“电路原理”第1-6章作业
(完整版)单片机原理及应用第三版(张毅刚)1-6章全
第1章思考题及习题1参考答案一、填空1. 除了单片机这一名称之外,单片机还可称为或。
答:微控制器,嵌入式控制器.2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分,通过内部连接在一起,集成于一块芯片上。
答:CPU、存储器、I/O口、总线3. AT89S52单片机工作频率上限为 MHz。
答:33 MHz。
4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化,从而大大降低和提高。
答:成本,可靠性。
二、单选1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示,主要是A.为了编程方便B.受器件的物理性能限制C.为了通用性D.为了提高运算速度答:B2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。
A.辅助设计应用B.测量、控制应用C.数值计算应用D.数据处理应用答: B3. 下面的哪一项应用,不属于单片机的应用范围。
A.工业控制 B.家用电器的控制 C.数据库管理 D.汽车电子设备答:C三、判断对错1. STC系列单片机是8051内核的单片机。
对2. AT89S52与AT89S51相比,片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器(且具有捕捉功能)。
对3. 单片机是一种CPU。
错4. AT89S52单片机是微处理器。
错5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入,而AT89S52则不能。
错6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板,可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。
对7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板,可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。
对8. 单片机的功能侧重于测量和控制,而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP的长处。
对四、简答1. 微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别?答:微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓,微处理器芯片本身不是计算机。
而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统,单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。
电路原理第6章
储能元件
6.1 电容元件
6.2 电感元件
电容、 6.3 电容、电感元件的串并联
6.1 电容元件
如果一个二端元件在任一时刻, 如果一个二端元件在任一时刻,其电荷与电压之间 的关系由uq平面上一条曲线所确定 平面上一条曲线所确定, 的关系由 平面上一条曲线所确定 , 则称此二端元件 为电容元件。 为电容元件。 q q 电容器 _
结 论
(1) 元件方程的形式是相似的; 元件方程的形式是相似的; (2) 若把 u-i,q-ψ ,C-L, i-u互换 可由电容元件 互换,可由电容元件 , , 互换 的方程得到电感元件的方程; 的方程得到电感元件的方程;
(3) C 和 L称为对偶元件 Ψ 、q等称为对偶元素。 称为对偶元件, 等称为对偶元素。 称为对偶元件 等称为对偶元素 * 显然,R、G也是一对对偶元素 显然, 、 也是一对对偶元素 也是一对对偶元素: U=RI ⇔ I=GU I=U/R ⇔ U=I/G
电感器
把金属导线绕在一骨架上构 成一实际电感器, 成一实际电感器,当电流通过 线圈时,将产生磁通, 线圈时,将产生磁通,是一种 储存磁能的部件
i (t)
+
u (t)
-
1)线性电感
韦安特性曲线是通过坐标原点 一条的直线的电感元件称为线性 一条的 直线的电感元件称为线性 电感元件, 电感元件 , 否则称为非线性电感 元件。 元件。 线性时不变电感元件的特性曲线是一条通过原点不随时 间变化的直线, 间变化的直线,其数学表达式为
3)电感的储能 ) 在电压电流采用关联参考方向的情况下, 在电压电流采用关联参考方向的情况下,电感 的吸收功率为 di p (t ) = u (t )i(t ) = i(t ) L dt 当p>0时,电感吸收功率;当p<0时,电感发出功率。 时 电感吸收功率; 时 电感发出功率。 电感在从初始时刻t 到任意时刻t时间内得到的 电感在从初始时刻 0到任意时刻 时间内得到的 能量为
《电路原理》作业
第一讲作业(电路和电路模型,电流和电压的参考方向,电功率和能量) 1. 如图1所示:U = V ,U 1= V 。
2. 图1—4所示的电路中,已知电压1245U U U V===,求3U 和CAU3. 图示一个3A 的理想电流源与不同的外电路相接,求3A 电流源三种情况第二讲作业(电路元件,电阻元件,电压源和电流源)I 。
2. 求图示各电路的电压U 。
3. 图示各电路,求:(1) 图(a)中电流源S I 产生功率S P 。
(2) 图(b)中电流源S U 产生功率S P第三讲作业(受控电源,电路基本定律(VAR 、K CL 、K VL ))1. 图示某电路的部分电路,各已知的电流及元件值已标出在图中,求I 、s U 、R 。
2. 图示电路中的电流I = ( )。
