回路分析(答案)
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节点、回路、支路分析法:1、如下图所示,应用节点电压法计算。
已知U s 1=60V ,U s 2=40V ,R 1=6Ω,23456Ω,求I 1,I 2,I 3,I 4,I 5,I 6的值。
解:114432111111R U U R U R R R R s b a =-⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++ 6246541111R U U R U R R R s a b =-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++ U a =U b =24V ;I 1=6A ;I 2=2A ;I 3=4A ;I 4=0A ;I 5=4A ;I 6=-4A ;2、求下图电路的电压U.解:利用戴维南等效做,先求ab 两端开路电压:只有24V 的电压源工作时: U ‘ab =24/(6+3)=8V ; 只有4A 的电流源工作时: U ‘‘ab =4×4=16V ; U ab = U ‘ab +U ‘‘ab =24V ; 等效电阻R 0=6Ω;U= U ab /(6+2)×2=6V3、计算下图电路中的电压U 1与U 2.解:U 1=8×[4+(6//3)]/[18+4+(6//3)] ×18=36V; U 2=8×18/[18×4+(6//3)] ×3=12V .4、已知下图电路的回路方程为2I 1+I 2=4V 和4I 2=8V ,式中各电流的单位为安培。
求:(1) 各元件的参数;(2) 各电压源供出的功率;(3) 改变U s1和U s2的值,使各电阻的功率增加一倍。
解:(1)1+ R 3)I 1+R 3I 2+k U 1=Us 1 1+ R 3-k R 1)I 1+R 3I 2 =Us 1-k Us 1R 3I 1 + (R 2+ R 3)I 2+k U 1=Us 2U 1=Us 1- R 1I 1 3-k R 1) I 1+ (R 2+ R 3)I 2+k U 1=Us 2-k Us 1R 1=2Ω, R 2=3Ω, R 3=1Ω, Us 1=8V , Us 1=12V , k =0.5 (2)求解方程式,得到:I 1=1A, I 2=2A ,计算各电源功率:Us 1:P 1= Us 1 I 1=8W ; (发出) Us 2:P 2= Us 2 I 2=24W ; (发出) Ucs :Pcs= Ucs (I 1+I 2)=9W ;(吸收) (3)各电源增加2倍,则各电阻上的电流相应增加2倍,即可实现目的。
电路分析基础第四版课后答案第一章电路基本概念和定律1.1 电路基本概念1.什么是电路?2.什么是电流?3.什么是电压?4.什么是电阻?5.什么是电导?1.2 电路定律1.请简述欧姆定律的表达式及其在电路分析中的应用。
2.请简述基尔霍夫电流定律的表达式及其在电路分析中的应用。
3.请简述基尔霍夫电压定律的表达式及其在电路分析中的应用。
第二章电路分析方法2.1 参考方向和参考极性1.请简述参考方向在电路分析中的作用。
2.请说明电流方向和电压极性的确定方法。
2.2 串联与并联电路1.什么是串联电路?2.什么是并联电路?3.串联和并联电路的特点有哪些?2.3 电压分流和电流合并定律1.请简述电压分流定律的表达式及其在电路分析中的应用。
2.请简述电流合并定律的表达式及其在电路分析中的应用。
2.4 电阻网络简化1.什么是电阻网络简化?2.列举电阻网络简化的方法。
第三章基本电路3.1 电压源与电流源1.请简述理想电压源的特性及其在电路分析中的应用。
2.请简述理想电流源的特性及其在电路分析中的应用。
3.2 集总元件与非集总元件1.什么是集总元件?2.什么是非集总元件?3.请举例说明集总元件和非集总元件的特点。
3.3 电阻的平均功率和瞬时功率1.请简述电阻的平均功率和瞬时功率的计算方法。
3.4 等效电路和戴维南定理1.什么是等效电路?2.请简述戴维南定理及其在电路分析中的应用。
第四章变流电路4.1 正弦波电压和正弦波电流1.什么是正弦波电压?2.什么是正弦波电流?3.请简述正弦波电压和正弦波电流的特点。
4.2 交流电路中的电阻、电感和电容1.请简述交流电路中电阻、电感和电容的特性及其在电路分析中的应用。
4.3 相量法和复数法分析交流电路1.请简述相量法分析交流电路的基本原理。
2.请简述复数法分析交流电路的基本原理。
4.4 等效电路和史密斯图分析交流电路1.什么是等效电路?2.请简述史密斯图分析交流电路的基本原理。
第五章电流电压分析基础5.1 直流稳态分析1.什么是直流稳态?2.请简述直流稳态分析的基本步骤。
第2章 电路的基本分析方法习题答案2-1 在8个灯泡串联的电路中,除4号灯不亮外其它7个灯都亮。
当把4号灯从灯座上取下后,剩下7个灯仍亮,问电路中有何故障?为什么?解:4号灯灯座短路。
如开路则所有灯泡都不亮。
2-2 额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯能否串联使用,那并联呢? 解:不能串联使用,因其电阻值不同,串联后分压不同,导致白炽灯无法正常工作。
在给定的电压等于额定电压的前提下,可以并联使用。
2-3 如图2-34所示,R 1=1Ω,R 2=5Ω,U =6V ,试求总电流强度I 以及电阻R 1、R 2上的电压。
图2-34 习题2-3图解:A 151621=++=R R U I=,V 551= V 111=2211=⨯==⨯=IR U IR U2-4 如图2-35所示,R 1=3Ω,R 2=6Ω,U =6V ,试求总电流I ;以及电阻R 1,R 2上的电流。
图2-35 习题2-4图解:总电阻为:Ω263632121=+⨯+=R R R R R=A 326=∴=R U I=由分流公式得:A 13633A 2363621122121=⨯++=⨯++I=R R R =I I=R R R =I2-5 电路如图2-36(a)~(f)所示,求各电路中a 、b 间的等效电阻R ab 。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)2-36 习题2-5图解:(a) Ω4.3)6//4()2//2(ab =+=R(b) Ω2)33//()66//4ab =++(=R (c)Ω2)]6//3()6//3//[(13ab =++)(=R(d) Ω2)6//1)6//3(ab =+)(=R (e) Ω7)10//10(}6//6//]2)8//8{[(ab =++=R (f) Ω6}6//]64)4//4{[()4//4(ab =+++=R2-6 求图2-37所示电路中的电流I 和电压U 。
