电路分析基础课后答案

4.1选择题1. 关于叠加定理的应用，下列叙述中正确的是（D ）。A. 不仅适用于线性电路，而且适用于非线性电路B. 仅适用于非线性电路的电压、电流计算C. 仅适用于线性电路，并能利用其计算各分电路的功率进行叠加得到原电路的功率D. 仅适用于线性电路的电压、电流计算2. 关于齐次定理的应用，下列叙述中错误的是（B ）。A. 齐次定理仅适用于线性电路的计算B. 在应用齐次定理时，电路的某个激励增大K倍，则电路的总响应将同样增大K倍C. 在应用齐次定理时，所讲的激励是指独立源，不包括受控源D. 用齐次定理分析线性梯形电路特别有效3. 关于替代定理的应用，下列叙述中错误的是（C ）。A. 替代定理不仅可以应用在线性电路，而且还可以应用在非线性电路B. 用替代定理替代某支路，该支路可以是无源的，也可以是有源的C. 如果已知某支路两端的电压大小和极性，可以用电流源进行替代D. 如果已知某支路两端的电压大小和极性，可以用与该支路大小和方向相同的电压源 进行替代4. 关于戴维宁定理的应用，下列叙述中错误的是（A ）。A. 戴维宁定理可将复杂的有源线性二端电路等效为一个电压源与电阻并联的电路模型B. 求戴维宁等效电阻是将有源线性二端电路内部所有的独立源置零后，从端口看进去 的输入电阻C. 为得到无源线性二端网络，可将有源线性二端网络内部的独立电压源短路、独立电 流源开路D. 在化简有源线性二端网络为无源线性二端网络时，受控源应保持原样，不能置于零5. 在诺顿定理的应用，下列叙述中错误的是（C ）。A. 诺顿定理可将复杂的有源线性二端网络等效为一个电流源与电阻并联的电路模型B. 在化简有源线性二端网络为无源线性二端网络时，受控源应保持原样，不能置于零C .诺顿等效电路中的电流源电流是有源线性二端网络端口的开路电流D.诺顿等效电路中的电阻是将有源线性二端网络内部独立源置零后，从端口看进去的等效电阻6. 关于最大功率传输定理的应用，下列叙述中错误的是（C ）。A. 最大功率传输定理是关于负载在什么条件下才能获得最大功率的定理B. 当负载电阻Rl等于戴维宁等效电阻Req时，负载能获得最大功率C. 当负载电阻Rl=0时，负载中的电流最大，负载能获得最大功率D. 当负载电阻Rl8时，负载中电流为零，负载的功率也将为零4.2填空题1. 在使用叠加定理时应注意：叠加定理仅适用于 线性 电路;在各分电路中，要把不作用的电源置零。不作用的电压源用短路代替，不作用的电流源用开路代替。 受控源不能单独作用：原电路中的功率不能使用叠加定理来计算。2. 诺顿定理指出：一个含有独立源、受控源和电阻的一端口网络，对外电路来说，可以 用一个电流源和一个电导的并联组合进行等效变换，电流源的电流等于一端口的 短路 电流，电导等于该一端口全部独立源置零后的输入电导。3. 当一个实际电流源（诺顿电路）开路时，该电源内部 有 （填：有或无）电流。4. 如图x4.1所示电路中，11 =4 A， 12 =-1 A。图x4.1 填空题4图(a)(b)图x4.2填空题5图5. 如图x4.2（a）所示电路，其端口的戴维南等效电路图为图x4.2（b）所示，其中uoC=8 V， Rq =2。6. 特勒根定理1是电路功率守恒的具体体现;特勒根定理2不表示任何支路的功率。4.3计算题1.已知图 x4.4 中，% = 100V， zi =1A，i% =100V，、=1A，%2 = 0.5A，R1=200Q，R2 = 50Q用叠加定理求图示电路中/，并计算电路中每个元件吸收的功率。，解：is1单独作用时:12i=200 + 50R2R1Ri i =200 x 1 = 0.8AR + R s1 200 + 501 r.2iR + R s 2共同作用时：i = i + i + i = 0.4 + 0.8 0.1A = 0.3A飞单独作用时:i=50 X 0.5 = -0.1 A 200 + 5020A .； f：11流过R1的电流为0.7A，流过R2的电流为0.8AU 功率为 P = 0.3 x 100 = 30W% 功率为 P =(0.7)2 X 200 = 98WR2功率为 P = (0.8)2 x 50 = 32Wi 1 功率为 P = 140 x 1 = 140Wi 2 功率为 P = 40 x 0.5 = 20W2.电路如图x4.5所示，用叠加定理求q。解：= 40V，U 2=10V，is解:尸=5 x =-竺 A1111I=10 x = 40 A11 11由叠加定理得:I = I+1 +1 +1 ,m=如x x x x x 113.已知图 x4-6 中，Us1 = 40V=1A，R = 5Q，R2 = 10Q，R3 = 30Q，= 20Q，试用替代定理求电流和电压ux。=10V,4.(R + R )i+ Ri=Ri = 50 V113试求如图x4.7所示电路的戴维南和诺顿等效电路。解：由网孔法可列方程(R + R + R)i + u iR = 0得=usiR图x47 计算题4图所以uOC=iR us RR + R + R 3123同时可得ab端的等效电阻R0 = (R +勺 R3则戴维南等效电路为(a)同样可推出诺顿等效电路(b)其中：. ui = oc =SO R0iR - uR1+ R计算题4排用图5,电路如图 x4.8 所示，us= 20V, & =1Q, us = 20V，R =1Q，R2 = 5Q，R3 = 2.5Q，用戴维南定理求流过R3的电流i。