3. 图示含受控源电路,求:(1) 图(a)中电压u 。
(2) 图(b)中2Ω电阻上消耗的功率R P 。
第四讲作业(电路的等效变换,电阻的串联和并联,电阻的Y形联结和△形连结的等效变换)1.图示电路中的acb支路用图支路替代,而不会影响电路其他部分的电流和电压。
2.电路如图,电阻单位为Ω,则R ab=_________。
3. 求图示各电路中的电流I 。
第五讲作业(电压源和电流源的串联和并联,实际电源的两种模型及其等效变换,输入电阻)1. 求图示电路中的电流I 和电压U ab 。
2. 用等效变换求图示电路中的电流I 。
.3. 求图示各电路ab 端的等效电阻ab R 。
第三章作业3-1、某电路有n 结点,b 支路,其树枝数为 ,连枝数为 ,基本回路数为 ;独立的KCL 方程有 个,独立的KVL 方程有 个,独立的KCL 和KVL 方程数为 。
3-2、电路的图如图,以2、3、4为树枝,请写出其基本回路组。
3-3、电路如图,用支路电流法列方程。
3-4、电路见图,用网孔分析法求I 。
3-5、用网孔电流法(或回路电流法)求解图2电路中电流I及电压U 。
第六章-电路原理-张燕君-清华大学出版社
5. 相序:各相电源经过同一值(如正最大值)的先后顺序
正序(顺序):A—B—C—A
C
B
A
负序(逆序):A—C—B—A
B
A C
6. 对称三相电源连接
A +
•
UA
–N
•
C UC
•
UB
•
IA A
•
•
UAB UCA
N
•
B IB
B
I U •
•
C
BC
C
A
•
UC
•
UA
C
– •
+
B
UB
•
IA
A
•
•
U U •
A B CA
U bc
Z
2Iab
•
•
I ca
U ca
Z
Iab
即,相电流对称。
讨论(接)线电流和相电流的关系
•
IA
令
•
I ab
I0o
•
I bc
I 120o
•
I ca
I1 2 0o
a
•
IB
b
•
IC
•
I ab
Z •
Z
I ca
•Z I bc
线电流:
c
•
•
•
I A I ab I ca
3
•
I ab
30o
•
•
•
I B I bc I ab
(3) 线电压大小等于相电的 压 3倍, 即Ul 3U p .
(4) 线电压相位领先对应相电压30o。
•
•
UAB U AN
电工学课后第1-6章习题答案
2010年《电工学》习题(上)解答 第1章 电路定律及分析方法习题解答一、单项选择题1.图示电阻元件R 消耗电功率10W ,则电压U 为( A )。
A )-5V B )5V C )20VUR 题1图2.在图示的电路中,A 点的电位V A 为( C )。
A )2 V B )-4 V C ) -2 V- 2 k 7 k ΩΩ题2图3.在图示电路中,U 、I 的关系式正确的是( B )。
A )U = (I S + I )R 0 B )U = (I S -I )R 0 C )U = (I - I S )R 0R L题3图I 2题4图4.图示电路中电流I 2为( C )。
A )7AB )3AC )-3A5.理想电流源的外接电阻越大,则它的端电压( A )。
A )越高 B )越低 C )不能确定6.图示电路中,用一个等效电源代替,应该是一个( B )。
A )2A 的理想电流源 B )2V 的理想电压源 C )不能代替,仍为原电路2 V题6图7.把图1所示的电路改为图2的电路,其负载电流I 1和I 2将( B )。
A )增大B )不变C )减小221Ω2V 2A图 1图 2+题7图8.图示电路中,供出功率的电源是( A )。
A )理想电压源 B )理想电流源C )理想电压源与理想电流源U4VS题8图S题9图9.在图示电路中,各电阻值和U S 值均已知。
欲用支路电流法求解流过电阻R G 的电流I G ,需列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( B )。
A )4和3 B )3和3 C )3和410.在计算线性电阻电路的电压和电流时,用叠加原理。
在计算线性电阻电路的功率时,加原理( B )。
A )可以用 B )不可以用 C )有条件地使用11.在图示电路中,已知U S =12V ,I S =2A 。
A 、B 两点间的电压U AB 为( A )。
A )-18VB )18VC )-6VU I SS+题11图SA题12图12.在图示电路中,当开关S 闭合时A 点的电位V A ( C )。
北京工业大学通信电路原理 第1-12章 习题答案
L
4
1
2
f
2 o
C
且
p1
40T 100T
2 5
,
p2
20T 100T
1 5
则
C总
C1
p12 C oe
p
2 2
C
L
200
4 10 25
1 25 25
202.6
pf
代入
L
1
4
2
f
2 o
C
1 4 2 (465 103)2 202.6 1012
不对,没有考虑 3 个单元电路各自产生的噪声 Pnn1、Pnn2、Pnn3 正确:Pno= PniAPA1APA2APA3+ Pnn1 APA2APA3+ Pnn2 APA3+ Pnn3
(2) 两个系统各自的噪声系数? 系统 1:Nf = Nf1+ (Nf2-1)/APA1+ (Nf3-1)/(APA1APA2) = 1.5+(3-1)/20+(4-1)/(20×15) =1.5+2/20+3/300 = 1.61 系统 2:Nf = Nf1+ (Nf2-1)/APA1+ (Nf3-1)/(APA1APA2) = 3+(4-1)/15+(1.5-1)/(15×10) =3 +3/15+0.5/150 = 3.2003
465 103 19.4 kHz 24
L
(4)中和电容 CN 的位置如图中所示,CN 的大致值为 0.5~5 pf
(5)放大器谐振时的电压增益
AV
通信电路原理习题课1-4章共29页文档
1) 应采用哪一个可变电容器,为什么?
