基础电路分析第二版修订本清华大学出版社北京交通大学出版社
电路分析基础(第2版)
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习题参考答案第1章习题1.1 t =7.5×105s1.2Q=6C1.3 I ab=30mA,I ba= -30 mA1.4U ab= -12V,U ba= 12V1.5 V O= -5V,V A=16V,V B=10V;U AB=6V,U BO=15V1.6 W=720kWh1.7 (1)I=6.818A;(2)W=1.125kWh;(3)0.776元1.8 (1)A汽车电池没电;(2)W=6kWh1.9 t =2500小时1.10(1)I=4A;(2)6666.7天1.11 I min=3.463A,I max=3.828A1.12 I=0.532mA1.14 (1)W=10.4kWh;(2)P=433.3W1.15 W=2333.3kWh1.16 (a)I=0.5A,P=1W;(b)I=2A,P=4W;(c)I= -1A,P= -2W;(d)I=1A,P=2W。
1.17 (1)I a= -1A;(2)U b= -10V;(3)I c= -1A;(4)P= -4mW。
1.18 (a)P=10 mW,吸收;(b)P=5sin2ωt W,吸收;(c)P= -10mW,产生;(d)P= -12W,产生。
第2章习题2.1 (a)20//20//20//20=5Ω;(b)300+1.8+(20//20)=311.8Ω(c)24k//24k+56k//56k=40k;(d)20+300+24k+(56k//56k)=52.32k2.2 R ab=10Ω2.3 S打开及闭合R ab=45Ω2.4 R0=11.25Ω2.5 (1)u2=400V;(2)u2=363.6V2.6 U0=8V,I0=0.2A2.7 (1)I1=0.136A,R1=806.67Ω;I2=0.364A,R2=302.5Ω(2)灯泡1超额定电压,灯泡2不能正常发光。
(U1=160V,U2=60V)2.8 P1=72 kW,P2=18kW2.9 U0/U S= -α/4;α=402.10 I1=3.2A,I2=4.8A,I3=2.4A,I4=9.6A2.11 I =0.1A ,U =2kV ,P =0.2kW 2.12 P =30W2.13 R 1=375Ω,R 2=257.1Ω 2.14 I =0.2A 2.15 U =1.333V 2.16 R =3Ω 2.17 P = -4W 2.18 P =9W (吸收) 2.19 I =5.77A 2.20 U =80V 2.21 U =14V 2.22 I S =9A ,I 0= -3A2.23 (a )U =7V ,I =3A ;(b )U =8V ,I =1A 2.24 AI 1191-=,AI 1112-=,AI 1183-=2.25 P S1= -112W (产生功率),P S2= -35.33W (产生功率) 2.26 I 1=2.5A ,I 2=0,I 1= -2.5A , 2.27 VU322=2.28 U 0/U S = -8 2.29 U 0= -0.187V第3章 习题3.1 U 0=0.4995V3.2 (a )0.5V ,0.5A ;(b )5V , 5A ;(c )5V ,0.5A 3.3 I =1A 3.4 U =4V3.5 I = -1.32A ,P =17.43W 3.6 U ab =6V 3.7 U x = -0.1176V 3.8 I =1.5625mA3.9 (a )R =50Ω,U OC =-20V ;(b )R =15Ω,U OC =42V 3.10 I =1A 3.11 U ab =15V3.12 (a )R =76.66Ω,U OC =8.446V ;(b )R =72.97Ω,U OC =0.81V(c )R =35.89k Ω,U OC =1.795V ;(d )R =1.3k Ω,U OC =89.63V3.13 (a )R ab =3.857Ω,U ab =4V ;(b )R bc =3.214Ω,U bc =15V 3.14 U =7.2V 3.15 I =3A3.16 R AB =15.95Ω,U AB = -1.545V 3.17 U =12.3V 3.18 I =0.1mA 3.19 I =0.5A3.20 (a )R =8Ω,I SC =2A ;(b )R =20Ω,I SC =2.5A 3.21 (1)R =10Ω,U OC =0;(2)R =10Ω,I SC =0;(3)I x =0 3.22 R =3.33Ω,I SC = -0.4A ,I =2.4A3.23 (a )R ab =2Ω,I ab =7A ;(b )R cd =1.5Ω,I cd =12.67A 3.24 (1)R =22.5Ω,U OC =40;(2)R =22.5Ω,I SC =1.78A 3.25 (1)R =3.33Ω,U OC =10;(2)R =3.33Ω,I SC =3A ; 3.26 R =2k Ω,U OC = -80V 3.27 R =3Ω,U OC = 3V 3.28 R =-12.5k Ω,I SC = -20mA3.29 (1)R L =5.366Ω,P max =20.7mW ;(2)R L =727Ω,P max =3.975mW 3.30 R =1.6Ω,P max =0.625W 3.31 R =7.2Ω,P max =1.25W 3.32 R =20Ω,P max =0.1W 3.33 R =8k Ω,P max =1.152W3.34 (1)R =12Ω,U OC =40V ;(2)I =2A ;(3)R L =12Ω;(4)P max =33.33W 3.35 R =1k Ω 3.36 P =42.6W 3.37 R =8Ω,U OC =12V3.38 (1)I =1.286A ;(2)P max =8.1W3.39 (1)平衡;(2)R =5.62k Ω,P max =18.92mW 3.40 (1)R =20Ω;(2)R =37.14Ω,I max =69.2mA 3.41 I =-1A 3.42 I =16.67mA3.43 R x =1Ω;(4)P max =2.25W第4章 习题4.1 (1)3100C C d u u d t-+=;(2)i (0+)=10mA ;(3)i =10e -1000t (mA );(4)i |t=1.5ms =2.23mA ;W=5×10-5J 4.2 u C (0+)=50V , i (0+)=12.5mA 4.3 u 1(0+)=-20V ,i (0+)=-2A4.5 0)0(05.0)0(==++C L u A i ,;sA ti L/1000d d 0-=+,sA tu C/105d d 40⨯=+4.6 (1)i 0(0+)=2A ,i 2(∞)=4A ;(2)i 0(t )=(4 -2e -1000t )A ;(3)t =2.3ms4.7 (1)i 1(0-)=0.2mA ,i 2(0-)=0.2mA ; (2)i 1(0+)=0.2mA ,i 2(0+)= -0.2mA ;(3)mAet i t61012.0)(-=;(4)mAet i t61022.0)(--=4.8 u c (0+)=20V , i 1(0+)=5 mA , i c (0+)=5mA 4.9 u c (0+)=24V ,i L (0+)=2A ,u (0+)=-8V 4.10 C =1μF4.11 τ充=R 2C ,τ放=(R 1+R 2)C4.12 i L =e -10t (A ),i 10Ω= i 20Ω=0.5e -10t (A ) 4.13 i L =1.6(1-e -10t )(A ),u L =3.2e -10t )(V )i 2.5Ω=(1.6-1.28e -10t )(A ),i 10Ω=0.32e -10t )(A ) 4.14 )(3)(91000V et u t-=,mAe t i t9100032)(-=4.15 i =0.5e -5t (A ),u = -2.5e -5t (V )4.16 (1)R =20k Ω,(2)C=0.05μF ,(3)τ=1ms ,(4)W =2.5×10-4J ,(5)t =0.112ms 4.17 u c (0+)=0,u R (0+)=20V ,i (0+)=2.857mA ,t =3.29ms 4.18 Aeet i tt)(133)(10005001---=4.19 i =8(1-e -2t )(mA ),u C =40e -2t (V ),u R =40(1-e -2t )(V ),i (τ)=5.06mA 4.20 ))(5.67120()(41000V et u tab -+=( 0≤t <100ms )))(857.12150()()(5.1710001V et u t t ab ---= (t 