电路原理期末复习(有部分答案版)

160 120
图 题2.5
U=-400V
图 题 2.4
I=-4mA
12
例3 电源等效变换求最简形式
10A 5 0V 10V 5 1A
5A
1
10V
11100 AA 10A
550V
5
5
5V 52
6 5 5 10V
(e)
((fa))
(g)(b)
(h)
戴维南等效参数：15V，5 ；戴图 维南题 等3. 效6参数：100V，5 ；戴维南等效参数：10V，5 ；
2. 电源的等效变换 2.1 理想电压源与任何元件的并联 2.2 理想电流源与任何元件的串联 2.3理想电压源与电阻串联和理想电流源与电阻
并联的等效
10
例1 a求Rab
b
20
a
100 10
I
4
40 80 60 50
2 + 4I
b
-
(b)
Rab=70
Rab=4
Rab=35
Rab=2
15
(1 4

1 4

1 2
)U
n1

1 4
U
n2

1 2
U
n3

rI 4
U S1 2s
1
11
1

U 4
n1
( 4

)U 2
n2

U 2
n3

IS
U n3 U s2
补充方程
：I U n 2 U n 3 2
计算得出 ：
U
n1

51 5
V；
U
n2

57 5
V；
U n 3 10 V
Rab=10
11
例2 电阻分压分流
图(a)电路，若使电流I=2/3A ,求电阻R. 图(b)电路，若使电压U=(2/3)V，求电阻R。
R=7 R=4/7
3A
I
2
(a)

R
3V

图 题2.1
12
4
I
8
6
20m A
2

RU

(b)
140
10A 100
270 U 200
u
15A
S(t 0)
i(t) 0.1F
14 6
5 20
25V
UC(0) UC(0) 43V UC() 20C
ReqC(5//206)0.11s
三要素u法 C(t)UC()(UC(0)UC())et 2063etV i(t)CduC 6.3et A
则
Ri
U0 I0
1 1/(
R2
1/(1μ)

)
R3 //R1
1/(1 1/(10.5) )2.5Ω 10 1020/(1020)
24
Ri
+ Uoc
–
a Rx
b
R xR i2.5时Rx上获得最大功率。
此时最大功率为
PmaxU 4R o2ic1 402 .5.5 2 711.6 5W 5
例8 例4-1，4-7，4-8，4-12，4-17
25
第六章 储能元件
知识点： 1. 电感元件 1.1 元件VCR 1.2 能量表达式 1.3 电感的串并联 2. 电容元件 1.1 元件VCR 1.2 能量表达式 1.3 电容的串并联
例1 已知图中iL(t)=2e-tA，则i(t)=(4e-tA )
U O C U S 2 U 2 1 2 1 .5 0 2 1.5 0 V 7
23
加压求流计算内阻Ri：
R3
+
U1
–
+
R1 U1
R2
–
I0
+ U0
–
I0

U0 R2

U1 R3 // R1
U0 μ U1 U1
I0
U0 R2
U0/(1μ) R3 / /R1
补充方：程 I l3
Il2
iS
17
Un1
Un2
Un3
Un1 Us1

1 R1
Un1
( 1 R1

1 R2
)Un2
Us2 R2
is

R3
1 R4
Un1
( R3
1 R4

1 R6
)Un3
is
18
第四章 电路定理
知识点： 1. 叠加定理 (主要) 注意几点: a 首先画出分电路图 b 在分电路图中求解电压或电流 c 叠加 2. 齐次定理和线性叠加定理 3. 替代定理(不作重点) 4. 戴维南定理及诺顿定理 注意几点: a 求有源一端口的开路电压或短路电流 b 求相应无源一端口的等效电阻 c 画出戴维南等效电路或诺顿等效电路在求解
(b)
戴维南等效参数: 12V,4 诺顿等效参数:3A,4
21
已:U 知 S1100 U SV 21 , 20 R 1V R ,21Ω 0R 0 32Ω 0μ00.5
试问 R x为 :何值时其 大上 功 并 可 率 求 获 ? 此 得 P 最 m最 a .x大
R3
U1) iL(0) 2A iL() 0A
L 1s
Req 5 三要素i法 L(t)iL()(iL(0)iL())et 2e5t A
零输入响应
28
例3 图示电路，t<0时处于直流稳态，t=0时开关突然断开。用时域三要素分析法求
t>0时电压u(t)及电流 i ( t ) 的变化规律。
+ +-
例13 求开路电压 U。
5
3I2
10
I2 5
30V
+
U=?
i
50