2) 回路电感应该等于多少?
3) 绘出实际的并联回路图。
解:
1)根据已知条件, 535kHz, 1605kHz均为
谐振频率,且比值为3,即:
1
H LCmin 3LFra bibliotek1 LCmax
C max 9 C min
第1-4章
【习题】
在两个可变电容当中, 100/12<9,不满足要求, 450/15=30>9,满足要求,
L2与C则构成并联谐振,在负载上能构产 生压降,因此:
R1
C R2
1 2 L2C
L1
1 C
L2
计算结果:
L1 =375μH, L2 =125μH
第1-4章
【习题】
2.有一并联回路在某频段内工作,频段最低频率为535kHz,最高 频率为1605kHz。现有两个可变电容器,一个电容器的最小电容 量是12pF,最大电容量是100pF;另一个电容器的最小电容量是 15pF,最大电容量是450pF。试问:
第1-4章
【习题】
1. 有一双电感复杂并联回路如图所示,已知L1+L2=500uH,C=500pF,为了使 电源中的二次谐波能被回路消除,应如何分配L1和L2 ?
解: 假设在该图上并联一个负载(如图示),
则要使二次谐波消除,则应该不让二次谐
波在负载上产生压降,因此对于二次谐波 L1
L2
要求 L2与C构成串联谐振,而对于基频L1 、
b. 作图
P1
n
P2
P3
n-1 P4
y1
Ω
如果点P4落在n与n -1的衰减线之间,则选择n
第1-4章
2) 选择电路: 满足同一要求的低通滤波器电路有两种结构, 它们互为对偶,一般选择电感少的电路;
电化学原理习题课
问题:①不要漏掉空穴,②部分同学认为载流子在 各自导体间导电过程涉及化学变化。这是不对的 ,只有在两类导体界面上传递时才会出现化学反 应。
2、什么是电化学体系?你能举出两﹑三个实例 加以说明吗?
答:电化学体系是指由两类不同导体组成的,是 一种在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的 体系。
电层,其电位差为,' 此时分散层电位1 '。其双电层
结构和电位分布如下图。
Ψ1=φ’
②当电极电位为 1 时,由于1 0 ,该电极表面带正电
荷。
a当电极上不发生超载吸附时,其双电层结构和电位分
布如下图。其表面电位为:
1
A
2RT F
ln a
RT F
ln c( A为常数 )
-
-
-
-
a
-
a 1
-
1
第二章电化学热力学
习题2、计算25℃时下列电池的电动势。
(2)Pt | SnCl2(0.001mol/ kg),SnCl4(0.01mol/ kg) || FeCl3(0.01mol/ kg),FeCl2(0.001
mol/ kg) | Pt
解:电极反应:(–) Sn2 2e Sn4
(+) 2Fe3 2e 2Fe2 电池反应: Sn2 2Fe3 Sn4 2Fe2 此题可视为无限稀释的溶液,用浓度代替活度计算。 因为 0 (Pt | Fe3,Fe2 ) 0.771V
q C C(平 0 ) 36 (0.763 0.63) 4.79C / cm2
(2) 当在电解质溶液中加入1mol/L的NaCl 后,会发生 Cl-的特性吸附,导致紧密层的厚度减小,从而使双电 层的电容增加。题目已知,吸附使双电层电容改变时 电极电位不发生变化,而电极表面剩余电荷密度是与 电极电位相关的,电极电位不变,电极表面剩余电荷 密度不变,只是原来被水分子吸附的位置改由氯离子 吸附了。
电路原理第五版邱关源罗先觉第五版最全包括所有章节及习题解答-资料
进一步计算支路电压和进行其它分析。
支路电流法的特点:
支路法列写的是 KCL和KVL方程,所以方程列 写方便、直观,但方程数较多,宜于在支路数不多 的情况下使用。
例1. 求各支路电流及电压源各自发出的功率。
I1 7
+ 70V
–
a
I2
1 11
+
6V
2
–
b
解:(1) n–1=1个KCL方程:
I3
节点a:–I1–I2+I3=0
7
(2) b–( n–1)=2个KVL方程:
7I1–11I2=70-6=64
11I2+7I3= 6
I112182036A I24062032A
P 70670420W
I3I1I2624A
P62612W
例2.
I1 7
+ 70V
–
解2.