1=100ms ,t >100ms )4.21 i =5-10e -1.69t (A ) 4.22 U = -0.368 4.23 i =15-10e -500t (A ) 4.24 u L =15e -7.5t (V )4.25 u C =-10+20e -0.2t (V );t 0=3.46s4.26 u C =1+e -t (V )( 0≤t <1s );u C =0.5+0.868e -2(t-1)(V )(t ≥1s );4.27 u = -12-54e -25t (V ) 4.28 i =0.6+0.332e -2t (A ) 4.29 u C =4+0.8e -t (V )4.30 i L =0.833+4.167e -2t (A ) 4.32 8次,R=560kΩ第5章 习题5.1 (1)u ac =200sin ωt ,u bc =150sin (ωt+30o ),u dc =150sin (ωt+135o ),u ad =200sinωt -150sin (ωt+135o ) (2)ψu -ψi = -135o ,(3)ψu -ψi =45o5.2 (1) 7.13+j3.4 ; (2)6.9-j9.69 ; (3) -11+j19.1 ; (4) -69.28-j40 5.3 (1)10.63∠41.2°; (2) 150.95∠-144.57°; (3) 52∠-52°;(4) 3.22∠97.3° 5.4 (1)13.08∠126.6°; (2) 58.56∠-78.68° 5.5 (1)(a )5∠53.13°, (b) 6∠105° ;(2)(a )10sin (ωt -53.13o ),(b )10sin (ωt +143.13o );(c )-10cos (ωt ) 5.6 u 14=107.79V ;U 14=91V 5.7 mAt t i R )601000sin(23)(︒+=;At t i L )301000sin(26.0)(︒-=;mAt t i C )1501000sin(212)(︒+=5.8 (1)U m =170V ;(2)f =60Hz ;(3)ω=120πrad/s ;(4)-5π/6;(5)-150º;(6)16.67ms ;(7)t =9.03ms ;(8)u =170sin (120πt+60º)V ;(9)t =6.94ms ;(10)t =9.03ms 5.9 R =1Ω,u =14.1sin (314t+30º)V5.10 I =4.67A ,Q=1027.6Var ,i =6.6sin (314t-90º)A ;I =2.34A ,Q=513.8Var ,i =3.3sin (628t-90º)A 5.11 I =0.55A ,Q=121.6V ar ,i =0.78sin (314t+90º)A ;I =1.1A ,Q=243.1V ar ,i =1.56sin (628t+90º)A 5.12 U L =69.82V5.13 A I ︒∠=11.23707.0 ;i =sin (8000t+23.11º)A ; 5.14 V t u S )7.51000sin(205.10︒+= 5.15 (1)At i )87.36314sin(222︒+=,容性;(2)A t i)87.361256sin(222︒-=,感性5.16 At i)87.661000sin(210︒+=5.17 (1)AI m︒∠=4510 ,VU m ︒∠=45100ab ,VU m︒∠=135200bc ,VU m︒-∠=45100cd(3)i =10sin (20t +45o )A , u ab =100sin (20t +45o )V ,u bc =200sin (20t +135o )V , u cd =100sin (20t -45o )V5.18 AI ︒-∠=57.7132.61,AI ︒∠=0102,AI ︒∠=90103,AI ︒∠=43.1877.1005.19 (1)(a )U =67.1V ;(b )U =30V ;(c )U =25V(2)(a )U 1=12V ,U 2=0;(b )U 1=12V ,U 2=0;(c )U 1=0,U 2=0,U 3=12V 5.20 R =2.76k Ω 5.21 U 2=24V5.22 I =17.32A ,R =6Ω,X 2=2.89Ω,X C =11.55Ω 5.24 R =40Ω,L =15H5.25 I =5A ,Z =33.33-25j (Ω) 5.26 19.6819.7I A =∠-︒ ,198.433.43U V =∠︒ ,2196.856.59U V =∠︒ 5.27 U =113.2V ,I =0.377A第6章 习题6.1 (1)P =3400W ,Q =0;(2)P =155.29W ,Q =579.56Var ;(3)P = -2137.63W ,Q = -5873.1V ar 6.2 P us =7.5W ,P 4Ω=7.5W ,P 2Ω=2.5W 6.3 P =126.19W ,Q =180.2Var ,S =220V A 6.4 459.0cos 1=ϕ(超前)6.5 (1)P =60W ,Q = -80Var ,6.0cos =ϕ(超前)6.6 (1)Z 1=192∠53.13o Ω,Z 2=57.6∠-53.13o Ω,Z 3=320Ω(2)Z =51.83∠-30.26o Ω,864.0cos =ϕ(超前)6.7 P =573.19W 6.8 533.0cos =ϕ6.9 P =7.33kW ,Q = 1.197kVar ,987.0cos =ϕ6.10 Z =2.867∠38.74o Ω ,S =15.38kV A 6.11 818.0cos =ϕ,C =124.86μF6.12 (1)Q =32.91kVar ,S =86.51KV A ;(2)9248.0cos =ϕ;(3)I = 157.3A6.13 899.0cos =ϕ,C =574μF6.14 C =19.52μF 6.15 I = 16.1A ,982.0cos =ϕ,C =43.4μF6.16 9967.0cos =ϕ,P =1886.75kW6.17 64.0cos =ϕ,P =295.1W ,C =130.4μF6.18 (1)C =2.734mF ;(2)C =6.3mF 6.19 Z =75-j103.55(Ω)6.20 (1)Z =40-j8(Ω);(2)P =66.61W 6.21 341.56元6.22 f =2.813kHz ,P =0.432W 6.23 I = 17.19A ,P =1559.77W第7章 习题7.1 (a )a 、d 同名端,或b 、c 同名端;(b )a 、c 、e 同名端,或b 、d 、f 同名端 7.2 2、3端连接,1、4端接220V 电源 7.3 (1)M=4mH ;(2)k=0.75;(3)M=8mH 7.4 开关闭合电压表正偏,开关打开电压表反偏 7.5 u 34 =31.4sin (314t -120º)V7.6 (a )u 1 =cos t V ,u 2 = -0.25cos t V ;(b )u 1 =2sin t V ,u 2 =2sin t V 7.7 M=52.87mH 7.8 (a )221L M L L -=;(b )221L M L L-=7.9545a bU V =︒ ,Z ab =j1000Ω,45ab I m A =-︒7.10 U ab =15V 7.11 At i )1510sin(231︒-=,i 2=07.12 n =32 7.13 N 2=100 7.14 P =315W7.15 n =2,I 1=41.67A ,I 2=83.33A 7.16 n =110,I 1=7.567mA7.17 R =10Ω,C =0.159nF ,L =0.159mH ,Q =100 7.18 I 2=12A7.19 (1)R =10Ω,C =3.19nF ,L =0.8mH ;(2)Q =50 7.20 L =160mH , Q =4007.21 (1)R =4Ω,C =0.25μF ,L =40mH ,Q =100 ;(2)C (132.63μF ~331.57μF ) 7.22 (1) f (0.541MHz ~1.624MHz );(2)Q (68~204.1) 7.23 I 1=22.738nA ,I 2=2.145n A 7.24 f 0=899.53kHz ,f 0=937.83kHz第8章 习题8.1 (1)12730BU V=∠-︒ ,127150CU V=∠-︒ ;(2)22060ACUU V -=∠︒ ;(3)12790BCU U V +=∠-︒8.2 (1)V U V U V U CB A ︒∠=︒-∠=︒∠=1202201202200220 ,,(2),,,A I A I A I CB A ︒∠=︒∠=︒-∠=57.5686.1957.17686.1943.6386.19 8.3 (1)略;(2)I l =6.818A ,I N =0;(3)U 1=95.3V ,U 2=285V 8.4 I l =1.174A ,U l =376.49V 8.5 I l =30.1A ,I p =17.37A 8.6 △ I l =66A ,Y I l =22A , 8.7 △连接,I l =65.82A ,I p =38A 8.8 I N =16.1A ,中线不能去掉。
