电路原理练习题

1、电路基本概念电路基本概念参考方向参考方向基尔霍夫定律基尔霍夫定律y 变换变换无源电阻网络的简化无源电阻网络的简化电路基本分析方法电路基本分析方法1.1.支路电流法支路电流法2.2.回路电流法回路电流法( (网孔电流法网孔电流法) )3.3.节点电压法节点电压法u3 3r3us4 4r4u3 3i5r5r2i5r5i1i41 12 23 3 il1 = i5 (r2r3)il2r2il1r3il3 = u3 (r3r4r5)il3r5il1r3il2 = us4回路电流法回路电流法列补充方程，把控制变量列补充方程，把控制变量u3 和和 i5 用回路电流来表示用回路电流来表示:u3 = r3(il

2、3il2)i5 = il1il3u3 3r3us4 4r4u3 3i5r5r2i5r5i1i41 12 23 3节点法节点法 u= u3 (1/r21/r31/r5)u u/r2u/r5=0 (1/r41/r5) u u/r5=us4/r4 i5选节点选节点1为参考节点为参考节点补充方程补充方程 u3 = u i5 = (u u)/r5电路定理电路定理 主要内容：主要内容： 迭加定理和线性定理迭加定理和线性定理 替代定理替代定理 戴维南定理和诺顿定理戴维南定理和诺顿定理 特勒根定理特勒根定理 互易定理互易定理例题例题:如图（如图（a）电路，）电路，a为有源网络。已知为有源网络。已知（1）当）当

3、us1=10v时，时，a-b端短路电流端短路电流i=2a；（2）当）当us1=20v时，时，a-b端短路电流端短路电流i=3a；（3）当）当us1=0v时，时，a-b端开路电压端开路电压uab=5v。现在现在a-b间接入电压源间接入电压源us2=20v，并使得，并使得us1=10v，求此时，求此时i1为多少？为多少？ 解解: 图图(b)电路可分解成两部分电路可分解成两部分a aus1a ab b( (a a) )ia aa ab b( (b b) )us1us2i1a aa ab b( (1 1) )us1i11p pa ab b( (2 2) )us2i12a aa ab bus1i1111

4、10sikui由题中条件可得由题中条件可得:00210320kiki00.11ki当当us1= v时，时，1011101 10sikui (1)(1)(2)p pa ab b( (2 2) )us2i12当当us1=0v时，时，a-b端开路电压端开路电压uab=5v当当us1=0v时，时，a-b端短路电流端短路电流101dsikuia-b端左侧电阻端左侧电阻5abr 2124sabuiar k ka ab bc ca auacuabusrrr riir例题例题: 如图电路如图电路, 10 ,r 20,10 ,suvk打开时打开时,15 ,abuvk闭合时闭合时,17.5 ,acuv求求a的等效

5、电路的等效电路.解解:ac左侧的等效电路左侧的等效电路:0()152suurvr0(2)252rr iri0abxuuu0xu00xacxruurr00175acxacu rruu a ab bc ck ku0r0rxuxrx正弦交流电路正弦交流电路1. 正弦量正弦量.相量相量.有效值有效值2 正弦电路元件正弦电路元件3 阻抗阻抗,导纳导纳,正弦电路计算正弦电路计算4 交流电路功率及功率因数提高交流电路功率及功率因数提高( )10 2 sin,10 ,stt ru例例: 图示电路，已知图示电路，已知,求支路电流求支路电流 。010 0 ,su解：画出复数电路解：画出复数电路,( )stuilr

6、c c15 ,10lc ii.rus.j lj c1 1输入阻抗输入阻抗110 (10)5511010rjj czj ljjrj c 2 2 sinti0010 02 0 ,5suiz a aw wu.i.cospuisinquisuisu ipjq100 ,5 ,3 ,lccuv ia ia ui&与,clr xx： 电路如图，电路如图，同相，求同相，求。rur.uc.ul.u.il.ic.c cl0 , 0 rrrruuii oo&lrciii&ru&解：取解：取为参考相量，为参考相量， 作出相量图作出相量图 90cciio&，ic.u.il.ur.ul.ir.ll lujx i&224r