结论:
n个结点、b条支路的电路, 独 立的KCL和KVL方程数为:
(n1 )b(n1 )b
三、支路电流法 (branch current
method )
以各支路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法
对于有n个节点、b条支路的电路,要求解 支路电流,未知量共有b个。只要列出b个独立 的电路方程,便可以求解这b个变量。
(1) 先将受控源看作独立源列方程;
(2) 将控制量用未知量表示,并代入(1)中所列的方程,消去 中间变量。
四、网孔电流法(mesh current method)
以网孔电流为未知量列写电路方程分析电路的方法
基本思想
为减少未知量(方程)的个数,假想每个网孔中
东大19春学期《电路原理》在线作业1参考答案
其次,笔者认为对婚姻无效与被撤销后的财产分割应方式当加以丰富。我国现在的无效婚姻与可撤销婚姻制度的法律后果中对财产的规定非常单一,忽略了当事人在该婚姻因违法导致无效过程中的主观意志和责任程度,采取各打五十大板的做法不利于发挥法律惩恶扬善的功能。笔者认为在婚姻被撤销或被确认无效后的财产分配中应当参虑双方当事人的主观意志和责任程度,以此作出与之相匹配的分割方案。换句话说主要从“是否知道存在婚姻无效和可撤销的法定事由”和“对法定事由是否有过错”这两个维度来参虑财产的划分。
“电路原理”第1-6章作业
第一章“电路模型和电路定律”练习题1-1说明题1-1图(a )、(b )中:(1)u 、i 的参考方向是否关联?(2)ui 乘积表示什么功率?(3)如果在图(a )中u >0、i <0;图(b )中u >0、i >0,元件实际发出还是吸收功率?(a ) (b )题1-1图解:(1)图(a )中电压电流的参考方向是关联的,图(b )中电压电流的参考方向是非关联的。
(2)图(a )中由于 电压电流的参考方向是关联的,所以ui 乘积表示元件吸收的功率。
图(b )中电压电流的参考方向是非关联的,所以ui 乘积表示元件发出的功率。
(3)图(a )中u >0、i <0,所以ui <0。
而图(a )中电压电流参考方向是关联 的,ui 乘积表示元件吸收的功率,吸收的功率为负,所以元件实际是发出功率;图(b )中电压电流参考方向是非关联的,ui 乘积表示元件发出的功率,发出的功率为正,所以元件实际是发出功率。
1-4 在指定的电压u 和电流i 的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u 和i 的约束方程(即VCR )。
(a ) (b ) (c )(d ) (e ) (f )题1-4图解:(a )电阻元件,u 、i 为关联参考方向。
由欧姆定律u=Ri=104 i (b )电阻元件,u 、i 为非关联参考方向,由欧姆定律u = - R i = -10 i (c )理想电压源与外部电路无关,故 u = 10V (d )理想电压源与外部电路无关,故 u = -5V(e )理想电流源与外部电路无关,故 i=10×10-3A=10-2A(f )理想电流源与外部电路无关,故i=-10×10-3A=-10-2A1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。
(a ) (b ) (c )题1-5图解:(a )由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图(a )故 电阻功率10220WR P u i ==⨯=吸(吸收20W )电流源功率 I 5210WP ui ==⨯=吸(吸收10W ) 电压源功率U 15230WP ui ==⨯=发(发出30W )(b )由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(b )故 电阻功率12345WR P =⨯=吸(吸收45W ) 电流源功率 I 15230WP =⨯=发(发出30W ) 电压源功率U 15115WP =⨯=发(发出15W )(c )由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(c )故 电阻功率15345WR P =⨯=吸(吸收45W )电流源功率 I 15230WP =⨯=吸(吸收30W ) 电压源功率U 15575WP =⨯=发(发出75W )1-16 电路如题1-16图所示,试求每个元件发出或吸收的功率。
《电路原理》(张燕君版)第1章习题
uR
uL L uC
iS
R
C
题 1-2 图 解:由图知:
u R R is 0.5 e 2t 0.5e 2tV
uL L dis 0.2 (2)e 2t 0.4e 2tV dt
u C u C (0 - ) 0
1 t i ( )d c 0
i1
us
Rs
u1
iL
μu1
题 1-8 图
RL uo
解:
i1 0, u1 u S ,
u0 u1 u S
( u S ) 2 p u 0 i L u S ( ) RL RL
1-6 求题 1-6 图中所示电路的伏安特性(即 u-i 关系) 。
