电路分析基础第4章习题答案.ppt

4 1求图题4 1所示单口网络的VCR 列节点方程求解 解 则得 4 2试用外施电源法求图题4 2所示含源单口网络的VCR 并绘出伏安特性曲线 解 得 4 3试求图题4 3所示电路的VCR 设端口电压和端口电流如图所示 解 4 4在图题4 4电路中已知N的VCR为5u 4i 5 试求电路中各支路电流 解 求方框内的电路与N的接口处的VCR 列节点方程 解方程组 得 得 则可得 4 4在图题4 4电路中已知N的VCR为5u 4i 5 试求电路中各支路电流 4 5试设法利用置换定理求解图题4 5所示电路中的电压uO 何处划分为好 置换时用电压源还是电流源为好 对N1网络 解 得 对N2网络 得 N1 N2 把N1网络用电流为3A的理想电流源替代 解 4 5试设法利用置换定理求解图题4 5所示电路中的电压uO 何处划分为好 置换时用电压源还是电流源为好 N1 N2 4 6电路如图题4 6 a 所示 uS 12V R 2k 网络N的VCR如图题4 6 b 所示 求u和i 并求流过两线性电阻的电流 左边网络端口的伏安关系为 解 a 可画出其伏安特性曲线 如图 b 所示 则端口的电压和电流为 4 6电路如图题4 6 a 所示 uS 12V R 2k 网络N的VCR如图题4 6 b 所示 求u和i 并求流过两线性电阻的电流 解 a 把右边的网络N用一个理想电压源替换 如图 c 所示 4 7试用习题4 1 4 2 4 3所得结果 绘出图题4 1 4 2 4 3所示三个单口网络的等效电路 试对上述三种情况的等效电路做出结论 解 对伏安关系 里面的k表示与电压源串联的电阻值 m表示电压源的大小 如果m 0 则电路只等效成一个电阻元件 4 8对于含有一个受控源的单口电阻网络 有时用下述方法去求输入电阻Ri是很简便的 其方法为 1 先设x 1 x为受控源的控制量 2 运用KCL及KVL设法算得u及i 3 根据u Rii算得Ri 试用这一方法求解练习题4 6 解 a 假设u 1V 4 8对于含有一个受控源的单口电阻网络 有时用下述方法去求输入电阻Ri是很简便的 其方法为 1 先设x 1 x为受控源的控制量 2 运用KCL及KVL设法算得u及i 3 根据u Rii算得Ri 试用这一方法求解练习题4 6 解 b 假设u 1V 4 8对于含有一个受控源的单口电阻网络 有时用下述方法去求输入电阻Ri是很简便的 其方法为 1 先设x 1 x为受控源的控制量 2 运用KCL及KVL设法算得u及i 3 根据u Rii算得Ri 试用这一方法求解练习题4 6 解 c 假设i1 1A 4 9求图题4 7所示电路的输入电阻Ri 已知 0 99 在图上标出参考方向 解 4 10对图题4 8 a 所含无伴电压源电路 试证明图题4 8 b 所含有伴电压源电路与它是等效的 解 图 a 中 图 b 中 所以图 a 与图 b 等效 4 11R 2R电阻阵列组件如第章图题3 18 a 所示 如何联接端钮以得到R 2 2R 3 R 8R 3 5R 3 2R 3R及4R的等效电阻 解 4 11R 2R电阻阵列组件如第章图题3 18 a 所示 如何联接端钮以得到R 2 2R 3 R 8R 3 5R 3 2R 3R及4R的等效电阻 4 11R 2R电阻阵列组件如第章图题3 18 a 所示 如何联接端钮以得到R 2 2R 3 R 8R 3 5R 3 2R 3R及4R的等效电阻 4 11R 2R电阻阵列组件如第章图题3 18 a 所示 如何联接端钮以得到R 2 2R 3 R 8R 3 5R 3 2R 3R及4R的等效电阻 4 12试证明 1 各串联电阻消耗功率的总和等于其等效电阻所消耗的功率 串联电阻消耗的功率总和为 解 4 12试证明 2 各并联电导消耗功率的总和等于其等效电导所消耗的功率 并联电导消耗的功率总和为 解 4 13求图题4 9所示各电路的等效电路 4 14试求图题4 10所示各电路的等效电路 因为两点之间的电压与路径无关 则 解 4 14试求图题4 10所示各电路的等效电路 解 4 14试求图题4 10所示各电路的等效电路 解 a b之间相当于导线相连接 4 15对一个实际电源 在其端电压 电流为非关联参考方向下 测得它们间的关系如下表所示 1 绘出u i特性 解 2 建立适用于0 i 10A范围内的电路模型 解 在0 i 