电路分析答案解析第二章
解:该电路有三个网孔,已知有一个
网孔电流 ,所以列网孔方程为:
已知: 和
带入方程,有
两式相加,得: 可有:
上面 式可变为:
进一步有:
带入 ,解得
2.20 如题2.20图所示电路,求电压 、电流 。
2.21 求如题2.21图所示电路中的电流I及电压U。
解:该电路有四个网孔,如图所示,
已知网孔电流 ,设1A电流源上
联解可得:
所以有:
2.23 如题2.23图所示的调压电路,端子a开路, ,当调 的活动点时,求节点电位 的变化范围。
解:将电压源变换为电流源,如下
图所示。列节点方程,节点点位 和
就是节点 的变化范围。
整理有:
解得:
因此节点点位 的变化范围是 ~ 。
解:将电压源支路变换为电流源形式,
列一个节点方程:
解得
因而有:
2.15 求如题2.15图所示电路中电压U、电流I和电源 产生的功率 。
解:将电压源支路变换为电流源形式,
列两个节点方程:
联立求解得:
电压源支路电流为:
可得:
2.16 如题2.16图所示电路,求电压U。
解:将电压源支路变换为电流源形式,
列节点方程,有:
2.5 如题2.5图所示电路,试选一种树,确定基本割集,仅用一个基本割集方程求解电压u。若用节点法,你将选择哪一个节点作参考点?试用一个节点方程求电压u。
解:
选3为参考节点,列方程如下:
已知 ,代入上式,有:
解得节点点位:
又可知 得:
2.6 如题2.6图所示电路,已知电流 , ,求电压 、电阻 及电压源 。
解得:
而
2.3 如题2.3图所示电路,已知电流 ,求电阻 。
解:可列KVL回路方程:
2I+2+(i-3)R=3
已知 i=2A,代入上式可得:
R=3
2.4 如题2.4图所示电路,试选一种树,确定基本回路,仅用一个基本回路方程求解电流i。
解:
10(i-6)+5(0.4i+i)+13i=0
解得: i=2A
解:由于网孔3的网孔电流已知,为
所以只需列两个网孔方程:
将 代入,整理有:
联解得:
可得:
2.13 题2.13图示电路为晶体管等效电路,电路中各电阻及 均为已知,求电流放大系数 ( ),电压放大系数 ( )。
解:设流过 的电流为 ,则有:
而所以有:而 来自 的分流,为:可得:又
可得:
2.14 如题2.14图所示电路,求电流 、 。
整理有:
解得:
所以:
2.17 求如题2.17图所示电路中负载电阻 上消耗的功率 。
解:选三个节点如图所示,显然有:
列两个节点方程:
将 代入,整理有:
联立求解可得:
所以有:
2.18 试设计一个电路,使其节点方程为如下方程:
式中, 、 、 分别为节点1、2、3的电位。
解:如图,节点4为参考节点。
2.19 如题2.19图所示电路中。若 ,试求电阻 的值。
第二章习题
2.1 如题2.1图所示有向拓扑图,试选2种树,并标出2种树所对应的基本割集与基本回路。
解:
(a)树一 如图所示。
基本割集为:c1{1,2,4}, c2{1,3,7}, c3{1,3,6,8}, c4{1,3,6,5,4}
基本回路为:l1{5,6,8}, l2{2,4,5}, l3{3,5,8,7}, l4{1,2,5,8,7}
解:将电路中的电压源变换为电流源,
如下图所示:
节点方程为:
2.9 如题2.9图所示电路,求电压 。
解:将电压源变换为电流源,列节点
方程如下:
整理得:
联解得:
所以有:
2.10 如题2.10图所示电路中,负载电阻 是阻值可变的电气设备。它由一台直流发电机和一串联蓄电池组并联供电。蓄电组常接在电路内。当用电设备需要大电流( 值变小)时蓄电池组放电;当用电设备需要小电流时( 值变大)时,蓄电池组充电。设 ,内阻 , ,内阻
⑴ 如果用电设备的电阻 时,求负载吸收的功率和蓄电池组所在支路的电流 。这时蓄电池组是充电还是放电?
⑵ 如果用电设备的电阻 时,求负载吸收的功率和蓄电池组所在支路的电流 。这时蓄电池组是充电还是放电?
解:⑴ 当 ,设发电机支路电流为
,可列两个回路方程:
代入数据整理有:
联立求解得:
所以有: 此时蓄电池组放电
(b) 树二 如图所示。
基本割集为:c1{4,5,8}, c2{5,7,8}, c3{1,3,7}, c4{4,2,3,7}
基本回路为:l1{2,4,5}, l2{5,6,8}, l3{1,2,3}, l4{1,2,6,7}
2.2 题2.2图示电路,求支路电流 、 、 。
解:列两个KVL回路方程:
整理为:
的电压为 ,方向与电流方向一致,可
列如下网孔方程:
由 式和 式消去 ,可得 :
又已知: 代入上式可得:
由 式和 式消去 ,可得:
又已知:
联解 、 、 式,可得:
显然有:
2.22 求如题2.22图所示电路中的电压 。
解:有三个网孔,列网孔方程,由于网孔C
有恒流源2A已知,只需列两个方程
又有:
代入可有:
⑵ 当 ,代入上面方程,可得:
联立求解得:
所以有: 此时蓄电池组充电
2.11 如题2.11图所示电路,求图中受控源产生的功率 。
解:如图所示,有三个网孔①、②、③,设定
网孔电流巡回方向一致,列网孔方程:
注意到网孔电流 ,应而只需列网
孔①和②两个方程。
解得:
受控源两端的电压为:
所以产生的功率为:
2.12 求如题2.12图所示电路中负载电阻 上吸收的功率 。
解:列三个网孔方程
可知:
可得:
由 式可得: 解得:
由 式有: 解得:
由 式有: 解得:
根据KVL有:
2.7 如题2.7图所示平面电路,各网孔电流如图中所标,试列写出可用来求解该电路的网孔方程。
解:各网孔方程如下:
整理得:
2.8 如题2.8图所示电路,设节点1、2的电位分别为 、 ,试列写出可用来求解该电路的节点方程。