第3章习题参考答案.pdf

第第 3 章章 3 1 选择题选择题 1 必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是 C A 支路电流法B 回路电流法C 节点电压法D 2b 法 2 对于一个具有 n 个结点 b 条支路的电路 他的 KVL 独立方程数为 B 个 A n 1B b n 1C b nD b n 1 3 对于一个具有 n 个结点 b 条支路的电路列写结点电压方程 需要列写 C A n 1 个 KVL 方程B b n 1 个 KCL 方程 C n 1 个 KCL 方程D b n 1 个 KCL 方程 4 对于结点电压法中的无伴电压源 下列叙述中 A 是错误的 A 可利用电源等效变换转化为电流源后 再列写结点电压方程 B 可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点 则该无伴电压源正极性端对应的结点 电压为已知 可少列一个方程 C 可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量 只需多列一个该无伴电压源电压与 结点电压之间关系的辅助方程即可 D 无伴受控电压源可先当作独立电压源处理 列写结点电压方程 再添加用结点电压 表示控制量的补充方程 5 对于回路电流法中的电流源 下列叙述中 D 是错误的 A 对于有伴电流源 可利用电源等效变换转化为电压源后 再列写回路电流方程 B 对于无伴电流源 可选择合适的回路 使只有一个回路电流流过该无伴电流源 则 该回路电流为已知 可少列一个方程 C 对于无伴电流源 可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量 只需多列一个无 伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可 D 电流源两端的电压通常为零 6 对于含有受控源的电路 下列叙述中 D 是错误的 A 受控源可先当作独立电源处理 列写电路方程 B 在结点电压法中 当受控源的控制量不是结点电压时 需要添加用结点电压表示控 制量的补充方程 C 在回路电流法中 当受控源的控制量不是回路电流时 需要添加用回路电流表示控 制量的补充方程 D 若采用回路电流法 对列写的方程进行化简 在最终的表达式中互阻始终是相等的 即 Rij Rji 3 2 填空题填空题 1 对于具有n个结点b条支路的电路 可列出n 1个独立的 KCL 方程 可 列出b n 1个独立的 KVL 方程 2 具有两个引出端钮的电路称为二端 单口 网络 其内部包含电源的称为 有源网络 内部不包含电源的称为无源网络 3 回路电流法的实质就是以回路电流为变量 直接列写每个回路 KVL方 程 网孔电流法的实质就是以网孔电流为变量 直接列写每个网孔 KVL方程 结点电压法的实质就是以结点电压为变量 直接列写每个结点 KCL方程 4 在列写回路电流方程时 自阻恒为正 互阻有正 负 在列写 网孔电流方程时 当所有网孔电流均取顺时针方向时 自阻恒为正 互阻恒为负 5 在列写结点电压方程时 自导恒为正 互导恒为负 6 在电路中 无伴电源是需要特别关注的 在使用回路电流法时 要特别注意无伴电 流源 而在使用结点电压法时 要特别注意无伴电压源 3 3 计算题计算题 1 如图 x3 1 所示电路中 42523 54321 RRRRR V8V10 21 SS UU 试列写 1 独立 KCL 方程 独立 KVL 方程 支路的 VAR 2 用支路电压法求各支路电压 解 1 该电路图有 6 个节点 故有 5 个 独立的 KCL 方程如下 节点 1 31 ii 节点 2 221s iii 节点 4 51 iis 节点 5 42 iis 节点 3 543 iii 该电路图有 7 个支路 故有 2 个独立的 KVL 方程 2 代入节点电流方程得 解 1 到 5 方程得到 2 如图 x3 2 所示电路中 2 8 4 10 654321 RRRRRR V40 1 s U V20 2 s U 用网孔分 析法求流过 5 R的电流 5 I 解 134221642 smmm UIRIRIRRR 233122132 smmm UIRIRIRRR 223143543 smmm UIRIRIRRR 35m II 代入数值解得 AIm6 3 1 AIm5 2 2 AII m 96 0 35 1111 3iiRu 1 0 4231 uUuu s 2 0 24512 ss UuuUu 2222 2iiRu 4444 2iiRu 3333 5iiRu 