《电路分析基础》第2章指导与解答

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《电路分析基础》习题参考答案

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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。

电路分析基础[周围主编]第二章答案解析

电路分析基础[周围主编]第二章答案解析

2-2(1).求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等效电阻ab R 。

解:先求开关K 断开后的等效电阻:()()Ω=++=9612//126ab R再求开关K 闭合后的等效电阻:()()Ω=+=86//1212//6ab R2-2(2).求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等效电阻ab R 。

解:先求开关K 断开后的等效电阻:()Ω=+=384//4ab R再求开关K 闭合后的等效电阻:Ω==24//4ab R2-3.试求题图2-3所示电路的等效电阻ab R 。

(a )解:题图2-3(a )aΩ400ΩaΩΩa题图2-2(1)题图2-2(2)abΩ4Ω8240//360144ab R =ΩΩ=Ω(b )解:40ab R =Ω题图2-3(b )abab20Ω60Ωa40Ωab 20Ω60Ωa20ΩΩaΩΩaaa aΩ2-25(1). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。

解:在图中画一条垂线,使左右两边对称,参见图中虚线所示。

显然虚线为等位线,没有电流流过,故图中电阻0R 可去掉,其等效电阻为:()()[]Ω=++=48//88//88ab R2-25(2). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。

解:此题与上题相同,只是其中电阻的阻值不同,但仍保持其对称性。

采用同样的方法处理,有:()()[]Ω=++=7124//22//66ab R2-25(3). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。

解:在图中画一条垂线,使左右两边对称,参见图中虚线所示。

显然虚线为等位线,没有电流流过,故可将图中c 点分开,参见其等效图(题图2-25(3-1))所示,其等效电阻为:()[]R R R R R R R ab 9102//2//2//2=+=2-8.求图示电路的等效电压源模型。

(1)解:等效电压源模型如题图2-8(1-1)所示。

题图2-25(1)题图2-25(2)题图2-8(1) abV 10题图2-8(1-1)题图2-25(3)题图2-25(3-1) R(2)解:等效电压源模型如题图2-8(2-1)和2-8(2-2)所示。

电路分析基础第二版课后答案

电路分析基础第二版课后答案

电路分析基础第二版课后答案【篇一:电路分析基础习题及答案】>@ 复刻回忆1-1 在图题1-1所示电路中。

元件a吸收功率30w,元件b吸收功率15w,元件c产生功率30w,分别求出三个元件中的电流i 1 、i 2 、i 3。

解 i1?6a,i2??3a,i3?6a1-5 在图题1-5所示电路中,求电流i 和电压uab。

解i?4?1?2?1a,uab?3?10?2?4?4?39v1-6 在图题1-6所示电路中,求电压u。

??50v23???解 50?30?5?2?u,即有 u?30v1-8 在图题1-8所示电路中,求各元件的功率。

2解电阻功率:p3??2?3?12w,p2??42/2?8w 电流源功率:p2a?2(10?4?6)?0,p1a??4?1??4w电压源功率:p10v??10?2??20w,p4v?4(1?2?2)?4wa2-7 电路如图题2-7所示。

求电路中的未知量。

解 us?2?6?12v 124i2??a93i3?p3/us?12/12?1a ui0?2?4/3?1?13/3a33p3?12wr3? req?12?12? 1??? i013/3132-9 电路如图题2-9所示。

求电路中的电流i1。

解从图中可知,2?与3?并联,由分流公式,得3?5i1?3i1 51i3??1a1i2?所以,有i1?i2?i3?3i1?1 解得 i1??0.5a1?2-8 电路如图题2-8所示。

已知i1?3i2,求电路中的电阻r。

解kcl:i1?i2?60 i1?3i2 解得 i1?45ma, i2?15ma. r为r?2.2?45?6.6k? 15解 (a)由于有短路线,rab?6?, (b) 等效电阻为rab?1//1?(1?1//1)//1?0.5?1.5?1.1? 2.52-12 电路如图题2-12所示。

求电路ab间的等效电阻rab。

6?6? ?10解 (a) rab?6//6//(2?8//8)?10//10?2?5?7? (b)rab?4//4?6//(4//4?10)?2?6//12?6?bi i126iii12解电路通过电源等效变换如图题解(a)、(b)、(c)、(d)所示。

《电路分析基础》第2版-习题参考答案

《电路分析基础》第2版-习题参考答案

《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) 50W;(2) 300 V、25V,200V、75 V;(3) R2=12.5Ω,R3=100Ω,R4=37.5Ω1-2 V A=8.5V,V m=6.5V,V B=0.5V,V C=−12V,V D=−19V,V p=−21.5V,U AB=8V,U BC=12.5,U DA=−27.5V1-3 电源(产生功率):A、B元件;负载(吸收功率):C、D元件;电路满足功率平衡条件。

