中南大学电工学习题册习题答案 (1)

1

习题1——直流电路

1、

解1：

结点a ：I 1+I 2=I 3

回路1：R 1I 1–R 2I 2+U S2–U S1=0

回路2：R 2I 2+ R 3I 3–U S2=0 图1 习题1的图 联立求解，得：I 1= –0.2A ，I 2= 1.6A ，I 3= 1.4A U s1起负载作用，其功率P 1= U s1 I 1= –2.4W U s2起电源作用，其功率P 2= U s2 I 2=24W

2、

解2：I 1 、I 2 、I 3 、I 4如图所示。

结点a ：I 1+I +I 2=0 结点b ：I 1+I =I 3+I 4

回路1：4I –8I 1=0 回路2：5I 2+9–4I 4–4I =0 回路3：2I 3=4I 4

图2

习题2的图

联立求解，得：

I = 2/3A ，I 1= 1/3A ，I 2= –1A ，I 3= 2/3A ，I 4= 1/3A

3Ω

6 V

3Ω

1Ω

5Ω I 1

+

-

I 1a

I 1b

3、

解3：①电压源单独作用时， I 1= –(I 1a + I 1b )= –(1+1) = –2A

②电流源单独作用时，

I 2= –(I 2a + I 2b )= –(–1+3) = –2A

由叠加定理，I = I 1+ I 2= –4A

电压源单独作用 电流源单独作用

4、

图4 习题4的图

解4：①当开关在位置1时，电流源I S 单独作用时，毫安表读数I=K 1I S = 40mA ；

②当开关在位置2时，电流源I S 和电压源U S1同时作用，利用叠加定理有： I=K 1I S +K 2U S1 代入数据有：-60=40+ 10K 2 解得: K 2= -10

③当开关在位置3时，电流源I S 和电压源U S2同时作用，

U S1

I

1

S 2 3

U S2

R 5 + -

- +

U S2 I S

R 4

R 3

R 2

R 1

A

3Ω

6 A

3Ω

1Ω

5Ω I 2

I 2a

I 2b

3

I=K 1I S +K 2U S2=40+(-10)×(-15)=190mA

5、

解5：

8A

66V

10Ω

(a)

5Ω

(b)

+

-

6、 解6：

2A

4V

3Ω

(a)

(c)

+

-

(b)

2V

4Ω

- +

7、

解

7：①开路电压U OC ：（将40Ω断开如图a 所示） I 1+ I 2+3 = 0

–2I 1 +(8+10) I 2 +50–136= 0

联立，解得：I 1= –7A ，I 2= 4A U OC = U ab =10 I 2 +50 =90V

②等效电阻R O =（2+8）//10=5Ω

③等效电路如图b 所示，则： (a) U O = 40U OC /(R O +40)=80V

(b)

8． 解8：

待求支路电阻R 开路后的电路如图(1)，等效电源变换的电路图如(2)(3) (4)所示，得：

开路电压U OC =37.5V ，等效电阻R O =10Ω 等效电路如图(5)所示，则： i A 10

R 5

3710R U OC +=+=.

(1)

(2)

(3) (4) (5)