7、lciiia1sin36.9 ,9053.1cliiooo，例例4100125 ,sin0.8luuvcos1250.675rluuv75253rccuxi7518.74rruri125255llluxiic.u.il.ur.ul.ir.利用相量图关系计算是交流电路的一种计算方法利用相量图关系计算是交流电路的一种计算方法.谐振、互感及三相交流电路谐振、互感及三相交流电路 主要内容主要内容 : 1)谐振电路分析谐振电路分析; 2)互感耦合电路分析互感耦合电路分析; 3)对称正弦三相电路分析及功率计算对称正弦三相电路分析及功率计算.1）rlc串联谐振现象串联谐振现象rlc cul.uc.ur.u.

8、z=r （入端阻抗为纯电阻）（入端阻抗为纯电阻） 1lc001lqrrrc串联谐振电路品质因数串联谐振电路品质因数2）rlc并联谐振现象并联谐振现象rlc cir.il.ic.i.u.z=r （入端阻抗为纯电阻）（入端阻抗为纯电阻） 1lc并联谐振品质因数并联谐振品质因数001111lrlruurlicqril2121()1abj lj czj lj ljc 3. 电路串并联谐振及应用电路串并联谐振及应用rl1l2c ca ab bur.c cuab.ucb.21211lcl c 当当时时 ，电路并联谐振，电路并联谐振abz 212/1lcllc212111()llc 当当即即，电路串联谐振。

9、，电路串联谐振。0abz解：选用网孔回路列电压方解：选用网孔回路列电压方程，选取回路电流变量，逐程，选取回路电流变量，逐一写出各个元件的电压表达一写出各个元件的电压表达式。式。22 222111()0r iijl iij mij c11 11 12()jl ij m iir i1s1221()jliijmiuj m1j lr1r21jcus.2j li1.i2.例，图示电路，试列出例，图示电路，试列出 回路电流法解题方程。回路电流法解题方程。 n n1 1: :n n2 2z zl lu2.i2.u1.i1.理想变压器应用理想变压器应用（阻抗变换）（阻抗变换） 付边接阻抗付边接阻抗 ，原边等效

10、阻抗为，原边等效阻抗为 lz12122122121()llnunnuzznniin原边等效阻抗为原阻抗的原边等效阻抗为原阻抗的 倍倍. . 2n1122nunu1212inni ab380 0 vea220 0 ve14zj23zj(9060)zjz例例: 图示为由两组对称三相电源供电的三相电路图示为由两组对称三相电源供电的三相电路,已知已知， 试求负载试求负载上的相电压与相电流。上的相电压与相电流。eab.ea.ebc.eca.z z1 1z z2 2zeb.ec.解：为画出单相图，需将解：为画出单相图，需将形联结的电源与形联结的电源与形联结的负载形联结的负载转换为转换为y形联结，由形联结，

11、由y转换的相电压线电压关系，可知转换的相电压线电压关系，可知形联结的电源等效转换为形联结的电源等效转换为y形联结的相电势为形联结的相电势为aba3022030 v3ee 由由形联结负载转换为形联结负载转换为y形联结后其等形联结后其等效阻抗为效阻抗为:13yzz(3020)yzjea.z z1 1z z2 2eb.ec.aeyzi.取取a相电路，并把各中性点联结，则得到如图所示的相电路，并把各中性点联结，则得到如图所示的单相图单相图。ea.z z1 1z z2 2aeyziay.a an n此为此为y形联结的相电流，也为线电流值。则形联结的相电流，也为线电流值。则形联结的实际形联结的实际相电流为

12、相电流为 :ayab303.3218.7 a3ii相电压为相电压为 :abab359 15 vuiza1a12an1222030220 0/j4j3v111111j4j330j20yezezuzzz20715 v则则 anayy20715a5.7548.7 a30j20uiz设设n为参考点，则列节点方程为为参考点，则列节点方程为 非正弦周期电路分析非正弦周期电路分析1）非正弦周期信号电路的稳态计算，）非正弦周期信号电路的稳态计算， 非正弦周期函数有效值，平均功率非正弦周期函数有效值，平均功率2）对称三相电路中的高次谐波分析）对称三相电路中的高次谐波分析2222200121kkiiiiii222