1-4 (1) V A=100V,V B=99V,V C=97V,V D=7V,V E=5V,V F=1V,U AF=99V,U CE=92V,U BE=94V,U 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 AF=99V,U CE=92V,U BE=94V,U BF=98V,U CA=−3 V1-5 I≈0.18A ,6度,2.7元1-6 I=4A,I1=11A,I2=19A1-7 (a) U=6V,(b) U=24 V,(c) R=5Ω,(d) I=23.5A1-8 (1) i6=−1A;(2) u4=10V,u6=3 V;(3) P1=−2W发出,P2 =6W吸收,P3 =16W吸收,P4=−10W发出,P5=−7W发出,P6=−3W发出1-9 I=1A,U S=134V,R≈7.8Ω1-10 S断开:U AB=−4.8V,U AO=−12V,U BO=−7.2V;S闭合:U AB=−12V,U AO=−12V,U BO=0V 1-11 支路3,节点2,网孔2,回路31-12 节点电流方程:(A) I1 +I3−I6=0,(B)I6−I5−I7=0,(C)I5 +I4−I3=0回路电压方程:①I6 R6+ U S5 +I5 R5−U S3 +I3 R3=0,②−I5 R5−U S5+ I7R7−U S4=0,③−I3 R3+ U S3 + U S4 + I1 R2+ I1 R1=01-13 U AB=11V,I2=0.5A,I3=4.5A,R3≈2.4Ω1-14 V A=60V,V C=140V,V D=90V,U AC=−80V,U AD=−30V,U CD=50V1-15I1=−2A,I2=3A,I3=−5A,I4=7A,I5=2A第2章习题参考答案2-1 2.4 Ω,5 A2-2 (1) 4 V,2 V,1 V;(2) 40 mA,20 mA,10 mA2-3 1.5 Ω,2 A,1/3 A2-4 6 Ω,36 Ω2-5 2 A,1 A2-6 1 A2-7 2 A2-8 1 A2-9 I1 = −1.4 A,I2 = 1.6 A,I3 = 0.2 A2-10 I1 = 0 A,I2 = −3 A,P1 = 0 W,P2 = −18 W2-11 I1 = −1 mA,I2 = −2 mA,E3 = 10 V2-12 I1 = 6 A,I2 = −3 A,I3 = 3 A2-13 I1 =2 A,I2 = 1A,I3 = 1 A,I4 =2 A,I5 = 1 A2-14 V a = 12 V ,I1 = −1 A,I2 = 2 A2-15 V a = 6 V,I1 = 1.5 A,I2 = −1 A,I3 = 0.5 A2-16 V a = 15 V,I1 = −1 A,I2 = 2 A,I3 = 3 A2-17 I1 = −1 A,I2 = 2 A2-18 I1 = 1.5 A,I2 = −1 A,I3 = 0.5 A2-19 I1 = 0.8 A,I2 = −0.75 A,I3 = 2 A,I4 = −2.75 A,I5 = 1.55 A2-20 I3 = 0.5 A2-21 U0 = 2 V,R0 = 4 Ω,I0 = 0.1 A2-22 I5 = −1 A2-23 (1) I5 = 0 A,U ab = 0 V;(2) I5 = 1 A,U ab = 11 V2-24 I L = 2 A2-25 I S =11 A,R0 = 2 Ω2-26 18 Ω,−2 Ω,12 Ω2-27 U=5 V2-28 I =1 A2-29 U=5 V2-30 I =1 A2-31 10 V,180 Ω2-32 U0 = 9 V,R0 = 6 Ω,U=15 V第3章习题参考答案3-1 50Hz,314rad/s,0.02s,141V,100V,120°3-2 200V,141.4V3-3 u=14.1sin (314t−60°) V3-4 (1) ψu1−ψu=120°;(2) ψ1=−90°,ψ2=−210°,ψu1−ψu2=120°(不变)3-5 (1)150290VU=∠︒,25020VU=︒;(2) u3ωt+45°)V,u4ωt+135°)V3-6 (1) i1=14.1 sin (ωt+72°)A;(2) u2=300 sin (ωt-60°)V3-7 错误:(1) ,(3),(4),(5)3-8 (1) R;(2) L;(3) C;(4) R3-9 i=2.82 sin (10t−30°) A,Q≈40 var3-10 u=44.9sin (314t−135°) V,Q=3.18 var3-11 (1) I=20A;(2) P=4.4kW3-12 (1)I≈1.4A, 1.430AI≈∠-︒;(3)Q≈308 var,P=0W;(4) i≈0.98 sin (628t−30°) A3-13 (1)I=9.67A,9.67150AI=∠︒,i=13.7 sin (314t+150°) A;(3)Q=2127.4 var,P=0W;(4)I C=0A3-14 (1)C =20.3μF ;(2) I L =0.25A ,I C =16A第4章 习题参考答案4-1 (a) 536.87Z =∠︒Ω,0.236.87S Y =∠-︒;(b) 45Z =-︒Ω,45S Y =︒ 4-2 Y =(0.06-j0.08) S ,R ≈16.67 Ω,X L =12.5 Ω,L ≈0.04 H 4-3 R 600V U =∠︒,L 8090V U =∠︒,S 10053.13V U =∠︒ 4-4 2036.87I =∠-︒4-545Z =︒Ω,10A I =∠︒,R 1000V U =∠︒,L 12590V U =∠︒,C 2590V U =∠-︒ 4-645S Y =︒,420V U =∠︒,R 20A I =∠︒,L 0.2290A I =∠-︒,C 1.2290A I =∠︒4-7 10245A I =∠︒,S 10090V U =∠︒ 4-8 (a) 30 V ;(b) 2.24 A 4-9 (a) 10 V ;(b) 10 A 4-10 (a) 10 V ;(b) 10 V 4-11 U =14.1 V4-12 U L1 =15 V ,U C2 =8 V ,U S =15.65 V4-13 U X1 =100 V ,U 2 =600 V ,X 1=10 Ω,X 2=20 Ω,X 3=30 Ω4-14 45Z =︒Ω,245A I =∠-︒,120A I =∠︒,2290A I =∠-︒,ab 0V U =4-15 (1)A I =,RC Z =,Z =Ω;(2)10R =Ω,C 10X =Ω 4-16 P = 774.4 W ,Q = 580.8 var ,S = 968 V·A 4-17 I 1 = 5 A ,I 2 = 4 A4-18 I 1 = 1 A ,I 2 = 2 A ,526.565A I =∠︒,26.565V A 44.72S =∠-︒⋅4-19 10Z =Ω,190A I =∠︒,R252135V U =∠︒,10W P = 4-20 ω0 =5×106 rad/s ,ρ = 1000 Ω,Q = 100,I = 2 mA ,U R =20 mV ,U L = U C = 2 V 4-21 ω0 =104 rad/s ,ρ = 100 Ω,Q = 100,U = 10 V ,I R = 1 mA ,I L = I C = 100 mA 4-22 L 1 = 1 H ,L 2 ≈ 0.33 H第5章 习题参考答案5-3 M = 35.5 mH5-4 ω01 =1000 rad/s ,ω02 =2236 rad/s 5-5 Z 1 = j31.4 Ω,Z 2 = j6.28 Ω 5-6 Z r = 3+7.5 Ω 5-7 M = 130 mH 5-8 2245A I =∠︒ 5-9 U 1 = 44.8 V5-10 M 12 = 20 mH ,I 1 = 4 A 5-11 U 2 = 220 V ,I 1 = 4 A 5-12 n = 1.95-13 N 2 = 254匝,N 3 = 72匝 5-14 n = 10,P 2 = 31.25 mW第6章 习题参考答案6-1 (1) A 相灯泡电压为零,B 、C 相各位为220V6-3 I L = I p = 4.4 A ,U p = 220 V ,U L = 380 V ,P = 2.3 kW 6-4 (2) I p = 7.62 A ,I L = 13.2 A6-5 A 、C 相各为2.2A ,B 相为3.8A 6-6 U L = 404 V6-7 A N 20247U ''=∠-︒V6-8 cos φ = 0.961,Q = 5.75 kvar 6-9 33.428.4Z =∠︒Ω6-10 (1) I p = 11.26 A ,Z = 19.53∠42.3° Ω; (2) I p = I l = 11.26 A ,P = 5.5 kW 6-11 U l = 391 V6-12 A t 53.13)A i ω=-︒B t 173.13)A i ω=-︒C t 66.87)A i ω=+︒6-13 U V = 160 V6-14 (1) 负载以三角形方式接入三相电源(2) AB 3.8215A I =-︒,BC 3.82135A I =-︒,CA 3.82105A I =︒A 3.8645A I =∠-︒,B 3.86165A I =∠-︒,C 3.8675A I =∠︒6-15 L = 110 mH ,C = 91.9 mF第7章 习题参考答案7-1 P = 240 W ,Q = 360 var 7-2 P = 10.84 W7-3 (1)() 4.7sin(100)3sin3A i t t t ωω=+︒+ (2) I ≈3.94 A ,U ≈58.84 V ,P ≈93.02 W7-4 m12π()sin(arctan )V 2MU L u t t zRωωω=+-,z =7-5 直流电源中有交流,交流电源中无直流7-6 U 1=54.3 V ,R = 1 Ω,L = 11.4 mH ;约为8%,(L ’ = 12.33 mH )7-7 使总阻抗或总导纳为实数(虚部为0)的条件为12X R R R ==7-8 19.39μF C =,275.13μF C = 7-9 L 1 = 1 H ,L 2 = 66.7 mH 7-10 C 1 = 10 μF ,C 2 = 1.25 μF第8章 习题参考答案8-6 i L (0+)=1.5mA ,u L (0+)=−15V8-7 i 1(0+)=4A ,i 2(0+)=1A ,u L (0+)=2V ,i 1(∞)=3A ,i 2(∞)=0,u L (∞)=0 8-8 i 1(0+)=75mA ,i 2(0+)=75mA ,i 3(0+)=0,u L1(0+)=0,u L2(0+)=2.25V8-9 6110C ()2e Ati t -⨯= 8-10 4L ()6e V t u t -=8-11 6110C ()10(1e )V t u t -⨯=-,6110C ()5e A t i t -⨯= *8-12 500C ()115e sin(86660)V t u t -=+︒ 8-13 10L ()12e V t u t -=,10L ()2(1e )A t i t -=- 8-14 21R S ()eV t R Cu t U -=-,3R S (3)e V u U τ-=-8-15 (1) τ=0.1s ,(2) 10C ()10e V t u t -=,(3) t =0.1s 8-16 510C ()109e V t u t -=-8-17 10L ()5e A t i t -=8-18 (a)00()1()1(2)f t t t t t =---;(b)00000()1()1()[1()1(2)]1()21()1(2)f t t t t t t t t t t t t t =------=-⨯-+- 8-19 0.50.5(1)C ()[5(1e )1()5(1e )1(-1)]V t t u t t t ---=--- 8-20 u o 为三角波,峰值为±0.05V*8-21 临界阻尼R ,欠阻尼R ,过阻尼R *8-22 12666L ()[(1e )1()(1e)1(1)2(1e)1(2)]t t ti t t t t -----=-+-----。