电路基础第二版课件.ppt
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? 达到新的稳R 定状态:
i = 0 ,i u有C=一U过s 渡期
前一个稳定状态
0
t1
过渡状态
t
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电感电路
(t = 0) R i
+
+
Us
k
uL
-
–
+
L Us -
(t →) R i
+ uL –
k未动k作接前通U,电S 电源路后i处很于长时稳间定状,U电态S/路:R 达i 到新= 的新0 稳的, 定稳u状L定态= 0
小结 求初始值的步骤:
1.由换路前电路(稳定状态)求uC(0-)和iL(0-); 2.由换路定律得 uC(0+) 和 iL(0+)。 3.画0+等效电路。
a. 换路后的电路 b. 电容(电感)用电压源(电流源)替代。
(取0+时刻值,方向与原假定的电容电压、电 感电流方向相同)。
4.由0+电路求所需各变量的0+值。
a0 x
US
dx
t
0
dt
a0x US
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3.电路的初始条件
① t = 0+与t = 0-的概念 认为换路在t=0时刻进行
0- 换路前一瞬间 f (0 ) f (0 )
f
(0
)
lim
t 0
f
(t)
t0
0+ 换路后一瞬间
f
(0
)
lim
t 0
f (t)
t0
f(t)
f (0) f (0 )
? 状态,电感视为短路: uL= 0u,L i=有Us一/R过渡期
前一个稳定状态
北京交通大学基础电路分析总结
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第三章 小 结
一,放大电路的组成原则 1.核心元件:是有源元件,即晶体管或场效应管. 1.核心元件:是有源元件,即晶体管或场效应管. 核心元件 2.直流电源设置:数值,极性的设置要正确. 2.直流电源设置:数值,极性的设置要正确. 直流电源设置 3.电路参数设置:应保证晶体管工作在放大区, 3.电路参数设置:应保证晶体管工作在放大区,场效应管工 电路参数设置 作在恒流区,即建立起合适的静态工作点,保证电路不失真. 作在恒流区,即建立起合适的静态工作点,保证电路不失真. 4.结构的设置:保证的信号传输, 4.结构的设置:保证的信号传输,应能够有效地作用于有源 结构的设置 元件的输入回路,输出信号能够作用于负载之上. 元件的输入回路,输出信号能够作用于负载之上.
注重培养系统的观念,工程的观念,科技进步 的观念和创新意识,学习科学的思维方法.提倡 快乐学习!
七,考查方法
1. 会看:读图,定性分析 会看:读图, 2. 会算:定量计算 会算:
} 考查分析问题的能力Байду номын сангаас
3. 会选:电路形式,器件,参数 会选:电路形式,器件, 考查解决问题的能力-- --设计能力 考查解决问题的能力--设计能力 4. 会调:仪器选用,测试方法,故障诊断,EDA 会调:仪器选用,测试方法,故障诊断, 考查解决问题的能力-- --实践能力 考查解决问题的能力--实践能力
仪器选用测试方法故障诊断eda考查解决问题的能力设计能力考查解决问题的能力实践能力综合应用所学知识的能力系统集成的能力仿真能力创新能力半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的一种物体
四,模拟电子技术基础课的特点
1,工程性 ,
实际工程需要证明其可行性.强调定性分析. 实际工程需要证明其可行性.强调定性分析.
第2章基础电路分析第二版
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I = I ′ + I ′′ =1.4(A)
2I ' '+(I ' '+3) + 2I ' ' = 0 I ' ' = −0.6(A)
叠加定理例题 例2-4
电压源变为11V,求 变化量 ∆I 和电流值 I1 (2)若10V电压源变为 ) 电压源变为 求
2Ω I1 1Ω 2I1
2Ω
∆I
1Ω
Vs1
11V 3A
叠加定理例题 求下图中的 0=? 求下图中的v
vs1 vs2 -vs3
R1 R2 R3
R1 R2 + vS2 R3 R4 + v0 R1 R2 R3 R4 + v0´ -
vo R4
'
+ vS1 -
vS3 +
=
+ vS1 -
+
R1 R2 + vS2 R3 R4 + v 0〞 -
解: 由图可知
R2 // R3 // R4 v0 = vs1 R1 + R2 // R3 // R 4
i v R1 R2 Rn
v
i v R
n 1 1 1 1 = + + =∑ ⋯ R R Rn k=1 Rk 1
G= 1 +⋯+ Gn = ∑Gk G
k =1
n
2. 基本变换关系
i v is
1
电流源并联
is2 isn v
i is
is = ∑ isk
k =1
n
电压源与任意子电路并联
i
端口电压为一个定值 电流取决于外电路
线性电路例题
配套课件 电路分析基础(第二版)--李实秋
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§1.3 基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律(KCL): Kirchhoff’s Current Law 基尔霍夫电压定律(KVL): Kirchhoff’s Voltage Law
1.电路术语:
➢ 支路branch :没有分支的一段电路叫支路。 b 6 ➢ 节点node :三条或三条以上支路的汇接点。 n 4
i1
i2
i3
8 10 i1 10 0.2A
i2
10 4
5
1.25A
i3 i1 i2 0.2 1.25 1.45A
注:电路图中所标方向均为参考方向。 参考方向一经选定,不再改变。
2.电压:
➢ 定义:电路中 a 、b 两点间的电压表明了单位正电 荷由 a 点转移到 b 点能量的改变量。
equivalent analysis method 重点:
• 等效的定义 • 两种实际电源的等效互换 • 无源和含源单口网络的等效化简
§2.1 单口电路等效的概念
The equivalent condition of one-port networks
如果一个单口电路N1和另一个单口电路 N2 端口 的VAR完全相同,则这两个单口电路对端口以外的电 路而言是等效的,可进行等效互换。
i1 +
u1 _
i2 +
b i1
u2
_
i2=b i1
CCCS
➢受控源在电路中的一般画法 :
§1.7 电位的计算
电路中某点的电位就是该点对参考点的电压。 参考点:电位为零的点,用“⊥”表示。
例 : 电路如图,求A点电位 UA 。
例 : 电路如图,求A点电位 U A和B点电位 UB 。
电子电路中的一种常用画法:
电路分析基础(第二版)习题答案详第2章
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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。
计算机电路基础(第二版)_第二章_电路的分析方法
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本章主要内容
2.1 电阻的串联与并联
2.2 2.3 2.4 *2.5
电路分析方法 叠加定理 戴维南定理 最大功率输出
可归结为: 可归结为: 串联和并联。
• 2.1.1 电阻的串联:
• • • • • 两个或更多个电阻依次按首尾顺序进行连接称为串联。 特点: 1.流过串联电阻的电流是相同的 2.电阻串联的结果可等效成一个电阻。 n个电阻串联,其等效电阻为: R = R1 + R2 +...... + Rn 3.串联电阻具有分压的作用。
• (3)将E1短路 画出电压源 2单独作用下的电路 图(c) 画出电压源E 将 短路,画出电压源 单独作用下的电路,图 • 规定各支路电流方向。各个支路的电流,得: 规定各支路电流方向。各个支路的电流, • I2 “ = I1 “ ; I1 ” = I2 “ ; I3" = I2"―