10A范围内 3个采样点在一条直线上 设 把表中的数据代入式子中 解得 即 4 15对一个实际电源 在其端电压 电流为非关联参考方向下 测得它们间的关系如下表所示 3 使用这一模型 预计流入接于该电源两端的5 8 电阻中的电流 4 使用这一模型预计电源的短路电流是多少 5 实际的短路电流是多少 4 15对一个实际电源 在其端电压 电流为非关联参考方向下 测得它们间的关系如下表所示 解 解 由表中可以得出 实际的短路电流是40A 解 6 为什么 4 5 不一致 4 15对一个实际电源 在其端电压 电流为非关联参考方向下 测得它们间的关系如下表所示 对于实际的电源都是有内阻的 随着电流的升高 由于发热功率的增加 电阻都会有所升高 从而造成电流值的下降 解 4 16用戴维南定理求图题4 11电路中流过20k 电阻的电流及a点电位Ua 对左边进行戴维南变换 解 则流过20k 电阻的电流为 4 17图题4 12所示电路中 4个电阻均改为1 电源电压改为10V 试求ab端的等效电路 试就原电路图及等效电路图 比较下列各项 1 两种情况电阻R4的功率 2 两种情况电路中产生的功率 3 两种情况时ab端左侧部分损耗的功率 解 戴维南等效电阻为 1 电阻R4的功率 图 a 计算得到的功率 图 b 计算得到的功率 2 电路中产生的功率 图 a 中产生的功率 图 b 中产生的功率 3 两种情况时ab端左侧部分损耗的功率 图 a 中左侧部分损耗的功率 图 b 中左侧部分损耗的功率 4 18图题4 12所示电路中 若电源电压改为100V R1 10 R4 5 R2 R3 R 问R为何值时 电阻R4的电压为最大 列方程 解 电阻R4的电压为 得 根据VCR特性曲线 可写出其u i关系表达式为 解 4 19测得某单口网络在关联参考方向下的VCR如图题4 13所示 试求它的戴维南等效电路 则 可画出其戴维南等效电路 4 20试用戴维南定理求解例4 2 解 开路时 i 0 端口的伏安关系为 4 21 解 设原电路的戴维南等效电路与电压表的连接电路如图所示 可得 则实际电压为90V 4 22在分析含理想二极管电路时 需先确定二极管是否导通 运用戴维南定理可很方便地解决这一问题 理想二极管导通时 其电阻可视为零 当截止时 其电阻可视为无限大 设含理想二极管电路如图题4 14所示 试求电流i 判断二极管是否导通 可先把二极管断开 如果二极管的阳极电位比二极管的阴极电位高 则二极管导通 否则二极管截止 解 断开二极管 则二极管的阳极电位为 二极管的阴极电位为 可知 则二极管截止 二极管相当于开路 则 4 23电路如图题4 15所示 已知非线性元件A的VCR为u i2 试求u i和i1 对元件A以外的电路进行戴维南变换 解 解得 等效电阻Ro为 4 23电路如图题4 15所示 已知非线性元件A的VCR为u i2 试求u i和i1 画出戴维南等效电路 根据已知条件 由图可得 则 或 4 23电路如图题4 15所示 已知非线性元件A的VCR为u i2 试求u i和i1 1 当i 1A时 2 当i 2A时 4 24试求图题4 16所示电路中流过两电压源的电流 可从虚线处分解两个单口网络后做 可分别求解两个单口网络的戴维南等效电路 解 其戴维南等效电路为 其戴维南等效电路为 两部分电路合并 把右边网络用理想电流源置换 把左边网络用理想电流源置换 4 25试求图题4 17所示电路中流过两电压源的电流 可分别求解两个单口网络的戴维南等效电路 解 4 25试求图题4 17所示电路中流过两电压源的电流 可得 右边电路的戴维南等效电路为 两部分电路合并 4 25试求图题4 17所示电路中流过两电压源的电流 把右边电路用理想电流源替换 4 25试求图题4 17所示电路中流过两电压源的电流 把左边电路用理想电压源替换 4 26用诺顿定理求图题4 18电路的电流i 1 求短路电流 解 2 求等效电阻 4 26用诺顿定理求图题4 18电路的电流i 3 画诺顿等效电路 4 27试求图题4 19所示单口网络的诺顿等效电路 1 求短路电流 解 解得 KCL KVL 4 27试求图题4 19所示单口网络的诺顿等效电路 2 求等效电阻 3 画诺顿等效电路 4 28求图题4 20所示电路的诺顿等效电路 已知R1 15 R2 5 R3 10 R4 7 5 uS 10V及iS 1A 解 1 