电路分析基础 上海交通大学出版社 习题答案第二章汇总

电路分析基础 上海交通大学出版社 习题答案第二章汇总

2.1 解:对节点列KCL 方程,得① 01=i② 032=+i i③ 0643=++i i i④ 6521i i i i =++⑤ 054=+i i对封闭面列KCL 方程,得②③④节点构成的闭合面:0541=++i i i③④⑤节点构成的闭合面:0321=++i i i②③④⑤节点构成的闭合面:01=i2.2 解:00543164218975645632432631521=+++=+-+=-+-=-+-=-++-=++-=++=++u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u2.3 解:对a 节点列KCL 方程,得A I I I I 123221441=-=-=+=对回路1列KVL 方程,得AI I I I I 45018212125062121255154==+++=+++ 对b 、c 、d 、节点列KCL 方程,得AI I I I I I A I I I I I I AI I I I I I 2)3(1143341623263512125546654=---=-==+-=-=-==+-=-=-=+=对回路2列KVL 方程,可求得UV U I I I U 242611236)3(4123646463=⨯-⨯++-⨯=++=+2.4 解:KCL :00521654431=-+-=++-=+-I I I I I I I I IKVL :23143205652643541=-+=++=--I I I I I I I I I2.5 解:利用支路电流法,对电路列出KCL 、KVL 方程,有 KCL :5644326210i i i i i i i i i =++==++KVL :333554411333222244666i R u i R i R i R u i R i R i R i R u i R s s s +=+=+++=+代入已知条件,解得:A i 956.05-=2.6 解:利用支路电流法,对电路列出KCL 、KVL 方程,有KCL : c b e I I I +=KVL :c c e e c ee b be b b b I R U I R U I R I R I R U ++=++=其中 b c I I β=代入已知条件,解方程得:AI A I AI e c b 3351016.11013.11027.2---⨯=⨯=⨯=2.7 解:假设网孔电流的参考方向如下图所示。

电路分析基础(第二版)习题答案详第2章

电路分析基础(第二版)习题答案详第2章

第2章 电路的基本分析方法习题答案2-1 在8个灯泡串联的电路中,除4号灯不亮外其它7个灯都亮。

当把4号灯从灯座上取下后,剩下7个灯仍亮,问电路中有何故障?为什么?解:4号灯灯座短路。

如开路则所有灯泡都不亮。

2-2 额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯能否串联使用,那并联呢? 解:不能串联使用,因其电阻值不同,串联后分压不同,导致白炽灯无法正常工作。

在给定的电压等于额定电压的前提下,可以并联使用。

2-3 如图2-34所示,R 1=1Ω,R 2=5Ω,U =6V ,试求总电流强度I 以及电阻R 1、R 2上的电压。

图2-34 习题2-3图解:A 151621=++=R R U I=,V 551= V 111=2211=⨯==⨯=IR U IR U2-4 如图2-35所示,R 1=3Ω,R 2=6Ω,U =6V ,试求总电流I ;以及电阻R 1,R 2上的电流。

图2-35 习题2-4图解:总电阻为:Ω263632121=+⨯+=R R R R R=A 326=∴=R U I=由分流公式得:A 13633A 2363621122121=⨯++=⨯++I=R R R =I I=R R R =I2-5 电路如图2-36(a)~(f)所示,求各电路中a 、b 间的等效电阻R ab 。

(a) (b) (c)(d) (e) (f)2-36 习题2-5图解:(a) Ω4.3)6//4()2//2(ab =+=R(b) Ω2)33//()66//4ab =++(=R (c)Ω2)]6//3()6//3//[(13ab =++)(=R(d) Ω2)6//1)6//3(ab =+)(=R (e) Ω7)10//10(}6//6//]2)8//8{[(ab =++=R (f) Ω6}6//]64)4//4{[()4//4(ab =+++=R2-6 求图2-37所示电路中的电流I 和电压U 。

图2-37 习题2-6电路图解:图2-37等效变换可得:由上图可得;Ω8)816//)]}99//(6[5.7{=+++(总=RA 5.1812==总I 则根据并联电路分流作用可得:A 5.05.1)816()]99//(6[5.7)]99//(6[5.7=1=⨯++++++I则A 15.05.1=13=-=-I I I 总 I 3再次分流可得:A 75.0169999=4=⨯+++IA 25.016996=2=⨯++I所以I =0.75A ,U = U +-U - =9×I 2-8×I 1 = 9×0.25-8×0. 5=-1.75V2-7 电路如图2-38(a)~(g)所示,请用电源等效变换的方法进行化简。

电路分析基础第2章

电路分析基础第2章

R3
I5
+ US1_
R1
R4 R_2
R5
I2
R6
I1
US2 +
I6
支路电流是客观存在于各条支路中的响应,一般 是电路分析求解的对象;回路电流则是为了减少电路 分析中方程式的数目而人为假想的电路响应,由于回 路电流对它所经过的电路结点,均流入一次、流出一 次,因此自动满足KCL定律,这样在电路求解的过程 中就可省去KCL方程,对结点数较多、网孔数较少的 电路十分适用。
_
US3 I4
I3
+ Ic
R3 I5
观察电路图,可得出各 支路电流与回路电流之间的
+ US1 _
R1
R4 R_2
Ia
I1
US2+
R5
I2 Ib
I6
关系为:
R6 I1=Ia ; I2=Ia-Ib; I3=Ic; I4=Ia-Ic; I5=Ib-Ic; I6=-Ib
练习用回路电流法列出求解下图所示电路的方程式。
的个支网路孔,?应用用支支路路电电流流法法列求出解相电应路方时程,式选。取独立结
点的原则比较简单,找出4个全结部点结、点后3个,网去孔掉、其中的
③一 立个回+即路US3可,-②; 实选 际R取 中3 独 也立可④回以需路计7个列的算回K原方C路则便L、方一为程般原6条:是则支4以 进-路1网 行=。孔 选3个为 取独 。
第2章 电路的基本分析方法
2.1 支路 电流法
2.5 戴维南 定理
2.2 回路 电流法
2.3 结点 电压法
2.4 叠加 定理
本章学习目的及要求
熟练掌握支路电流法,因为它是直 接应用基尔霍夫定律求解电路的最基本 方法之一;理解回路电流及结点电压的 概念,理解和掌握回路电流法和结点电 压法的正确运用;深刻理解线性电路的 叠加性,了解叠加定理的适用范围;牢 固掌握戴维南定理分析电路的方法。

