84习题课

电工技术习题电工技术李忠波制作电工学（电工技术）习题课课件制作李忠波沈阳工业大学电气工程学院电工理论及新技术教研室第一章电路的基本概念和定律elzb习题课第一章电路的基本概念和定律习题课学习要点本章学习要点是理解和掌握下述基本概念和知识点：1、电路和电路模型分析方法；2、电路变量的参考方向；3、一般激励时的R、L、C电路特性；4、电压源和电流源；5、受控电源；6、电源的等效变换；7、基尔霍夫定理；8、电功率和电位的计算。例1已知下图电压波形，试画出电流波形。)(tu)(ti)(ti)(tuFC2Vtu/)(st/20412解a)b)由图b)可知Vt221tV21)(tu)20(st)42(sts由图a)电路可知dtdudtduCti2)(st20时，Atdtdti1)21(2)(sts42时，Atdtdti1)221(2)(波形如下)(tist3时的电场能量：0)4(CWJJ25.041)3(21)3(2CuWC2)21(221)(Ai)(st1-101234Vtu/)(st/20412选择题1、在下图电路中，对负载电阻RL而言，点划线框中的电路可用一个等效电源代替，该等效电源是（）。a)理想电压源b)理想电流源c)不能确定LRISISUU答案：(a)2、在下图电路中，已知。AIVUSS1,2A、B两点间的电压UAB为（）。a)-1Vb)0c)1VB11SUSIA答案：(c)3、在下图电路中，已知。AIVUSS2,12A、B两点间的电压UAB为（）。a)-18Vb)18Vc)-6VABSISU3答案：(a)C4、已知图1中的。AIVUSS2,411用图2所示的等效理想电流源代替图1所示的电路，该等效电流源的参数为（）。a)6Ab)2Ac)–2AAB1SU1SIABSI图1图2答案：(c)5、在下图的电路中，当增大电阻R1的阻值时，电流I2相应（）。a)减小b)增大c)不变SU2I2R1R答案：(c)6、下图电路的开路电压ocU为（）。ocUV10124V6a)4Vb)8.67Vc)10V答案：(b)I7、在下图的电路中，由（）供给功率。a)电压源b)电流源c)电压源和电流源11A1A1V2A2U答案：(b)8、已知下图电路中的。AIVUSS2,2电阻R1和R2消耗的功率由（）供给。a)电压源b)电流源c)电压源和电流源答案：(c)9、在下图的电路中，当开关S打开时，A点的电位UA为（）。a)-3Vb)-6Vc)-9VA21R2R11SUSIA2A2A2V2答案：(c)SV15K2AK3K5V15I解答：VUA9152235151510、在下图的电路中，当开关S闭合时，A点的电位UA为（）。a)-3Vb)-6Vc)-9V答案：(b)SV15K2AK3K5V15I解答：VUA6223150END习题课第二章电路分析方法elzb第二章电路分析方法第二章电路分析方法习题课学习要点本章学习要点是掌握下述电路分析方法，以及这些方法的适用条件和适用题型。从而方便、快捷地求解电路。1、线性电阻网络的等效变换适用条件上线性电阻网络，利用电阻的串、并联公式变换。还应了解星形和三角形电阻网络的变换方法。2、电压源与电流源间的等效变换应注意恒压源与恒流源间不能等效变换；与恒压源并联的元件对外电路而言是多余的；与恒流源串联的元件对外电路而言是多余的。适用于含有多个独立电源求解一个元件或一条支路的题型。3、受控电源间的等效变换适用条件是线性受控电源。变换方法、注意事项和适用题型与独立源相似。4、支路电流法适用条件是任一集总电路。对n个节点，b条支路的任一电路列出联立求解。(n-1)个KCL方程b-(n-1)个网孔KVL方程适用于支路数较少的网络，支路数较多适用计算机辅助分析（CAA)。5、节点电压法适用条件是任一集总电路。适用题型是多支路少节点的电路求解问题。对只有一个独立节点的多支路电路节点电位方程（弥尔曼定理）如下独立节点电位=流入独立节点电激流之和各支路电导之和受控源与独立源同样对待，应注意（1）受控源的控制量要用节点电压表示。（2）含恒流源或受控恒流源的支路电导为零。6、迭加原理适用条件是线性电路。当某一个独立源单独激励时，其余独立源要置零，即恒压源短路，恒流源开路。受控源既不能单独激励，也不可置零，要始终保留在电路中。适于求解含有多个独立源的网络。7、戴维南定理与诺顿定理适用条件是线性电路。适于求解复杂网络中的某一条支路。注意保留受控源的控制量不变。等效电源的内阻Req有下面几种求法。（1）定义法00SSIUeqIURU或I0可取为单位（如1V）恒压源或单位恒流源（如1A）（2）SCOCeqIUR（独立源保留）含有受控源和电阻的二端网络始终将化为一个等效电阻。受控源上有源元件，当等效电阻为正值时，受控源吸收能量；当等效电阻为负值时，表示受控源发出能量。例1/P.30求图2-12中各支路的电流解用支路电流法求根据KCL和KVL定律列方程。回路ADCAVII51010010252313回路ABDA0)101005010100(32133IUII以上是三个方程有四个未知量，若想求得支路电流I1、I2、I3还必须列一个方程，用I1表示控制量U1有3111025IU25100100k10k5V50U1U1I1I3I2ABCD节点A0321III解得mAI33.401mAI91.392mAI42.03例2/P.41电路如图2-24a所示，试用叠加原理求电流源两端的电压3U。