第十六章(二端口网络)习题
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电路习题解答第一章 电路模型和电路定律【题1】:由U A B =5V 可得:I AC .=-25A :U D B =0:U S .=125V 。
【题2】:D 。
【题3】:300;-100。
【题4】:D 。
【题5】:()a i i i =-12;()b u u u =-12;()c ()u u i i R =--S S S ;()d ()i i R u u =--S SS 1。
【题6】:3;-5;-8。
【题7】:D 。
【题8】:P US1=50 W ;P U S 26=- W ;P U S 3=0;P I S 115=- W ;P I S 2 W =-14;P I S 315=- W 。
【题9】:C 。
【题10】:3;-3。
【题11】:-5;-13。
【题12】:4(吸收);25。
【题13】:0.4。
【题14】:3123I +⨯=;I =13A 。
【题15】:I 43=A ;I 23=-A ;I 31=-A ;I 54=-A 。
【题16】:I =-7A ;U =-35V ;X 元件吸收的功率为P U I =-=-245W 。
【题17】:由图可得U E B =4V ;流过2 Ω电阻的电流I E B =2A ;由回路ADEBCA 列KVL 得 U I A C =-23;又由节点D 列KCL 得I I C D =-4;由回路CDEC 列KVL 解得;I =3;代入上 式,得U A C =-7V 。
【题18】:P P I I 12122222==;故I I 1222=;I I 12=; ⑴ KCL :43211-=I I ;I 185=A ;U I I S =-⨯=218511V 或16.V ;或I I 12=-。
⑵ KCL :43211-=-I I ;I 18=-A ;U S =-24V 。
第二章电阻电路的等效变换【题1】:[解答]I=-+9473A=0.5A;U Ia b.=+=9485V;IU162125=-=a b.A;P=⨯6125.W=7.5W;吸收功率7.5W。
本章重点:1. 两端口的参数和方程2. 两端口的等效电路3. 两端口的转移函数16.1 二端口网络在工程实际中,研究信号及能量的传输和信号变换时,经常碰到如下两端口电路——三极管、传输线、变压器、放大器、滤波器,如图。
1. 端口(前面已介绍概念的复习)端口由一对端钮构成,且满足如下端口条件:从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。
2. 二端口●当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。
(如上图例)注意强调:二端口网络与四端网络的关系——都为四个引脚,但两端口网络每两个引出端表现为成对特性,电流方向相反、大小相等;四端网络则四个引出端的电流可以是完全不同的,无论大小还是方向。
●二端口的两个端口间若有外部连接,则会破坏原二端口的端口条件。
如上图放大器,最外端的四个端口构成一个二端口网络,而内部部分的四个引脚表现的特性是四端网络。
3. 研究二端口网络的意义●两端口的分析方法易推广应用于n端口网络;●大网络可以分割成许多子网络(两端口)进行分析;●仅研究端口特性时,可以用二端口网络的电路模型进行研究。
4. 分析方法●分析前提:讨论初始条件为零的线性无源二端口网络;●找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程,这些方程通过一些参数来表示。
16.2 二端口的方程和参数在本章讨论仅限于如下内容:1. 讨论范围:线性R、L、C、M与线性受控源,不含独立源。
2. 端口电压、电流的参考方向如图。
针对上图,可以看到:⏹ 端口物理量4个:i1、i2、u1、u2⏹ 端口电压电流有六种不同的方程来表示,即可用六套(三组)参数描述二端口网络。
2121u u i i ⇔;2211i u i u ⇔;2121u i i u ⇔;1. Y 参数和方程● Y 参数方程(Y → 短路导纳参数) 采用相量形式(正弦稳态)。
将两个端口各施加一电压源,则端口电流可视为电压源单独作用时产生的电流之和。
即:⎪⎩⎪⎨⎧+=+=22212122121111U Y U Y I U Y U Y I写成矩阵形式为:⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡212221121121U U Y Y Y Y I I Y 参数矩阵:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=22211211Y Y Y Y ][Y 注意:Y 参数值由内部元件参数及连接关系决定。