电路分析基础第四版课后习题第一章第二章第三章第四章答案

电路分析基础第四版课后习题第一章第二章第三章第四章答案

+ 42V

i1
18Ω
i2 3Ω
i3
gu
2−5

设网孔电流为 i1, i2 , i3 ,则 i3 = −guA = −0.1uA ,所以只要列出两个网孔方程
27i1 −18i2 = 42 −18i1 + 21i2 − 3(−0.1uA ) = 20
因 uA = 9i1 ,代入上式整理得
−15.3i1 + 21i2 = 20
⎪⎩i3 = 4A
第二章部分习题及解答
2-1 试用网孔电流法求图题所示电路中的电流 i 和电压 uab 。


i2
+
7V

i1

i3 i
+ 3V


设网孔电流为 i1, i2 ,i3 ,列网孔方程
⎪⎨⎧3−ii11
− i2 − 2i3 = 7 + 8i2 − 3i3 = 9
⎪⎩−2i1 − 3i2 + 5i3 = −12
解得
i1 = 4.26A uA = (9× 4.26)V = 38.34V i3 = −0.1uA = −3.83A
2-8 含 CCVS 电路如图题 2-6 所示,试求受控源功率。
1Ω i3

+
i 4Ω
+
50V i1 −
20Ω i2
15i −
2−6

标出网孔电流及方向,
⎧⎪⎨2−52i01i−1 +202i42i−2 −5i43 i=3
50 = −15i
⎪⎩−5i1 − 4i2 +10i3 = 0
又受控源控制量 i 与网孔电流的关系为 i = i1 − i2

电路分析基础 上海交通大学出版社 第2章-1

电路分析基础 上海交通大学出版社 第2章-1
i4 2 A
U 8V I i1 i3 3 A
P4V吸 4i4 8W
上 页 下 页
4i3 3i1 i2 U
2i4 U 4
i4 i 3 3 A
与电阻并联的电流源,可用电压源和电阻串联进行等效 I IS R 转换
+
RIS _ R
I
4. 受控电源支路的处理
1. 节点电压法 以节点电压为未知量列写电路方程分析
电路的方法。适用于节点较少的电路。 基本思想 选择节点电压作为求解变量,各支路电流、电 压可视为节点电压的线性组合,求出节点电压 后,便可方便地得到各支路电压、电流。 节点电压法列写的是节点上的KCL方程, 独立方程数为: 与支路电流法相比,方 程数减少 b- (n-1) 个。
第二章 电阻电路分析
重点 电阻电路一般分析方法 (1)支路电流法 (2)网孔电流法 (3)节点电压法
叠加定理
戴维南定理与诺顿定理
下 页
线性电路的一般分析方法 (1) 普遍性:对任何线性电路都适用。
(2) 系统性:计算方法有规律可循。
方法的基础 (1)电路的连接关系—KCL,KVL定律。 (2)元件的电压、电流关系特性。
i3
整理得:

im 1 + uS2 –
b
im 2
R3
( R1 R2 )im1 R2 im 2 uS 1 uS 2 R2 im1 ( R2 R3 )im 2 uS 2
上 页 下 页
a
( R1 R2 )im1 R2 im 2 uS 1 uS 2 R2 im1 ( R2 R3 )im 2 uS 2
为减少未知量(方程)的个数,假想在每个网孔 中都有一个电流在流动。各支路电流可用网孔 电流的线性组合表示,列出关于网孔电流的方 程组。 选择两个网孔作为独立回路,以网孔 i3 电流为变量,支路电流可表示为:

电路分析基础课后第2、3章题解

电路分析基础课后第2、3章题解

第2章 章后习题解析2.1 求图2.9所示电路中通过14Ω电阻的电流I 。

解:将待求支路断开,先求出戴维南等效电源Ω=+⨯++⨯=-=+-+=62052055.2105.210V5.7205205.125.2105.25.120OC R U再把待求支路接到等效电源两端,应用全电路欧姆定律即可求出待求电流为A 375.01465.7140OC -=+-=+=R U I2.2 求图2.10所示电路中的电流I 2。

解:应用叠加定理求解。

首先求出当理想电流源单独作用时的电流I 2′为 A 5.02001001005.1'2=+=I再求出当理想电压源单独作用时的电流I 2″为 A 08.020010024''2=+=I根据叠加定理可得I 2= I 2′+I 2″=0.5+0.08=0.58A2.3电路如图2.11所示。

试用弥尔曼定理求解电路中A 点的电位值。

解: V 14212112424124A =++++=V2.4 某浮充供电电路如图2.12所示。

整流器直流输出电压U S1=250V ,等效内阻R S1=1Ω,浮充蓄电池组的电压值U S2=239V ,内阻R S2=0.5Ω,负载电阻R L =30Ω,分别用支路电流法和回路电流法求解各支路电流、负载端电压及负载上获得的功率。

解:①应用支路电流法求解,对电路列出方程组239305.02503002121=+=+=-+I I I I I I I联立方程可求得各支路电流分别为 I=8A I 1=10AI 2=-2A 负载端电压为U AB =IR L =8×30=240V 负载上获得的功率为200Ω2 图2.10 习题2.2电路Ω图2.9 习题2.1电路图2.11 习题2.3电路Ω 应用支路电流法求解电路LIP L =I 2R=82×30=1920W②应用回路电流法求解,对电路列出回路电流方程2395.0)305.0(2392505.0)5.01(A B B A =-+-=-+I I I I联立方程可求得各回路电流分别为 I A =10A I B =8A根据回路电流与支路电流的关系可得出各支路电流为I=I B =8A I 1= I A =10A I 2= -I A + I B =-10+8=-2A负载端电压为U AB =IR L =8×30=240V 负载上获得的功率为P L =I 2R=82×30=1920W2.5 用戴维南定理求解图2.13所示电路中的电流I 。

《电路分析基础》第2版-习题参考答案

《电路分析基础》第2版-习题参考答案

《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) 50W ; (2) 300 V、25V, 200V、75 V ; (3) 2=12.5 Q R a=100 Q, R4=37.5 Q1- 2 V A=8.5V, V m=6.5V, V B=0.5V, V C=- 12V, V D=-19V, V p=-21.5V, U AB=8V, U BC=12.5,U DA=-27.5V1- 3 电源(产生功率): A 、 B 元件;负载(吸收功率): C、 D 元件;电路满足功率平衡条件。

