电路-第4章习题-电路定理

第四章电路定理练习题1第4章电路定理4-1XX简单题4-2XX叠加定理4-3XX戴维宁定理4-201、试用叠加定理计算下图所示电路中US2=2V时，电压U4的大小。若US1的大小不变，要使U4=0，则US2应等于多少？答案U4=-0.4V,Us2=1.2V4-202、电路如图所示。（1）用叠加定理求各支路电流；（2）求电压源发出的功率。答案I1=-50mA,I2=15mA,I3=60mA(2)电压源发出的功率为：P=25I1=-1.25W4-204、第四章电路定理练习题24-205、求题3-22图示电路的电压U和电流I。+-2I110V+-3A-+U469I1题3-22图I例4－4用叠加定理求图4－5(a)电路中电压u。图4－5解：画出独立电压源uS和独立电流源iS单独作用的电路，如图(b)和(c)所示。由此分别求得u’和u”,然后根据叠加定理将u’和u”相加得到电压u4-206、例4－1利用叠加定理求图（a）所示电路中的电压U。（a）(b)(c)解：首先画出分电路图如图(b)、(c)所示。当12V电压源作用时，应用分压原理有：V43912)1(U当3A电流源作用时，应用分流公式得：V633636)2(U则所求电压：V264US4242S424'iRRRRuuRRRu)(S2S424'iRuRRRuuu第四章电路定理练习题34-207、例4－2利用叠加定理求图（a）所示电路中的电压u和电流i。（a）(b)(c)解：首先画出分电路图如图(b)、(c)所示。当10V电源作用时：)12/()210()1()1(ii解得：Ai2)1(，Viiiu6321)1()1()1()1(当5A电源作用时，由左边回路的KVL：02)5(12)2()2()2(iii解得：Ai1)2(，Viu22)2()2(所以：Vuuu8)2()1(Aiii1)2()1(注意：受控源始终保留在分电路中。4-208、例4－4封装好的电路如图，已知下列实验数据：当Vus1,Ais1时，响应Ai2，当Vus1,Ais2时，响应Ai1，求：Vus3,Ais5时的电流i。解：根据叠加定理，有：ssukiki21代入实验数据，得：1222121kkkk解得：1121kk因此：Auiiss253本例给出了研究激励和响应关系的实验方法。第四章电路定理练习题44-209、4－2用叠加定理求题4－2图示电路中的1I。解：解：2443511II）（AI2104635111III）（AI5.11AIII5.01114-210、用叠加定理求题4－3图示电路中的独立电压源和独立电流源发出的功率。题4－3图+2A-4Ωi2i+-2V4Ω+24V-5Ω6A3ΩI1+4-2-4I1+24V-5Ω3ΩI/1+-4I/15Ω6A3ΩI//1+-4I//1第四章电路定理练习题54-211、4－1用叠加定理求题4－1图示电流源两端的电压u。4-301、答案4-302、答案I=0.75A4-303、题4－1图+6V-4Ω1Ω5Ω2Ω12Au-+第四章电路定理练习题6答案4-304、答案4-305、第四章电路定理练习题7答案4-306、答案4-307、第四章电路定理练习题84-308、例4-10如图所示电路，求：⑴RL获得最大功率时的RL值；⑵计算RL获得的最大功率PL；⑶当RL获得最大功率时，求电压源产生的电功率传递给RL的百分比。解：第四章电路定理练习题94-309、4－6求题4－6图示电路的戴维南和诺顿等效电路。4-310、4－10题4－10图示电路中，若流过电阻XR的电流I为－1.5A，用戴维南定理确定电阻XR的数值。4-311、4－9题4－9图示电路中负载R的阻值可调，当R取何值可获得最大功率maxP？+-3A3Ωa(a)b1Ω2V2V-+--3A4Ωa(b)b5Ω4I20V++6ΩI题4－6图题4－10图1Ω4A1ΩRx3Ω8I2AIU1+-+-RU16A1Ω2Ω题4－9图第四章电路定理练习题104-312、例4－5求图4-8(a)所示单口网络的戴维宁等效电路。例试求图示电路中支路电流I。解：此电路为梯形电路。应用齐性定理采用“倒推法”计算则比较简单。其步骤：假定离电源最远的一个元件通过的电流为1A，再以1A为基础应用欧姆定律和基尔霍夫定律从后向前依次计算各元件的电压和电流及输入电压'U，根据齐性定理有''IIUU或''UUII即将算得的各电流、电压乘以比值'UU就是所求的实际结果。例如设'I=1A，则有：'efU=2V，A3''4'3III，V5'''efcecdUUU，A8'3'2'1III，V13'''cdacabUUU。由于电压abU实际为10V，根据齐性定理可计算得A77013101.I例用戴维南定理求图示电路中电流I。解：将5电阻从a、b处断开，求其戴维南定理等效电路。(a)(b)(c)(d)开路电压为V623OCU端钮a、b的输入电阻为30R由图（d）可求得A75.053650RUIOC例用诺顿定理求图（a）所示电路中3电阻支路电流I。第四章电路定理练习题11(a)(b)(c)解：由图（b）求得A332101311IISC等效电阻为5.126260R于是得有源二端网络的等效电路图（c），得A1335.15.1300SCIRRI例求图（a）所示电路的戴维南等效电路。(a)(b)(c)解：由图（b）求短路电流A35.0592014SCI由图（a）求开路电压V12512015.0592014OCU可得等效电阻为43120SCOCIUR因此得图（a）的戴维南等效电路如图（c），其中V12OCU，40R例在图（a）所示电路中，R可变。