电路基础习题
Ns
R
的电源Us成线性关系,则有
UR K1I1 K2US
I
R
K 3 I1
K4U S
UR R K1I1 K2U S
IR
K3 I1 K4U S
代入题中所给条件,可得
12
4 4
3 K1 3 K3
K 2U S K4U S
6
1.2 K 1 1.2 K 3
代入方程组①,可将结点电压方程整理为 1Ω ④
u2 0.2Ω
0.5Ω
1Ω
2V
③
(b)
例3、 设电路的节点电压方程为:试绘出最简单的电路图。
5Un1 4Un2 3
4Un1 17Un2 8Un4 Ib 17Un3 10Un4 Ib 0
3
8U n 2
情况2:
当Is(2)=2A , Us(2)=0V时, 此时Is(2)发出16W,则 U1(2)=8V
根据特勒根公式(书中P54页),结合情况1,2得到
U1(1) Is(2) U s(1) I2(2) U1(2) I s(1) U s(2) I2(1)
则U1(1)=4V 情况3:
K 2U K 4U
S S
3
K1
K 2U S
K3 K4U S
K1 K4U S
K
3
2 3
K4U S
K2U S 0
因此: R K1I1 K2US
K3 I1 K4US
当R=30时, I1=10/7A
I1
2 3
I1
1
例7、 叠加,齐次,替代定理习题
R1
UR
+
-
(R R1 ) RV
400 2000
UV
(R R1 ) RV
R1
(R (R
R1 ) R1 )
RV RV
U
400 2000 100 400 2000
500
384.62V
400 2000
V
-
图1
电压表影响后 的电阻值大大
例2、
计算图中电路的等效电阻Rab
电路基础 习题讲解
(第1~3章)
谭林林 2016.5.15
例1、
有一滑线电阻器作分压器使用,其电阻R=500,额定电流为 1.8A。若已知外加电压U=500V,R1=100。用内阻为2000的 电压表测量输出电压,如图1所示,问:电压表的读数是多少?
+
解:(注意电压表的内阻会对原电路产生影 响)利用分压原理
I S(2)
1 U 1(2)
I1 I 2(2) 2
N
U S(2)
U1(3) U1(1) U1(2) 12V
因此
2 I2(3) I2(1) I2(2) 3 A PIS U1(3) I S 24W
PUS U s I2(3) 8W
I S(3)
1'
(2)
1
I1
a
R
R
解:若ab间的电路中只有4个电阻,且
a
R
d
c, d间断开,根据对 称原理和电桥平衡
RR
R R
R
R
R
R
理论,c, d点间可视
R
R
c
b 作短路,此时
R
Rab=R
相似的,本题中ab间电路可等效如图所示
R
R
a
RR
R R
R
此时,Rab=1.5R
R
R
R 图2 R
R b
R
R b
附加1、用回路电流法求解题图所示电流中电流Ia及电压U0
U 1(3)
N
2'
I 2(3) 2 + Us -
1'
2'
(3)
例6、
图示电路中,NS为含源线性电阻网络,电阻R可调。已知,当 R=12时,I1=4/3A;当R=6时,I1=1.2A;当R=3时,I1=1A。 问当R=30时,求I1。 解: 使用叠加定理与齐次定理
电阻R上的电压和电流与I1和 Ns网络中 I1
则此时 U1=U1(1)+U1(2)=26V U2=U2(1)+U2(2)=26V
Ps1=U1*IS1=52W, Ps2=U2*IS2=78W
例5、
图5所示电路中,Us=12V,Is=2A,N是无源线性电阻网络。当Is
=0时,网络N获得16W的功率;当Us=0时,网络N获得16W功
率,且I2=-2/3A。问:当Us和Is同时作用时,它们各自发出的
10U n 3
27U n 4
12
Un2 Un3 6 解:电路图如图3所示
思路:先标出节点
,依次画出节点之
Un1
间的电导之路以及
流入流出节点的电
流源及大小!
3A 1/8
Un2
Un3
Un4
1/4
Ib
6V
1/10
1/5
1/7
1/10
12A
1
0
图3
例4、
图 4 示 电 路 中 , N 为 不 含 独 立 电 源 的 线 性 电 阻 网 络 。 当 IS1=2A , IS2=0时,IS1输出功率为28W,且U2=8V;当IS1=0,IS2=3A时,IS2 输出的功率为54W,且U1=12V。求当IS1=2A,IS2=3A共同作用时 每个电流源的输出功率。
功率为多少? 解:考察叠加定理与特勒根定理
1
I1 I2 2
+
情况1: I S(1) 1
I1 I 2(1) 2
Is
N
Us
-
U 1(1)
N
U S(1)
-
图5
1'
2'
(1)
Is(1)=0A , Us(1)=12V, 根据N网络获得16W功率得知,此时Us(1) 发出16W,那么 I2(1)=4/3A
②
1Ω 2V
解(1)结点编号如图(a)所示。 结点电压方程为:
1Ω
3A
4V
2Ω (a)
③
2Ω 0
整理得
(2)图(b)所示电路中有一个无伴电压源,编号时将其一端的 结点作为参考结点,结点①可不列KCL方程,而附加辅助方程 un1=1,结点电压方程为
①
附加方程及控制量方程为
3u2 0.5Ω
0
①
②
1V
1Ω
8Ω
8Ω
Ia
2.5Ω 14V
4Ω
2Ω
15Ω
Uo
1.4Ia
Ia
4Ω I1
I2 14V 2.5Ω
2Ω
15Ω I3 Uo
1.4Ia
(a)
(b)
解:本题电路中有一个电流控制无伴电流源,现指定3个回路电流
如图(b)所示。回路电流方程为
可解得
附加2、 列出图(a)、(b)所示电路的节点电压方程
1Ω
① 2A
2Ω
解: 本题的核心是叠加定理
IS1
+
+I
1) IS1=2A,IS2=0时, IS1输出功率为28W, 此时U1(1)=28/IS1=14V, U2(1)=8V
U1
N
U2
-
-
2) IS1=0,IS2=3A时,IS2输出功率为54W, 此时U1(2)=12V, U2(2)=54/IS2=18V
图4
当IS1=2A,IS2=3A共同作用时,可看做是情况1)与情况2)的叠 加。