1- 4 (1) V A=1 00V , V B=99V, V C=97V, V D=7V, V E=5V, V F=1V, U AF=99V, U CE=92V, U BE=94V, U 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 AF=99V, U CE=92V, U BE=94V, U BF=98V, U CA=- 3 V1- 5 I 〜0.18A , 6 度,2.7 元1- 6 I=4A, I1=11A,I2=19A1- 7 (a) U=6V, (b) U=24 V, (c) R=5Q, (d) I=23.5A1- 8 (1) i6=-1A ; (2) u4=10V, u6=3 V; (3) P1=-2W 发出, P2 =6W 吸收, P3 =16W 吸收, P4 =-10W 发出, P5 =-7W 发出, P6 =-3W 发出1- 9 I=1A , U s=134V , R~ 7.8Q1- 10 S 断开:U AB=- 4.8V , U AO=- 12V , U BO=-7.2V ;S 闭合:U AB =-12V, U AO =- 12V , U BO=0V1- 11 支路 3,节点 2,网孔 2 ,回路 31- 12 节点电流方程: (A) I1 +I3- I6=0,(B)I6- I5- I7=0,(C)I5 +I 4-I3=0回路电压方程:① I6 R6+ U S5 +I 5 R5- U S3 +1 3 R3=0 ,②-15 R5- U S5+ I 7R7- U S4 =0 ,③-丨3 R3+ U S3 + U S4 + I 1 R2+ I 1 R1=01- 13 U AB=11V , I2=0.5A , l3=4.5A , R3~ 2.4 Q1-14 V A=60V V C=140V V D=90V U AC=- 80V U AD=- 30V U CD=50V1- 15 I1=- 2A I2=3A I3=- 5A I4=7A I5=2A第 2 章习题参考答案2- 1 2.4 Q 5 A2- 2 (1) 4 V 2 V 1 V; (2) 40 mA 20 mA 10 mA2- 3 1.5 Q 2 A 1/3 A2- 4 6 Q 36 Q2- 5 2 A 1 A2- 6 1 A2- 7 2 A2- 8 1 A2- 9 I1 = -1.4 A I2 = 1.6 A I3 = 0.2 A2- 10 I1 = 0 A I2 = -3 A P1 = 0 W P2 = -18 W2- 11 I i = -1 mA , I2 = - 2 mA , E3 = 10 V2- 12 I1 = 6 A , I2 = -3 A , I3 = 3 A2- 13 I1 =2 A , I2 = 1A , I3 = 1 A , I4 =2 A , I5 = 1 A2-14 V a = 12 V , I1 = - 1 A, I2 = 2 A2-15 V a = 6 V , I1= 1.5 A , I2 = - 1 A ,I3 = 0.5 A2-16 V a = 15 V , I1 = - 1 A , I2 =2 A , I3 = 3 A2-17 I1 = -1 A , I2 = 2 A2-18 I1 =1.5 A , I2 = - 1 A , I3 = 0.5 A2-19 I1 =0.8 A , I2 = - 0.75 A , I3 = 2 A , I4 = - 2.75 A , I5 = 1.55 A2-20 I3 = 0.5 A2-21 U o = 2 V , R o = 4 Q, I0 = 0.1 A2-22 I5 = -1 A2-23 (1) I5 = 0 A , U ab = 0 V ; (2) I5 = 1 A , U ab = 11 V2-24 I L = 2 A2-25 I s =11 A , R0 = 2 Q2-26 18 Q, - 2 Q, 12 Q2-27 U = 5 V2-28 I =1 A2-29 U = 5 V2-30 I =1 A2-31 10 V , 180 Q2-32 U0 = 9 V , R0 = 6 Q, U=15 V第3章习题参考答案3- 1 50Hz, 314rad/s, 0.02s, 141V, 100V, 120 °3- 2 200V, 141.4V3- 3 u=14.1si n (314t-60 °V3- 4 (1) ®u1-贏2= 120°(2) ®1 = -90° %= - 210°, %1-屁=120° (不变)3-5 (1) U^50 .^_90 V , U2 =50 .2 -0 V ;(2) U3=100 2 sin (3t+ 45 °)V , U4=100 ■■ 2 sin ( ®t+ 135 °)V3- 6 (1) i 1=14.1 sin ( 72 °)A ; (2) U2=300 sin ( 3—60 °)V3- 7 错误:(1),⑶,(4), (5)3- 8 (1) R; (2) L ; (3) C; (4) R3- 9 i=2.82 sin (10t-30 °)A , Q~ 40 var3- 10 u=44.9sin (3141-135 °V, Q=3.18 var3- 11 (1) I=20A ; (2) P=4.4kW3- 12 (1)I ~ 1.4A , I 1.4 - 30 A ; (3)Q~ 308 var, P=0W ; (4) i~ 0.98 sin (628t-30 °)A3- 13 (1)I=9.67A , I =9.67450 A , i=13.7 sin (314t+150 °) A ; (3)Q=2127.4 var, P=0W;(4) I C=0A3- 14 (1)C=20.3 尸;(2) I L = 0.25A ,l c = 16A第4章习题参考答案4-1 (a) Z =5. 36.87 J, Y =0.2 /36.87 S; (b) Z =2.5 - 2/45 门,Y =0.2.2/45 S4- 2 Y=(0.06-j0.08) S , R~ 16.67 Q, X L=12.5 Q, L~0.04 H4- 3 U R=6 0^0 V U L=80/90 V , U S=100^53.13 V4- 4 卩=2 0 £ 3 6.874-5 Z =100 2^45 ;:■,卩=1^0 A , U R=100^0 V , U L=125/90 V , U C=25/ 90 V4-6 Y =0.25 2^45 S , U =4 “2/0 V ,卩R = .2. 0 A , I L =0.^ 2 / 90 A , I C=1.2.2/90 A4- 7 ll =1 0.「2 4 5,A U S=100 乙90 V4- 8 (a) 30 V ; (b) 2.24 A4- 9 (a) 10 V ; (b) 10 A4- 10 (a) 10 V ; (b) 10 V4- 11 U=14.1 V4- 12 U L1 =15 V , U C2 =8 V , U S=15.65 V4-13 U X1 =100 V, U2 =600 V, X1=10 Q, X2=20 Q, X3=30 Q4- 14 Z =20 .2 45 门,l =2. -45 A , h = 2 0 A , .2/-90 A , U ab=0V 4- 15 (1)1 =£2 A, Z RC=5、2「,Z =5 10 门;(2) R =10 门,X^10'J4- 16 P = 774.4 W , Q = 580.8 var, S = 968 V A-4- 17 l1 = 5 A , l2 = 4 A4-18 I1 = 1 A , I2 =2 A , l =.5. 26.565 A , S =44.72. -26.565 V A4-19 Z=10", I=190A, U R2 =5 2 135 V , P =10 W64-20 a =5X10 rad/s , p= 1000 Q, Q = 100 , l = 2 mA , U R =20 mV , U L = U C = 2 V4-21 30 =104rad/s , p= 100 Q, Q = 100 , U = 10 V, I R = 1 mA , I L = I C = 100 mA4-22 L1 = 1 H , L2 ~ 0.33 H第5章习题参考答案5- 3 M = 35.5 mH5- 4 301 =1000 rad/s ,302 =2236 rad/s5- 5 Z1 = j31.4 Q , Z2 = j6.28 Q 5- 6 Z r = 3+7.5 Q5- 7 M = 130 mH5- 8 “2 二-2/45 A5- 9 U1 = 44.8 V5- 10 M12 = 20 mH , 11 = 4 A5- 11 U2 = 220 V , I1 = 4 A5- 12 n = 1.95- 13 N2 = 254 匝,N3 = 72 匝5- 14 n = 10 , P2 = 31.25 mW章习题参考答案 (1) A 相灯泡电压为零,B 、C 相各位为220V I L = I p = 4.4 A ,U p = 220 V ,U L = 380 V ,P = 2.3 kW (2) I p = 7.62 A ,I L = 13.2 A A 、C 相各为2.2A ,B 相为3.8A U L = 404 V U A N =202/ -47 V cos $ = 0.961 , Q = 5.75 kvar Z =334 28.4 门 (1) I p = 11.26 A , Z = 19.53 / 42.3 °Q; (2) I p = I l = 11.26 A , P = 5.5 kW U l = 391 V i A =22 2sin(・t —53.13 ) A i B =22 .2sin(・t —173.13 ) A i C =22 2 sin(,t 66.87 ) A U V = 160 V (1) 负载以三角形方式接入三相电源 (2) I — =3.8 T 2 -15 A , 1仁 =3.^-2/ 135 A , 仁 =3.8、「2也105 A I A =3.8、. 6/「45 A , I B =3.8I Q 「165 A , I c =3.8.6. 75 A L = 110 mH , C = 91.9 mF 章习题参考答案 P = 240 W, Q = 360 var P = 10.84 W (1) i(t) 4.7sin( t 100 ) - 3sin3 t A (2)I ~ 3.94 A , U ~ 58.84 V , P ~ 93.02 W 0MU m n o L 1 r~2 ------------- 2 u 2(t) m sin(,t —-arctan 1)V , R 2 (丄J 2 z 2 R ' 直流电源中有交流,交流电源中无直流 U 1=54.3 V , R = 1 Q, L = 11.4 mH ;约为 8% , ( L'= 12.33 mH ) 使总阻抗或总导纳为实数(虚部为 0)的条件为 尺二& = Rx = ■ L/C G =9.39 折,C 2 =75.13 M F L 1 = 1 H , L 2 = 66.7 mH C 1 = 10 M F, C 2 = 1.25 M F 章习题参考答案 第66-16-36-46-56-66-76-86-96-106-116-126-136-146- 15第77- 17-27-37-47-57-67-77-87-97- 10第88- 68-78-8i L(0+) = 1.5mA , U L(0+) = - 15Vh(0+) = 4A, i2(0+) = 1A , U L(0+) = 2V, i1(s)= 3A , i2(^)= 0, U L()= 0 i1 (0+) = 75mA , i2(0+) = 75mA , i3(0+) = 0, U L1 (0+) = 0, U L2(0+) = 2.25V6i c (t)二 2訂 A 4tU L (t) =6e _V u C (t) =10(1 _eg 0t )V , i C (t) =56说*人 500t 貝 u C (t) =115e~ sin(866 亠60 ) V10t 10t 山⑴=12e - V , L(t) =2(1 —e — )A 1 t U R (t) =~U s e 下2C V , U R (3 J - -U S e-V (1) T = 0.1s, (2) u c (t) =10e -0t V , (3) t = 0.1s u C (t) =10 _9e 」°t V 10t _ i L (t) =5e 一 A (a)f(t) =1(t —t 。