• (4) 以原图 中支路电流的参考方向为准,求两个独立电源 以原图(a)中支路电流的参考方向为准 中支路电流的参考方向为准, 共同作用下各支路上的电流 叠加)值 下各支路上的电流(叠加 共同作用下各支路上的电流 叠加 值: • I1 = I1'- I1" • I2 = I2"- I2' • 和 I = I '+ I "
2.1.1 电阻的并联
两个或多个电阻并接,称为电阻并联。
• 电阻并联的特点是: • 1.每个并联电阻上的电压是 相同的。 • 2.并联后的总电阻可用一个 等效电阻R表示:
• • •
1 R
1 1 = + R1 R2
R1 R 2 R= R1 + R 2
• 3.并联电阻具有分流作用. • 分流电流大小与并联电阻的阻值成反比 U R2 • I1 = =I R1 R1 + R2 • •
《电路分析基础》第2版-习题参考答案
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《电路分析基础》各章习题参考答案《电路分析基础》各章习题参考答案第 1 章 习题参考答案习题参考答案1- 1 (1) 50W ; (2) 300 V 、25V, 200V 、75 V ; (3)2=12.5 QR a =100 Q, R 4=37.5 Q 1- 2 V A =8.5V =8.5V,, V m =6.5V =6.5V,, V B =0.5V =0.5V,, V C =- 12V , V D =-19V =-19V,, V p =-21.5V =-21.5V,, U A B AB =8V =8V,, U B C BC =12.5=12.5,,U DA =-27.5V1-3 电源电源((产生功率产生功率)): A 、 B 元件;负载元件;负载元件;负载((吸收功率吸收功率)): C 、 D 元件;电路满足功率平衡元件;电路满足功率平衡元件;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 A F AF =99V, U C E 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 B E BE =94V, U B F BF =98V, U C A CA =- 3 V1-5 I 〜0.18A ,6 度,度,2.7 2.7 元 1- 6 I=4A , I 1=11A =11A,,I 2=19A 1-7 (a) U=6V , , (b) U=24 V , (c) R=5Q , Q, (d) I=23.5A 1- 8 (1) i 6=-1A ; (2) u 4=10V, u 6=3 V ; (3) P 1=-2W 发出发出, P , P 2 2 =6W 吸收吸收, P , P 3 3 =16W 吸收吸收, ,P 4 =-10W 发出发出, P , P 5 5 =-7W 发出发出, P , P 6 6 =-3W 发出发出1- 9 I=1A, , U s =134V , R ~ 7.8Q 1- 10 S断开:断开:断开:U U AB =- 4.8V , U AO =- 12V , U BO =-7.2V ;S 闭合:闭合:闭合:U U AB = -12V, U A O AO = - 12V , U BO =0V 1- 11支路支路 3 3,节点,节点,节点 2 2,网孔,网孔,网孔 2 2 ,回路,回路,回路 3 3 1- 12节点电流方程:节点电流方程: (A) I (A) I 1 +I 3- I 6=0=0,,(B)I 6- I 5- I 7=0=0,,(C)I 5 +I 4-I 3=0 回路电压方程:① I6 R 6+ U S 5 S5 +I 5 R 5- U S 3 +1 3 3 R 3=0 ,②-15 R 5- U S 5+ I 7R 7- U S 4 =0 ,③-丨3 R 3+ U S3 + U S 4 S4 + I 1 1 R 2+ I 1 1 R 1=01- 13 UA B AB =11V , I 2=0.5A , l 3=4.5A , R 3~ 2.4 Q 1-14 VA =60V V C =140V V D =90V U A C AC =- 80V U AD =- 30V U CD =50V 1- 15 I 1=- 2A I 2=3A I 3=- 5A I 4=7A I 5=2A第 2 章 习题参考答案习题参考答案2- 1 1 2.42.4 Q 5 A 2- 2 (1) 4 V 2 V 1 V; (2) 40 mA 20 mA 10 mA 2-3 1.5 Q 2 A 1/3 A 2-4 6 Q 36 Q 2-5 2 2 A 1 A A 1 A 2-6 1 1 A A2-7 2 2 A A 2- 8 1 1 A A2- 9 I1 1 = -1.4 A I2 = 1.6 A I3 = 0.2 A 2- 10 I1 1 = 0 A I2 = -3 A P 1 = 0 W P 2 = -18 W 2-11 I i = -1 mA , I 2 = - 2 mA , E 3 = 10 V 2- 12 I 1 = 6 A , I 2 = -3 A ,I 3 = 3 A 2- 13 I1 1 =2 A , , I 2 = 1A , , I3 = 1 A , I4 =2 A , , I5 = 1 A 2-14 2-14 V V a = 12 V , I 1 = - 1 A ,I 2 = 2 A 2-15 2-15 V V a = 6 V , I 1= 1.5 A , I 2 = - 1 A ,I 3= 0.5 A 2-16 2-16 V V a = 15 V , , I 1 = - 1 A , , I 2 =2 A , , I 3= 3 A 2-17 2-17 I I 1 = -1 A ,, I 2 = 2 A 2-18 2-18 I I 1 =1.5 A , , I 2 = - 1 A , , I 3= 0.5 A 2-19 2-19 I I 1 =0.8 A , , I 2 = - 0.75 A , , I 3 = 2 A , I 4 = - 2.75 A , I 5 = 1.55 A 2-20 2-20 I I 3= 0.5 A 2-21 U o o = 2 V , R o = 4 Q ,Q, I 00 = 0.1 A 2-22 I 55 = -1 A 2-23 2-23 (1) I (1) I5 5 = 0 A , U ab = 0 V ; (2) I 5 5 = 1 A , U ab = 11 V 2-24 I L = 2 A2-25 I s s =11 A , , R 0 = 2 QQ 2-26 2-26 18 18 Q, - 2 Q ,Q, 12 Q 2-27 U == 5 V 2-28 I =1 A2-29 U == 5 V 2-30 I =1 A2-31 2-31 10 V 10 V ,, 180 Q 2-32 U 0 = 9 V , R 0 = 6 Q ,Q, U=15 V 第3章习题参考答案章习题参考答案3- 1 50Hz, 314rad/s, 0.02s, 141V, 100V, 120° 3-2 200V, 141.4V 3-3 u=14.1si n (314t-60 °V3- 4 (1) ®u1-贏2= 120° (2) ®1 = -90-90° °%= - 210°210°, , %1-屁=120=120° (不变° (不变) 3-5 (1) U^50 .^_90V , U 2 =50 .2.2 - 0 V ; ; (2) U 3=100 2 sin (3t+ 45 °)V , U, U 4=100 ■■ 2 sin ( ®t + 135 °)V 3- 6 (1) i 1=14.1 sin ( 72 °)A ;; (2) U 2=300 sin ( 3—60 °)V3- 7错误:(1),1),⑶,⑶,⑶,(4), (5) (4), (5) 3-8 (1) R ; (2) L ; (3) C; (4) R 3-9 i=2.82 sin (10t-30 °)A , Q~ 40 var , Q~ 40 var 3-10 u =44.9sin (3141-135 °V, Q=3.18 var 3- 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 °)A 3- 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章习题参考答案章习题参考答案4-1 (a) Z =5. 36.87 J, Y =0.2 / 36.87 S ; (b) ; (b) ZZ =2.5 - 2/ 45 门,Y =0.2.2/45 S 4- 2 Y=(0.06-j0.08) S , , R ~ 16.67 Q, X L =12.5 Q, L ~0.04 H 4-3 U R =6 0^0 V U L =8080//90 V , , U S =100100^^53.13 V 4-4 卩=2 0 £ 3 6.874-5 Z =100 =100 22^45 ;:;: ■,卩=1^0 A , , U R =100100^^0 V , U L =125125//90 V , , U C =2525/ /90 V 4-6 Y =0.25 2^45 S , U =4 “2/0 V ,卩R = .2. 