图2-37 习题2-6电路图解:图2-37等效变换可得:由上图可得;Ω8)816//)]}99//(6[5.7{=+++(总=RA 5.1812==总I 则根据并联电路分流作用可得:A 5.05.1)816()]99//(6[5.7)]99//(6[5.7=1=⨯++++++I则A 15.05.1=13=-=-I I I 总 I 3再次分流可得:A 75.0169999=4=⨯+++IA 25.016996=2=⨯++I所以I =0.75A ,U = U +-U - =9×I 2-8×I 1 = 9×0.25-8×0. 5=-1.75V2-7 电路如图2-38(a)~(g)所示,请用电源等效变换的方法进行化简。
电路分析题库及详解答案1. 什么是基尔霍夫电流定律(KCL)?- 基尔霍夫电流定律指出,在任何电路的节点上,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
2. 基尔霍夫电压定律(KVL)的基本内容是什么?- 基尔霍夫电压定律表明,在任何闭合电路中,沿着闭合路径的电压降之和等于电压升之和。
3. 什么是欧姆定律?- 欧姆定律表明,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
4. 如何计算串联电阻电路中的总电阻?- 串联电阻电路中的总电阻等于各个电阻值的和。
5. 并联电阻电路的总电阻如何计算?- 并联电阻电路的总电阻可以通过公式 \( \frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \ldots + \frac{1}{R_n} \) 来计算。
6. 什么是戴维南定理?- 戴维南定理指出,任何线性双端网络都可以用一个单一的电压源和一个电阻来等效替代,该电压源的电压等于网络两端的开路电压,电阻等于网络短路时的输入电阻。
7. 什么是诺顿定理?- 诺顿定理是戴维南定理的对偶形式,它指出任何线性双端网络可以等效为一个电流源和电阻的并联组合。
8. 什么是叠加定理?- 叠加定理允许我们通过将独立电源分别作用于电路,然后求出各部分的响应,最后将这些响应相加来计算电路的总响应。
9. 什么是最大功率传输定理?- 最大功率传输定理指出,当负载电阻等于源电阻的复共轭时,负载上可以传输最大的功率。
10. 什么是节点分析法?- 节点分析法是一种解决电路问题的方法,它通过应用KCL在选定的节点上建立方程来求解未知节点电压。
11. 什么是网孔分析法?- 网孔分析法通过应用KVL在电路的独立回路中建立方程来求解未知电流。
12. 如何求解一个简单的RC电路的瞬态响应?- 一个简单的RC电路的瞬态响应可以通过求解RC电路的微分方程来获得,该方程描述了电容电压随时间的变化。
()()12123311891842181833200.19A A I I I I I I U U I ⎧+-=-⎪-++-=-⎪⎨=⎪⎪=-⎩电路分析基础答案周围版3-2.试用节点分析法求图示电路中的电压ab U 。
解:选节点c 为参考点,列写节点方程:a 点:111413323ab U U ⎛⎫+-=-=⎪⎝⎭b 点:11141413322a b U U ⎛⎫-++=+-=- ⎪⎝⎭整理得:25109041012a b a b U U U U -=⎧⎨-+=-⎩;解得:267a U V =;27b U V =; 3.429ab a b U U U V =-= *3-4.试用节点分析法求图示电路中的电压1U 。
解:选节点b 为参考点,列写节点方程:节点a :3a U I = 节点c :111117986642a c U U ⎛⎫-+++=-= ⎪⎝⎭ 补充:2c U I =-解得:487c U V =;727a U V =-;117.14a c U U U V =-=- 3-8. 试用回路分析法求图示电路中的电流1I 。
解:列写回路方程:()()()()()1231233532232102323414253I I I I I I I ++-+-=⎧⎪-+++++++=-⎨⎪=⎩ 整理得:1231233105210510653I I I I I I I --=⎧⎪-++=-⎨⎪=⎩, 解得:10.6I A =*3-11.试用回路分析法求图示电路中的电流3I 。
解:题图3-2题图3-4ΩI10V题图3-8题图3-11整理得:3232537172120I I I I +=⎧⎨+=-⎩, 解得:3 3.83I A =*3-14.试用叠加定理求图示电路中的电流X I 。
解:设电压源单独作用,电路简化成题图3-14(1)所示,列写方程:243502X X X X XI I U U I ''+++=⎧⎨'=-⎩, 解得:45XI A '= 设电流源单独作用,电路简化成题图3-14(2)所示(1欧姆电阻被等效去掉),选下节点为参考节点,列写节点方程:()511223322X XXX U U U I ⎧⎛⎫+=+⎪⎪⎝⎭⎨⎪''=-⎩, 解得:165X I A ''= 依据叠加定理有:4X XX I I I A '''=+=*3-17.N 为线性网络,当11S I A =,22S I A =时,30.6I A =; 当12S I A =,21S I A =时,30.7I A =; 当12S I A =,22S I A =时,30.9I A =;问13S I A =,2?S I A =时,3 1.6I A =?解:设3I 为响应,有:311223S S I k I k I k =++将已知条件代入以上方程有:1231231230.620.720.922k k k k k k k k k=++⎧⎪=++⎨⎪=++⎩解得:10.3k =,20.2k =,30.1k =-,故:3120.30.20.1S S I I I =+-, 将问题的条件代入有:21.60.330.20.1S I =⨯+-题图3-14(2)2Ω题图3-142Ω题图3-14 2Ω题图3-17由此可得: 24S I A =3-18.电路如图示,(1)试求单口网络N 2的等效电阻R 2;(2)求N 2与N 1相连的端口电压U 2;(3);试用替代定理求电压U 0;解:(1)()()212//332R =++=Ω;(2)21262U V ==; (3)用6V 电压源替代N 1,见题图3-8(1)所示,023*******U V =⨯-⨯=++*3-19.试用替代定理求图示电路中的电压0U 。
第3章3.1 选择题1.必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是( C )。