《电路分析》习题册班级学号姓名中国地质大学(武汉)电子信息工程系注意事项:1. 习题册请用A4纸双面打印,装订成册,填好相关信息;2. 每章习题均来自课本中的课后习题,不清楚的地方可以参看教材。
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第一章电路模型与电路定律1-1 求解电路以后,校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡,即一部分元件发出的总功率应等于其他元件吸收的总功率。
试校核图1-1电路所得解答是否正确。
图1-11-2 电路如图1-2所示,试求:(1) 图(a)中,i1与u ab;(2) 图(b)中,u cb。
图1-21-3 对图1-3所示的电路,若:(1) R1、R2、R3不定;(2)R1 = R2 = R3。
在以上两种情况下,尽可能地确定各电阻中的未知电流。
图1-31-4 电路如题1-4图所示,试求每个元件发出和吸收的功率。
图1-41-5 试求图1-5所示电路中控制量I1及电压U o。
图1-5第二章电阻电路的等效变换2-1 电路如题2-1图所示,其中电阻、电压源和电流源均为已知,且为正值。
求:(1)电压u2和电流i2;(2)若电阻R1增大,对哪些元件的电压、电流有影响?影响如何?图2-1 2-2 求图2-2所示电路中对角线电压U及总电压U ab。
图2-22-3 利用电源的等效变换,求图2-3所示电路的电流i。
图2-32-4 利用电源的等效变换,求图2-4所示电路中电压比u o/u s。
已知R1 = R2 = 2Ω,R3 = R4 = 1Ω。
图2-42-5 试求图2-5(a)和(b)的输入电阻R i。
图2-5第三章电阻电路的一般分析3-1 用网孔电流法求解图3-1所示电路中电流I a及电压U o 。
图3-1 3-2 用网孔电流法求解图3-2所示电路中I x以及CCVS的功率。
答案第一章【1】:由U A B =5V 可得:I AC .=-25A :U D B =0:U S .=125V 。
【2】:D 。
【3】:300;-100。
【4】:D 。
【题5】:()a i i i =-12;()b u u u =-12;()c ()u u i i R =--S S S ;()d ()i i R u u =--S SS 1。
【题6】:3;-5;-8。
【题7】:D 。
【题8】:P US1=50 W ;P U S 26=- W ;P U S 3=0;P I S 115=- W ;P I S 2 W =-14;P I S 315=- W 。
【题9】:C 。
【题10】:3;-3。
【题11】:-5;-13。
【题12】:4(吸收);25。
【题13】:0.4。
【题14】:3123I +⨯=;I =13A 。
【题15】:I 43=A ;I 23=-A ;I 31=-A ;I 54=-A 。
【题16】:I =-7A ;U =-35V ;X 元件吸收的功率为P U I =-=-245W 。
【题17】:由图可得U E B =4V ;流过2 Ω电阻的电流I E B =2A ;由回路ADEBCA 列KVL 得 U I A C =-23;又由节点D 列KCL 得I I C D =-4;由回路CDEC 列KVL 解得;I =3;代入上 式,得U A C =-7V 。
【题18】:P P I I 12122222==;故I I 1222=;I I 12=; ⑴ KCL :43211-=I I ;I 185=A ;U I I S =-⨯=218511V 或16.V ;或I I 12=-。
⑵ KCL :43211-=-I I ;I 18=-A ;U S =-24V 。
第二章【题1】:[解答]I=-+94 73A=0.5A;U Ia b.=+=9485V;I U162125=-=a b.A;P=⨯6125.W=7.5W;吸收功率7.5W。
第一章“电路模型和电路定律”练习题1-1说明题1-1图(a )、(b )中:(1)u 、i 的参考方向是否关联?(2)ui 乘积表示什么功率?(3)如果在图(a )中u >0、i <0;图(b )中u >0、i >0,元件实际发出还是吸收功率?(a ) (b )题1-1图1-4 在指定的电压u 和电流i 的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u 和i 的约束方程(即VCR )。