0 A , , I L =0.^ 2 / 90 A , , I C =1.21.2..2/90 A4-7 ll =1 0.=1 0.「2 4 5,A U S =100 乙 90 V 4-8 (a) 30 V ; (b) 2.24 A 4-9 (a) 10 V ; (b) 10 A (b) 10 A 4-10 10 (a) (a) 10 V ; (b) 10 V (b) 10 V 4- 11 U=14.1 V4- 12 UL 1 =15 V , U C 2 =8 V , U S =15.65 V 4-13 4-13 U U X 1 =100 V , U 2 =600 V , , X 1=10Q, X 2=20 Q, X 3=30 Q 4-14 Z =20 .2 45 门,l =2. -45 A , h , h = 2 0 = 2 0 A , .2/-90 A , U ab ab==0V 4- 15 (1)1 =£2 2 A A , Z RC =5、2「,「, Z =5 10 门;门;(2) R (2) R =10 门,门,X X ^1010'J 'J4-16 P = 774.4 W , Q = 580.8 var, S = 968 V A- 4-17 l 1 = 5 A , l 2 = 4 A 4-18 4-18 I I 1 = 1 A , I 2 =2 A , l =.5. 26.565 A , S =44.72. -26.565 V V V A A 4-19 Z=10", I =190A I=190A ,U R2 =5 2 135 V , P =10 W 64-20 a =5X10 rad/s , p = 1000 = 1000 Q ,Q, Q = 100 , l = 2 mA , U R =20 mV , U L = U C = 2 V 4-21 30 =104 rad/s , p = 100 = 100 Q ,Q, Q = 100 , U = 10 V , I R = 1 mA , I L = I C = 100 mA 4-22 L 1 1 = 1 H , L 2 ~ 0.33 H 第5章习题参考答案章习题参考答案5- 3 M = 35.5 mH5- 4 301 =1000 rad/s ,3,302=2236 rad/s5-5 Z 1 = j31.4 Q , Q , Z 2 = j6.28 Q Q 5-6 Z r = 3+7.5 Q Q 5-7 M = 130 mH 5- 8 “2 二-2/45 A5- 9 U1 = 44.8 V 5- 10 M12 12 = 20 mH , 11 = 4 A 5- 11 U 2 = 220 V , I 1 = 4 A5- 12 n = 1.95- 13 N2 = 254 匝,匝,匝,N N3 = 72 匝 5- 14 n = 10 , P 2 = 31.25 mW章习题参考答案章习题参考答案(1) A 相灯泡电压为零,相灯泡电压为零,B 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 2.2A,,B 相为3.8A U L = 404 VU A N =202202/ -/ -47 47 Vcos $ = 0.961 , Q = 5.75 kvar Z =334 28.4 门(1) I p p = 11.26 A , Z = 19.53 / 42.3 °Q; (2) I p p = I l l = 11.26 A , P = 5.5 kW U l = 391 Vi A =22 2sin(・t —53.13 ) Ai B =22 .2sin(・t —173.13 ) Ai C =22 2 sin(,t 66.87 ) AU V = 160 V(1) 负载以三角形方式接入三相电源负载以三角形方式接入三相电源(2) I — =3.8 T 2 -15 A , 1仁 =3.3.^-2/ ^-2/ 135 A , , 仁 =3.8、「2也105 AI A =3.8、. 6/「45 A , I B =3.8I Q 165 A , , I c =3.8.6. 75 AL = 110 mH , C = 91.9 mF 章习题参考答案章习题参考答案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 ------------- 2u 2(t) msin(,t —-arctan 1)V , R 2 (丄J 2z 2 R '直流电源中有交流,交流电源中无直流直流电源中有交流,交流电源中无直流U 1=54.3 V , , R = 1 Q, L = 11.4 mH ;约为约为 8% 8% , , ( L'= 12.33 mH ) 使总阻抗或总导纳为实数使总阻抗或总导纳为实数((虚部为虚部为 0)0)的条件为的条件为的条件为 尺二尺二& = & = R x = Rx = ■ L/C ■ L/C G =9.39 折,C 2 =75.13 M F L 1 = 1 H , L 2 = 66.7 mHC 1 = 10 M F, C 2 2 = 1.25 M F章习题参考答案章习题参考答案第6 6-1 6-3 6-4 6-5 6-6 6-7 6-8 6-9 6-10 6-11 6-12 6-13 6-14 6- 15 第7 7- 1 7-2 7-3 7-4 7-5 7-6 7-7 7-87-9 7- 10 第88- 6 8-78-8i L (0+) = 1.5mA , U L (0+) = - 15V- 15V h (0+) = 4A , i 2(0+) = 1A , U L (0+) = 2V 2V ,i 1(s )= 3A , i 2(^)= 0, U L ()= 0 i 1 1 (0+) = 75mA , i 2(0+) = 75mA , i 3(0+) = 0, U L 1 (0+) = = 0, U L 2(0+) = 2.25V 2.25V6i c (t)二 2訂 A 4t U L (t) =6e _V u C (t) =10(1 _eg )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 1 t 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 -V , (3) t = 0.1s u C (t) =10 _9e 」° V 10t _ i L (t) =5e 一 A (a)f(t) =1(t —t 。
第10章-电子技术基础(第2版)-虞文鹏-清华大学出版社
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单稳态触发器的暂稳态通常是靠RC电路的充电、放电过程来维持的。根据RC电路的不同 接法(是接成微分形式还是接成积分形式),可将单稳态触发器分为微分型和积分型 两种。
(3) t>t2为电路的恢复期 (4) 输出脉冲宽度tW的计算。
脉冲单元电路>>> 10.1 集成逻辑门构成的脉冲单元电路
2.积分型单稳态触发器 积分型单稳态触发器的电路如图 (a)所示。图中RC构成积分电路连接在与非门G1和G2 之间。门G2的输出uo2作为触发器的输出。 触发器的工作波形如图 (b)所示,下面讨论它的工作过程。 (1) 0~t1为稳定状态 (2) t1~t2为暂稳态
波形变换及整形示意图
脉冲单元电路>>> 10.1 集成逻辑门构成的脉冲单元电路
(2) 抑制干扰。
抑制干扰示意图
脉冲单元电路>>> 10.1 集成逻辑门构成的脉冲单元电路
(3) 脉冲幅度鉴别
脉冲幅度鉴别示意图
脉冲单元电路>>> 10.1 集成逻辑门构成的脉冲单元电路
4.集成施密特触发器 施密特触发器具有良好的波形整形功能,因此无论是在TTL门电路还是在CMOS门电路 中,都具有带施密特触发器作为输入的反相器和与非门,并且手册上都会标注。如 CC40106是CMOS六反相器(施密特触发)、CC14093是CMOS二输入与非门(施密特触发)、 CT5414/CT7414是TTL六反相器(施密特触发)、CT54132/CT74132是TTL四2输入与非门(施 密特触发)等。图1和图2所示为带有施密特触发器作为输入的非门和与非门的逻辑符号。
《电路基础(第2版)》第1章PPT课件
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-
19
(2)实际电流源的模型
I
U
+
Us
Ri
UR
+
Us
-
-
0
R iI
U I
