直流电路练习

+ IS _ I U _ 1 R2 S U _ b (a)
a +
a
I
a
I I I1 R1 IS R R
+ R U1 _
R1 IS
习题课 + U _ 1
R1 IS
a
I R I1 R1 IS
a
I R
(2)由图 可得： 由图(a)可得 由图 可得： (b) b I R 1 = I S－I = 2 A－4 A = －4 A
习题课 例1 ： c 20Ω Ω 4A 6Ω Ω a 5Ω Ω d
求图示电路中 E1 + 各点的电位: 各点的电位:Ua、 140V − Ub、Uc、Ud 。 解： 为参考点， 设 a为参考点， 即Ua=0V 为参考点 Ub=Uba= –10×6= −60V 10× Uc=Uca = 4×20 = 80 V 4× Ud =Uda= 6×5 = 30 V 6× Uab = 10×6 = 60 V 10× Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V
PU 1 = U1 IU 1 = 10 × 6 = 60 W PIS = U IS I S = 10 × 2 = 20 W 各个电阻所消耗的功率分别是： 各个电阻所消耗的功率分别是：
PR = RI 2 = 1 × 6 2 = 36 W
2 PR1 = R1 I R1 = 1 × （－4 2 = 16 W ）
习题课
例5：列出电流关系
I1 E1 − IA IB IC B + R1
a I3 R3 b A
I2 R2 + − E2 I 5Ω Ω C + 6V _ 1Ω Ω 2Ω Ω +12V _ 1Ω Ω 5Ω Ω I =?
习题课
例6：列出回路电压方程
I1 + − E2 I3 I
+
a I6
I2 c I4
I1 E1 − +
U 1 10 I R3 = A = 2A = R3 5 理想电压源中的电流 I U1= I R3－I R1 = 2A－(－4) A = 6 A
(c) b
理想电流源两端的电压
U IS = U + R2 I S = RI + R2 I S = 1 × 6V + 2 × 2V = 10V
习题课 (3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 由计算可知， 由计算可知 都是电源，发出的功率分别是： 都是电源，发出的功率分别是：
由图(d)可得
8− 2 I= A = 1A 2+ 2+ 2
2Ω 2V 2Ω 2 Ω + 8V – (d)
+
+ 2V 2Ω
+ +
–
–
I
习题课 试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 例8： ： 电路中1 电阻中的电流。 电路中1 Ω电阻中的电流。 2 Ω
+ 6V 3Ω 2Ω Ω 解：统一电源形式 3Ω Ω 2A 2A 1A 6Ω Ω 4Ω Ω 1Ω Ω I 4A 2Ω Ω 2Ω Ω 1A 4Ω Ω I 1Ω Ω 2A 6Ω + 4V 4Ω 1Ω Ω I
E 30 I3 = = A= 2 A R0 + R3 2 + 13
习题课
例13： 13：
G
IG RG
a IG G RG b
+
E 已知： 已知：R1=5 Ω、 R2=5 Ω R3=10 Ω、 R4=5 Ω E=12V、RG=10 Ω =12V、 试用戴维南定理求检流计 中的电流I 中的电流IG。
+
–
′ ′ US = I2 R2 = 1×5V = 5V
习题课 例11：电路如图，已知 E =10V、IS=1A ，R1=10Ω 11：电路如图， =10V、 10Ω R2= R3= 5Ω ，试用叠加原理求流过 R2的电流 I2 和理想电流源 IS 两端的电压 US。 R2 R2 R2 + + I2″ I2 + I2' + + E R1 R3 IS US E R1 R3 US' R1 R3 IS US ″ – – – – – (a) (b) E单独作用 (c) IS单独作用 R3 5 解：由图(c) I2′ = 由图(c) ′ IS = ×1 = 0.5A R2 + R3 5+ 5 ′ ′ US = I2 R2 = 0.5×5V = 2.5V
E1 − E2 40 − 20 I= A = 2.5 A = R1 + R2 4+ 4
习题课 例12：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4Ω， 12：电路如图，已知E =40V， =20V， =4Ω R3=13 Ω，试用戴维南定理求电流I3。 试用戴维南定理求电流I a a + E1 + E2 – – R3 I3 R2 R0 I1 R1 I2 R2 R1 b b 求等效电源的内阻R 解：(2) 求等效电源的内阻R0 除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路） 除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路） 两端看进去 看进去， 从a、b两端看进去， R1 和 R2 并联 R1 × R2 ， 所以 R0 = = 2Ω R1 + R2 求内阻R 求内阻R0时，关键要弄清从a、b两端看进去时 关键要弄清从a 两端看进去时 各电阻之间的串并联关系。 各电阻之间的串并联关系。
