于结点电压法中的无伴电压源,下列叙述中,( A )就是错误的。
A.可利用电源等效变换转化为电流源后,再列写结点电压方程B.可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点,则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知,可少列一个方程C.可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量,只需多列一个该无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可D.无伴受控电压源可先当作独立电压源处理,列写结点电压方程,再添加用结点电压表示控制量的补充方程5.对于回路电流法中的电流源,下列叙述中,( D )就是错误的。
A.对于有伴电流源,可利用电源等效变换转化为电压源后,再列写回路电流方程B.对于无伴电流源,可选择合适的回路,使只有一个回路电流流过该无伴电流源,则该回路电流为已知,可少列一个方程C.对于无伴电流源,可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量,只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可D.电流源两端的电压通常为零6.对于含有受控源的电路,下列叙述中,( D )就是错误的。
A.受控源可先当作独立电源处理,列写电路方程B.在结点电压法中,当受控源的控制量不就是结点电压时,需要添加用结点电压表示控制量的补充方程C.在回路电流法中,当受控源的控制量不就是回路电流时,需要添加用回路电流表示控制量的补充方程D.若采用回路电流法,对列写的方程进行化简,在最终的表达式中互阻始终就是相等的, 即:R ij =R ji3、2 填空题1、对于具有n 个结点b 条支路的电路,可列出 n-1 个独立的KCL 方程,可列出 b-n+1 个独立的KVL 方程。
()()12123311891842181833200.19A A I I I I I I U U I ⎧+-=-⎪-++-=-⎪⎨=⎪⎪=-⎩电路分析基础答案周围版3-2.试用节点分析法求图示电路中的电压ab U 。
解:选节点c 为参考点,列写节点方程:a 点:111413323ab U U ⎛⎫+-=-=⎪⎝⎭b 点:11141413322a b U U ⎛⎫-++=+-=- ⎪⎝⎭整理得:25109041012a b a b U U U U -=⎧⎨-+=-⎩;解得:267a U V =;27b U V =; 3.429ab a b U U U V =-= *3-4.试用节点分析法求图示电路中的电压1U 。
解:选节点b 为参考点,列写节点方程:节点a :3a U I = 节点c :111117986642a c U U ⎛⎫-+++=-= ⎪⎝⎭ 补充:2c U I =-解得:487c U V =;727a U V =-;117.14a c U U U V =-=- 3-8. 试用回路分析法求图示电路中的电流1I 。
解:列写回路方程:()()()()()1231233532232102323414253I I I I I I I ++-+-=⎧⎪-+++++++=-⎨⎪=⎩ 整理得:1231233105210510653I I I I I I I --=⎧⎪-++=-⎨⎪=⎩, 解得:10.6I A =*3-11.试用回路分析法求图示电路中的电流3I 。
解:题图3-2题图3-4ΩI10V题图3-8题图3-11整理得:3232537172120I I I I +=⎧⎨+=-⎩, 解得:3 3.83I A =*3-14.试用叠加定理求图示电路中的电流X I 。
解:设电压源单独作用,电路简化成题图3-14(1)所示,列写方程:243502X X X X XI I U U I ''+++=⎧⎨'=-⎩, 解得:45XI A '= 设电流源单独作用,电路简化成题图3-14(2)所示(1欧姆电阻被等效去掉),选下节点为参考节点,列写节点方程:()511223322X XXX U U U I ⎧⎛⎫+=+⎪⎪⎝⎭⎨⎪''=-⎩, 解得:165X I A ''= 依据叠加定理有:4X XX I I I A '''=+=*3-17.N 为线性网络,当11S I A =,22S I A =时,30.6I A =; 当12S I A =,21S I A =时,30.7I A =; 当12S I A =,22S I A =时,30.9I A =;问13S I A =,2?S I A =时,3 1.6I A =?解:设3I 为响应,有:311223S S I k I k I k =++将已知条件代入以上方程有:1231231230.620.720.922k k k k k k k k k=++⎧⎪=++⎨⎪=++⎩解得:10.3k =,20.2k =,30.1k =-,故:3120.30.20.1S S I I I =+-, 将问题的条件代入有:21.60.330.20.1S I =⨯+-题图3-14(2)2Ω题图3-142Ω题图3-14 2Ω题图3-17由此可得: 24S I A =3-18.电路如图示,(1)试求单口网络N 2的等效电阻R 2;(2)求N 2与N 1相连的端口电压U 2;(3);试用替代定理求电压U 0;解:(1)()()212//332R =++=Ω;(2)21262U V ==; (3)用6V 电压源替代N 1,见题图3-8(1)所示,023*******U V =⨯-⨯=++*3-19.试用替代定理求图示电路中的电压0U 。
