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第2章作业解答

2.3 将题2.3
模型。

解题提示:
解答:图(a)变换如下:
''S
S S
s S R R R I U =⋅=a b ab
电压源电流源ab
a
b
(b)
题2.3 图
图(b)变换如下:
2.4 将题2.4图所示电路变换为等效电压源模型。

解题提示:
等效互换的条件:对外的电压电流相等。

电压源与电流源的等效变换条件如下:
''S
S S
s S R R R I U =⋅=a b
ab
电压源
电流源
ab
a
b
(a)
(b)
题2.4图
解答:图(a)变换如下:
(a)
图(b)变换如下:
(b)
2.5 用电源等效变换的方法,求题2.5图中的电流I。

24V
题2.5 图
ab
a
b
2A
2.6 用支路电流法求题2.6图中的I 和U 。

A 212
题2.6图
解题提示:
以支路电流为未知数,根据基氏定律,列结点电流和回路电压方程,然后联立求解。

具有n 个结点,m 条支路的电路。

独立的电流方程个数:()1-n 个,独立的电压方程:()1+-n m 个,通常用网孔列写电压方程。

解答:支路电流方向如上图所示。

⎪⎩

⎨⎧=+--=-+=+0243 BEDCB 01236211U I KVL I I KVL ABEFA
I I KCL 方程:的回路方程:的回路方程:结点
联立求解得:
⎪⎩⎪⎨⎧
==V
U A
I 638
2.9 用网孔电流法求题2.9图中的电流I 和电压U 。

A 2
3 题2.9图
解题提示:
以网孔电流为未知数,列写网孔KVL 方程,求解出网孔电流,再根据网孔电流与支路电流关系,求解出支路电流。

解答:网孔电流如上图所示: 可得:A I m 31
=,A I m 23
=
列写网孔2的KVL 方程: ()15443883
2
1
-=++++-m m m I I I
解得:A I
m 15
12
=
A I I m 15
12=
=
()V
I I U m m 153528*15138*21=⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-=-=
2.10 用结点电压法求题2.10图中各支路的电流。

解题提示:
假设一个参考点,令其电压为零,各支路的电流用相关结点电压表示,根据基氏电流定律,列结点电流方程,然后联立求解。

解答:电流参考方向如上图所示:
⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧-=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+=-⎪⎭⎫ ⎝⎛+5221414
15341411B A
B A U U U U
解得:V
U
A
6=,V
U
B
2-=
A U I A 61
6
11===
A 23
题2.10图
A U U I
B A 242
642=+=-=
A
U I B 12223-=-==
2.12用弥尔曼定理求题2.12图所示电路中开关S 断开和闭合时的各支路电流。

解题提示:
具有两个结点电路的结点电压法(弥尔曼定理):对只有两个结点的电路,可任取一个结点为参考结点,另一个结点的电压1
U 满足的方程为:
题2.12图
11
111S I U G =
∑∑∑∑==k
Sk Sk
k Sk R
R U R I U 111
解答:
S 断开:
V U ON 340050
150150150100
5010050200-=++---=
A
U I ON 3
450200
3400502001=+-=+=
A
U I I ON 3
250100
34005010032-=+-=+==
S 闭合:
A U I ON
4.250
20080502001
=+-=+= A U I I ON
4.050
100
80501003
2=+-=+== A U I ON
N
2.325
8025-=-==
2.14 利用叠加定理求题2.14图所示电路中电流源上的电压U 。

V U ON
8025
150150150150100
5010050200-=+
++---=
题2.14图
解题提示:
在多个独立电源同时作用的线性电路中,任何支路的电流或任意两点间的电压,都是各个独立源单独作用时所得结果的代数和。

一个独立源单独作用,意味着其他独立源不作用,不作用的电压源的电压为零,
可用短路代替;不作用的电流源的电流为零,可用开路代替。

解答:原电路可以分解为如下两个子电路:
V U 28*8
8123*3612-=+-+=' V U 12)8//83//6(*2=+='' V U U U 10122=+-=''+'=
2Ω3Ω=+
2.15 在题2.15图所示电路中,两电源1
S U 和2
S U
对负载L
R 供电,已知当02=S U 时,mA I 20=,当V U S 62
-=时,mA I 40-=,求:
1)若此时令01
=S U ,I 为多少? 2)若将2
S U 改为V 8,I 又为多少?
解题提示:
利用叠加原理求解。

解答:
1)mA I U U S S 20,01
2
='=单独作用,
mA I U U V U S S S 40,6212-==共同作用,和 I U S '
'单独作用时为2
mA
I I I I I I 602040-=--='-=''⇒''+'=
2)mA I I 808
60
6=''⇒'
'=-- mA I I I 1008020=+=''+'=
2.17 用戴维宁定理求题2.17图所示电路中的I 。

题2.15图
题2.17图
10
Ω
解题提示:
在复杂电路中,只需计算某一支路的电压或电流常用戴维宁定理求解。

等效电压源的电压(U OC)等于有源二端网络的开端电压;等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。

(有源网络变无源网络的原则是:电压源短路,电流源断
路) 解答:
⑴将待求支路分离出来,端口做好标记;
(2)求出有源二端电路的开路电压U OC 10V 单独作用:
V U AB
88*8
6//310
=+=' 6V 单独作用:
V
U AB 5
16
8//6*8//636-=+-=''
V U U U AB
AB AB
5
24
5168=-=''+'=
(3)除源后从端口看入的等效电阻R O 。

Ω10
Ω
Ω==6.16//3//8O R
(4)画出原电路的戴维宁等效电路,
求解等效
电路。

Ω
524
6.1
A I 5.086.1524
=+=
2.19图示电路中D 为二极管,当Uab>0时,二极管导通,当Uab<0时,二极管截止(相当于开路)。

设二极管导通时的压降为0.6V ,试利用戴维宁定理计算电流I 。

解题提示:
在复杂电路中,只需计算某一支路的电压或电流常用戴维宁定理求解。

等效电压源的电压(U OC )等于有源二端网络的开端电
题2.19图
压;等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。

(有源网络变无源网络的原则是:电压源短路,电流源断路)
解答:
⑴将待求支路分离出来,端口做好标记;
(2)求出有源二端电路的开路电压U OC ()()()()V U U ab OC 42266262262662262=⨯++++⨯-⨯++++⨯==
(3)除源后从端口看入的等效电阻R O 。

(4)画出原电路的戴维宁等效电路,求解等效电路。

A I 85.04
6.04=-=
2.20 用戴维宁定理求题2.20图所示电路中的I 。

44 题2.20图
2
解题提示:
在复杂电路中,只需计算某一支路的电压或电流常用戴维宁定理求解。

等效电压源的电压(U OC)等于有源二端网络的开端电压;等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。

(有源网络变无源网络的原则是:电压源短路,电流源断路)
解答:
原电路可画为如下形式:
V U U U B A AB 1311214112244861312161239-=+++--+++-=-= Ω=+=5.23//12//46//3//2O R
Ω2
Ω Ω1-5.2
A I 7215.21=+=。

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