(a) 图1.9实际电压源的模型及伏安特性 (b)
IRs + I
Is
U RS
R
_
(a) 图1.10实际电流源的模型及伏安特性 (b)
如果电流源输出电流是随着端电压的变化而变化的,这就是实际电流源。实际电流源可以用 一个理想电流源IS和内电阻RS相并联的模型来表示。见图1.10(a)所示为实际电流源的模型。
-
开关
干电池
灯 Æ
(a)
S RO
+
Us _
R
(b)
2
由电器设备和元器件按一定方式联接起来,为电流流通提供路径的总体称为电路,也
叫网络。所有电路从本质上来说都是由三部分组成:电源、负载、中间环节。
(1)电源。它是给电路提供能源的设备、器件,其作用是把化学能、光能、机械能等 非电能转换为电能。常见的电源有蓄电池、干电池、太阳能电池和发电机等。
(2)负载。通常也称为用电器,它是将电能转换成其它形式能的元器件或者设备。如 电灯、电动机、扬声器等。
(3)中间环节。其作用是将电源和负载连接起来形成闭合电路,并对整个电路实行控 制、保护及测量。主要包括:连接导线、控制电器(如开关、插头、插座等)、保护电器 (如熔断器等)、测量仪表(如万用表等)。
当电容两端电压与电流取关联参考方向时, 电容元件的瞬时吸收功率为:
与电感元件的瞬时储能类似,电容元件某 一时刻的瞬时储能也是瞬时吸收功率的累 积,即:
设 u(-) = 0 ,则电容元件的瞬时储能为:
《电路分析基础(第2版)》大学考试试题A卷及参考答案
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2021-2022年度大学期末考试试卷《电路分析基础(第2版)》大学考试试题A卷及参考答案一、填空题(每空1分,共22分)1、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为电,大小和方向均随时间变化的电压和电流称为电,大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为___电。
2、凡是用电阻的串并联和欧姆定律可以求解的电路统称为电路,若用上述方法不能直接求解的电路,则称为电路。
3、两个正弦量之间的相位之差称为相位差,频率的正弦量之间不存在相位差的概念。
4、与正弦量具有一一对应关系的复数电压、复数电流称之为。
最大值的模对应于正弦量的值,有效值的模对应正弦量的值,它们的幅角对应正弦量的。
Z,总电流等于。
5、理想并联谐振电路谐振时的阻抗6、当实际变压器的很小可以忽略时,且耦合系数K= 时,称为变压器。
这种变压器的量和量均为有限值。
7、三相电源作Y接时,由各相首端向外引出的输电线俗称线,由各相尾端公共点向外引出的输电线俗称线,这种供电方式称为制。
二、判断下列说法的正确与错误(每小题1分,共7分)1、集总参数元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行。
()2、叠加定理只适合于直流电路的分析。
()3、电抗和电阻的概念相同,都是阻碍交流电流的因素。
()4、几个复阻抗相加时,它们的和增大;几个复阻抗相减时,其差减小。
()5、串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中,也广泛应用于电力系统中。
()6、由于线圈本身的电流变化而在本线圈中引起的电磁感应称为自感。
()7、三相电路只要作Y形连接,则线电压在数值上是相电压的3倍。
()三、单项选择题(每小题2分,共14分)1、两个电阻串联,R1:R2=1:2,总电压为60V,则U1的大小为()A、10VB、20VC、30V2、自动满足基尔霍夫第一定律的电路求解法是()A、支路电流法B、回路电流法C、结点电压法3、电容元件的正弦交流电路中,电压有效值不变,当频率增大时,电路中电流将()A、增大B、减小C、不变4、在RL串联的交流电路中,R上端电压为16V,L上端电压为12V,则总电压为()A 、28VB 、20VC 、4V 5、下列说法中,( )是不正确的。
电路分析基础(第二版)试题库及答案(大学期末复习资料)
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第1章试题库一、填空题(建议较易填空每空0.5分,较难填空每空1分)1、电流所经过的路径叫做,通常由、和三部分组成。
2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类,其中电力系统的电路其主要功能是对发电厂发出的电能进行、和;电子技术的电路主要功能则是对电信号进行、、和。
3、实际电路元件的电特性而,理想电路元件的电特性则和。
无源二端理想电路元件包括元件、元件和元件。
4、由元件构成的、与实际电路相对应的电路称为,这类电路只适用参数元件构成的低、中频电路的分析。
5、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为电,大小和方向均随时间变化的电压和电流称为电,大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为电。
6、是电路中产生电流的根本原因,数值上等于电路中的差值。
7、具有相对性,其大小正负相对于电路参考点而言。
8、衡量电源力作功本领的物理量称为,它只存在于内部,其参考方向规定由电位指向电位,与的参考方向相反。
9、电流所做的功称为,其单位有和;单位时间内电流所做的功称为,其单位有和。
10、通常我们把负载上的电压、电流方向称作方向;而把电源上的电压和电流方向称为方向。
11、定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系,与电路的连接方式无关;定律则是反映了电路的整体规律,其中定律体现了电路中任意结点上汇集的所有的约束关系,定律体现了电路中任意回路上所有的约束关系,具有普遍性。
12、理想电压源输出的值恒定,输出的由它本身和外电路共同决定;理想电流源输出的值恒定,输出的由它本身和外电路共同决定。
13、电阻均为9Ω的Δ形电阻网络,若等效为Y形网络,各电阻的阻值应为Ω。
I A,内14、实际电压源模型“20V、1Ω”等效为电流源模型时,其电流源=S RΩ。
阻=i15、直流电桥的平衡条件是相等;负载上获得最大功率的条件是等于 ,获得的最大功率=min P 。
16、如果受控源所在电路没有独立源存在时,它仅仅是一个 元件,而当它的控制量不为零时,它相当于一个 。
电路分析论文
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目录一、题目的简要描述 (2)二、实验原理及计算方法 (2)三、主体实验 (5)仿真电路 (5)仿真结果 (6)四、拓展实验 (7)实验原理 (7)仿真电路 (8)仿真结果 (9)五、课题的意义 (10)基本介绍 (10)优缺点 (10)应用 (11)发展前景 (11)六、知识补充 (11)DC/DC变换释义 (11)开关电源的工作原理 (12)七、小结 (12)八、心得体会 (12)九、参考文献 (13)DC-DC电压转换电路原理研究一、题目的简要描述在各种电子设备中,经常需要将输入的直流电压转换到电路所需要的直流电压,同时,将不稳定的直流电压变成稳定的电压,这种电路称为DC-DC电源电路。
电路通常用电子开关器件和起储能和平滑作用的电感和电容构成。
其基本原理为,将由市电变压、整流、滤波或电池得到的直流电源,经稳压后加于自激振荡器,利用振荡晶体管作为断续开关,控制直流电源的接通和断开,由此产生的高频电压经过变频变压、整流、滤波,获得所需的直流高压。
在此同时,输出电压Uo的另一路经取样、基准、放大电路、回控振荡器,使输出电压稳定。
二、实验原理及计算方法图1-1是降压转换器的原理电路,图1-2是升压转换器的原理电路。
电路中两个开关周期交替闭合,由电压vsw 控制(图1-3)。
在一个周期开始的0-- t1期间,s1闭合,s2断开如图1-1(a)和图1-2(a);在t1--T期间,s1断开s2闭合, 如图1-1(b)和图1-2(b)。
图1-1 降压转换器Rv (b)(a)ΩRvΩ图1-2 升压转换器1图1-3 开关动作的控制电压0——t 1时刻有:U in =U L +U C U L =L di dti=CdUc dt+Uc R化简可得:d 2Uc dt 2+1RC dUc dt+Uc LC =U inLC代入数据的特征方程为:s 2+200s+106=0解得:s 1=-100+1000j s 2=-100-1000j 显然开关变换频率f=1000/2Π≈159Hz实验中取f=20kHz 使开关变换频率远小于电压变换频率,由于开关的变化,使产生的电感电压为直流脉冲,分析可得产生的电感电流为三角波,其关系如下图所示:设i L (0)=0 Uc(0)=00—t 1:i L (t)=1L ∫U L t −∞dt=1L ∫(U in −Uo )dt t 1Ot 1—T : i L (t)=1L∫(−Uo)dt Tt1又因为i L (0) =i L (T) 最后可以推出:U 0=t 1T U in =dU in同理升压转换电路中有输入电压、输出电压、占空比之间的关系为:U 0=11−t 1/TU in =11−dU in三:主体实验仿真电路电路一(降压):电路二(升压):注:细节原理同电路图一仿真结果图一:方波图二:方波四:拓展实验实验原理将电路中的开关s2用二极管代替,在图2-1中,正极在下方;在图2-2中,正极在左侧。