60
u
0.3A
图 题1.9
-
-
+
5
-
U=-2V
9
2I2
第二章 简单电阻电路的分析方法
知识点： 1. 电阻的等效变换 1.1 电阻的串并联等效,电阻串联分压,并联分流 1.2 电阻的桥形连接:电桥平衡,—Y 变换 1.3 含受控源的无源一端口网络的等效电阻
19
例1 用叠加定理求图示电路的电流 I 及1Ω 电阻消耗的功率U。
2 I1 1
1A 6 3
(1/ 3)
3V I
例2
(a)
利用叠加定理求图7中的IX.
1A电流源单独作用时2：
I’=0A,I1’= -3/4AI
3V电2A压源单独2作用1时:
4V
I’’=1A,I1’’= -2/3A
26
第七章 一阶动态电路
知识点： 1. 换路定则 1.1 内容 1.2 求换路之后的初始值
2. 过渡过程的分类
3. 三要素法 3.1 3.2 3.3
27
例1 求初始值
例7-1，7-1
例2 电路如图所示，t=0时开关闭合，闭合前电路已处于稳态，求t>0时的i ( t )，并判
断此响应是哪种响应。问整个过程中,电感吸收或释放了多少能量?
+
–
+
+
Us1 R1 U1
R2
Rx
–
–
解： 用戴维南等效电路
Ri
a +
Uoc –
Rx b
22
求开路电压Uoc： R3
U1
+
–
+
+
Us1 R1 U1
R2
–
–
Us2
+
–
+
+
U2
Uoc
–
–
UOC US2U2
US 1((1Rμ2)U1 U R11)R3 U1 U2 (1μ)U1
U1 25V U2 12.5V
5
例4 U1=10V， U2=5V。 分别求电源、电阻的功率
I 5
I=UR/5=(U1–U2)/5=(10–5)/5=1 A
PR吸= URI = 51 = 5 W
+ UR –
PU1发= U1I = 101 = 10 W
U1
U2
PU2吸= U2I = 51 = 5 W
P发= 10 W， P吸= 5+5=10 W P发=P吸 (功率守恒)
第一章 电路元件与电路定律
知识点： 1. 电压、电流的参考方向 2.电路吸收或发出功率的表达式和计算 3.电路元件特性 4. 基尔霍夫定律
1
知识点1: 电压、电流的参考方向
(1) 电压和电流的参考方向是任意假定的。分析电路前必须标明。
(2) 参考方向一经假定，必须在图中相应位置标注 (包括方向和符号），在计算过程中不得任意 改变。参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向不变。
电压u>0,电压实际方向为( 从a到b ).
u
a
i b
a
b
3
知识点2.电路吸收或发出功率的表达式和计算
1. u, i 取关联参考方向
i 元件（支路）吸收功率
+
u
p=ui
或写为 p吸 = u i
–
2. u, i 取非关联参考方向
+
i
元件（支路）发出功率
u
p=ui
或写为 p发 = u i
–
4
+
14
例1 回路电流法及节点电压法求解
图示电路中，已知：US16V， US210V，IS 1A ，r2 。试求三个独立电 源各自发出的功率。
U S1
2
2
4
4 IS I
rI
U S2
例例22 回回路路电电流流法法及及节节点点电电压压法法列列方方程程
例3 回路电流法及节点电压法列方程
例3-3，3-12
I=1A,I1= -17/12IA1
3U
(b)
图 题3.2
2 IX
1
3A电流源单独作用时：IX’= 2A
+
+ 10V电压源单独作用时: IX’’= -0.6A
10 V
3A
2Ix
IX= 1.4A
-
-
图7
20
例3 图中电路戴维南等效电路的参数为(4Ｖ，5 )。 例4 求图示电路的诺顿等效电路参数( ¾Ａ，8/3 )
7
例6 图示电路中电流为( -24V )
3V 3S

