河北工程大学电路基础_贺洪江_王振涛_课后习题答案集第四章
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U S1
+ -
N
U
-
+
+ -
U S2
题 4-8 图 解 由条件(1)可知网络 N 是含源的，设
U K 1U S1 K 2U S2 U
式中 U 为 N 内部独立源产生的 U 的分量。将题给条件代入上式，得 1U
2 K1 U 1 K 2 U
求出
U 1V ， K1 1 ， K 2 2
求出
5V U0
8V 电压源单独作用时，应用 KCL、KVL 可得
U U 6 0 0 8 U0 6 6
得
8 V U0 3
由叠加定理得
U0 5 8 7.667 V U0 U0 3 8 V 不变，欲使 U 0 23V ，则电流源产生的分量 U 0 X 应满足下式 电压源不变，则 U 0 3
2A
U1
-
线性电阻 网 络
U2
-
3A
题 4-7 图 解 由题意知，当 2A 电流源单独作用时，有
2U 1 28 P2A
28 14V U1 2
8V U2
当 3A 电流源单独作用时，有
3U 2 54 P3A
54 18V U2 3
12V U1
4-8 图示电路为一线性电阻电路，已知 (1) 当 U S1 0 ， U S2 0 时， U 1V ； (2) 当 U S1 1V ， U S2 0 时， U 2V ； (3) 当 U S1 0 ， U S2 1V 时， U 1V 。 试给出 U S1 和 U S2 为任意值时电压 U 的计算公式。
4-10 应用叠加定理求题 4-10 图所示电路中的 U 0 。欲使 U 0 23A ，电压源不变，电流 源电流应为多少？若电流源取 12A，则电压源取何值？ + + 8V
3A
1
5 6
U0 6
U0
-
题 4-10 图 解 3A 电流源单独作用时，应用 KCL、KVL 可得
U U U U 5 3 0 0 1 0 0 U 0 6 6 6 6
U 0 X U 0 U0
得
23 U 0X U 0 U 0
则电流源应为
8 61 V 3 3
I SX
61 U0X I S 3 3 12.2A U0 5
若电流源取值 I SX 12A ，则其产生的 U 0 分量为
X U0
此时电压源产生的分量为
即各支路电流及各结电电压为假定值的 4 倍，所以
4 4.375 1.75A i1 Ki1 4 2.5 10A i2 Ki2
4 1.875 7.5A i3 Ki3 4 0.375 1.5A i4 Ki4 4 1.5 6A i5 Ki5 4 0.5 2A i6 Ki6 4 1 4A i7 i8 Ki7 4 37.5 150V u1 Ku1 4 7.5 30V u2 Ku2 4 3 12V u 3 Ku 3 4 2 8V u 0 Ku 0
u0 。已知 u S 167.5V 。 uS
+
i1 1 ○ 2 i5 3 ○ 1 i3 16 ○ 3 i7 1
uS
+ -
15 i2
20 i4
6 i6
2
u0
-
i8
题 4-5 图
2V ，则 解 设 u0
i8 i7 2 u0 1A 2 2
i7 1 u0 1 2 3V u3
2A 电流源作用时，有
U 2 4 || 1 2 4 1 1.6V 4 1
由叠加定理得
U U U U 0.2 1.6 1.6 0.2V 4-3 应用叠加定理求图(a)所示电路中的电流 I 和电压 U 。
I
I 1 + 2I 2 + 10V + U (b) 题 4-3 图
i2 37.5 u1 2.5A 15 15
i2 i3 2.5 1.875 4.375A i1
1 i1 u1 1 4.375 37.5 41.875V uS
则
K
uS 167.5 4 41.875 uS
U S 40V , I S 20A 时，求 I ?
I
+ -
IS
N
题 4-6 图
US
解 设 N 内部独立源作用时产生的 I 的分量为 I ，由叠加定理得
I K 1 I S K 2U S I
将题给的条件代入，得
40 40K 2 I 0 2 K1 20K 2 I 10 5K1 10K 2 I
i1 i3 iS 单独作用时，有
20 9.36 20 || 6i2 7.2A
i2 iS 6A i1 0 i3
由叠加定理得
i1 i1 6.16 2.16 6 2A i1 i1
i2 i2 3.36 9.36 6 12A i2 i2 i3 i3 2.8 7.2 0 10A i3 i3
I SX 12 5 20V U0 IS 3
X U 0 U 0 X 23 20 3V U0
则电压源应为
U SX
X U0 3 U S 8 9V 8 U0 3
4-11 图示电路中，N 为含源线性网络，当改变电阻 R 的值时，电路中各处电压和电流 都随之改变。已知 i 1A 时， u 20V ； i 2A 时， u 30V ；求当 i 3A 时， u ？ 解 R 所在支路的电流 i 已知，根据替代定理可用一个电流源 iS i 替代之，设
i3
2
5 || 6i1 5 6.16 2.8A
6 5 56
5 || 6i1 6 6.16 3.36A i
u S2 单独作用时，有
i2
uS 2 90 9.36A 5 20 || 6 5 20 6 20 6 20 || 6i 2 20 6 6 9.36 2.16A 20 6 20 6
I 1 + 2I 2 5A + U (c)
2 5A + + U 10V (a)
1 + 2 I -
解 图(b)为 10V 电压源单独作用的分电路，图(c)为 5A 电流源单独作用的分电路。由图 (b)所示电路得 10 2 I 1 I 2 I
I 10 2A 5 U I 2 I 3I 3 2 6 V
解之得
K1 3.75 ， K 2 1.625 ， I 25A
即有
I 3.75 I S 1.625U S 25
当 U S 40 3.75 20 1.625 40 25 165A
4-7 在图示电路中， 当 3A 的电流源断开时， 2A 的电流源输出功率为 28W， 这时 U 2 8V 。 当 2A 的电流源断开时，3A 的电流源输出功率为 54W，这时 U1 12V 。试求两个电流源同 时作用时，每个电流源的输出功率。 + +
4-2 应用叠加定理求图示电路中的电压 U 。
1
+ 6V -
5 16
2A 5V + U + -
4 100 8V +
题 4-2 图 解 6V、5V 电压源作用时，有
U 6 1 6 5 0 . 2 V 1 4
8V 电压源作用时，有
U 8 1 1.6V 4 1
i6 3 u3 0.5A 6 6
i7 i6 1 0.5 1.5A i5 3i5 u3 3 1.5 3 7.5V u2
i4 7 .5 u2 0.375A 20 20
i4 i5 0.375 1.5 1.875A i3 16i3 u2 16 1.875 7.5 37.5V u1
1 I I S2 0.5A 2
当 I S3 3A 单独作用时，可求出
I
1 I S3 1.5A 2
I
I S2
1 1
1A 3A
1
I S3
1
I S1
1
1
1A
题 4-9 图 由叠加定理得
I I I I 0.5 0.5 1.5 0.5A
由叠加定理，2A 电流源和 3A 电流源同时作用时，有
U1 14 12 26V U1 U1 U2 8 18 26V U2 U2
2A 电流源和 3A 电流源发出的功率分别为
P2A 2U 1 2 26 52 W
P3A 3U 2 3 26 78W
第四章 电路的基本定理 习题解答
4-1 应用叠加定理求图示电路中的电流 i1 、 i 2 和 i3 。 6A iS
20
+ 140V - i 1 uS1 6 i3 题 4-1 图 解 u S1 单独作用时，有
5
uS2 + i2 90V
i1
u S1 20 5 || 6
140 6.16A 5 6 20 56 56
由图(c)得
2 I I "5 1 2 I " 0