A.支路电流法B.回路电流法C.节点电压法D.2b法2.对于一个具有n个结点、b条支路的电路,他的KVL独立方程数为( B )个。
A.n-1 B.b-n+1 C.b-n D.b-n-13.对于一个具有n个结点、b条支路的电路列写结点电压方程,需要列写( C )。
A.(n-1)个KVL方程B.(b-n+1)个KCL方程C.(n-1)个KCL方程D.(b-n-1)个KCL方程4.对于结点电压法中的无伴电压源,下列叙述中,(A )是错误的。
A.可利用电源等效变换转化为电流源后,再列写结点电压方程B.可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点,则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知,可少列一个方程C.可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量,只需多列一个该无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可D.无伴受控电压源可先当作独立电压源处理,列写结点电压方程,再添加用结点电压表示控制量的补充方程5.对于回路电流法中的电流源,下列叙述中,( D )是错误的。
A.对于有伴电流源,可利用电源等效变换转化为电压源后,再列写回路电流方程B.对于无伴电流源,可选择合适的回路,使只有一个回路电流流过该无伴电流源,则该回路电流为已知,可少列一个方程C.对于无伴电流源,可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量,只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可D.电流源两端的电压通常为零6.对于含有受控源的电路,下列叙述中,( D )是错误的。
A.受控源可先当作独立电源处理,列写电路方程B.在结点电压法中,当受控源的控制量不是结点电压时,需要添加用结点电压表示控制量的补充方程C.在回路电流法中,当受控源的控制量不是回路电流时,需要添加用回路电流表示控制量的补充方程D .若采用回路电流法,对列写的方程进行化简,在最终的表达式中互阻始终是相等的, 即:R ij =R ji3.2 填空题1.对于具有n 个结点b 条支路的电路,可列出 n-1 个独立的KCL 方程,可列出 b-n+1 个独立的KVL 方程。
答案第一章 电路模型和电路定律【题1】:由U AB =5V 可得:I AC .=-25A :U DB =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 US26=- W ;P US3=0;P IS115=- W ;P IS2 W =-14;P IS315=- W 。
【题9】:C 。
【题10】:3;-3。
【题11】:-5;-13。
【题12】:4(吸收);25。
【题13】:。
【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 UI =-=-245W 。
【题17】:由图可得U EB =4V ;流过2 Ω电阻的电流I EB =2A ;由回路ADEBCA 列KVL 得U I AC =-23;又由节点D 列KCL 得I I CD =-4;由回路CDEC 列KVL 解得;I =3;代入上式,得U AC =-7V 。
【题18】:P PI I1 21 22222==;故I I1222=;I I12=;⑴ KCL:43211-=I I;I185=A;U I IS=-⨯=218511V或16.V;或I I12=-。
⑵ KCL:43211-=-I I;I18=-A;US=-24V。
第二章电阻电路的等效变换【题1】:[解答]I=-+9473A=0.5 A;U Iab.=+=9485V;IU162125=-=ab.A;P=⨯6125. W=7.5 W;吸收功率。
【题2】:[解答]【题3】:[解答] C。
电路分析习题及答案(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--21、用网孔分析法求图1电路的网孔电流,图中r=1Ω。
2、图2所示电路中的运放工作于线性区,试用叠加定理求输出电压U O 。
4V+_+_Ω0.2mA图1 图23、电路如图3所示。
已知U=,I=,求该单口网络的戴维宁等效电路。
+20V+20V(a ) (b)图34、如图4所示二端网络N 中只含有一个电阻和一个电感,其端钮电压u 及电流i 的波形如图中所示。
(1)试确定R 和L 是如何联接的 (2)求R 、L 值。
5、电路如图5所示,开关断开已经很久, t=0时开关转换,试求0 t 的电流)(t i 。
3+_图5 图66、图6所示电路,已知电压表的读数为V 1=3V ,V 2=4V 。
求电压表V 3的读数并做出相量图。
7、图7(a )所示电路中电流1i 和2i 的波形如图7(b )所示。
试绘出1u 和2u 的波形。
11(a )(b )图78、图8是电感线圈和电容器并联的电路模型。
已知R=1Ω,L=,C=μF,求电路的谐振角频率和谐振时的阻抗。
11'22'C图8 图99、图9所示N 为纯电阻对称电路(电阻参数R 11=R 22,R 12=R 21)。
当2-2’端开路时,1-1’端的输入电阻R 1=9Ω。
当1-1’端接入电压源U S 时,2-2’端接入负载R L 时,U 22’=4V ,且此时R L 获得最大功率为2W 。
求当U S =11V ,R L =3Ω时电压源输出的功率。
41、用结点分析法求图1电路的结点电压,图中r=1Ω。
2、求图2所示单口网络的戴维宁等效电路和电阻R L 可获得的最大功率。
r=2Ω2ΩI4L图1 图23、图3所示电路中的运放工作于线性区,试用叠加定理求输出电压U O 。
4、电路如图4所示,开关断开已经很久,t=0时开关转换,试求0≥t 时的电容电压)(t u C0.2mAΩ图3 图45、图5所示电路,已知电流表的读数为A 1=1A ,A 2=2A 。
国家电网招聘考试电气工程专业知识(判断题)模拟试卷2(题后含答案及解析)全部题型 3. 判断题判断题1.回路电流法适用于支路数较多但网孔数较少的复杂电路。
( )A.正确B.错误正确答案:A。
2.节点电压法适用于支路数较多但节点数较少的复杂电路。
( )A.正确B.错误正确答案:A。
3.平面图的回路内再无任何支路的闭合回路称为网孔。
( )A.正确B.错误正确答案:A。
4.有n个节点,6条支路的电路图,必有n条树支和(b-n+1)条连支。
( ) A.正确B.错误正确答案:B。
解析:有n个节点,b条支路的电路图,必有(n一1)条树支和(b一n+1)条连支。