李瀚荪《电路分析基础》(第4版)课后习题详解-第2章 网孔分析和节点分析【圣才出品】

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图 2-15
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解:由图 2-15 可知,该电路有 3 个独立节点,计有 3 个节点电压
和 ,但
故得
解得
U1=2 V
2-15 若节点方程为
试绘出最简单的电路。 解:由方程可知电路有 3 个节点和 1 个参考点,先画互电阻,再考虑自电阻,最后添 上电流源,画得电路如图 2-16 所示。
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解得
未求解,对计算受控源功率无关。 受控源电压:
受控源功率: (24 V)(28 A)=672 W
由于功率是按电压、电流的关联参考方向计算的,答案为正值,表明吸收功率,即受 控源吸收的功率 672 W。
§2-2 互易定理
解得
u=2 V
2-12 电路如图 2-12 所示,试用节点分析求各支路电流。
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图 2-12 解:标出节点编号,列出节点方程 整理得 解得 求得 后,各电阻的电流即可用欧姆定律求得。例如 2-13 电路如图 2-13 所示,试用节点分析求
求该电路的一种可能的形式。 解:题中 的表达式是用克莱姆法则求解联立方程未知量的算式,其分母为联立方程 组的系数,分子行列式第一列即联立方程等式右端数值,由此可列出方程
可知该电路应有三个网孔,由方程互电阻项可确定网孔 1 和 3、网孔 2 和 3 之间有 1 Ω 电阻,网孔和 2 之间没有公共电阻,但由等式右端可判定网孔 1 和 2 之间有 1 V 电 压源,一种可能的电路如图 2-3 所示。
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李瀚荪编《电路分析基础》(第4版)第二章

李瀚荪编《电路分析基础》(第4版)第二章

§2-1 网孔分析法
网孔电流
若将电压源和电阻串联作为一条支路时,该电路共有6 条支路和4个节点。对①、②、③节点写出KCL方程。
i1 i3i1i4i30i4 0 i4 i1 i3

i1
i2i1i5i20i5
0i5

i1

i2

i2 i3i2i6i30i6 0 i6 i2 i3
电流i4、i5和i6是非独立电流,它们由独立电流i1、i2和i3 的线性组合确定。这种线性组合的关系,可以设想为电流i1、 i2和i3沿每个网孔边界闭合流动而形成,如图中箭头所示。 这种在网孔内闭合流动的电流,称为网孔电流。它是一组能
确定全部支路电流的独立电流变量。
§2-1 网孔分析法
思想: 以网孔电流为求解对象,列写KVL方程。
im1
R1 im2 R2
- US2+
im3
R3
R4im1 R4im2 U S U S 2 R4im1 (R1 R2 R4 )im2 R2im3 0 R2im2 (R2 R3 )im3 U S 2
iR2 im2 im3
含有电流源电路的网孔方程
本网孔中沿网孔电流方向所含电压源 电压升的代数和
§2-1 网孔分析法
网孔电流法的一般步骤:
(1) 选定m=b-(n-1)个网孔,确定其绕行方向; (2) 对m个网孔,以网孔电流为变量,列写
其KVL方程; (3) 求解上述方程,得到m个网孔电流; (4) 求各支路电流(用网孔电流表示); (5) 求解其它参数。
图2-2
+ 10V -
(R1 R3 )im1 R3im2 20
(续)例2-1

电路分析基础课后习题答案(1-4章)-周围主编

电路分析基础课后习题答案(1-4章)-周围主编
鹿胎膏的价格 /
R2

5 = A ⋅ (40 + 200)Ω = 48 5(V) 5
2
功率及其正、负号的意义
u 、i 关联参考方向 ⇒ p = ui u 、i 非关联参考方向 ⇒ p =-ui ⎧ p>0 ⎪ ⇒⎨ ⎪ p<0 ⎩ 吸收(消耗)功率 产生(供出)功率
1-43 :如图所示电路,求: ()已知图(a)中U ab = −5V,求U s = ??。 1 ()已知图(b)中U ab = 2V,求R 2
解:
+ 5V
i1
⎫ i= + 0.5U1 ⎪ ⎬ U1 = 0.5U1 × 4 + (−5) ⎪ ⎭ ⎧i = 3.5 A ⇒⎨ ⎩U1 = 5 V

U S = i × 2 + U1 = 12 V
I U
I2
+ 0.4V −
鹿胎膏的价格 /
I
0.6 Ω
− U +
24
第二章 等效变换分析法
解:
员工自评范文 /
2-18:求如图所示电路的电流 I 。
−10 + 2 I ×1 + 2 I + I ×1 = 0 ⇒ I = 2 A 即所求
1Ω
= 9−3 = 6 V
U1 Ω 6 V I= = =6A 1Ω 1Ω
⎧ P3 V = 3 V × 6 A=18 W ⎫ ⎪ ⎪ ⎨ P Ω = 6 V × 6 A=36 W ⎪ 1 ⎬ ⇒ I = 4 A 即所求 ⎪ ⎪ ⎩ P9 V = − ( 9 V × I ) ⎪ P3 V + P Ω + P9 V = 18 W ⎭ 1
R ab2 = 40 Ω
15