5V I
例7 已知图中电压源吸收20W功率，则电流 ix=( 2A )
例8 已知图中i(t)=2e-tA，则电压u(t)=( 10e-t V )
例9 求电压u2
+ 5i51i1 -
+
+
u1=6V i1 3 u2
_
_
例10 1-5，1-7
电压u2 =-4V
例题:
例2 U = 5V， I = - 1A I
U
–
P吸= UI = 5(-1) = -5 W（实际发出） 或 P发 = -UI = -5(-1) = 5W （实际发出
）
例3 U = 4V， I = - 2A
+
I U
–
P发= UI = 4(-2) = -8 W
或 P吸= -UI = -4(-2) = 8W
第三章 线性电阻电路的一般分析方法
知识点： 1.支路电流法(不作重点) 2. 回路电流法(包括网孔电流法) 注意几点: a 是以回路电流为变量的KVL方程 b 需选择独立回路,指明回路电流及其绕行方向 c 出现无伴电流源时的解决办法 d 出现受控源时的解决办法 3.节点电压法 注意几点: a 是以节点电压为变量的KCL方程 b 需选择参考节点和独立节点,设独立节点电压 c 出现无伴电压源时的解决办法 d 出现受控源时的解决办法 e 注意电流源与电阻串联支路的特殊点
例5 图1中1A电流源发出功率50W，求Io。
Io
1A A
50 -2A
Io = 2A
图1
6
知识点3: 电路元件
1.电阻元件:
(1) 电压与电流取关联参考方向
uRi
(2) 电阻的电压和电流的参考方向相反 u –Ri
(3) 电阻的功率 2.理想电压源: (a) 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关
i
R
i
R
+
u
–
+
u
–
u = Ri
u = –Ri
(3) 元件或支路的u，i通常采用相同的参考方向，以减少公式中负号，称之为关联参考
方向。反之，称为非关联参考方向。
i
i
+
u
–
+
u
–
(4) 参考方向也称为假定方向、正方向，以后讨论均在参考方向下进行，不考虑实际方
向。
2
例题:
例1 已知电流i<0,则电流的实际方向为( 从b到a ),
例5
网络的端口接上一电阻
R
，问
L
R
为何值时，才能使上的电流为电源电流
L
I
S
的1?
3
3
a
戴维南等效参数: 6V,2.5

IS 6 A 2 5
∴当RL=0.5 时,
RL
其电流为 2A

N
b
例6 利用戴维南定理或诺顿定理求图的最简等效电路。
a
a
10
2I1 1A
20V
10
b
I1
b
图 题3.7
8
知识点4: 基尔霍夫定律
例10 图示电路中求U和I。 (I=-2A,U1=-6V,U=5V) 例11 图示电路中求U及电源发出功率 (U=12V, 4A
P1A发=U*1=12W，P4V发=-4*1=-4W）
3 I
U1
3V
u =? +-
3
- 4V +
2A
U
2V
1A
+
5V
-
例12 求图示电路各独立电源各自发出的功率。（24W和-4.5W)
诺顿等效参数：3A， 5
诺顿等效参数：20A， 5
诺顿等效参数：2A， 5
例4 利用等效变换求图示电路的电流I。
6V
2A
2 6A
2 I
2
7
19A I 5
4 0.5I
3I
戴维南等效参数：5V，3 ；
I=8A
所以I=0.5A
13
例5 例2-3，例2-5，2-5，2-11，2-14，2-15
PU S1

U
S1
U
n1
U n3 2

U
S1

6
12 5
类推
14 . 4 W
16
(R1 R2)Il1 R2Il3 R1Il3 us1 us2 R2Il1 (R2 R5 R6)Il2 R5Il3 us2 U
R1Il1 R5Il2 (R1 R5 R3 R4)Il3 U
(b) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。
(c) 电压源的功率
I
3.理想电流源:
5V
R 5V
(a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关
(b)电流源两端电压是由外电路决定。