解:将电流源右边的网络等效为一个电阻:()01311//11//118R =+++=Ω⎡⎤⎣⎦ 电路等效为题图3-19(1)所示,电流源端电压:()1367//9138S U V ⎡⎤=+⨯=⎢⎥⎣⎦用13S U V =电压源替代电流源及其左侧电路,其等效图参见题图3-19(2)所示。
设A I 1=,由题图3-19(2)可推得:13S U V =;反之,当13S U V =时,有:0111U A V =Ω⨯=3-21.电路如图示,用戴维南定理求图中电流I 。
题图3-8题图3-8(1)题图3-19 0题图3-19(1)题图3-19(2)SU 1A =解:先求开路电压U OC :将5欧姆电阻开路,电路如题图3-21(1)所示,选d 点为参考点,依分压公式:612836a U V =⨯=+; 412644b U V =⨯=+; 2oc a b U U U V =-= 求除源等效电阻R 0:除源后,电路等效为题图3-21(2)所示,除源等效电阻为:03//64//4224R =+=+=Ω。
戴维南等效图如题图3-21(3)所示,电流I :22459I A ==+*3-23.电路如图所示,求图中A-B 左侧电路的戴维南等效电路和图中电流I 。
解:将图中A-B 左侧电路分离出来,并将电流源模型等效为电压源模型,参见题图3-23(1)所示。
写回路的方程:()152055150U I +-++=,另由电压源模型有:1205U I =-,两式联立求解得:1 2.4I A =。
开路电压:1111520510302018oc U I I I V =-+-+=-=- 除源电阻等效电路如题图3-23(2)所示, 由图有:题图3-21(3)5ΩI题图3-2315Ω20V 题图3-23(1)15Ω12V题图3-21(1)12V 题图3-21(2)d001620U I I =+; 012 I I I =+; 1 5U I =; ()2155515I U I -=+联立解得:008U I =,由此得:008U R I ==Ω, 戴维南模型题图3-23(3)所示,由图有:181.512I A -==-*3-26.电路如题图3-26所示,求其诺顿等效电路。
解:开路电压U oc :将受控电流源模型转换成受控电压源模型,其等效电路如题图3-26(1)所示,由图列写 回路方程:10205100I I I μ-+-+=由此解得:26I μ=-,另:220101066oc U I μμ==⨯=--短路电流I SC :将端口短路后流过10欧姆电阻的电流I=0,故受控电压源端电压为0,电路简化为题图3-26(2)所示,短路电流为: 101202SC I A == 除源等效电阻:040201626oc SC U R I μμ===Ω-- 诺顿等效电路为题图3-26(3)所示。
3-28.求图示电路的戴维南等效或诺顿等效。
(a )电路如题图3-28(a )所示,因为i+i 0=5+i 0,有i=5,电路等效为3-28(a-1)所示,即等效为一个5A 的电流源。
题图3-23(2)15Ω5Ω题图3-23(3)4ΩI题图3-26题图3-26(1)5Iμ+-OC题图3-26(3)题图3-26(2)(b )电路如题图3-28(b )所示。
因为i R +i=i ,有i R =0,故:u R =0,电阻相当于短路,电路等效为3-28(b-1)所示,即等效为一个10V 电压源。
(c )电路如题图3-28(c )所示。
因为i 0+i= i 0,有i=0,故电路等效为3-28(c-1)所示的0电流源。
(d )电路如题图3-28(d )所示。
因为i R +i= i ,有:i R =0,故:u=u R =0,电路等效为3-28(d-1)所示,即等效为一个0V 电压源。
3-29.R N 为互易双口网络,参见题图3-29(a )所示,当11S I A =时,测得12U V =,21U V =,若将电路改接为图(b )所示,试用互易定理求当120S U V =,210S I A =时电流1I 。
解:由图(a )求互易双口网络端口1的输入电阻:111221S U R I ===Ω 参见图(b ),设端口2电流源单独作用于电路,依据互易定理,端口1的开路电压为:110OC U V =1S U 2S IS I 题图3-29(a )(b )题图3-28(b-1)10V题图3-28(b )题图3-28(a )Ωi 题图3-28(a-1)题图3-28(c-1)题图3-28(c )2Ωi u+-5V题图3-28(d-1)0V题图3-28(d )u+-设端口1电压源120S U V =同时作用于电路,有1111201052S OC U U V VI A R --===Ω。