《电路分析基础》第2章指导与解答

《电路分析基础》第2章指导与解答

第2章电路的基本分析方法电路的基本分析方法贯穿了整个教材,只是在激励和响应的形式不同时,电路基本分析方法的应用形式也不同而已。

本章以欧姆定律和基尔霍夫定律为基础,寻求不同的电路分析方法,其中支路电流法是最基本的、直接应用基尔霍夫定律求解电路的方法;回路电流法和结点电压法是建立在欧姆定律和基尔霍夫定律之上的、根据电路结构特点总结出来的以减少方程式数目为目的的电路基本分析方法;叠加定理则阐明了线性电路的叠加性;戴维南定理在求解复杂网络中某一支路的电压或电流时则显得十分方便。

这些都是求解复杂电路问题的系统化方法。

本章的学习重点:●求解复杂电路的基本方法:支路电流法;●为减少方程式数目而寻求的回路电流法和结点电压法;●叠加定理及戴维南定理的理解和应用。

2.1 支路电流法1、学习指导支路电流法是以客观存在的支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出与未知量个数相同的方程式,再联立求解的方法,是应用基尔霍夫定律的一种最直接的求解电路响应的方法。

学习支路电流法的关键是:要在理解独立结点和独立回路的基础上,在电路图中标示出各支路电流的参考方向及独立回路的绕行方向,正确应用KCL、KVL列写方程式联立求解。

支路电流法适用于支路数目不多的复杂电路。

2、学习检验结果解析(1)说说你对独立结点和独立回路的看法,你应用支路电流法求解电路时,根据什么原则选取独立结点和独立回路?解析:不能由其它结点电流方程(或回路电压方程)导出的结点(或回路)就是所谓的独立结点(或独立回路)。

应用支路电流法求解电路时,对于具有m条支路、n个结点的电路,独立结点较好选取,只需少取一个结点、即独立结点数是n-1个;独立回路选取的原则是其中至少有一条新的支路,独立回路数为m-n+1个,对平面电路图而言,其网孔数即等于独立回路数。

2.图2.2所示电路,有几个结点?几条支路?几个回路?几个网孔?若对该电路应用支路电流法进行求解,最少要列出几个独立的方程式?应用支路电流法,列出相应的方程式。

《电路分析教程(第三版》第二章习题与答案解析

《电路分析教程(第三版》第二章习题与答案解析
题2-26图
解按等效概念,图(a)、(b)的等效电压源如题2-26解图所示。
题2-26解图
2-27(略)
2-28(略)
第3章习题解析
3-1如图示电路,试用网孔法求电压u1。
题3-1图
解在各网孔中设网孔电流i1,i2,i3,可列各网孔方程如下:
2i1–i3= 10 – 5
2i2–i3= 5
2i3–i1–i2= –2u1
(2)全电路消耗功率为多少?说明什么规律?
题2-2图
解(1)根据所标示的电流、电压的参考方向,有
P1=u1i1=9 × 1W= 9W
P2=u2(i1)=5 × (1 )W=5W
P3=u3i2=(4 ) × 2W=8W
P4=u4i3=6 × (1 )W=6W
P5=u5(i3)=10 × 1W= 10W
(2)全电路消耗的功率为
P=P1+P2+P3+P4+P5= 0
该结果表明,在电路中有的元件产生功率,有的元件消耗功率,但整个电路的功率守恒。
2-3如图示电路,(1)求图(a)中电压uAB;(2)在图(b)中,若uAB=6V,求电流i。
题2-3图
解对于图(a),由KVL,得
uAB=(8 +3 × 16 + 2 × 1)V= 7V
I5= = 0.5mA
由KCL,得
I2=I4+I5= 1.5mA
设流过2k电阻的电流为I,得
I=I1+I5= 3.5mA
由KVL,有
US2I= 3I3
解得
US= 13V
2-15对图示电路,试求uAB。
题2-15图
解由KVL,可得
uAB=( × 12 + 56)V= 5V
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第2章电路的基本分析方法电路的基本分析方法贯穿了整个教材,只是在激励和响应的形式不同时,电路基本分析方法的应用形式也不同而已。

本章以欧姆定律和基尔霍夫定律为基础,寻求不同的电路分析方法,其中支路电流法是最基本的、直接应用基尔霍夫定律求解电路的方法;回路电流法和结点电压法是建立在欧姆定律和基尔霍夫定律之上的、根据电路结构特点总结出来的以减少方程式数目为目的的电路基本分析方法;叠加定理则阐明了线性电路的叠加性;戴维南定理在求解复杂网络中某一支路的电压或电流时则显得十分方便。

这些都是求解复杂电路问题的系统化方法。

本章的学习重点:●求解复杂电路的基本方法:支路电流法;●为减少方程式数目而寻求的回路电流法和结点电压法;●叠加定理及戴维南定理的理解和应用。

2.1 支路电流法1、学习指导支路电流法是以客观存在的支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出与未知量个数相同的方程式,再联立求解的方法,是应用基尔霍夫定律的一种最直接的求解电路响应的方法。

学习支路电流法的关键是:要在理解独立结点和独立回路的基础上,在电路图中标示出各支路电流的参考方向及独立回路的绕行方向,正确应用KCL、KVL列写方程式联立求解。

支路电流法适用于支路数目不多的复杂电路。

2、学习检验结果解析(1)说说你对独立结点和独立回路的看法,你应用支路电流法求解电路时,根据什么原则选取独立结点和独立回路?解析:不能由其它结点电流方程(或回路电压方程)导出的结点(或回路)就是所谓的独立结点(或独立回路)。

应用支路电流法求解电路时,对于具有m条支路、n个结点的电路,独立结点较好选取,只需少取一个结点、即独立结点数是n-1个;独立回路选取的原则是其中至少有一条新的支路,独立回路数为m-n+1个,对平面电路图而言,其网孔数即等于独立回路数。

2.图2.2所示电路,有几个结点?几条支路?几个回路?几个网孔?若对该电路应用支路电流法进行求解,最少要列出几个独立的方程式?应用支路电流法,列出相应的方程式。

解析:图2.2所示电路,有4个结点,6条支路,7个回路,3个网孔。

若对该电路应用支路电流法进行求解,最少要列出6个独立的方程式;应用支路电流法,列出相应的方程式如下(在图中首先标出各支路电流的参考方向和回路的参考绕行方向如事箭头的各虚线所示):选择A 、B 、C 三个结点作为独立结点,分别对它们列写KCL 方程式如下:00532654431=--=-+=-+I I I I I I I I I选取三个网孔作为独立回路,分别对它们列写KVL 方程式如下:S3335544S2665522S1664411U R I R I R I U R I R I R I U R I R I R I =+-=++=++2.2 回路电流法1、学习指导如果一个电路中支路数比较多,则应用支路电流法就会出现方程式数目很多,造成分析和计算的过程十分烦琐。

从减少方程式数目、变繁为简的愿望出发,我们引入回路电流法(适用于支路数多、回路数较少的电路),应注意的是,用这种分析方法求解出来的未知量通常不是电路的待求响应,因此要掌握好电路待求量回路电流和解题变量支路电流之间的关系。

2、学习检验结果解析(1)说说回路电流与支路电流的不同之处,你能很快找出回路电流与支路电流之间的关系吗?解析:支路电流是电路中客观存在的现象,回路电流则是为了减少方程式数目而人为假想的。