电路基础第二版课后习题答案分析潘双来
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答案 1-3求电路中未知的u 、i 、R 或p 的值。
解:(a) i = -0.5A ;(b) u = -6V ; (c) u = -15V t e -; (d) i = 1.75cos2t A ; (e) R =3Ω; (f ) p = 1.8 2cos 2t W .1-13 图示电路中的电源对外部是提供功率还是吸收功率?其功率为多少?解:(a) 供12W ; (b) 吸40W ;(c) 吸2W ;(d) 2V 供26W ;5A 吸10W (总共向外供16W )。
1-15 求图示各电路中电压源流过的电流和它发出的功率。
解:(a) i = 0.5A,p 发 = 1W(b) i = 2A, p 发 = 4W ;(c) i = - 1A, p 发= - 2W ; (d) i = 1A, p发= 2W.1-18 (1) 求图(a)电路中受控电压源的端电压和它的功率;(2) 求图(b)电路中受控电流源的电流和它的功率;(3) 试问(1)、(2)中的受控源可否用电阻或独立源来替代,若能,所替代元件的值为多少?并说明如何联接。
解:W 72 ,V 242 )1(1==p U (发出);(a)5Ω4Ω7cos2t V +- R-6t 15+12e V+ -(d) (e) ( f )-6t p =?i2A 3Ω u 5 3Ωe -t Au -(b) (c)(a) (b)(c)(d)(b)(c)(d)(a)(b)(a)W 15 ,A 36 )2(2==p I (吸收);(3) 图(a)中的VCVS 可用下正上负的24V 电压源替代; 图(b)中的CCCS 可用3A ↓的电流源或(5/3)Ω的电阻替代。
1-19 试用虚断路和虚短路的概念求图示两电路中的 i 1 、i 2 及u 0 的表达式。
解:(a) i 1 = 0,u 0 = U S ,i 2 = U S /L (b) i 1 = i 2 = U S /R 1 ,u 0 = - R f U S /R 1 .1-22 求图示各电路中的u ab ,设端口a 、b 均为开路。
基础电路分析第二版修订本清华大学出版社北京交通大学出版社
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(un1 un2 )iˆ4 un2iˆ5 (un2 un3 )iˆ6
un1 (iˆ1 iˆ2 iˆ4 )
un2 (iˆ4 iˆ5 iˆ6 )
un3 (iˆ2 iˆ3 iˆ6 ) 0
例1 (1) R1=R2=2, Us=8V 时 ,
I1 R1
(2)
I1=2A, U2 =2V R1=1.4 , R2=0.8, Us=9V时,
64
2
3
3
1
(uˆk , iˆk )
定理证明:
1 iˆ1 iˆ2 iˆ4 0
对电路2应用KCL:
2 iˆ4 iˆ5 iˆ6 0
3 iˆ2 iˆ3 iˆ6 0
b
uk iˆk u1iˆ1 u2iˆ2 u6iˆ6
k 1
un1iˆ1 (un1 un3 )iˆ2 un3iˆ3
i2 i1 uS1 uS2
或
uS1i1 uS 2i2
当 uS1 = uS2 时,i2 = i1
短路
c 电流
+ uS2
–
d
证明: 由特勒根定理:
b
b
uk i k 0 和
uˆk ik 0
k 1
k 1
b
b
即:
uk i k u1 i1 u2 i 2 uk i k
k 1
k 3
b
u1 i1 u2 i 2 Rkik i k 0
Us
+ –
I1=3A, 求此时的U2 。
+ U1 –
无源 电阻 网络
P
I2 +
R2 U2 –
解 把(1)、(2)两种情况看成是结构相同,参数不同
的两个电路,利用特勒根定理2
配套课件 电路分析基础(第二版)--马颖
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电路原理图
4.操作步骤及数据 记录
【技能训练3.1】
叠加定理的验证
1.技能训练目 标
(1)验证线性电路叠加原理的正确性。
(2)加深对叠加定理内容及适用范围的理解。
2.使用器材
双路直流稳压电源 叠加定理实验箱电路 直流电压表
4.操作步骤及数据 记录
【技能训练1.3】
电压、电位的测定 及
基尔霍夫定律的验 证
1.技能训练目 标
(1)学会测量电路中各点电位和电压的方法,理解 电位的相对性和电压的绝对性。
(2)验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫 定律的理解;
(3)学会应用基尔霍夫定律检查实验数据的合理性。
2.使用器材
戴维南定理:任何一个线性有源网络,都可以用一个理想 电压源与一个电阻串联的实际电压源模型来等效代替。
戴维南定理实验电路
4.操作步骤及数据 记录 (1)用开路电压、短路电流法测定等效电路的UOC、ISC,
并(2计)算测出量R有O 源二端网络的外特性曲线。
(3)验证戴维南定理。
图3-17 负载功率pL~RL曲线
(4)绘制功率曲线验证最大功率传输定理。
【技能训练5.1】
正弦交流电的测量
1.技能训练目 标
(1)掌握信号发生器各旋钮、开关的作用及其使用方 法;
(2)初步掌握用示波器观察波形、定量测出正弦信号 和脉冲信号波形;
(3)掌握交流毫伏表的使用。
2.使用器材
函数信号发生器
双踪示波器
交流毫伏表
3.训练内容与 方(法1)正弦交流信号和方波脉冲信号是
2)正弦波信号的观测
表5-3 波形幅值测量记录
第1章基础电路分析第二版
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二. 集中参数假说(1) 第1章基础电路分析第二版2009.12009.1
集中化条件:设实际电路的最大尺寸为
d ,电路中的电磁信号(电压或电流)
的波长为λ,则电路的集中化条件可以
表示为 d << λ。
集中化条件成立时有:
在电路所在区域内波动现象可忽略: 1.变量分布均匀,只是时间函数; 2.信号在电路空间传播不需要时间; 3.电磁能量不通过自由空间传递。
v=dw / dq
a+
v
b
-
v 基本单位:伏特(V)
辅助单位:kV、mV、μV
量纲为:J/C
电压的参考方向可任意 选定,已经选定,列写方程 时就不能再改变。其实际方 向由计算结果与参考极性共
同确定。
a、b两点间的电压可表示成: v ab
集中参数电路中的电压有唯一性
第1章基础电路分析第二版2009.12009.1
无源元件: 其能量w在任何时刻均有非负值 (吸收能量)
t
w(t) pd 0
一般无源电路亦满足上式
有源元件: 一般而言,需要提供电源才能工作的元件为有源元件, 如受控源、运算放大器,
有源电路不满足上式
第1章基础电路分析第二版2009.12009.1
第二节 电路变量
第1章基础电路分析第二版2009.12009.1
图a 简单实际电路
直接对实际电路进行分析,有诸多 不便,因此引入电路模型,对电路进行 分析不是针对实际电路,而是电路模型。
图b 简单电路模型
一. 实际电路与电路模型 第1章基础电路分析第二版2009.12009.1
实际电路:是由实际电气器件互相连接而成,是构成 各种电子系统的基本构件。
实际电路
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4.4 特勒根定理 (Tellegen’s Theorem)
1. 特勒根定理1
任何时刻,对于一个具有n个结点和b条支路的集总电路,
在支路电流和电压取关联参考方向下,满足:
b
uk ik 0
k 1
功率守恒
表明任何一个电路的全部支路吸收的功率 之和恒等于零。
定理证明:
应用 1 i1 i2 i4 0 KCL: 2 i4 i5 i6 0
a
线性
+ u1
–
电阻 网络
NR
b
(b)
则两个支路中电压电流有如下关系:
u2 u1 iS1 iS 2
或
u1iS1 u2iS 2
当 iS1 = iS2 时,u2 = u1
2
–
P
已知: U1=10V, I1=5A, U2=0, I2=1A U 2 10V
解
U1 I1 U2( I 2 ) U1(I1) U 2 I2
U1 2I1
I2
+
U2
–
求U1 .
