大学课程电路基础的练习题

1.图1-1-3电路中，US1=4V，US2=1V，RS1=2欧姆，RS2=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,0w21*2p,I,U,0w21*2P2us1US【实例1-4】已知IS=4A，R1=6，R2=2（电阻的单位为欧姆）。求：电流源两端电压Ｕ。【解】由KCLI1+I2-2I1-IS＝0及I1＝U/6，I2=U/2解得：U=12V。【实例1-5】已知US1=15V，IS=1A，US2=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I2=（US1-US2）／Ｒ＝２Ａ，I1＝I2－IS＝１Ａ，则：ＰUS1=15*1=15W0由于US1、I1为非关联参考方向，所以发出功率。PUS2=5*2=10W0由于US2、I2为关联参考方向，所以吸收功率。PIS=U*IS=US1*IS=15+1=15W0由于IS、U为非关联参考方向，所以发出功率。电阻R吸收的功率PR=I22*R=20W。ＰUS1+PIS=PUS2+PR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1VUIRUARRUUISSS211*111214222121W2RWS2gSWisVAssAsss3R*iP9g*UP123*4PIs3RIU141*4Is1R1g4RUI:),b(负载消耗：内电导消耗：发出功率：电源，，其中等效电流源如WRWSRSWusVAssRIPRIPPUsURRUI3*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i1,u3。解：为求i1，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)。A3R2RRuiRRiR2ui2211s121121s1回到原电路求u3。ViRu183*3*22*133【实例3-1】图中R1=R2=10Ω，R3=20Ω，US1=4V，US2=2V，IS=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UX如图2S22XX331S33112S31UIRU0UIRUIRIR0IIII解得：I1=120mA,I2=80ma,I3=140Ma，UX=2.8VPUS1=US1*I1=4*120*10-3=0.48W。发出功率。PUS2=US2*I2=2*80*10-3=0.16W。吸收功率。PIS=IS*UX=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I0。【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IX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u3。（2）如果us2由6伏增加到8伏，再求u3。【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：V6)1(i6)1(i4)1(i10)1(uA14610)1(i11131V6.96)2(i4)2(i10)2(uA6.0466)2(i1131电压源us1单独作用于电路。V2.29)3(u)3(u)3(uuV6.25)3(i16)3(i6)3(i10)3(uA6.16444)3(i321311131叠加：（2）如果us2由6伏增加到8伏，此题可直接根据齐性原理计算即可。此时，u3(2)=9.6*(4/3)=12.8V，则电压u3=-6+12.8+25.6=32.4V。【实例4-4】应用诺顿定理求例4-5（a）的电流I。【解】首先求短路电流Isc，如（b）所示。为求出短路电流Isc，可利用任意方法，本题采用叠加定理，将（b）等效为（c）（d）的叠加。在（c）图中，mA125.211*25.2125.2312)1(ISC，在图（d）中，Isc（2）-2mA。叠加结果：Isc=Isc（1）+Isc（2）=-1mA。最后等效电路为（e）。则电流。mA6.0233*)1(I【实例4-3】应用戴维南定理求例4-3（a）中电压U0。【解】首先求开路电压uoc,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)。ISC=I1+I2=（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）。v5.74303112010*1U0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：与前面的结果相同。欧姆入端电阻,31iuRinu3)2u(42u2uiV101*212UA1I4I812IOC111