电工电子学学习指导练习题题解-第2章-电路的分析方法
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A 选择题 2.1.1解:121212121212//R R U UI UR R R R R RR RR R R R R R +===+++++2212211121212121212121R R R R R I I U U U RR R R R R RR RR R R RR RR R R R R R +==⨯==++++++++当R 2增大时,分母减小,电流I 1增大。
另法1:根据分流公式判断,R 2增大,和R 2并联的R 1上的电流I 1就会增大。
另法2:R 2增大到∞,即开路,I 1显然会增大。
选(1)增大 2.1.2解:2112R I I R R =+当R 2增大时,分母减小,电流I 1增大。
另法:R 2增大到∞,即开路,I 1显然会增大到等于I 。
选(1)增大 2.1.3解:12I I I =+o p 10.5U R I =,而由上式得1I I <所以 p 1p 0.50.5R I R I <,同时p 1p 0.50.512V R I R I += 故o p 10.56V U R I =< 选(3)< 6V2222.1.4解:从a 、b 端看进去,从a 经过一个10Ω, 再经过两根导线就到了b 。
所以R ab 等于10Ω 选(2)10Ω 2.1.5解: 根据分流公式得1212R I I R R =+选(2)112R I R R +2.1.6解:ab 间断开,那条支路就不用考虑了,只看外支路ab 3369V 336U =⨯=++选(2)9V2.1.7解:R 1表示电路,R 2表示可以串联的变阻器2211122048.41000U R P ===Ω21380380220160V U U =-=-=11220 4.55A 48.4U I R ===,或111000 4.55A 220P I U === 2216035.24.55U R I ===Ω 即所串联的变阻器最大值要大于R 2计算值,且其电流要大于回路的计算电流I 。
2.1.1 在图2.01的电路中,E =6V ,=6Ω,=3Ω,= 4Ω,=3Ω,=1Ω。
试求和。
1R 2R 3R 4R 5R 3I 4I 解 图2.01的等效电路见图T2.1.1)(413255////R R R R R EI ++==A2363//64//316==++)(5413223//I R R R R R I ⋅++=)(A3223//6433=×++=)(943236634114−=×+−=⋅+−=I R R R I A 2.1.2 有一无源二端电阻网络(图2.02),通过实验测得:当U =0V时,1I =2A ;并已知该电阻网络由四个3Ω的电阻构成,试问这四个电阻是如何联接的?解 无源二端电阻网络的等效电阻Ω===5210I U R由四个3Ω电阻构成的电阻网络如图T2.1.2所示R = 3+3 //(3+3)= 5 Ω2.1.3 在图2.03中,R 1=R 2=R 3=R 4 = 300Ω,R 5 = 600Ω,试求开关S断开和闭合时a和b之间的等效电阻。
解 S 断开:R ab = R 5 //(R 1+R 3)//(R 2+R 4)= 600 //(300+300)//(300+300)= 200 Ω S 闭合:R ab = R 5 //(R 1 //R 2+R 3 // R 4)= 600 //(300 // 300+300 // 300)= 200 Ω2.1.4 图2.04所示的是直流电动机的一种调速电阻,它由四个固定电阻串联而成。
利用几个开关的闭合或断开,可以得到多种电阻值。
设四个电阻都是1Ω,试求在下列三种情况下a,b两点间的电阻值:(1)S 1和S 5闭合,其他断开;(2)S 2,S 3和S 5闭合,其他断开;(3)S 1,S 3和S 4闭合,其他断开。
解 (1)S 1和S 5闭合:R ab =R 1 +R 2 +R 3 = 3 Ω (2)S 2,S 3和S 5闭合: R ab =R 1 +R 2 //R 3 //R 4 =Ω311(3)S 1,S 3和S 4闭合:R ab = R 1 //R 4 = 0.5 Ω2.1.5 图2.05是一衰减电路,共有四档。