i
R
R
u
i
R
u
i
R
u
i
u
us
(a)
us
us
(b) 题 1-6 图
us
(c)
(d)
解:由 KVL 得: 对于图(a): u Ri u s ;对于图(b): u Ri u s ; 对于图(c): u Ri u s ;对于图(d): u Ri u s 1-7 如题 1-7 图所示的电路中, I 5 1A, I 6 2A, 求电流 I 1、I 2、I 3 和 I 4 。
第一章习题(作业:1,2,3(b,c),5,8,10)
更正:1-4 题: C 6F 改为 C 1F ,其答案第(3)问,当 t 1s 时, (非常抱歉,给大家添麻烦了! )(ps:老师会 W (1) 0.5( J ) ,其它不变。 在这里看你是不是抄答案的,老师不说,就当 6uf 做)
单片机原理及应用第三版(张毅刚)1-6章全
片机的 PC是 16 位的,因此其寻址的范围为
KB 。答: 64
10. AT89S52 单片机复位时, P0~ P3口的各引脚为
电平。 答:高
11. AT89S52 单片机使用片外振荡器作为时钟信号时,引脚 XTAL1接
,引脚 XTAL2
的接法是
。 答:片外振荡器的输出信号,悬空
12. AT89S52 单片机复位时,堆栈指针 SP中的内容为
第 3 章 思考题及习题 3 参考答案
一、填空
1. 访问 SFR,只能使用
寻址方式。 答:直接 。
2. 指令格式是由 作码 。
和
组成,也可仅由
数字图像处理,电机控制系统,生物信息识别终端,实时语音压解系统等。这类智能化算法
一般都是运算量较大,特别是向量运算、指针线性寻址等较多,而这正是
DSP的长处所在。
与单片机相比, DSP具有的实现高速运算的硬件结构及指令和多总线, DSP处理的算法的复杂
Hale Waihona Puke 度和大的数据处理流量以及片内集成的多种功能部件更是单片机不可企及的。
掉电模式下,振荡器停止工作。由于没有了时钟信号,内部的所有部件均停止工作,但 片内的 RAM和 SFR的原来内容都被保留,有关端口的输出状态值都保存在对应的特殊功能寄 存器中。 5. AT89S52 单片机运行时程序出现“跑飞”或陷入“死循环’时,说明如何利用看门狗来摆
脱困境的工作原理。 答:可采用看门狗定时器。工作原理如下:
源、 1 个定时器(且具有捕捉功能) 。对 3. 单片机是一种 CPU。错 4. AT89S52 单片机是微处理器。 错
5. AT89C52 片内的 Flash 程序存储器可在线写入,而 AT89S52则不能。 错
电路原理作业讲解
b a+ 4 - 3V 4 a+ u”oc b- u’oc b- + 2 2
1A 2
2
4-10(a) 求如图所示电路的戴维宁等效电路 5A 2Ω 2Ω 1Ω a 利用齐性原理计算 + 2Ω 2Ω 1Ω 10V 设uab=1v 3A 1A 1A - b 可计算得到电压源两端电 压U’=16V 利用齐性原理U 利用齐性原理 oc=10/16*1V=5/8V
k1is1=-0.4uab k2us1=0.65uab k3us2=0.75uab
u′′ =1.8uab = k1(−is1) +k2us1 +k3us2 将上面3式相加得 式相加得: 将上面 式相加得: ab
电路原理课后答案
电路原理课后答案电路原理是电子工程专业的一门重要课程,它涉及到电路的基本概念、分析方法和设计技术。
通过学习电路原理,我们可以掌握电路的基本工作原理,为日后的电子电路设计和实际应用打下坚实的基础。
下面是一些电路原理课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门课程。
1. 电路原理中,最基本的电路元件是什么?答,最基本的电路元件是电阻、电容和电感。
2. 什么是欧姆定律?它的数学表达式是什么?答,欧姆定律是指在恒定温度下,电流与电压成正比,即I=U/R,其中I为电流,U为电压,R为电阻。
3. 什么是串联电路?并写出串联电路的等效电阻公式。
答,串联电路是指电路中的电阻依次连接在一起,电流依次通过每一个电阻。
串联电路的等效电阻公式为R=R1+R2+...+Rn。
4. 什么是并联电路?并写出并联电路的等效电阻公式。
答,并联电路是指电路中的电阻同时连接在一起,电流分别通过每一个电阻。
并联电路的等效电阻公式为1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn。
5. 什么是电压分压原理?并写出电压分压电路的计算公式。
答,电压分压原理是指在串联电路中,电压与电阻成正比,即U=IR。
电压分压电路的计算公式为U1=U(R1/(R1+R2)),U2=U(R2/(R1+R2))。
6. 什么是电流合流原理?并写出电流合流电路的计算公式。
答,电流合流原理是指在并联电路中,电流与电阻成反比,即I=U/R。
电流合流电路的计算公式为I=I1+I2。
通过以上习题的答案,我们可以更好地理解电路原理中的基本概念和计算方法。