13、2200122kkuuuuuu0 01cos()k kkukiku iu ip0 01cosk kkku iu iisus1l2l1c cucus2 2r1r2r3i1例题例题5: 已知已知121 ,rr 32 ,r 11,3lh28,3lh1,3cf13 ,suv0( )2sin(30 ) ,si tta2( )3 2sin,sutt v求求1( )( ).ci tut和解解: 非正弦周期电路对各分量分别计算非正弦周期电路对各分量分别计算us1c cucr1r2r3i11) 直流分量直流分量110121.5suiarr00cuisl2l1c cucr1r2r3i1ab2) 基波分量基波分量1

14、183j ljj c 由于由于283j lj及及a-b右边并联谐振右边并联谐振110i21111csjcui rjljc(1)093083) 三次谐波分量三次谐波分量(3)11303jljc1,l c串联谐振串联谐振l2l1c cucus2 2r1r2r3i1ili20131231802suirr 20239038suijl03131()1 693cluiijc 013( )1.52sin(3180 )2i tt009( )2sin930 )2sin(369 )8cutttv例题例题8: 如图电路如图电路, 2 ,m 25,4l13110rllc( )10220sin210sin3suttt0

15、( )25sin(90 )si tt,求求 , 及电压源功率及电压源功率.icu解解:rl1cucrisusl2l3mi001suir00cu,基波时并联谐振基波时并联谐振,10i ,rucrisusl2l3mi111cssuuj m i00020 010 010 0三次波时串联谐振三次波时串联谐振,rl1cucrusl2l3mi331suir0323153904cujl i ( )12sin3i tt 015( )210sin2sin(90 )4cuttt过渡过程的时域分析过渡过程的时域分析换路定则与初始条件换路定则与初始条件; rc电路过渡过程电路过渡过程;rl电路过渡过程电路过渡过程;*

16、rlc 电路过渡过程电路过渡过程;阶跃响应与冲击响应阶跃响应与冲击响应;例例4: 如图电路如图电路,110 ,0.01 ,0.5,242srcf lh uv开关闭合已久开关闭合已久,求开关求开关( )kut。k krrrluciliic cusuk打开后的打开后的解：解： 开关打开后电路分成为开关打开后电路分成为rc和和rl电路。电路。电路初始值：电路初始值：(1)suirir(0 )t1.6(2)suiar(0 )8cuv(0 )0.8lai电容电压：电容电压：ric cusuc( )(0 )cctutuuue稳稳10( )24824ctute0.1rc10( )1.6ctdui tcdte

17、电感电流：电感电流：rrlili010( )16tu tr ie（指数激励源）（指数激励源）rlilu uo o( (t t) )1016lltdirildte 102tliae10101051016tttaeaee 特解特解代入原式代入原式特解为特解为得得3.2a 1023.2tlie 通解通解201rttllikeke(0 )(0 )0.8lliia4k 全解全解由由得得有有2010( )3.2ttli tkee2010( )43.2ttliteek krrrluciliic cusuk开关两端电压：开关两端电压：( )( )lkcdiu tutirldt1020( )242440ttku

18、 tee例题例题9: 如图电路如图电路, rrlilr rilc cic( ) t_(0 )0,(0 )0clui试求试求( )0.cit 解解:求冲击电压下的求冲击电压下的(0 )li( )lldiriltdt000000( )lldiri dtldtt dtdt_ (0 )(0 )1lll ii1(0 )lil由三要素法由三要素法:1( )rllti tel(0)t rrlilr rilc cic( ) t( )rllti tel电容电流电容电流:ccrltdurelcudt设特解为设特解为1rclteua2rrrlllttteer caleal1211crlturec通解为通解为:21( )1rlctrctutkerec由由 得得:_(0 )0cu21( )()1rlctrctuteer c( ) trc cucd( ).dccurcutt例例: rc电路在冲击电压源后的响应电路在冲击电压源后的响应. (0 )0 cu000000d( )( )d