5.在节点分析法中,若已知电压源接地,可作为已知节点电压。
( ) A.正确B.错误正确答案:A。
6.有n个节点,6条支路的电路图,其独立的KCL方程数为(n-1)个,独立的KVL方程数为(n+1)个。
( )A.正确B.错误正确答案:B。
7.在网孔分析法中,若在非公共支路有已知电流源,可作为已知网孔电流。
( )A.正确B.错误正确答案:A。
8.网孔分析法和节点分析法只适用于直流电路。
( )A.正确B.错误正确答案:B。
9.回路分析法与网孔分析法的方法相同,只是用独立回路代替网孔而已。
( )A.正确B.错误正确答案:A。
10.节点分析法的互电导符号恒取正。
( )A.正确B.错误正确答案:B。
解析:节点分析法的互电导符号恒取负。
11.若电路的支路数为b,节点数为n,则独立的KCL方程数为n。
( ) A.正确B.错误正确答案:B。
解析:若电路的支路数为b,节点数为n,则独立的KCL方程数为n一1。
12.KVL体现了电路中能量守恒的法则。
( )A.正确B.错误正确答案:A。
13.基尔霍夫第一定律又称节点电流定律,且表示为∑I=0。
( )A.正确B.错误正确答案:A。
14.回路分析法中的自电阻为选定回路中所有电阻的总和,始终取正值。
( )A.正确B.错误正确答案:A。
相量图形:1、下图中,R 1=6Ω,L=0.3H ,R 2=6.25Ω,C=0.012F,u (t)=)10cos(210t ,求稳态电流i 1、i 2和i 3,并画出电路的相量图。
解:V U0010∠= R 2和C 的并联阻抗Z 1= R 2//(1/j ωC )=(4-j3)Ω, 输入阻抗 Z = R 1+j ωL +Z 1 =10Ω,则:A Z U I 0010110010∠=∠== A R Z I I 0211287.368.0-∠== A U C j I 02313.536.0∠== ω 所以:A t i )10cos(21=A t i )87.3610cos(28.02ο-= A t i )13.5310cos(26.02ο+=相量图见上右图2、下图所示电路,A 、B 间的阻抗模值Z 为5k Ω,电源角频率ω=1000rad/s ,为使1U 超前2U 300,求R 和C 的值。
解:从AB 端看进去的阻抗为Cj R Z ω1+=, I213其模值为:Ω=+=k CR Z 5)1(22ω (1) 而2U /1U =)arctan()(112CR CR ωω-∠+由于1U 超前2U 300,所以ωCR =tan300=31 (2)联列(1)、(2)两式得R =2.5k Ω,C =0.231μF3、测量阻抗Z 的电路如下图所示。
已知R=20Ω,R 2=6.5Ω,在工频(f =50Hz)下,当调节触点c 使R ac =5Ω时,电压表的读数最小,其值为30V ,此时电源电压为100V 。
试求Z 及其组成的元件的参数值。
(注意:调节触点c ,只能改变cd U 的实部,电压表读数最小,也就是使实部为零,cd U 为纯虚数,即cdU =±j30V)解:UZR R U R R U ac cd++-=22调节触点c ,只能改变cd U 的实部,其值最小,也就是使实部为零,cd U 为纯虚数,即cdU =±j30V , 因此上式可表示为:±j 30=-25+(100⨯6.5)/(6.5+Z ) 解得:Z=(4.15±j 12.79)Ω 故:R Z =4.15ΩL =40.7mHC =249μF4、电路如下图所示,已知f =1kHz ,U =10V ,U 1=4V ,U 2=8V 。
第三章习题3。
1 如题3.1图所示梯形电路。
⑴ 已知24u V =,求1u 、i 和S u 。
⑵ 已知27S u V =,求1u 、2u 和i 。
⑶ 已知 1.5i A =,求1u 和2u . 解:根据线性电路的性质,设:211u k u = 22u k i = 23s u k u =令: 2V u 2= 可推出 6V u 2= 1A i = 27V u s = 因而可得: 3k 1= 0.5k 2= 27/2k 3= ⑴ 当24u V =时,有: 12V 43u 1=⨯= 2A 40.5i =⨯= 56V 4227u s =⨯=⑵ 当27S u V =时,有: 2V 27272u k 1u s 32=⨯==1A 20.5u k i 22=⨯== 6V 23u k u 211=⨯== ⑶ 当 1.5i A =时,有: 3V 1.50.51i k 1u 22=⨯==9V 33u k u 211=⨯==3。
2 如题3。
2图所示电路,已知9S u V =,3S i A =,用叠加定理求电路i 。
解:S u 单独作用时,有: 1163Su i A ==+ S i 单独作用时,有: 23163S i i A =-=-+ 根据叠加定理可得: 12110i i i =+=-=3.3 如题3.3图所示电路,求电压u .如独立电压源的值均增至原值的两倍,独立电流源的值下降为原值的一半,电压u 变为多少?解:根据KVL 列一个回路113132(32)4u i V A A i =Ω⨯++⨯Ω+-⨯Ω 两个电压源支路可列方程:1131(3)610i i +=-+ 由此可得: 13i A =代入上式得: 33132(323)44u V =⨯++⨯+-⨯⨯=若独立电压源的值均增至原值的两倍,独立电流源的值下降为原值的一半,由上式可知:1132(1.5)620i i +=-+ 解得 13i A = 有: 332 1.52(1.523)44u V =⨯++⨯+-⨯⨯=-3.4 如题3.4图所示电路,N 为不含独立源的线性电路。
第一章习题1.1 题1.1图示一段电路N ,电流、电压参考方向如图所标。
(1) 若1t t =时1()1i t A =,1()3u t V =,求1t t =时N 吸收的功率1()N P t 。
(2) 若2t t =时2()1i t A =-,2()4u t V =,求2t t =时N()P t 解:(1) 111()()()313N P t ut i t W ==⨯= (2) 222()()()414N P t u t i t W ==⨯-=-1.2 题1.2图示一段直流电路N ,电流参考方向如图中所示,电压表内阻对测试电路的影响忽略不计,已知直流电压表读数为5V ,电流I 。
解: 1025P I A V -===-1.3 题1.3图示一个3A 的理想电流源与不同的外电路相接,求3A 电流源三种情况下供出的功率。
解:(a) 223218s P I R W ==⨯= 电流源输出功率 (b) 3515s P I V W ==⨯= 电流源输出功率(c) 31030s P I V W ==⨯-=- 电流源吸收功率1.4 题1.4图示某电路的部分电路,各已知的电流及元件值已标出在图中,求I 、s U 、R 。