希望大家能够通过认真学习和练习,掌握好这门课程,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
电路原理(邱关源)习题答案第一章电路模型和电路定理练习
第一章 电路模型和电路定律电路理论主要研究电路中发生的电磁现象,用电流 i 、电压 u 和功率 p等物 理量来描述其中的过程。
因为电路是由电路元件构成的,因而整个电路的表现 如何既要看元件的联接方式,又要看每个元件的特性,这就决定了电路中各支 路电流、电压要受到两种基本规律的约束,即:( 1)电路元件性质的约束。
也称电路元件的伏安关系( VCR ),它仅与元件 性质有关,与元件在电路中的联接方式无关。
( 2)电路联接方式的约束(亦称拓扑约束) 。
这种约束关系则与构成电路的 元件性质无关。
基尔霍夫电流定律( KCL )和基尔霍夫电压定律( KVL )是概括 这种约束关系的基本定律。
掌握电路的基本规律是分析电路的基础。
1-1 说明图( a ), (b )中, (1)u,i的参考方向是否关联?( 2) ui 乘积表示什 么功率?( 3)如果在图( a )中 u 0,i 0;图( b )中u 0,i 0,元件实际发 出还是吸收功率?解:(1)当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极 性的一端, 即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致, 称电压和电流的 参考方向关联。
所以( a )图中u,i的参考方向是关联的;(b )图中u,i的参考方 向为非关联。
(2)当取元件的 u,i参考方向为关联参考方向时,定义 p ui为元件吸收的 功率;当取元件的 u,i参考方向为非关联时,定义 p ui为元件发出的功率。
所 以( a )图中的 ui 乘积表示元件吸收的功率; ( b )图中的 ui 乘积表示元件发出的 功率。
(3)在电压、电流参考方向关联的条件下,带入 u, i数值,经计算,若p ui 0,表示元件确实吸收了功率;若 p 0,表示元件吸收负功率,实际是发出功率。
(a )图中,若 u 0,i 0 ,则 p ui 0,表示元件实际发出功率在 u,i参考方向非关联的条件下,带入 u,i数值,经计算,若 p ui 0,为正值,表示元件确实发出功率;若p 0,为负值,表示元件发出负功率,实际是吸收功率。
电路原理6.1.1正弦量及其相量表示 - 正弦量及其相量表示1
=
Im 2
= 0.707Im
第6章 正弦交流电路的稳态分析
四、复数的运算 1.复数的表示形式
1)代数形式 F = a jb
(j = 1)
在数学中虚单位常用i表示,如F=a+bi,但由于在电路
中已用i表示电流,故虚单位改用j表示。
实部 虚部
Re[F ] a
Im[F ] = b
复数可用复平面上的向量表示:
imax imin=2Im 称为正弦量的峰-峰值。
第6章 正弦交流电路的稳态分析
i = Imcos(ωt + i )
2.角频率
随时间变化的角度(ωt ψi)为正弦量的相位(或相角)。ω
为正弦量的角频率,是正弦量的相位随时间变化的角速度,
即
d
ω = dt (ωt + ψi )
角频率的单位为rad/s。它与正弦量的周期 T 和频率 f 之 间的关系为:
F1 F2
j
2 |F2 | F1
F1
1 F2 2 0
+1
j F1
F1
|F2 | 2FF12
0
1 2 F2 +1
第6章 正弦交流电路的稳态分析
人民卫生出版社(第2版)汇总
duC 而u R iR, i C (关联) dt
duC 即RC uC E 0 dt
解有:uC E (1 e
t RC
).
duC E i C e dt R
时间常数τ=RC.
t R C
.
2、放电:由KVL有:uR-uC=0.
duC 而u R iR, i C (非关联) dt
解题要点:
2、诺顿定理:任何一个有源二端线性网 络可以等效为一个电流源,电流源的源 电流IS(恒定电流值)等于该二端网络端口 短路时的短路电流,内阻R0等于该二端网 络 “除源”后的无源二端网络的等效内 阻. 解题要点:
<<医学电子学>>
讨论课
讨论内容: 1、基尔霍夫定律(KCL、KVL): 2、叠加定理: 3、戴维南定理:
代数和. 注:某电源单独作用时,其他电源作用为零 (即恒压源短路,恒流源开路).
2、解题步骤:
五、戴维南定理和诺顿定理
二端网络: 二端有源网络:
1、戴维南定理:任何一个有源二端线
性网络可以等效为一个电压源,电压源 的电动势E等于该二端网络的开路电压U0, 内阻R0等于该二端网络 “除源”后的无 源二端网络的等效内阻. 所谓“除源”,即恒压源短路,恒流源开路.
1、基尔霍夫定律(KCL、KVL)的内容是 什么?物理实质怎样?适用条件和对象是 什么?解题步骤怎样?
答:(1) KCL: ∑I=0.通过任一节点的
电流的代数和等于零.
实质: 电流的连续性. 条件:任何电路(直流、交流,线性、非线性) 对象:任一节点或任意假想闭合曲面。(求 任何复杂电路的各支路电流.)
2、叠加定理的内容是什么?适用条件和对
象是什么?解题步骤怎样?