5555 4iiRu 3 53 31 uu 4 223 421 uuu 5 425 543 uuu Vu684 2 19 51 1 Vu947 0 19 18 2 Vu474 4 19 85 3 Vu842 0 19 16 4 Vu895 1 19 36 5 3 电路如图 x3 3 所示 列出节点电压方程和网孔电流方程 解 选节点 0 为参考节点 节点电压方程 节点 1 iuu 62 21 节点 2 03 312 uuu 节点 3 iguuu 223 增补方程 网孔电流方程 网孔 1 AIm6 1 网孔 2 03 4312 mmmm IIII 网孔 3 23 guIm 网孔 4 1324 5 02uIII mmm 4 列出如图 x3 4 所示电路的节点电压方程和网孔电流方程 解 选节点 0 为参考节点 将电压源串联电阻等效为电流源并联电阻 节点电压方程 节点 1 5 10 1 5 1 5 1 5 1 10 1 321 uuu 5 05 0 32131 uuUuu 节点 2 Iu20 2 节点 3 Iu15 3 网孔电流方程 网孔 1 04519 321 mmm III 网孔 2 2520530 312 mmm III 网孔 3 IIII mmm 1542024 123 III mm 32 5 已知图 x3 5 所示电路中 510510V20 4321 RRRRUs 求 各支路电流及受控源吸收的功率 图 x3 5计算题 5 图图 3 5a计算题 5 解用图 解 网孔 1 Smmm UIRIRIRRR 33221321 网孔 2 11222 UUIRIR mm 网孔 3 113343 UIRIRR mm 111 UIR m 得到 AIm5 1 1 WUIIP mmU 5 37 1321 WUIP mU 5 2 221 0 AIm5 0 2 AIm2 3 VU15 1 VU5 2 VU5 2331 URII mm 22 1 0 UIm 6 求图 x3 6 所示电路中的电压 1n U 图 x3 6计算题 6 图 解 0 50 100 10 50 50 200 20 100 20 1 50 1 10 1 50 1 20 1 1 n U VUn67 16 1 7 列出如图 x3 7 a b 所示电路的节点电压方程 图 x3 7计算题 7 图 解 a 选择节点 0 为参考节点 节点 1 123322132 ss iiUGUGUGG 节点 2 2512242 ss iiUGUGG 节点 3 5713336 ss iiUGUGG b 选择节点 0 为参考节点 节点 1 512 4 1 432 1 11 ss iiU R U RRR 节点 2 iU R U RR 1 4 2 54 1 11 32 1 RR U i 8 用节点分析法求如图 x3 8 所示电路中 4A 和 3A 电流源发出的功率 解 法一 选节点 0 作为参考节点 节点 1 7437 321 uuu 节点 2 iuu 334 12 节点 3 iuu 2549 13 31 25 0 uIu Iuu5 0 23 2112 uuu 1001 uuu 法二 选节点 3 作为参考点 节点 3 0 3 u 节点 2 Iu5 0 2 节点 0 2546 02 uu 节点 1 3437 21 uu 0 7 3 1 5 0 4 1 III 得到AI28 9 用回路分析法求解如图 x3 9 所示电路中电压 0 U 解 13650 40 1032 1082 0 U I 5010 40 1040 0 I U 得到VU80 0 WuuAP 3 62 4 4 4 01 WuAP21 3 3 12 Vuuu7 2112 VuVuVu14 7 6 35 210 10 用回路分析法求解如图 x3 10 所示电路中每个元件的功率 并用功率平衡关系检 验 图 x3 10计算题 10 图 解 U 4 15A I U 2 6A I U 15 图 3 10a计算题 10 a 解用图图 3 10b计算题 10 b 解用图 a 解 V20U1015 4 U 2 U 12 W50510P V10 W400580P 4 U W10501570P A15 W1001010P1 W2002010P2 W12006020P3 321A15 4 UV10 PPPPPP b 解 U3 15 U 106I16 U3I10 15 U 25 得到 A4IV30U W10809012P U3 W480806P6A W1001010P1 W3248P2 W48412P3 W360606P10 W60302P15 15103216AU3 PPPPPPP 11 电路如图 x3 11 所示 设法