应用回路电流法求解电路,得出的回路电流并不是最终目的,还要根据回路电流与支路电流之间的关系求出客观存在的支路电流。

若一条支路上仅通过一个回路电流,且回路电流与支路电流在电路图上标示的参考方向一致时,则这条支路上客观存在的支路电流在数值上就等于这个回路电流,若参考方向相反时,支路电流在数值上就等于这个回路电流的负值;若一条支路上通过的回路电流有两条,则支路电流在数值上等于这两条回路电流的代数和(回路电流参S2 2 图2.2 检测题2.1.2电路考方向与支路电流相同时取正,相反时取负)。

2.根据例2.2进行对比说明,阐述回路电流法的适用范围。

(已知负载电阻R L =24Ω,两台发电机的电源电压U S1=130V ,U S2=117V ;其内阻R 1=1Ω,R 2=0.6Ω。

)解析:把例2.2用回路电流法求解过程和例2.1用支路电流法求解过程相比,回路电流法列写的方程数目少,但最后还必须根据回路电流和支路电流之间的关系求出客观存在的支路电流,对例2.1所示复杂直流电路而言,支路数与回路数相差不多,其优越性不太显著。

如果一个复杂电路中,支路数较多、网孔数较少时,回路电流法则就会显示出其优越性。

2.3 结点电压法1、学习指导如果一个电路中支路数比较多,回路数也不少,但电路结点数较少时,应用支路电流法或是回路电流法都会出现方程式数目较多,造成解题难的现象。

从减少方程式数目、变繁为简的愿望出发,我们又引入结点电压法(适用于支路数较多、结点数较少的电路),同样应该注意,用这种分析方法求解出来的未知量通常也不是电路的待求响应,因此掌握待求响应与结点电压之间的关系非常重要。

2、学习检验结果解析(1)用结点电压法求解例2.1所示电路中各支路电流。

解析:让电路中的B 点作为电路参考点,求出A 点电位:VV A 12024651951306.01241116.0/1171/130=+=+++=可得:1011201301=-=I A 56.01201172-=-=I A 5241203==I A (2)用结点电压法求解图2.5所示电路,与用回路电流法求解此电路相比较,你能得出什么结论?解析:用结点电压法求解此电路,由于此电路只有3个结点,因此独立结点数是2,选用S2 2图2.1 例2.2电路例2.1电路 Ω结点电压法求解此电路时,只需列出2个独立的结点电流方程3S3S2A 3B 5323S3S1B 3A 4311)111(1)111(R UI V R V R R R R U I V R V R R R -=-+++=-++再根据VCR 可求得1A 1R V I =2B 2R V I = 3S3B A 3R U V V I --= 4A 4R V I = 5B 5R VI =如果用回路电流法,由于此电路有5个网孔,所以需列5个方程式联立求解,显然解题过程繁于结点电压法。

因此对此类型(支路数多、结点少,回路多)电路,应选择结点电压法解题。

(3)说说结点电压法的适用范围。

应用结点电压法求解电路时,能否不选择电路参考点? 解析:结点电压法适用于支路数较多,回路数也不少,但结点数目较少的电路。

应用结点电压法求解电路时,电路响应结点电压实际上是该结点相对于电路参考点的电位值。

因此,根据结点电压的相对性,应用结点电压法求解电路时,必须首先选定电路参考结点,否则就失去了结点电压法求解意义。

(4)比较回路电流法和结点电压法,你能从中找出它们相通的问题吗?解析:用回路电流作为电路的独立待求量时,可自动满足结点电流定律,因此减少了结点电流方程式的数目;只需对电路列写回路电压方程即可;用结点电压作为电路的独立待求量时,可自动满足回路电压定律,因此减少了回路电压方程式的数目。

显然,引入这两种电路分析方法,目的都是为了减少解题中所需的方程式数目,以减少分析步骤。

2.4 叠加定理1、学习指导图2.4 结点电压法电路举例叠加定理是从线性电路的基本特征入手,利用参考方向的概念得出的一种线性电路的分析方法。

学习叠加定理不仅可用它分析计算具体的电路,更重要的是掌握其分析思想,用它来推导线性电路某些重要定理和引出某些重要的分析方法。

叠加定理只适用于线性电路的分析。

在运用叠加定理求解线性电路的过程中,遇到含有受控源的电路时,注意不能把受控源和独立源一样进行处理,而要把受控源看作一般的无源二端元件,因为受控源的受控量是受电路结构和各元件的参数所制约的。

2、学习检验结果解析(1)说说叠加定理的适用范围?是否它仅适用于直流电路而不适用于交流电路的分析和计算?解析:叠加定理只适用于线性电路的分析,无论电路是直流还是交流的,是正弦的还是非正弦的,只要是线性电路,都可以运用叠加定理进行电路分析。

(2)电流和电压可以应用叠加定理进行分析和计算,功率为什么不行?解析:在线性电路中,当所有激励(独立的电压源和电流源)都同时增大或缩小K(K 为实常数)倍时,响应(电流和电压)也将同样增大和缩小K倍,即电压、电流响应与电路激励之间的关系为一次正比关系;而电功率则不然,因为电功率等于电压和电流的乘积,与电路激励不再属于线性关系,而是二次函数关系,所以不具有叠加性。

(3)你从叠加定理的学习中,懂得并掌握了哪些基本分析方法?解析:从叠加定理的学习中,主要应掌握的是线性电路具有叠加性的思想:只要是一个线性电路,当它有多个电源共同作用时,多个电源在电路中产生的响应,均可看作是各个电源单独作用下在电路中产生的响应的叠加。

2.5 戴维南定理1、学习指导(1)学习戴维南定理时,首先要充分理解有源二端网络、无源二端网络、开路电压、入端电阻等概念,在此基础上,掌握正确求解有源二端网络开路电压U S和无源二端网络入端电阻的方法。

(2)戴维南定理的分析思想实际上就是把一个有源二端网络用一个理想电压源和一个电阻元件的串联组合来等效代替,因此戴维南定理也称为等效电源定理。

等效电源的电压U S在数值上等于有源二端网络的开路电压U OC;等效电源的内阻R0等于把有源二端网络除源后,化为无源二端网络后电路的入端电阻R入。

(3)应用戴维南定理求解电路时,一般要先将待求支路断开,使其余部分成为一个有源二端网络,应用前面介绍的各种电路分析法,求出有源二端网络的开路电压U OC=U S;再把有源二端网络除源(网络内部的所有电压源短路处理,但要保留其内阻;所有电流源开路处理),使其成为一个无源二端网络,然后应用电阻的串、并联公式或Y 、Δ变换求出无源二端网络的入端电阻R 入= R 0。

(4)通过戴维南定理的学习,可进一步加深理解电路“等效”的概念。

需要注意:戴维南定理一般适用于只研究某一支路响应的电路分析和计算。

2、学习检验结果解析(1)戴维南定理适用于哪些电路的分析和计算?是否对所有的电路都适用?解析:如果一个电路只需求解某一支路的响应时,利用前面所讲得分析方法,必然要涉及到许多无关的量,这就带来了不必要的烦琐。

为了减少这些不必要的烦琐,才引入了戴维南定理。

如果电路求解的响应是多个时,戴维南定理显然不适用。

(2)在电路分析时,独立源与受控源的处理上有哪些相同之处?哪些不同之处? 解析:在电路分析时,受控源以电源的身份出现时,同样具备电源的特性,同样在理想受控源之间无等效而言,在含有内阻的受控源之间仍然存在等效关系。

独立源和受控源所不同的是,受控源的数值受电路某处电压(或电流)的控制,不象独立源一样由自身决定,因此在电路变换过程中,一定要注意不能随意把受控源的控制量变换掉。

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