第二章电路的分析方法汇总Word格式.docx
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任何一个线性含源的二端网络,对外电路来说,可以用一个理想电压源和一个电阻的串联组合来等效代替,其中理想电压源的电压等于含源二端网络的开路电压,电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。
②诺顿定理:
任何一个线性含源的二端网络,对外电路来说,可以用一个理想电流源和一个电阻的并联组合来等效代替。
此理想电流源的电流等于含源二端网络的短路电流,电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。
3.含受控源电路的分析
对含有受控源的电路,根据受控源的特点,选择相应的电路的分析方法进行分析。
4.非线性电阻电路分析
40
解析法和图解法是简单非线性电阻电路的分析方法。
[练习与思考]解答
2-1-1列出如图所示电路的支路电流方程
解:
i4i2i1i15?
图2-4练习与思考2-1-1图
i3i2i5
2i1i3i4
6?
6i44i2200
5i13i34i20
2-1-2试分析支路电流分析法的优缺点。
解:
在计算复杂电路的各种方法中,支路电流法是最基本的。
但当支路数较多而只求一条支路的电流时,用支路电流法计算,极为复杂。
2-2-1.求如图所示电路中A、B两点之间的电压UAB。
41
图2-7练习与思考2-2-1
416解:
UAB416VAB11
44
2-3-1电源单独作用时,其他的电压源和电流源如何处理?
电压源不作用:
电压源短路即可;
电流源不作用:
2-3-2利用叠加定理分析电路时,电压和电流的参考方向如何处理?
各电压、电流分量叠加时要注意参考方向,与总量参考方向一致的分量取正,与总量
参考方向相反取负。
2-4-1如何用实验方法确立一个含源二端网络的戴维宁等效电路?
用电压表测出含源二端网络的开路电压Uoc和含源二端网络的短路电流Isc,通过计算得到R0UOC,即可确立一含源二端网络的戴维宁等效电路。
ISC
2-4-2实验中有几种方法可以用来确定戴维宁等效电阻?
见实验指导书
习题解答
2-1在图2-24中,求各支路电流
2-2列出图2-25中的支路电流方程。
42
i1i2i3
862i34i162i33i23i2
2-3求图2-26中的电压UN'
N。
UN'
N
2-4求如图2-27电路中A点的电位。
利用弥尔曼定理:
126
8
3
11
32
2-5求如图2-28
VA365V
A1
6
电路中各结点的电位。
VA2V
332
UBAVBVA
140.4V
4
VB1.6V
43
或:
i13i2
VB4i21.6V
图2-29习题2-6图
2-6求图2-29中A和B的电位。
利用电压源和电流源等效变换,等效电路为:
VA2.517.510V
VB101VA20V
2-7试分别用支路电流法和节点电压法求图
2-27所示电路中的各支路电流,并
计算2电阻吸收的功率。
在图2-27中,由支路电流法列方程得
8I3I1I20
122I23I10
2I26I360
17
A
-
5
Ω6
12V+
2
Ω
I1
1
8A
3Ω
I3
解得I2
I26V
节点电压法得UAB
12
2Ω
6Ω
26
5A,
55
2电阻吸收的功率P=55
22
求得I117A
13
I2
5V
图2-27
I3A
36
225W
2-8电路如图2-30所示,用叠加定理求电压
电压源单独作用时,
U'
36//(66)666
612V
7
电流源单独作用时,
应用叠加定理得:
'
3//6
3//66612
UU'
U'
24
46V
V
图2-30习题2-8图
45
图2-31习题2-9图
2-9在图2-31中,
(1)当将开关S合在a点时,求I1、I2和I3;
(2)当将开关合
在b点时,利用
(1)的结果,用叠加定理求支路电流I1、I2和I3
130120
100V
100
25A
(a)
(b)
题解图2.02
46
由
(1)的结果知,I1'
15A,I2'
10A,I3'
25A由题解图2.02(b)得I1'
4A,I2'
6A,I3'
2A由叠加原理得I1I1'
I1'
19A
I2I2I216A
I3I3I327A
2-10在图2-32中,已知当US=16V时,Uab=8V,求US=0时的Uab
原电路图可以分解成题解图2.03(a)和(b)的叠加。
已知当US=16V时,Uab=8V,由叠加定理得UabUa'
bUa'
b8V,其中Ua'
b即为US=0
1
由题解图2.03(b)得到Ua'
b1US4V,即US单独作用时的Uab
综上得到Ua'
b4V
47
2-11在图2-33所示电路中,已知N0为一无源网络,当US=2V、IS=2A时U0=5V;
求US=5V、IS=5A时的U0。
解:
电路中有两个电源作用,根据叠加原理可设UOK1USK2IS
当US=2V、IS=2A时,得5K12K22
当US=5V、IS=5A时,得UOK15K25
所以UO12.5V
2-12在图2-33所示电路中,已知N0为一无源网络,当US=2V、IS=3A时U0=10V;
当US=3V、IS=2A时U0=10V,求US=10V、IS=10A时的U0。
电路中有两个电源作用,根据叠加原理可设
UOK1USK2IS
当US=2V、IS=3A时,得10K12K23
当US=3V、IS=2A时,得10K13K22
联立两式解得:
K12K22
当US=10V、IS=10A时,UOK110K210
所以UO40V
2-13求如图2-34所示各电路的戴维宁等效电路。
图(a)的戴维宁等效电路为题解图2.04(a),图(b)的戴维宁等效电路为题解图2.04(b),图(c)的戴维宁等效电路为题解图2.04(c)。
48
(b)
题解图2.04
1Ω3V
a
4V
2V
6Ω8
4A6
b
(c)
图2-34习题2-13图
图2-35习题2-14图
2-14在图2-35所示的电路中,分别用戴维宁定理和诺顿定理求电流IL解:
(1)用戴维宁定理
ab间的开路电压为
Uoc12244V
ab间的等效电阻为
49
Req4
由戴维宁等效电路(题解图2.05(a))得
题解图2.05
2)用诺顿定理ab间的短路电流为
ISC21A
SC4
由诺顿等效电路(题解图2.05(b))得
IL1AL4247
图2-36习题2-15图
2-15求如图2-36所示电路中的电流i解:
由节点电压法得ab间电压
50
Uab
101224
33
6V
111
333
所以
Uab2A
2-16如图2-37所示为确定含源二端线性电阻网络参数的实验电路,已知
U15V,I4.5mA,求此二端网络的戴维宁等效电路。
设图示二端网络可以等效为一个电压源
U和一个电阻R串联的电路。
那么
图2-37的两个电路图可以转化为题解图2.06
题解图2.06
习题2-16图
图2-37
2-17电路如图2-38所示,①若R3,求电流i;
②若使R获得最大功率,则R应取多大?
①由题解图2.06求ab间的开路电压
51
Uab6201661516V
129
Req6//66//35
所以由戴维宁等效电路得到I=2A
②若使R获得最大功率,则R5,此时R获得的最大功率P(1106)2512.8W
图2-38习题2-17图
R
题解图2.08
2-18求如图2-39所示电路中的电流i1
由KCL和KVL得:
i13i2
6i12i22i1100
解得i10.4A
52
图2-39习题2-18图
53
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