电路分析基础第三章作业答案

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1 §3-1 叠加定理

3-l电路如题图3-l所示。(1)用叠加定理计算电流I。(2)欲使0I,问SU应改为何值。

题图3-1

解:(1)画出独立电压源和独立电流源分别单独作用的电路如图(a)和图(b)所示。由此求得

A3A 1633 A 263V18"'"'IIIII

(2)由以上计算结果得到下式

V9A1)9(0A191

SS"'UUIII

3-2用叠加定理求题图3-2电路中电压U。

题图3-2

解:画出独立电流源和独立电压源分别单独作用的电路如图(a)和图(b)所示。由此求得

2

V8V3V5 V3V9)363 V53A3)31(55

"'"'UUUUU

3-3用叠加定理求题图4-3电路中电流i和电压u。

题图3-3

解:画出独立电压源和独立电流源分别单独作用的电路如图(a)和图(b)所示。由此求得

V)3cos104( A )3cos52( V3cos 10)2(A 3cos53cos123233232155 4VV8636326363 A 263632V8

"'"'"""''tuuutiiitiuttiui

3-4用叠加定理求题图3-4电路中的电流i和电压u。

题图3-4

解:画出独立电压源和独立电流源分别单独作用的电路如图(a)和图(b)所示。由此求得

3

V3V6V3 A 3A2A1 V6)-A4(3A 26V12 1 0A)4(321 KVL)b(V33A 16V6 1 0V62)31( KVL)a("'"'"""""1""1"'''''1'1'uuuiiii uiiuiuii uiiuui最后得到得到代入方程电路列出图得到代入方程电路列出图

3-6用叠加定理求题图3-6电路中电流i。

题图3-6

解:画出12V和18V独立电压源单独作用的电路如图(b)和图(c)所示。由此求得

mA1.0mA1.0mA2.0mA1.030403010403040301060V18 mA 2.010201040V12"'33"33'iiiii

3-7用叠加定理求题图3-7单口网络的电压电流关系。

题图3-7

解:外加电流源,如图(a)所示,用叠加定理求端口电压电流关系。由外加电流源单独作用的图(b)电路和单口网络内部独立电源作用的图(c)电路,可以求得

4

V102V10V6V4A33636V1236323636"'"'''iuuuuiiu

5 §3-2戴维宁定理

3-8求题图3-8各单口网络的戴维宁等效电路。

题图3-8

解:(a) 计算单口网络的开路电压和将电压源用短路代替后单口的等效电阻为

91001090 V10V10010504010oocRu

最后得到单口网络的等效电路如图(a')所示。

(b) 计算单口网络的开路电压和将电压源用短路代替后单口的等效电阻为

241004060 V8.4V12406040oocRu

最后得到单口网络的等效电路如图(b')所示。

(c) 计算单口网络的开路电压和将电压源用短路代替后单口的等效电阻为

k60k)5010( V24V103001050V9o63ocRu

最后得到单口网络的等效电路如图(c')所示。

(d) 计算单口网络的开路电压和将电压源用短路代替后单口的等效电阻为

100180901809040 V27V811809090oocRu

6 最后得到单口网络的等效电路如图(d')所示。

3-9用戴维宁定理求题圈3-9电路中电压U。

题图3-9

解:计算负载电阻40Ω断开后,单口网络的开路电压和输出电阻为

603030 V20A5.030V35oocRu

由图(b)所示等效电路求得

V8V20604040U

3-10 用戴维宁定理求题图3-10电路中的电压u。

题图3-10

解:断开20kΩ负载电阻,求得余下单口网络的等效电路,从图(b)可以求得

V5.0)V1(202020k20 V1V)1815(603030oocuRu

3-12 用诺顿定理求题图3-12电路中电流i。

题图3-12

解:断开负载电阻,求出单口网络的诺顿等效电路,得到图(b)所示电路,由此求得

7

A252Aμ50 k20 A 50k60V3k60V18k60V15osc iRi

3-13用戴维宁-诺顿定理求题图3-13电路中电流I。

题图3-13

解:断开负载电阻,求出单口网络的戴维宁-诺顿等效电路,得到图(b)和图(c)所示电路,由此求得

A1A3201010 V30A310 10 A 340V120ocoscIURI

3-14用戴维宁-诺顿定理求题图3-14电路中电流i。

题图3-14

解:断开负载电阻,求出单口网络的戴维宁-诺顿等效电路,得到图(b)和(c)所示电路,由此求得

A 5A5.7100200200A 5100200V1500 020 A 5.7A6A3100100100 V1500A6200A3100scocoscoc i iiuRiu

3-15 求题图3-15所示各单口的诺顿等效电路。

8 题图3-15(a)

解:(a) 将电阻与受控源的并联进行等效变换,得到图(b)所示电路,用结点分析法先计算单口网络的开路电压。

Vα2645A 145α26 15 α32A1)151151(ococococUUUIIU得到代入

再将单口网络短路后,计算短路电流,作后求输出电阻和画出诺顿等效电路,如图(c)所示。

α26α1590Aα635.7A 145α212 15 α32A1)5.71151151(scocosc IURUI UUIIU得到代入

题图3-15(b)

(b) 解:先求出单口网络的开路电压,再求其短路电流和输出电阻,画出诺顿等效电路,如图(c)所示

9

Vα640 A 5.020V10 )b(Vα62010A α53010 V10)(5)10(15 KVLscocoscocIUR IIUIIII求得从图求得方程列出

3-16 电路如题图3-16(a)和(b)所示。已知10mAV,5.12IU。求该单口网络的戴维宁等效电路。

题图3-16

解:将电阻单口网络用电阻和电压源串联等效电路代替,如图所示。由此得到

5k V10 A102105.2V20A1010 )b()105V5.12105.2V5.12V20(V5.12 )a(ooc333oococ33oRURUUR求解得到得到由图得到由图

3-17 用戴维宁定理求题图3-17电路中电流i。若10R时,电流i又为何值。

题图3-17

解:断开负载支路,求出ab两点间单口网络的的戴维宁等效电路,得到图(b)所示等效电路,

从中计算出电流i。

先计算戴维宁等效电路参数

222222222 0

ooc Ru输出电阻为由于电桥处于平衡状态

由图(b)电路求得电流i

A122V4i

由于电桥处于平衡状态,当电阻10R时,不会影响戴维宁等效电路,因此不影响电流

10 的数值。

3-18用戴维宁定理求题图3-18电路中电流i。

题图3-18

解:将短路线看作为负载,求余下单口网络的戴维宁等效电路,得到图(c)所示等效电路,由此求得电流i。

从图(a)电路中,断开短路线求单口网络的开路电压

A 2A163663V24 V12A23V2V163A16363V2463611oc iiu其中

从图(b)电路中,用在端口上外加电流源求端口电压的方法求输出电阻

44232363633SbaoSSSS1baiuRiiiiiu

最后由图(c).电路求得电流

A34V12 i

3-28 欲使题图3-28电路中电压V20u,问电阻应为何值?

题图3-28

解:断开负载电阻,求出单口网络的戴维宁等效电路,最后得到图(c)所示电路。

11

10 V20V866104 V8A24LLLoocRRRuiiiRu

3-29 求题图3-29所示单口网络的戴维宁等效电路。

题图3-29

解:由图(a)电路计算开路电压,由图(b)计算输出电阻,最后得到戴维宁等效电路,如图(c)所示。

88)3(126126 V12V1861212oociuRiiiu u

3-30 求题图3-30所示单口网络的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。

题图3-30

解:.在端口外加电源求端口电压电流关系

0550

11ooiuuiuiii