电工技术第2章(李中发版)课后习题及详细解答第2章电路的基本分析方法2.1 试求如图2.3所示各电路a、b两端的等效电阻。
图2.3 习题2.1的图分析本题考查电阻串联、电阻并联电路总电阻的计算,电阻串联电路的总电阻为,电阻并联电路的总电阻为。
解对图2.3(a)所示电路,6Ω电阻和上面12Ω电阻并联后再与下面12Ω电阻串联,其总电阻为Ω,该16Ω电阻与4Ω电阻并联后再与5Ω电阻串联,因此a、b两点之间的总电阻为:(Ω)对图2.3(b)所示电路,左右两边4个10Ω电阻并联后再与中间的10Ω电阻串联,因此a、b两点之间的总电阻为:(Ω)对图2.3(c)所示电路,6Ω电阻和12Ω电阻并联后再与下面4Ω电阻串联,其总电阻为Ω,该8Ω电阻再与左边8Ω电阻以及右边4Ω电阻并联,因此a、b两点之间的总电阻为:(Ω)2.2 试求如图2.4所示电路中的电压U。
分析电阻串、并联电路电流和电压的计算,一般可先利用电阻串、并联公式求出电路的总电阻,然后根据欧姆定律求出总电流,最后利用欧姆定律或分压公式和分流公式计算各个电阻的电压或电流。
解标出总电流和待求支路电流的参考方向,如图2.5所示。
电路的总电阻为:(Ω)图2.4 习题2.2的图图2.5 习题2.2解答用图总电流为:(A)待求支路的电流为:(A)待求电压为:(V)2.3 试求如图2.6所示电路中的电流I和电压U ab。
分析本题考查电阻串联、电阻并联电路电流和电压的计算。
由于对外电路而言,恒流源与电阻串联可等效于该恒流源,故本题可先用分流公式计算出两并联电阻支路的电流,然后再计算a、b 之间的电压。
解设8Ω电阻与2Ω电阻串联支路的电流为,如图2.7所示。
由分流公式得:(A)(A)a、b之间的电压为:(V)图2.6 习题2.3的图图2.7 习题2.3解答用图2.4 试求如图2.8所示电路中的电流I。
分析3Ω电阻和下面6Ω电阻并联后再与上面6Ω电阻串联,然后与2Ω电阻并联接到8V恒压源上,故待求电流与2Ω电阻是否并联无关。
第二章电路的分析方法本章以电阻电路为例,依据电路的基本定律,主要讨论了支路电流法、弥尔曼定理等电路的分析方法以及线性电路的两个基本定理:叠加定理和戴维宁定理。
1.线性电路的基本分析方法包括支路电流法和结点电压法等。
(1)支路电流法:以支路电流为未知量,根据基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)列出所需的方程组,从中求解各支路电流,进而求解各元件的电压及功率。
适用于支路较少的电路计算。
(2)结点电压法:在电路中任选一个结点作参考结点,其它结点与参考结点之间的电压称为结点电压。
以结点电压作为未知量,列写结点电压的方程,求解结点电压,然后用欧姆定理求出支路电流。
本章只讨论电路中仅有两个结点的情况,此时的结点电压法称为弥尔曼定理。
2 .线性电路的基本定理包括叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理,是分析线性电路的重要定理,也适用于交流电路。
(1)叠加定理:在由多个电源共同作用的线性电路中,任一支路电压(或电流)等于各个电源分别单独作用时在该支路上产生的电压(或电流)的叠加(代数和)。
①“除源”方法(a)电压源不作用:电压源短路即可。
(b)电流源不作用:电流源开路即可。
②叠加定理只适用于电压、电流的叠加,对功率不满足。
(2)等效电源定理包括戴维宁定理和诺顿定理。
它们将一个复杂的线性有源二端网络等效为一个电压源形式或电流源形式的简单电路。
在分析复杂电路某一支路时有重要意义。
①戴维宁定理:任何一个线性含源的二端网络,对外电路来说,可以用一个理想电压源和一个电阻的串联组合来等效代替,其中理想电压源的电压等于含源二端网络的开路电压,电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。
②诺顿定理:任何一个线性含源的二端网络,对外电路来说,可以用一个理想电流源和一个电阻的并联组合来等效代替。
此理想电流源的电流等于含源二端网络的短路电流,电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。
3 .含受控源电路的分析对含有受控源的电路,根据受控源的特点,选择相应的电路的分析方法进行分析。