问R为何值时，它所获得的功率最大？并求此最大功率。(a)(b)(c)解：将可调电阻R从ab端断开，如图（b）所示，求开路电压OCU。由可得网孔电流方程为第四章电路定理练习题1240301010)1010(221III解方程得A11I，V60OCU等效电阻为101010101050R因此得戴维南等效电路如图（c）当100RR时，R获得最大功率，最大功率为W90104604202maxRUPOC全部保留。同样，用等效电源定理求网络除源后的等效电阻时，受控源要全部保留。例求图示电路中的电流1I、2I和电压U。解：由图可得113838412122IIU将控制量1I用节点电压U表示为41UI联立求解，可得A21I，V8U，A42I例图（a）是一含有电压控制电压源的二端网络，试求对于a、b端口的等效电阻。(a)(b)解：在a、b端口处施加电流，写出端口电压表达式为RIUUUU)1()1(111可求得二端网络的等效电阻为RIRIIUR)1()1(0结论：①由RR)1(0，若2，则等效电阻RR0，表明该电路可将正电阻变换为负电阻。说明该二端网络向外电路提供电能②含受控源的二端网络等效为一个电阻，说明该二端网络从外电路吸收电能。已知电路如图1.8所示。试应用叠加原理计算支路电流I和电流源的电压U。解：（1）先计算18V电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。61218I(A)661U(V)（2）再计算6A电流源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。26121I(A)第四章电路定理练习题13162263636U(V)（3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。426III(A)22166UUU(V)2.40试用叠加定理求图示电路中的电压U和电流I。2.42试用戴维南定理求图示电路中的电压U。15、图示电路，当电阻R为多大时，它吸收的功率最大，并求此最大功率PMAX。第四章电路定理练习题14解先求出1-1左边一端口电路的戴维南等效电路。（4分）当10eqRR时，电阻R吸收功率最大。（3分）最大功率WRVPeqocMAX4042（3分）15、图示电路，当电阻R为多大时，它吸收的功率最大，并求此最大功率PMAX。先求出1-1左边一端口电路的戴维南等效电路。（4分）当10eqRR时，电阻R吸收功率最大。（3分）最大功率22max801604410oceqVPWR（3分）R6A-+20V20Ω5Ω6Ω1'1第四章电路定理练习题15试用叠加定理求图示电路中的电流I。5A210VI134解：电流源单独作用时，I'2A4电压源单独作用时，I4A8因此I6A10试用叠加定理求图示电路中电流源的端电压U。6A3V2514U解：电流源作用时U'13V4电压源作用时U.15V8因此U115.V102-16电路如图2-14所示，已知R1=5Ω时获得的功率最大，试问电阻R是多大？第四章电路定理练习题162-7图2-5所示电路中，已知UAB=0，试用叠加原理求US的值。2-10电路如图2-8所示,已知R1=Ω，R2=R3=2Ω，US=1V，欲使I=0，试用叠加原理确定电流源IS的值。第四章电路定理练习题17电路如图2-7所示，试用叠加原理求电阻R4上电压U的表达式。电路如试用戴维南定理求电流表和电压表的读数。V9015301030V90A2AV试列写图示电路的网孔方程，并计算受控源产生的功率。第四章电路定理练习题18U1A2U4513212V解U1A2U4513212VI2I3ISI1US641248321121233IIIIIUIAUI213268831212IIII6I1525.AI2488.A8PUIII2221025212().W受控源产生功率为102.5W10例在图（a）所示电路中，R可变。问R为何值时，它所获得的功率最大？并求此最大功率。(a)(b)(c)解：将可调电阻R从ab端断开，如图（b）所示，求开路电压OCU。由可得网孔电流方程为第四章电路定理练习题1940301010)1010(221III解方程得A11I，V60OCU等效电阻为101010101050R因此得戴维南等效电路如图（c）当100RR时，R获得最大功率，最大功率为W90104604202maxRUPOC应用戴维宁定理求图示电路中电流I2。解：110153IIUUab111910IIAI11VUUab160由右图电路119)5(3IIIUIII1.09111IU4.24.20IURARUI5.24002I1a-1ΩI210V3Ωb5I19Ω+4ΩI1a1ΩI(a)3Ωb5I19Ω+U-+2.4Ωa-b等效电路图16V4ΩI2第四章电路定理练习题204-79、已知US1＝10V，US2＝15V。当开关S在位置1时，毫安表读数为I'＝40mA；当开关S在位置2时，毫安表读数为I=-60mA。如果把开关倒向位置3，毫安表读数为多少？（叠加定理的应用）答案I=190mA4.37在图示电路中，已知：当6R时，A2I。试问：（1）当12R时，I为多少？（2）R为多大时，它吸收的功率最大并求此最大功率。例图（a）是一含有电压控制电压源的二端网络，试求对于a、b端口的等效电阻。(a)(b)解：在a、b端口处施加电流，写出端口电压表达式为RIUUUU)1()1(111可求得二端网络的等效电阻为RIRIIUR)1()1(0结论：①由RR)1(0，若2，则等效