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第一章“电路模型和电路定律”练习题1-1说明题1-1图(a )、(b )中:(1)u 、i 的参考方向是否关联?(2)ui 乘积表示什么功率?(3)如果在图(a )中u >0、i <0;图(b )中u >0、i >0,元件实际发出还是吸收功率?i u-+元件 iu-+元件(a ) (b )题1-1图解:1, 1-1图a 中u 、i 在元件上为关联参考方向,1-1图b 中u 、i 在元件上为非关联参考方向。
2, 1-1图a 中P=ui 表示元件吸收的功率,1-1图b 中P=ui 表示元件发出的功率。
3, 1-1图a 中P=ui<0表示元件吸收负功率, 1-1图b 中P=ui>0表示元件实际发出功率。
1-4 在指定的电压u 和电流i 的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u 和i 的约束方程(即VCR )。
i u-+10k Ω iu-+10Ω i u-+10V -+(a ) (b ) (c )i u-+5V +-iu-+10mAiu-+10mA(d ) (e ) (f )题1-4图解: 1-4图a 中u 、i 为非关联参考方向u=10×103i 。
1-4图b 中u 、i 为非关联参考方向u= -10i 。
1-4图c 中u 与电压源的激励电压方向相同u= 10V . 1-4图d 中u 与电压源的激励电压方向相反u=-5V . 1-4图e 中i 与电流源的激励电流方向相同i=10×10-3A 1-4图f 中i 与电流源的激励电流方向相反i=-10×10-3A1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。
15V+-5Ω2A15V+-5Ω2A 15V+-5Ω2A(a ) (b ) (c )题1-5图解:题1-5图(a )中流过15V 电压源的2A 电流与激励电压15V 为非关联参考方向,因此,电压源发出功率P U 发=15×2W=30W; 2A电流源的端电压为U A =(-5×2+15)V=5V , 此电压与激励电流为关联参考方向,因此,电流源吸收功率P I 吸=5×2W=10W;电阻消耗功率P R=I2R=22×5W=20W,电路中P U发=P I吸+P R功率平衡。
1-5图(b)中电压源中的电流I US=(2-5/15)A=-1A,其方向与激励电压关联,15V的电压源吸收功率P US吸=15×(-1A)=-15W电压源实际发出功率15W。
2A电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为非关联参考方向,2A 电流源发出功率P IS发=2×15=30W电阻消耗功率P R=152/5=45W,电路中P US+P R=P IS发功率平衡。
1-5图(c)中电压源折中的电流I US=(2+15/5)A=5A方向与15V激励电压非关联,电压源发出功率P US发=5×15=75W。
电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为关联参考方向,电流源吸收功率P IS吸=2×15=30W,电阻消耗功率P R=152/5=45W,电路中P US发=P IS吸+P R功率平衡。
1-16 电路如题1-16图所示,试求每个元件发出或吸收的功率。
I1(a)(b)题1-16图解:题1-16图(a)中,应用KVL可得方程:-U+2×0.5+2U=0得U=-1V,电流源电压U与激励电流方向为非关联,因此电流源发出功率P IS发=-1×0.5=-0.5W(实际吸收功率)。
电阻功率P R=0.52×2=0.5W VCVS两端的电压2U与流入电流方向关联,故吸收功率P US吸=2U×0.5=-1W(实际发出功率)。
P IS发=P US吸+P R题1-16图(b)中,在结点A应用KCL可得:I2=I1+2I1-3I1再在左侧回路应用KVL可得:2I1+3I1=2得I1=0.4A根据各电流、电压方向的关联关系,可知,电压源发出功率为P US发=2I1=0.8WCCCS发出功率为P CS发=3I1×2I1=3×0.4×2×0.4=0.96W2Ω电阻消耗功率P R1=I12×2=0.32W2Ω电阻消耗功率P R2=(3I1)2×1=1.44WP US发+P CS发=P R1+P R21-20 试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。
u1题1-20图解:先将电流i写为控制量u1的表达式,即i=(2-u1)/1×103再在回路中列写KVL方程可得u1=10×103×(2-u1)/1×103+10 u得u1=20V u=10 u1=200V第二章“电阻电路的等效变换”练习题2-1电路如题2-1图所示,已知u S=100V,R1=2kΩ,R2=8kΩ。
试求以下3种情况下的电压u 2和电流i 2、i 3:(1)R 3=8k Ω;(2)R 3=∞(R 3处开路);(3)R 3=0(R 3处短路)。