解首先将图2-24a分解成图b和图c的形式，然后分别计算。注意，图中保留了电路中的CCVS。1）当电压源单独作用时（图2-24b）AAII1461021VVIIU6)410(410213R1R210VU310I1I1I24AR1R210VU´310I´1I´1I´2R1R2U´´310I´´I´´1I´´24Aa)b)c)图2-24AAI6.1)4464(1AAI4.2)4466(2VVIIU6.25)6.916(4102133）电压源和电流源共同作用时VVUUU6.19)6.256(333课堂练习1试用叠加定理求上图中的电流I2答案：AI4.322）当电流源单独作用时（图2-24c）课堂练习2试用戴维南定理求上图中的电流I2答案：AI4.32例3用电源等效变换法化简下电路222V13UU222A13UU0.671.3V3UUVIUU3.167.03VIU67.033.0由图整理得I解由式得简化的等效电路VIU67.033.0-0.33-0.67VIU注意：含受控源时，等效电阻可能为负值。受控源是有源元件，负值表示受控源发出能量。R例4用电源等效变换法化简下电路解U10.99125100100k10kU199k125100110kU10.9125100110kU12510090I-+_+由图IIU90125例5求图中的U1解:(1)用叠加原理求U12V单独作用：2561UI由式得简化的等效电路如下U351注意：只含有受控源和电阻（不含独立源）的网络最终可化为一个电阻。2526UUU15U12V2135AabI28IVVU25.0415A单独作用：4)25(5:111UUUKVL112205UU2081UU´´12135Aab5U´´1I´´=0.5U´´1VVU5.2251VUUU25.2)5.2(25.0111（2）用节点电压法：4551)4121(1UUa11456)2(43UU1152463UU1881UVVU25.2491节点方程：例6/P.49题2-17求下电路中的U0解用戴维南定理111.1)101(1.0IIUEabooc11.0)10(1111III11.21I)(1.211mAI)(21111.21.11.11VIEoc1VI110I11k0.1k0.1kabUOKVL:即：求ISCmAI1111mAIIIsc111011)(211112111kIERscoceq定义法求Req：（并联写电流）OUI1OUI10101ooooIUUU101.01ooIU21kIUREsooeq2110VREUeqoco31111.01.0例7求图4中的Ux解:用节点电压法U1U2U3Ux6Ux42A3A30V51A因为有恒压源支路，选参考节点如图。可得：VU301xUU63302xUU对节点225141)5141(312UUU（2）（1）4024305)30(9xxUU16015xU式（1）与（2）联立解得VUx332例8列下面电路的节点电压方程。解选e为参考节点，列节点方程。edcbR6R5R4R3R2R1aiyvS4R1yi节点a011)111(21321dbavRvRvRRR节点b44541541111)111(RvvcRvRvRvRRRsdab节点cxcvv节点ddcbavRRRvRvRvR)111(111642642ysiRv446/)(Rvvicdy)(cbxvvv带入节点方程并整理得011)111(21321dbavRvRvRRRdcbavRvRvRRRvR45541111)111(10)1(144cbsvvvR用节点电压表示受控源的控制量。dcbavRRRRvRRvRvR)111()1(1166426642441svR例9P49/2-16题下图中，当Us=1V，Is=2A时，U0=4.5V;当Us=2V，Is=2A时，U0=5V;问Us=5V，Is=5A时，U0=？UsIs线性无源网络U00UrIUss)(0U)(0U则5.421r522r解得5.02R当满足条件3时VU5.12525.050+=依叠加原理应有解:UsIs线性无源网络U0课堂练习3UsIs线性无源网络U0下图中，当Us=2V，Is=1A时，I=5A;当Us=4V，Is=-2A时，U0=24V;问Us=6V，Is=2A时，U0=？I3ssUrIU0解:设（1）2135r4224r根据已知条件列方程解得:5.13r43VU5.310（2）（2）代入（1）得（1）用叠加原理求下面电路中电流I的值；（2）用用节点电压法求下面电路中电流I的值；解:（1）受控源不能单独作用，保留。10V恒压源单独作用：课堂练习4+-+-10V2II3A21105IAI25103A单独激励：+-+-10V2I´I´21-+2I´´U´´3A21I´´注意：I与I2参考方向要一致。可任意定。I用节点电压法先求出UIU23)211(（节点方程）由左边支路得IU2II232)211(35IAI6.0和I各电源同时作用时AIII4.16.02注意：计算功率时，不能用叠加定理。（2）解:用用节点电压法求解时，受控源按独立源对待。（学生自行完成）课堂练习5P48/2-9题案答：VUNN11课堂练习6P48/2-12题答案：VUAB8.12VU8.16课堂练习7P48/2-15题答案：VUAB15例10：用电源等效变换求图示电路中的电流UAB则UAB=(10+8