第五版~第4章答案解析1

第四章 电路定理4-1应用叠加定理求图示电路中电压u。ab e-tAh/sin tV3QL-IQ2010题4-1图uab解：画出两个电源单独作用时的分电路如题解 4-1 图所示。对(a)图应用结点电压法可得：5sin tu =n1解得：u = 3sin tVn1u( = n x 1 = sin tVab2 + 11 1+-5sin tV_LI3Q_1VO b(bl)戴维宁等效电路见题解图(bl)(c) 设开路电压参考方向图(c)所示。显然u等于受控源所在支路得电压，即ocu = 2i 2i = 0oc 1 1由于电路中有受控源，求等效电阻时不能用电阻串，并联等效的方法，现采用求 输入电阻的外加电源法。将(c)图中4V独立电压源短路，在ab端子间加电压源u 如(cl)图所示。8050+ui1i(cl)根据 KVL 列方程u = 5i - 8i10i + 2(i + i )-2i = 01 1 1得故等效电阻为等效戴维宁电路图如(R =； = 70eq i(c2)b4-8 在图示电路中，试问：(1) R 为多大时，它吸收的功率最大？求此最大功率。若R = 800，欲使R中电流为零，则a ,b间应并接什么元件，其参数为多少？画出电路图。解：(1)自a ,b断开R所在支路，应用电阻串，并联及电源等效互换将原图变为 题解图解(a)由图解(a)可知：u =50 - 25 x(10 +10)+ 25 = 37.5Voc 10 +10 +10等效电阻R = (10+10)/20 =100eq最后得等效电路如图解(b)所示，由最大功率传输定理可知，当R二R二100时 eq可获得最大功率。此时u2P = -o = 35.156Wmax 4Req+b(a)(b)题解4-8图R利用电源等效互换，图解(b)电路可以变化成图解(c)，由KCL可知，在a，b间并接一个理想电流源，其值i二3.75A，方向由a指向b，这样R中的电流为 s4-9图示电路的负载电阻R可变，试问R等于何值时可吸收最大的功率？求此LL功率。L解：首先求出R以左部分的等效电路。断开R，设u如题解4-9图所示，并把LLoc受控电流源等效为受控电压源。由KVL可得【/(2 + 2 )i + & = 611故开路电压i = 0.5 A1u = 2i + 2i + 8i 二 6Voc 111把端口短路，如题解图(b)所示应用网孔电流法求短路电流i，网孔方程为sc(2 + 2)i - 2i+ & = 6-2i +(2 + 4)i -(2 + 8)i = 01sc1解得i = 3 Asc 2故一端口电路的等效电阻R = 40eq isc画出戴维宁等效电路，接上待求支路R ，如题解图(C)所示。由最大功率传输定L理知R = R = 40时获得最大功率。R的最大功率为L eqL=2.25WP = u 2Pocmax4Req202i+当204zuoc202i- +旨204ziioc1140x +6V(a)(b)(c)题解4-9图1 1）+40 10 丿