题2-1图解:(1)当R 3=8k Ω时,R 2// R 3=8×8/(8+8)=4 k Ω,因此u 2=4×103×100/(2×103+4×103)=66.67V i 2= i 3= u 2/8×103=8.333mA(2) 当R 3=∞时,按分压公式8×103×1×00V/(2×103+8×103)=80Vi 2 = u 2/ R 2=80/8×103A=10 mA i 3=0(3)当R 3=0时u 2=0,i 2,0得i 3=u S / R 1=100/2×103A=50 mA 2-5用△—Y 等效变换法求题2-5图中a 、b 端的等效电阻:(1)将结点①、②、③之间的三个9Ω电阻构成的△形变换为Y 形;(2)将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9Ω电阻构成的Y 形变换为△形。
ab③题2-5图2-11 利用电源的等效变换,求题2-11图所示电路的电流i 。
10V4Ω题2-11图解:将并联的电压源支路变换为等效电流源,串联的电流源支路变换为电压源,如图(a )所示,并联的各电流源合并为一个电流源后再变换为电压源。
二个电压源串联后成为图(b )(c)所示的等效电路。
从图(c)可得:I 1=2.5/(5+5)=0.25A 而i =0.5 I 1=0.125A2-13 题2-13图所示电路中431R R R ==,122R R =,CCVS 的电压11c 4i R u =,利用电源的等效变换求电压10u 。
u SR 4题2-13图解:将受控电压源支路变换为受控电流源如图所示可得:10u =(i 1+2 i 1)〔2R 1//(R 1+R 1)〕=3R 1 i 1 由KVL 可得:R 1 i 1=u S -10u 得 10u /3= u S -10u u S =0.75 uS2-14试求题2-14图(a )、(b )的输入电阻ab R 。
1(a ) (b )题2-14图解:(1)2-14图(a )中VCVS 的控制量u1=R 1i 1, i 即为流过受控源本身的电流,故VCVS可看为一个电阻,阻值-uR1,故从a 、b 端看如的电阻为: Rab=R2+(-uR1)+R1= R1(1-u)+ R2(2)2-14图(b )中可直接写出u a b 与i 1的关系为 u a b = R 1i 1+ R2(i 1+B i 1 ) Rab= u a b/ i 1= R 1+ R2(1+B )第三章“电阻电路的一般分析”练习题3-1 在以下两种情况下,画出题3-1图所示电路的图,并说明其结点数和支路数:(1)每个元件作为一条支路处理;(2)电压源(独立或受控)和电阻的串联组合,电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理。
(a ) (b )题3-1图解:将每个元件作为一个支路时,题3-1图(a )、(b )分别如图(a1)、(b1)所示。
图(a1)中结点数n=6,支路数b=11; 图(b 1)中结点数n=7,支路数b=12(2)将电压源电阻串联组合、电流源电阻并联组合均分别看为一个支路时,题3-1图(a )、(b )分别如图(a2)、(b2)所示。
图(a2)中结点数n=4,支路数b=8;图(b 2)中结点数n=5,支路数b=93-2 指出题3-1中两种情况下,KCL 、KVL 独立方程各为多少?解:题3-1图(a1)中,KCL 独立方程数为:n-1=6-1=5 KVL 独立方程数为:b- n+1=11-6+1=6 题3-1图(b 1)中,KCL 独立方程数为:n-1=7-1=6 KVL 独立方程数为:b- n+1=12-7+1=6 题3-1图(a2)中,KCL 独立方程数为:n-1=4-1=3 KVL 独立方程数为:b- n+1=8-4+1=5 题3-1图(b 2)中,KCL 独立方程数为:n-1=5-1=4 KVL 独立方程数为:b- n+1=9-5+1=5 3-7题3-7图所示电路中Ω==1021R R ,Ω=43R ,Ω==854R R ,Ω=26R ,V 20S3=u ,V 40S6=u ,用支路电流法求解电流5i 。
u 题3-7图解:为减少变量数和方程数,将电压源和与其串联的电阻组合看为一个支路,本题中b=6,n=4。
3个独立回路和支路电流i1-i6的参考方向如图所示列出KCL 方程如:结点1 i1+i2+i6=0 结点2 i3+i4-i2=0 结点3 i5-i4-i6=0 列出KVL 方程,并代入元件参数值,可得:回路1: 2i6-8i4-10i2=-40 回路2: 10i2+4i3-10i1=-20 回路3:-4i3+8i4+8i5=40 6个方程组成的联立方程可简化写为:可在MATLAB 上求解得5i=-0.956A3-8 用网孔电流法求解题3-7图中电流5i。
解:设网孔电流im1、im2、im3如题解3-8图所示,网孔方程为:20 im1-10 im2-8 im3=-40 -10 im1+24 im2-4im3=-20 -8im1-4im2+20 im3=20用克莱姆法则求解则3-11 用回路电流法求解题3-11图所示电路中电流I。
5V题3-11图解:题3-11图中有一个无伴电流源支路,选取回路电流时,使得仅有一个回路电流通过该无伴电流源,就可省略该回路的KVL方程,使计算量减少,现取题解3-11图所示的3个回路回路方程为:(5+5+30)I11+(5+5)I12-5I13=30(5+5+)I11+(5+5+20)I12-25I13=30-5I13=1整理后得到 40I11+10I12=35和10I11+30I12=50可得:I12=0.5A 即 I=0.5A3-12 用回路电流法求解题3-12图所示电路中电流a I 及电压o U 。