E
–
有源二端网络
习题课 解: (1) 求开路电压U0 +a I1 U0 I2
E 12 I1 = A = 1.2A = R1 + R2 5 + 5 E 12 I2 = A = 0.8A = R3 + R4 10 + 5 E' = Uo = I1 R2 – I2 R4 – b = 1.2 × 5V–0.8 × 5 V = 2V 5V– 或：E' = Uo = I2 R3 – I1R1 + – E = 0.8× 10V–1.2 × 5 V = 2V 0.8× 10V– (2) 求等效电源的内阻 R0 看进去， 并联， a 从a、b看进去，R1 和R2 并联， R3 和 R4 并联，然后再串联。 并联，然后再串联。
习题课 例12：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4Ω， 12：电路如图，已知E =40V， =20V， =4Ω R3=13 Ω，试用戴维南定理求电流I3。 试用戴维南定理求电流I a a + + E1 E2 R0 – – R3 I R3 I3 + 3 I1 R1 I2 R2 E _ b 解：(3) 画出等效电路求电流I3 画出等效电路求电流I b
6A + E2 10A − 90V
b 为参考点， 设 b为参考点，即Ub=0V 为参考点 Ua = Uab=10×6 = 60 V =10× Uc = Ucb = E1 = 140 V Ud = Udb =E2 = 90 V Uab = 10×6 = 60 V 10× Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V
IR1 IU1 R3 R1U +
(c) b (b) b (1)由电源的性质及电源的等效变换可得 由电源的性质及电源的等效变换可得： 解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得： I 1 + I S 10 + 2 U 1 10 A = 6A = I1 = A = 10 A I = = 2 2 R1 1
电流在闭合 路径中流通
I1
S
2kΩ Ω 2kΩ Ω
I2
(a)
A
2KΩ Ω
2kΩ Ω
I1
I2
(b)
A
习题课 例3： 电路如下图所示，(1) 零电位参考点在哪里？ 电路如下图所示， 零电位参考点在哪里？ 画电路图表示出来。 当电位器R 画电路图表示出来。(2) 当电位器RP的滑动触点向 下滑动时， 两点的电位增高了还是降低了？ 下滑动时，A、B两点的电位增高了还是降低了？ +12V – + 12V ：（1 电路如左图， 解：（1）电路如左图， I R1 零电位参考点为+12V 零电位参考点为+12V R1 A A 电源的“–”端与–12V 电源的“ 端与– RP RP 电源的“+”端的联接处 端的联接处。 电源的“+”端的联接处。 B B R2 R2 （2） UA = – IR1 +12 –12V – + UB = IR2 – 12 12V 当电位器R 的滑动触点向下滑动时， 当电位器RP的滑动触点向下滑动时，回路中的电 减小，所以A电位增高、 点电位降低。 流 I 减小，所以A电位增高、B点电位降低。
习题课 例4：分析支路、结点、回路个数？ 分析支路、结点、回路个数？ a I1 I2 支路：ab、bc、ca、 支路：ab、bc、ca、… IG （ 共 6条 ） G c 结点：a、 b、c、d d (共 4个 ） 回路：abda、abca、 回路：abda、abca、 I3 I4 adbca … b I （共 、 abc、 网孔：abd、 abc 网孔：abd7 个） 、bcd + – E （共3 个）
a
I2 d
R2 R1 1 I3 R 2 3 b
b E
–
习题课 例7: 试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2 电阻中的电流。 计算2Ω电阻中的电流。
1Ω 2A 3Ω + 6V – 6Ω + 12V – (a) 1Ω 2Ω
解:
I 2A 3Ω 2A
1Ω 1Ω 2V 6Ω (b) – 2Ω I 4A (c) 2Ω 2Ω I
习题课 解：
2Ω Ω 2Ω Ω 4A 1A 4Ω Ω I 1Ω Ω + 8V 2Ω Ω 4Ω Ω 1AA 4Ω Ω 4Ω Ω 1Ω Ω 3A 2Ω Ω