(a ) (b ) (c )(d ) (e ) (f )题1-4图1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。
(a ) (b ) (c )题1-5图1-16 电路如题1-161(a ) (b )题1-16图 1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u 1及电压u 。
题1-20图第二章“电阻电路的等效变换”练习题2-1电路如题2-1图所示,已知u S =100V ,R 1=2k ?,R 2=8k ?。
试求以下3种情况下的电压u 2和电流i 2、i 3:(1)R 3=8k ?;(2)R 3=?(R 3处开路);(3)R 3=0(R 3处短路)。
题2-1图2-5用△—Y 等效变换法求题2-5图中a 、b 端的等效电阻:(1)将结点①、②、③之间的三个9?电阻构成的△形变换为Y 形;(2)将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9?电阻构成的Y 形变换为△形。
题2-52-11 利用电源的等效变换,求题2-11图所示电路的电流i 。
题2-11图2-13 题2-13图所示电路中431R R R ==,122R R =,CCVS 的电压11c 4i R u =,利用电源的等效变换求电压10u 。
题2-13图2-14 试求题2-14图(a )、(b )的输入电阻ab R 。
(a ) (b )题2-14图 第三章“电阻电路的一般分析”练习题3-1 在以下两种情况下,画出题3-1图所示电路的图,并说明其结点数和支路数:(1)每个元件作为一条支路处理;(2)电压源(独立或受控)和电阻的串联组合,电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理。
第十六章(二端口网络)习题
一、选择题
1.二端口电路的H 参数方程是 。
a .⎩⎨⎧+=+=22212122121111U H I H I U H I H U
b . ⎩⎨⎧+=+=2221212
2
121111I H U H U I H U H I
c .⎩⎨⎧+=+=2
2222112
122111U H I H U U H I H I d . ⎩⎨⎧+=+=22212112121112I H U H I I H U H U
2.图16—1所示二端口网络的Z 参数方程为 。
a .⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+j1j4j4j43;
b .⎥⎦
⎤⎢⎣⎡----j1j4j4j43;
c .⎥⎦⎤⎢⎣⎡--j1j4j4j43;
d .⎥⎦
⎤⎢⎣⎡--+j1j4j4j43
3.无任何电源的线性二端口电路的T 参数应满足 。
a .D A =
b .C B =
c .1=-AD BC
d .1=-BC AD
4.两个二端口 联接,其端口条件总是满足的。
a .串联
b .并联
c .级联
d .a 、b 、c 三种
5.图16—2所示理想变压器的各电压、电流之间满足的关系为 。
a .
n u u 121=,n i i =2
1
; b .n u u =21,n i i
121-=;
c .
n u u 121-=,n i i
=2
1;
d .
n u u =21,n
i i
121=; 二、填空题
1.图16—3(a )所示二端口电路的Y 参数矩阵为Y = 。
图16—3(b )所
示二端口的Z 参数矩阵为Z = 。
2.图16—4所示二端口网络的Y 参数矩阵是Y = 。
3.图16—5所示回转器的T 参数矩阵为 。
4.图16—6所示的二端口网络中,设子二端口网络1N 的传输参数矩阵为⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡D C B A ,
则复合二端口网络的传输参数矩阵为 。
5.图16—7所示二端口网络的Y 参数矩阵为 。
式中 。
三、计算题
1.图16—8所示二端口网络的Z 参数是Ω=1011Z 、Ω=1512Z 、Ω=521Z ,
Ω=2022Z 。
试求s U U 2。
2.已知某二端口的Y 参数矩阵为Y ⎥
⎦
⎤
⎢⎣⎡--=3225S ,求其π形等效电路(如图16—9所示)中的1Y 、2Y 、3Y 。
3.已知图16—10所示二端口S N 的Z 参数为Ω=10011Z ,Ω-=50012Z ,
Ω=32110Z ,Ω=1022Z ,求:L Z 等于多少时其吸收功率最大。
4.求图16—11所示二端口网络的T 参数。
5.电路如图16—12所示,试求用H 参数表示的双端接二端口电压转移函数s
U U
2。