解:流过3Ω电阻的电流为 12A+6A=18A 流过12Ω电阻的电流为 18A-15A=3A 流过电阻R 的电流为 3A-12A-5A=-14A 可得: I=-14A+15A=1A 18331290S U V =⨯+⨯= 1511231.514R ⨯-⨯==Ω-1.5 题1.5图示电路,已知U=28V ,求电阻R 。
解:根据电源等效,从电阻R 两端 可等效为如下图等效电路。
有: '41515442I A =⨯=+ '448R =Ω+Ω=Ω可得: '287152828U R U I R ===Ω--1.6 求题1.6图示各电路的开路电压。
解:(a) 2010530OC U V A V =-⨯Ω=-(b) 开路时,流过8Ω电阻的电流为 931189A ⨯=+ 流过6Ω电阻的电流为 1832189A ⨯=+可得: 26184OC U V =⨯-⨯=(c) 开路时,8Ω电阻的电压为 8208128V ⨯=+ 2Ω电阻的电压为 5210A V ⨯Ω= 可得: 82100OC U V V V V =+-=1.7 求题1.7图示各电路的电流解:(a) 6242I A +== (b) 201610221I A --==-+(c) 将电压源等效为电流源,如右图示 显然 0I =(d) 电压源供出的总电流为: 2121313//612//6124I A ===++++根据分流关系,流过3Ω电阻的电流为 63236A ⨯=+流过12Ω电阻的电流为 631126A ⨯=+可得: 211I A A A =-=1.8求题1.8图示各电路的电压U 。
《电路分析基础》各章习题参考答案第 1 章习题参考答案1- 1 (1) 50W ; (2) 300 V、25V, 200V、75 V ; (3) 2=12.5 Q R a=100 Q, R4=37.5 Q1- 2 V A=8.5V, V m=6.5V, V B=0.5V, V C=- 12V, V D=-19V, V p=-21.5V, U AB=8V, U BC=12.5,U DA=-27.5V1- 3 电源(产生功率): A 、 B 元件;负载(吸收功率): C、 D 元件;电路满足功率平衡条件。
1- 4 (1) V A=1 00V , V B=99V, V C=97V, V D=7V, V E=5V, V F=1V, U AF=99V, U CE=92V, U BE=94V, U BF=98V, U CA=- 3 V;(2) V C=90V, V B=92V , V A=93V, V E=-2V, V F=-6V, V G=- 7V, U AF=99V, U CE=92V, U BE=94V, U BF=98V, U CA=- 3 V1- 5 I 〜0.18A , 6 度,2.7 元1- 6 I=4A, I1=11A,I2=19A1- 7 (a) U=6V, (b) U=24 V, (c) R=5Q, (d) I=23.5A1- 8 (1) i6=-1A ; (2) u4=10V, u6=3 V; (3) P1=-2W 发出, P2 =6W 吸收, P3 =16W 吸收, P4 =-10W 发出, P5 =-7W 发出, P6 =-3W 发出1- 9 I=1A , U s=134V , R~ 7.8Q1- 10 S 断开:U AB=- 4.8V , U AO=- 12V , U BO=-7.2V ;S 闭合:U AB =-12V, U AO =- 12V , U BO=0V1- 11 支路 3,节点 2,网孔 2 ,回路 31- 12 节点电流方程: (A) I1 +I3- I6=0,(B)I6- I5- I7=0,(C)I5 +I 4-I3=0回路电压方程:① I6 R6+ U S5 +I 5 R5- U S3 +1 3 R3=0 ,②-15 R5- U S5+ I 7R7- U S4 =0 ,③-丨3 R3+ U S3 + U S4 + I 1 R2+ I 1 R1=01- 13 U AB=11V , I2=0.5A , l3=4.5A , R3~ 2.4 Q1-14 V A=60V V C=140V V D=90V U AC=- 80V U AD=- 30V U CD=50V1- 15 I1=- 2A I2=3A I3=- 5A I4=7A I5=2A第 2 章习题参考答案2- 1 2.4 Q 5 A2- 2 (1) 4 V 2 V 1 V; (2) 40 mA 20 mA 10 mA2- 3 1.5 Q 2 A 1/3 A2- 4 6 Q 36 Q2- 5 2 A 1 A2- 6 1 A2- 7 2 A2- 8 1 A2- 9 I1 = -1.4 A I2 = 1.6 A I3 = 0.2 A2- 10 I1 = 0 A I2 = -3 A P1 = 0 W P2 = -18 W2- 11 I i = -1 mA , I2 = - 2 mA , E3 = 10 V2- 12 I1 = 6 A , I2 = -3 A , I3 = 3 A2- 13 I1 =2 A , I2 = 1A , I3 = 1 A , I4 =2 A , I5 = 1 A2-14 V a = 12 V , I1 = - 1 A, I2 = 2 A2-15 V a = 6 V , I1= 1.5 A , I2 = - 1 A ,I3 = 0.5 A2-16 V a = 15 V , I1 = - 1 A , I2 =2 A , I3 = 3 A2-17 I1 = -1 A , I2 = 2 A2-18 I1 =1.5 A , I2 = - 1 A , I3 = 0.5 A2-19 I1 =0.8 A , I2 = - 0.75 A , I3 = 2 A , I4 = - 2.75 A , I5 = 1.55 A2-20 I3 = 0.5 A2-21 U o = 2 V , R o = 4 Q, I0 = 0.1 A2-22 I5 = -1 A2-23 (1) I5 = 0 A , U ab = 0 V ; (2) I5 = 1 A , U ab = 11 V2-24 I L = 2 A2-25 I s =11 A , R0 = 2 Q2-26 18 Q, - 2 Q, 12 Q2-27 U = 5 V2-28 I =1 A2-29 U = 5 V2-30 I =1 A2-31 10 V , 180 Q2-32 U0 = 9 V , R0 = 6 Q, U=15 V第3章习题参考答案3- 1 50Hz, 314rad/s, 0.02s, 141V, 100V, 120 °3- 2 200V, 141.4V3- 3 u=14.1si n (314t-60 °V3- 4 (1) ®u1-贏2= 120°(2) ®1 = -90° %= - 210°, %1-屁=120° (不变)3-5 (1) U^50 .^_90 V , U2 =50 .2 -0 V ;(2) U3=100 2 sin (3t+ 45 °)V , U4=100 ■■ 2 sin ( ®t+ 135 °)V3- 6 (1) i 1=14.1 sin ( 72 °)A ; (2) U2=300 sin ( 3—60 °)V3- 7 错误:(1),⑶,(4), (5)3- 8 (1) R; (2) L ; (3) C; (4) R3- 9 i=2.82 sin (10t-30 °)A , Q~ 40 var3- 10 u=44.9sin (3141-135 °V, Q=3.18 var3- 11 (1) I=20A ; (2) P=4.4kW3- 12 (1)I ~ 1.4A , I 1.4 - 30 A ; (3)Q~ 308 var, P=0W ; (4) i~ 0.98 sin (628t-30 °)A3- 13 (1)I=9.67A , I =9.67450 A , i=13.7 sin (314t+150 °) A ; (3)Q=2127.4 var, P=0W;(4) I C=0A3- 14 (1)C=20.3 尸;(2) I L = 0.25A ,l c = 16A第4章习题参考答案4-1 (a) Z =5. 36.87 J, Y =0.2 /36.87 S; (b) Z =2.5 - 2/45 门,Y =0.2.2/45 S4- 2 Y=(0.06-j0.08) S , R~ 16.67 Q, X L=12.5 Q, L~0.04 H4- 3 U R=6 0^0 V U L=80/90 V , U S=100^53.13 V4- 4 卩=2 0 £ 3 6.874-5 Z =100 2^45 ;:■,卩=1^0 A , U R=100^0 V , U L=125/90 V , U C=25/ 90 V4-6 Y =0.25 2^45 S , U =4 “2/0 V ,卩R = .2. 0 A , I L =0.^ 2 / 90 A , I C=1.2.2/90 A4- 7 ll =1 0.「2 4 5,A U S=100 乙90 V4- 8 (a) 30 V ; (b) 2.24 A4- 9 (a) 10 V ; (b) 10 A4- 10 (a) 10 V ; (b) 10 V4- 11 U=14.1 V4- 12 U L1 =15 V , U C2 =8 V , U S=15.65 V4-13 U X1 =100 V, U2 =600 V, X1=10 Q, X2=20 Q, X3=30 Q4- 14 Z =20 .2 45 门,l =2. -45 A , h = 2 0 A , .2/-90 A , U ab=0V 4- 15 (1)1 =£2 A, Z RC=5、2「,Z =5 10 门;(2) R =10 门,X^10'J4- 16 P = 774.4 W , Q = 580.8 var, S = 968 V A-4- 17 l1 = 5 A , l2 = 4 A4-18 I1 = 1 A , I2 =2 A , l =.5. 26.565 A , S =44.72. -26.565 V A4-19 Z=10", I=190A, U R2 =5 2 135 V , P =10 W64-20 a =5X10 rad/s , p= 1000 Q, Q = 100 , l = 2 mA , U R =20 mV , U L = U C = 2 V4-21 30 =104rad/s , p= 100 Q, Q = 100 , U = 10 V, I R = 1 mA , I L = I C = 100 mA4-22 L1 = 1 H , L2 ~ 0.33 H第5章习题参考答案5- 3 M = 35.5 mH5- 4 301 =1000 rad/s ,302 =2236 rad/s5- 5 Z1 = j31.4 Q , Z2 = j6.28 Q 5- 6 Z r = 3+7.5 Q5- 7 M = 130 mH5- 8 “2 二-2/45 A5- 9 U1 = 44.8 V5- 10 M12 = 20 mH , 11 = 4 A5- 11 U2 = 220 V , I1 = 4 A5- 12 n = 1.95- 13 N2 = 254 匝,N3 = 72 匝5- 14 n = 10 , P2 = 31.25 mW章习题参考答案 (1) A 相灯泡电压为零,B 、C 相各位为220V I L = I p = 4.4 A ,U p = 220 V ,U L = 380 V ,P = 2.3 kW (2) I p = 7.62 A ,I L = 13.2 A A 、C 相各为2.2A ,B 相为3.8A U L = 404 V U A N =202/ -47 V cos $ = 0.961 , Q = 5.75 kvar Z =334 28.4 门 (1) I p = 11.26 A , Z = 19.53 / 42.3 °Q; (2) I p = I l = 11.26 A , P = 5.5 kW U l = 391 V i A =22 2sin(・t —53.13 ) A i B =22 .2sin(・t —173.13 ) A i C =22 2 sin(,t 66.87 ) A U V = 160 V (1) 负载以三角形方式接入三相电源 (2) I — =3.8 T 2 -15 A , 1仁 =3.^-2/ 135 A , 仁 =3.8、「2也105 A I A =3.8、. 6/「45 A , I B =3.8I Q 「165 A , I c =3.8.6. 75 A L = 110 mH , C = 91.9 mF 章习题参考答案 P = 240 W, Q = 360 var P = 10.84 W (1) i(t) 4.7sin( t 100 ) - 3sin3 t A (2)I ~ 3.94 A , U ~ 58.84 V , P ~ 93.02 W 0MU m n o L 1 r~2 ------------- 2 u 2(t) m sin(,t —-arctan 1)V , R 2 (丄J 2 z 2 R ' 直流电源中有交流,交流电源中无直流 U 1=54.3 V , R = 1 Q, L = 11.4 mH ;约为 8% , ( L'= 12.33 mH ) 使总阻抗或总导纳为实数(虚部为 0)的条件为 尺二& = Rx = ■ L/C G =9.39 折,C 2 =75.13 M F L 1 = 1 H , L 2 = 66.7 mH C 1 = 10 M F, C 2 = 1.25 M F 章习题参考答案 第66-16-36-46-56-66-76-86-96-106-116-126-136-146- 15第77- 17-27-37-47-57-67-77-87-97- 10第88- 68-78-8i L(0+) = 1.5mA , U L(0+) = - 15Vh(0+) = 4A, i2(0+) = 1A , U L(0+) = 2V, i1(s)= 3A , i2(^)= 0, U L()= 0 i1 (0+) = 75mA , i2(0+) = 75mA , i3(0+) = 0, U L1 (0+) = 0, U L2(0+) = 2.25V6i c (t)二 2訂 A 4tU L (t) =6e _V u C (t) =10(1 _eg 0t )V , i C (t) =56说*人 500t 貝 u C (t) =115e~ sin(866 亠60 ) V10t 10t 山⑴=12e - V , L(t) =2(1 —e — )A 1 t U R (t) =~U s e 下2C V , U R (3 J - -U S e-V (1) T = 0.1s, (2) u c (t) =10e -0t V , (3) t = 0.1s u C (t) =10 _9e 」°t V 10t _ i L (t) =5e 一 A (a)f(t) =1(t —t 。
回路分析1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路,试回答下列问题:(1)液控顺序阀3何时开启,何时关闭?(2)单向阀2的作用是什么?(3)分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。
答:(1)当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时,阀3被打开,使液压泵卸荷。
当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时,阀3关闭。
(2)单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。
(3)活塞向右运动时:进油路线为:液压泵1 →单向阀2 →换向阀5左位→油缸无杆腔。
蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。
回油路线为:油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。
2、在图示回路中,如pY1=2MPa,pY2=4MPa,卸荷时的各种压力损失均可忽略不计,试列表表示A、B两点处在不同工况下的压力值。
(单位:MPa)解:3、如图所示的液压回路,试列出电磁铁动作顺序表(通电“+”,失电“-”)。
解:4、如图所示的液压系统,两液压缸有效面积为A1=A2=100×10−4m2,缸Ⅰ的负载F1=3.5×104N,缸Ⅱ的的负载F2=1×104N,溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa,3.0MPa和2.0MPa。
试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。
(1)液压泵启动后,两换向阀处于中位。
(2)1YA通电,液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。
(3)1YA断电,2Y A通电,液压缸Ⅱ活塞移动时及活塞杆碰到死挡铁时。
解:p1=F1/A=3.5×104/(100×10-4)= 3.5MPap2=F2/A=1×104/(100×10−4)=1MPa(1)4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa(2)活塞运动时:3.5MPa、3.5MPa、2.0MPa;终点时:4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa(3)活塞运动时:1Mpa、0MPa、1MPa;碰到挡铁时:4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa5、如图所示的液压系统,可以实现快进-工进-快退-停止的工作循环要求。
(1)说出图中标有序号的液压元件的名称。
(2)填出电磁铁动作顺序表。
答:(1)1-变量泵,2-调速阀,3-二位二通电磁换向阀,4-二位三通电磁换向阀,5-单杆液压缸。
(2)6、如图所示的液压系统,可以实现快进-工进-快退-停止的工作循环要求(1)说出图中标有序号的液压元件的名称。
(2)写出电磁铁动作顺序表。
解:(1)1-三位四通电磁换向阀,2-调速阀,3-二位三通电磁换向阀(2)7、图示回路中,溢流阀的调整压力为5.0MPa、减压阀的调整压力为2.5MPa。
试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。
(1)当泵压力等于溢流阀的调定压力时,夹紧缸使工件夹紧后。
(2)当泵的压力由于工作缸快进、压力降到1.5MPa时。
(3)夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时。
解:(1)2.5MPa、5MPa、2.5MPa(2)1.5MPa、1.5MPa、2.5MPa(3)0、0、08、图示回路,若阀PY的调定压力为4Mpa,阀PJ的调定压力为2Mpa,回答下列问题:(1)阀PY 是()阀,阀P J是()阀;(2)当液压缸运动时(无负载),A点的压力值为()、B点的压力值为();(3)当液压缸运动至终点碰到档块时,A点的压力值为()、B点的压力值为()。
解:(1)溢流阀、减压阀;(2)活塞运动期时P A=0,P B=0;(3)工件夹紧后,负载趋近于无穷大:P A=4MPa,P B=2MPa。
9、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止(卸荷)”的工作循环。
(1)指出液压元件1~4的名称。
(2)试列出电磁铁动作表(通电“+”,失电“-”)。
解:10、如图所示的液压回路,要求先夹紧,后进给。
进给缸需实现“快进——工进——快退——停止”这四个工作循环,而后夹紧缸松开。
(1)指出标出数字序号的液压元件名称。
(2)指出液压元件6的中位机能。
(3)列出电磁铁动作顺序表。
(通电“+”,失电“-”)答:(1)1-减压阀;2-单向阀;3-二位四通电磁换向阀;4-压力继电器;5-液压缸;6-三位四通电磁换向阀。
(2)O型。
(3)11、图示系统中溢流阀的调整压力为P A=3MPa,P B=1.4MPa,P C=2MPa。
试求系统的外负载趋于无限大时,泵的输出压力为多少?答:P A=3MPa12、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止(卸荷)”的工作循环。
(1)指出标出数字序号的液压元件的名称。
(2)试列出电磁铁动作表(通电“+”,失电“-”)。
答:(1)1-变量泵;2-调速阀;3-二位二通电磁换向阀;4-二位三通电磁换向阀;5-液压缸。
(2)13、下图所示减压回路中,若溢流阀的调整压力分别为4MPa,减压阀的调定压力为1.5MPa,试分析:(假设:至系统的主油路截止,活塞运动时夹紧缸的压力为0.5 MPa)(1)活塞在运动时,A、B两处的压力分别是多少?(2)活塞夹紧工件,其运动停止时,A、B两处的压力又分别是多少?答:(1)p A= p B= 0.5MPa(2)p A=4MPa,p B=1.5MPa14、下图所示的液压回路,要求实现“快进—工进—快退—停止(卸荷)”的工作循环,试列出电磁铁动作顺序表。
(通电“+”,失电“-”)答:15、如图所示液压系统,按动作循环表规定的动作顺序进行系统分析,填写完成该液压系统的工作循环表。
(注:电气元件通电为“+”,断电为“—”;压力继电器、顺序阀、节流阀和顺序阀工作为“+”,非工作为“—”。
)答:要完成达到各动作要求,各电器元气件的工作状态如下表。
16、如图所示液压系统,按动作循环表规定的动作顺序进行系统分析,填写完成该液压系统的工作循环表。
(注:电气元件通电为“+”,断电为“—”。
)说明:(1)Ⅰ、Ⅱ各自相互独立,互不约束。
(2)3YA、4YA有一个通电时,1YA便通电。
答:要完成达到各动作要求,各电器元气件的工作状态如下表。
17、认真分析如图所示的液压系统,按电气元件的动作顺序和工作状态,试分析说明液压缸各动作的运动工作状态。
(注:电气元件通电为“+”,断电为“—”。
)动作名称电气元件1YA 2YA 3Y A1 + —+2 + ——3 —+ —4 ———答:依据表中各动作电器元气件的工作状态,可判定液压缸的运动状态如下:1——缸体快进,2——缸体工进,3——缸体快退,4——缸体停止。
18、认真分析如图所示的液压系统,按电气元件的工作顺序和工作状态,试分析说明液压缸各动作的运动和工作状态。
(注:电气元件通电为“+”,断电为“—”。
)答:依据表中各动作电器元气件的工作状态,可判定液压缸的运动状态如下:1——缸体快进。
2——缸体第一种速度工进。
3——缸体第二种速度工进。
4——缸体快退。
5——缸体复原位停止。
19、如图所示液压系统,按动作循环表规定的动作顺序进行系统分析,填写完成该液压系统的工作循环表。
(注:电气元件通电为“+”,断电为“—”;顺序阀和节流阀工作为“+”,非工作为“—”。
)答:20、认真分析如图所示的液压系统,按电气元件的工作顺序和工作状态,试分析说明液压缸各动作的运动和工作状态。
(注:电气元件通电为“+”,断电为“—”)答:1——活塞快进。
2——第一种速度工进。
3——停留。
4——第二种速度工进。
5——停留。
6——快退。
7——停止。
21、如图所示液压系统,完成如下动作循环:快进—工进—快退—停止、卸荷。
试写出动作循环表,并评述系统的特点。
解:电磁铁动作循环表1Y A 2Y A 3YA 4YA快进+———工进+—+—快退—+——停止、卸荷———+特点:先导型溢流阀卸荷回路卸荷压力小冲击小,回油节流调速回路速度平稳性好,发热、泄漏节流调速影响小,用电磁换向阀易实现自动控制。
22、如图所示系统能实现”快进→ 1工进→ 2工进→快退→停止”的工作循环。
试画出电磁铁动作顺序表,并分析系统的特点?解:电磁铁动作循环表1YA 2Y A 3YA 4Y A快进+—++1工进+——+2快退+———快退—+++停止————23、如图所示液压系统可实现快进—工进—快退—原位停止工作循环,分析并回答以下问题:(1)写出元件2、3、4、7、8的名称及在系统中的作用?(2)列出电磁铁动作顺序表(通电“+”,断电“-”)?(3)分析系统由哪些液压基本回路组成?(4)写出快进时的油流路线?解:(1)2——35DY,使执行元件换向3——22C,快慢速换接4——调速阀,调节工作进给速度7——溢流阀,背压阀8——外控内泄顺序阀做卸荷阀(2)电磁铁动作顺序表(3)三位五通电电液换向阀的换向回路、进口调速阀节流调速回路单向行程调速阀的快、慢、快换速回路、差动连接快速回路、双泵供油快速回路24、如图所示,当负载无穷大时,填写电磁铁动作顺序表。
解:12MPa,9 MPa,7 MPa,4 MPa25、如图所示为专用铣床液压系统,要求机床工作台一次可安装两支工件,并能同时加工。
工件的上料、卸料由手工完成,工件的夹紧及工作台由液压系统完成。
机床的加工循环为“手工上料--工件自动夹紧--工作台快进--铣削进给--工作台快退--夹具松开--手工卸料。
分析系统回答下列问题:(1)、填写电磁铁动作顺序表手工上料自动夹紧快进铣削进给快退夹具松开手工卸料2YA3YA4YA压力继电器(2)系统由那些基本回路组成;(3)哪些工况由双泵供油,哪些工况由单泵供油。
解:(1)电磁铁动作顺序表手工上料自动夹紧快进铣削进给快退夹具松开手工卸料++++———2YA ————++—3YA ——+————4YA —++++——压力继电器————+——(2)基本回路:快速回路、速度换接回路、调压回路、减压回路、同步回路。
(3)快进、快退由双泵供油,其余由单泵供油。
26、如图为一顺序动作回路,两液压缸有效面积及负载均相同,但在工作中发生不能按规定的A先动、B后动顺序动作,试分析其原因,并提出改进的方法。
答:两缸并联回路,缸A需实现节流调速,故液压泵输出压力已由溢流阀的调定压力所决定。
当顺序阀的调整压力等于或低于溢流阀的调定压力时,缸A、B将同时动作;当顺序阀的调整压力高于溢流阀的调定压力时,缸B不动作。
改进方法:如图所示回路接法,可实现缸A先运动到终点后,缸B才能动作的运动顺序。
27、图示为某一组合机床液压传动系统原理图。
试分析其工作原理,根据其动作循环图列出电磁铁工作表,并指出此系统由哪些基本回路所组成,有何特点。
答:1Y 2Y 3Y 4Y快进+—+—Ⅰ工进+———Ⅱ工进+——+快退—++—停止————基本回路:容积节流调速回路:限压式变量叶片泵+回油路节流调速快速运动回路:差动连接;换向回路:电液换向阀;快速运动和工作进给的换接回路;两种工作进给的换接回路:两个调速阀串联卸荷回路。