求短路电流 2 求开路电压 则等效电阻为 那么诺顿等效路为 4 29电路如图题4 21所示 1 若RL 3k 试求RL获得的功率 2 求RL能获得的最大功率 3 试求RL获得20mW功率时的电阻值 解 对电路进行戴维南变换 4 29电路如图题4 21所示 1 若RL 3k 试求RL获得的功率 2 求RL能获得的最大功率 画出原电路的戴维南等效电路 1 2 可知当RL 1k 时能获得最大功率 4 29电路如图题4 21所示 3 试求RL获得20mW功率时的电阻值 4 30电路如图题4 22所示 1 求R获得最大功率时的数值 先进行戴维南变换 解 a 求开路电压UOC b 求等效电阻Ro 2 求在此情况下 R获得的功率 获得的最大功率为 4 30电路如图题4 22所示 3 求100V电源对电路提供的功率 则100V电源对电路提供的功率为 3000W 4 30电路如图题4 22所示 4 求受控源的功率 5 R所得功率占电路内电源产生功率的百分比 则受控源对电路提供的功率为 800W 吸收 4 30电路如图题4 22所示 4 31电阻阵列组件内部结构如图题4 23所示 对外有4个端钮 试求下列端钮间的电阻值 1和2 2和3 3和4 4和1 把10 40 10 电阻组成的 联结变换成Y联结 解 4 31电阻阵列组件内部结构如图题4 23所示 对外有4个端钮 试求下列端钮间的电阻值 1和2 2和3 3和4 4和1 1 1和2之间的电阻值 2 2和3之间的电阻值 3 3和4之间的电阻值 4 4和1之间的电阻值 4 32试利用T 变换求解图题4 24所示电路中10V电压源的电流 把电阻的T联结变换成 联结 解 4 33图题4 25所示网络N中含电源及线性电阻 试根据图 a b 中的电压 电流数据确定图 c 中的电压u 解 把电路左边部分进行戴维南变换 如图中虚线框所示 则 a b 的等效电路如下图所示 可得 则 图 c 可等效变换为下图所示电路 4 34电路如图题4 26所示 非线性网络N的VCR为i 10 3u2 u 0 式中i的单位为A u的单位为V 试用分解方法求和i1 i2 5V N 3k 2k i1 i2 i u 解 求右边电路端口处的VCR 列节点方程 对电路两边的VCR进行联立求解 解得 4 34电路如图题4 26所示 非线性网络N的VCR为i 10 3u2 u 0 式中i的单位为A u的单位为V 试用分解方法求和i1 i2 5V N 3k 2k i1 i2 i u 解 把网络N用一个理想电压源替换 如图所示 4 35电路如图题4 27所示 已知当uS 4V iS 0时 u 3V 当uS 0 iS 2A时 u 2V 求uS 1V 电流源用电阻R 2 替代时 电压u为多少 解 1 当iS 0时 电流源开路 这是的u为开路电压uOC 2 当uS 0时 电压源短路 与电流源相连的左端网络可看做一个电阻Req 4 35电路如图题4 27所示 已知当uS 4V iS 0时 u 3V 当uS 0 iS 2A时 u 2V 求uS 1V 电流源用电阻R 2 替代时 电压u为多少 解 则可得与电流源相连的左端网络的戴维南等效电路 当uS 4V 电流源用电阻R 2 替代时 则可得 根据线性电路的比例性 当uS 1V时 则可得 4 36含理想二极管电路如图题4 28所示 当开关S由断开状态变为闭合状态时二极管将 1 由截止变为导通 2 由导通变为截止 3 保持导通 4 保持截止 你将会选择哪一答案 计算二极管电流 解 二极管的阳极电位为 P N a 开关S断开时 二极管的阴极电位为 断开二极管 二极管的阳极电位阴极电位低 所以二极管截止 4 36含理想二极管电路如图题4 28所示 当开关S由断开状态变为闭合状态时二极管将 1 由截止变为导通 2 由导通变为截止 3 保持导通 4 保持截止 你将会选择哪一答案 计算二极管电流 解 P N b 开关闭合时 二极管的阴极电位为 二极管的阳极电位阴极电位高 所以二极管导通 所以当开关S由断开状态变为闭合状态时 二极管将 1 由截止变为导通 4 36含理想二极管电路如图题4 28所示 当开关S由断开状态变为闭合状态时二极管将 1 由截止变为导通 2 由导通变为截止 3 保持导通 4 保持截止 你将会选择哪一答案 计算二极管电流 解 P N 当理想二极管导通之后 二极管相当于短路 列节点方程