解：u =20V，R1=Q，R2=5Q，R3 = 2.5Q求开路电压：图沼.8 计算题5图ocu + 4u + 5u = 20 u = 2VU = 4u + 5u = 18V1求短路电流，用回路电流法:1(R + R )i Ri212 scR i 一 R i = 4u2 sc 2 11R = 土 = 0.5 Asc. UlocR0 + Rl=4u + u180.5 + 2.5解得i = 36 A广12V,Oa图x4.9 计算题6图oh（2）求 isc6.已知如图 x4.9 中，us = 12V, R = 6Q,R1 = 6Q，R2 = 9Q，R =15Q，R4 = 5Q，R = 15Q，求 戴维南等效电路。解：求uoc(R + R + R + R )i + R x 5i = -U12353sn i = -0.1 AU =-5ixR -R (i + 5i)-Ri = 13Vw.(R + R + R )i + R i + Ri1235 sc 3 1(R + R )i + Ri =-U43 13 1R i + R i = U5 sc 5 1i 一 i = 5i=-U 1i = -1.4 A, i = 5.2 AscR = = -13 = 2.5Q 0 i 5.2原电路的戴维南等效电路如图:7.电路如图x4.10所示， 求电路中的电流i。解：画等效电路（i = -2 A）图以一 10 计算题7图4Q3Q10Ay 12V用叠加定理:+24V. 2。3Qi3。3Q24广3。10A12V3。+13Qr+JP13Q10612 小4+ 2 A3 4.5 4.58.求如图xM所示电路的诺顿等效电路。已知图中”15Q R25。% =10QsR4=75Q Us=10V及/ -1A。图211 计算题8图解：a电路图电阻与受控源并联进行等效变换，得如图电路先计算开口网络的开口电压，节 点法身：.口u 112(+ _)U = 1 + -以15 153U 6 2四代入 I = ,U = 1A, UOC代人 15457.6S2Ii偶=U =里 V6 2r再计算单口网络的短路电流，节点法G1 + + )U = 1 + - rI15 15 7.53,U12 2 r、代入I = 得到U = 1A1545Isc7.5 6 r3 A, RU9 15噂OC =LII 6 2rSCb电路图中设AB短路，流过AB的电流为sc所以1 = ， = 求开路电压:由KVL方程(R + R + R ) I = U + R r I123S 2I = - 3 5r 6 rsT00V，开路电压：u =IRab39,已知图x4.12中，0.4A，&=lkQ，.Q，R320R =匕=R = Ob =ab Iscs = 1V，功率时的值，并求最大功率。s= .4A，=0.5kQ求Rl获得最大解：Rl=R3=0.5KQ图 X4.12计算题9图RiU =isXR3=200VU 2“P = 一 = 20W0S1= 6V，10.已知如图 x4.13 所示，%= 6V，us2 = 10V，us2 = 10V，is= 2A，R = 6Q，R2 = 1Q，R3 = 3Q，R4 = 2Q，R5 =R4 = 2Q，R5=1Q，Rl可变，求Rl为多大时获得最大功率？ 最大功率为多少？图计算题10图解：电路中Rl左端的电路可等效为戴维南电路其中 U = US1 X R = 2V13Rab11R = = 2QUOC1ab111+ R R电路中rl右端的电路也可等效为戴维南电路其中 U US 2 + 2 X 2 = 6VO 2R2 + R4 + R5Rab 2 =1TORR + R425UOC2Rab2+所以原电路可以等效为:3Qrl4V+七气=3Q，匕，2=4V则当Rl为3O的时候功率可以最大U 2最大功率为P = * - 1-33Wab图X4.1 4计算题11图11.电路如图x4.14所示，负载电阻 rl可调，当rl为何值时，获得最大功率， 并计算最大功率。解： 求开路电压，由网孔法可知（2 + 2）I + 2 x 4I = 6得 I = 0.5 AUoc = 21 + 6 - 2 匕=6V21 + 4IC - 21 - 6 = 0得 ic = .5AR = % = 4OSC当RL=Req时，负载获得最大功率P =上=2.25W max4 Req12.已知如图题x4.15所示电路中，网 络N0由线性电阻组成，对不同的直流电压 U1及不同的负载R、R2进行两次测量，数 据分别为R = R2 = 2Q时，Us = 8V， / = 2A，U2 = 2V ；鸟=1.4。，R2 = 0.8。时 ，U S = 9V，I = 3A，试求 U 2。图x41S 计算题12图解：第一次测量时U = U - IR = 8 - 2 X 2 = 4V1 S 11I = 2 A, U = 2V ,1 =匕=1A122 R2第二次测量时U = U -1 R = 9 - 3 X1.4 = 4.8VI = 3A, I =2 n U = 0.8112 R222由特勒根定理2得U(-I)+U I =U(-I)+U I112 2112 2A. 一可得 U2 = 1.6V