U1
U1 2
U1(I1) U 2
I2
10 U 1
U 1 (5) 10 1
2
U 1 1V.
应用特勒根定理需注意:
(un1 un2 )iˆ4 un2iˆ5 (un2 un3 )iˆ6
un1 (iˆ1 iˆ2 iˆ4 )
un2 (iˆ4 iˆ5 iˆ6 )
un3 (iˆ2 iˆ3 iˆ6 ) 0
例1 (1) R1=R2=2, Us=8V 时 ,
I1 R1
(2)
I1=2A, U2 =2V R1=1.4 , R2=0.8, Us=9V时,
第4章 电路定理 (Circuit Theorems)
4.1 叠加定理 (Superposition Theorem)
4.2 替代定理 (Substitution Theorem)
4.3 戴维宁定理和诺顿定理
(Thevenin-Norton Theorem)
4.4 特勒根定理 (Tellegen’s Theorem) 4.5 互易定理 (Reciprocity Theorem) ***4.6 对偶原理 (Dual Principle)
i2 i1 uS1 uS2
或
uS1i1 uS 2i2
当 uS1 = uS2 时,i2 = i1
短路
c 电流
+ uS2
–
d
证明: 由特勒根定理:
b
b
uk i k 0 和
uˆk ik 0k 1Fra bibliotekk 1b
b
即:
uk i k u1 i1 u2 i 2 uk i k
k 1
k 3
b
u1 i1 u2 i 2 Rkik i k 0
uS1i1 0 iˆ2 0 i1 uS2i2
即:
i2 i1 uS1 uS2
或
uS1i1 uS 2i2
搞定!耶!
a
uS1 + – b
线性 电阻 网络
NR
c
a
i2 i1
d
b
线性 电阻 网络
NR
c
+ uS2
–
d
(a)
(b)
情况2
激励
电流源 响应
a iS1
b
线性
c
电阻 网络
+ u2
–
NR
d
(a)
64
2
3
3
1
(uˆk , iˆk )
定理证明:
1 iˆ1 iˆ2 iˆ4 0
对电路2应用KCL:
2 iˆ4 iˆ5 iˆ6 0
3 iˆ2 iˆ3 iˆ6 0
b
uk iˆk u1iˆ1 u2iˆ2 u6iˆ6
k 1
un1iˆ1 (un1 un3 )iˆ2 un3iˆ3
支路电 压用结 点电压 表示
1. 特勒根定理2
任何时刻,对于两个具有n个结点和b条支路的集总电路,
当它们具有相同的图,但由内容不同的支路构成,在支路电
流和电压取关联参考方向下,满足:
b
uk iˆk 0
k 1 b
uˆk ik 0
k 1
拟功率定理
2
4
5
1
64
2
3
3
1
(uk , ik )
2
4
5
1
Us
+ –
I1=3A, 求此时的U2 。
+ U1 –
无源 电阻 网络
P
I2 +
R2 U2 –
解 把(1)、(2)两种情况看成是结构相同,参数不同
的两个电路,利用特勒根定理2
由(1)得:U1=4V, I1=2A, U2=2V, I2=U2/R2=1A
由(2)得 : U 1 9 31.4 4.8V, I 1 3A, I 2 U 2 /R2 (5/4)U 2
U1( I1) U2 I 2
b
Rk Ik Iˆk
U1(I1) U 2
I2
b
Rk Iˆk Ik
( 负号是因为U1, Ik1的3 方向不同)
k3
U 2 2.4 / 1.5 1.6V
4 3 21.25U 2 4.8 2 U 21
例2.
I1 +
U1 –
P
I1
+ U2 I2 –
+
U1
(1)电路中的支路电压必须满足KVL; (2)电路中的支路电流必须满足KCL; (3)电路中的支路电压和支路电流必须满足关联参考方向;
(否则公式中加负号) (4)定理的正确性与元件的特征全然无关。
4. 5 互易定理 (Reciprocity Theorem)
互易性是一类特殊的线性网络的重要性质。一个具有互 易性的网络在输入端(激励)与输出端(响应)互换位置后, 同一激励所产生的响应并不改变。具有互易性的网络叫互易 网络,互易定理是对电路的这种性质所进行的概括,它广泛 的应用于网络的灵敏度分析和测量技术等方面。
b
kb3
uk ik u1 i1 u2 i2 uk ik
k 1
k3
b
u1 i1 u2 i2 Rk ik i k 0
k3
两式相减,得
u1iˆ1 u2iˆ2
u1 i1 u2 i2
将图(a)与图(b)中支路1,2的条件代入,即:
u1 uS1, u2 0 , u1 0, u2 uS2
3 i2 i3 i6 0
4 1
2
2
5
6
4
3
b
uk ik u1i1 u2i2 u6i6
3
k 1
1
un1i1 (un1 un3 )i2 un3i3
(un1 un2 )i4 un2i5 (un2 un3 )i6
un1 (i1 i2 i4 ) un2 (i4 i5 i6 ) un3 (i2 i3 i6 ) 0
1. 互易定理
对一个仅含电阻的二端口电路NR,其中一个端口加激励源, 一个端口作响应端口,在只有一个激励源的情况下,当激励 与响应互换位置时,同一激励所产生的响应相同。
情况1
激励
电压源
响应
a
线性
c
a
线性
uS1 + –
b
电阻 网络
NR
i2 i1
d
b
电阻 网络
NR
(a)
(b)
则两个支路中电压电流有如下关系: