大学课程电路基础的练习题
- 格式：doc
- 大小：1.64 MB
- 文档页数：6
1. 图1-1-3电路中，U S1=4V ，U S2=1V ，R S1=2欧姆，R S2=1欧姆。
计算两个电源的功率，判断吸收还是发出。
假设电压、电流参考方向如图1-1-3
所以吸收功率。
为关联参考方向由于所以发出功率。
为非关联参考方向由于,I ,U ,0w 21*2p ,I ,U ,0w 21*2P 2us 1US >==>== 【实例1-4】已知I S =4A ， R1=6， R2=2 （电阻的单位为欧姆）。
求：电
流源两端电压Ｕ。
【解】由KCL I 1+I 2-2I 1-I S ＝0 及
I 1＝U/6 ，I 2=U/2
解得：U=12V 。
【实例1-5】已知U S1=15V ，I S =1A ，U S2=5V ，R=5欧姆。
求各电源
的功率，说明吸收还是发出,并验证功率平衡。
【解】为解题方便，设各支路电流的参考方向如图（红色）。
由欧姆定
律 I 2=（U S1- U S2）／Ｒ＝２Ａ， I 1＝I 2－I S ＝１Ａ，则：ＰUS1=15*1=15W>0
由于U S1、I 1为非关联参考方向，所以发出功率。
P US2=5*2=10W>0 由于U S2、I 2为关联参考方向，所以吸收功率。
P IS =U*I S =U S1*I S =15+1=15W>0 由于I S 、U 为非关联参考方向，所以发
出功率。
电阻R 吸收的功率P R = I 22*R=20W 。
ＰUS1+ P IS = P US2+P R 因此功率平衡
【实例2-3】：一个电压源Us=4v,Rs=1Ω接在3Ω的负载上，如图例2-3（a ）。
求其等效电流源并验证两电路之间的等效关系。
图1 V U I R U A R R U U I S S S 211*111214222121=+=+==+-=+-=W
2R W S 2gS W is V A s s A s s s 3R *i P 9
g *U P 12
3*4P Is 3RI U 141*4I s 1R 1g 4R U I :),b (==============负载消耗：内电导消耗：发出功率：电源，，其中等效电流源如W R W S RS W us V
A s s R I P R I P P Us U R R U I 3*1*41*431:22========+=负载消耗：内阻消耗：发出功率：电源电压源的工作情况
可见，负载消耗功率相等，但内部功率消耗不相等。
【实例2-4】图例2-3（a ）是含有CCCS 的电路，用电源的等效变换法求i 1 ,u 3。
解：为求i 1，可将电路化为单回路电路，但根据电路结构，电压源支路不能转换，成为图(b)。
A 3R 2R R u i R R i R 2u i 2
211s 121121s 1=-+=⇒++= 回到原电路求u3。
V i R u 183*3*22*133===
【实例3-1】图中R 1=R 2=10Ω，R 3=20Ω，U S1=4V ，U S2=2V ，I S =0.1A ，
用支路电流法求各支路电流和各电源的功率。
【解】支路数b=4,独立结点数n-1=1，独立回路数3。
选择独立结点
和独立回路及电流源的端电压U X 如图
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-=+-=+=+-+-2
S 22X X 331S 33112S 31U I R U 0U I R U I R I R 0I I I I
解得：I 1=120mA , I 2=80ma , I 3=140Ma ，U X =2.8V
P US1=U S1* I 1=4*120*10-3=0.48W 。
发出功率。
P US2= U S2* I 2=2*80*10-3=0.16 W 。
吸收功率。
P IS =I S * U X =0.1*2.8=0.28W 。
发出功率。
【实例3-3】：已知电路如图3-3。
求：无伴电压源的电流及R4中的电流I 0。
【解】：该电路中含有无伴电压源，不能用常规结点电压法列写标准结点电压方程，一般可增设无伴电压源的电流I X 为独立变量，列出4个方程(或设结点1的电压等于48v ，再列出2、3结点标准的结点电压方程)，本题采用前者。
【实例4-1】电路结构如图4-1（a ）。
（1）应用叠加定理求电压u 3。
（2）如果u s2由6伏增加到8伏，再求u 3。
【解】（1）将（a ）图分解为每一个独立源单独作用的(b)、(c)、(d)。
(b) 中：电压源us1单独作用于电路。
(c) 中：电压源us2单独作用于电路。
(d) 中：
⎪⎩⎪⎨⎧-=-=+-==+=V 6)1(i 6)1(i 4)1(i 10)1(u A 14610)1(i 11131⎪⎩⎪⎨⎧=++-=-=+-=V 6.96)2(i 4)2(i 10)2(u A 6.0466)2(i 1131
【实例4-3】应用戴维南定理求例4-3（a ）中电压U 0。
【解】首先求开路电压u oc,将电压源转换为电流源如图（b ）。
为求入端电阻,采用求短路电流的方法,如图(c)。
I SC =I 1+I 2=（12/2）+（8I1/2）=6+24=30A 则入端电阻Rin=1/3Ω。
最后利用戴维南等效电路（d ）。
v 5.74303112010*1U 0-=-=+-= 本题也可以用除源加压求流法求入端电阻，如图例4-4。
在端口上加电压u ，产生电流i 。
根据电路结构：
V 101*212U A 1I 4
I 812I OC 111=-==⇒-=
与前面的结果相同。
欧姆入端电阻,31i u Rin u 3)2
u (42u 2u i ===--+=。
