习题课电阻电路

1、Circuit Circuit AnalysisAnalysis 电阻电路习题课 学习内容学习内容（一）一个方向：参考方向；二个变换：电阻的Y变换、电源的等效变换；三个定律：欧姆定律、KCL、KVL；四个元件：电阻、电压源、电流源、受控源；其 它：电阻的串并联、分压、分流 功率的计算。Circuit Circuit AnalysisAnalysis 电阻电路习题课 学习内容学习内容（一）1. 熟练掌握回路法、节点法求解电路；2 正确应用叠加定理、替代定理、戴维南定理3 掌握综合性题目的分析方法。Circuit Circuit AnalysisAnalysis 一一、1A0.5A2AR=3 g1

2、A4VI3I22V1 3 2 2 cdabefI1(1) 求求I1, I2, I3, Uab, Ueg；(2) 若若R变为变为5 ， 问问Ueg, I1, I2如何变化？如何变化？ 3V+- -1V+- -Uab+- -6V+- -Uab=3- -1=2VUeg+- -Ueg=4- -2- -6 =-4-4VI1=2+1- -1=2AI2=2- -0.5=1.5AI3=- -2ACircuit Circuit AnalysisAnalysis 1A0.5A2AR=3 g1A4VI3I22V1 3 2 2 cdabefI110V+- -Ueg+- -R=5 R=5 Ueg=4- -2- -10

3、=-8-8VI1, I2不变。不变。Circuit Circuit AnalysisAnalysis 二、二、 (1) 以以 f 为参考点，求各点电位；为参考点，求各点电位；(2) 以以 b 为参考点，再求各点电位。为参考点，再求各点电位。1A4 2 2V8V2A1A10Veabfcd1 1 10 1 2 (1) a=Uaf=10V b=Ubf=- -8+2=- -6V c=Ucf =2V d=Udf =- -6+1=- -5V1V+- - -5V- -+ +(2) a=Uab=16V f=Ufb=6V c=Ucb =8V d=Udb =1V e=Ueb =2VV4)6(122eCircuit

4、 Circuit AnalysisAnalysis 三、三、 电路如图，求图中电流电路如图，求图中电流 I 。4 4 4 2 4 4 4 4 4 I- -42V+42V2 - -42V12 12 12 4 I+42V412 12 12 4 2 - -42V4 I+42V46 6 6 4 2 2 2 2 4 4 42V42VIA1)75 .10(4 . 864 . 2 I由电源等效变换由电源等效变换解解1：Circuit Circuit AnalysisAnalysis 解解2：4 4 4 2 4 4 4 4 4 I- -42V+42V4 4 4 2 4 4 4 4 4 I- -42V+42V2

5、 2 2 2 4 4 42V42VICircuit Circuit AnalysisAnalysis 四、四、 (1) 求求Rab、 Rac 。 2 baca2 3 4 4 4 2 2 baca2 3 4 4 4 2 Circuit Circuit AnalysisAnalysis 4. (2) 求求 Rab .21b2a244(a) 开路：开路：Rab=2/(4+2)/(2+1)=1 (b) 短路：短路：Rab=2/(4/2+2/1)=1 a242142bCircuit Circuit AnalysisAnalysis 五、分别用回路法和节点法列写下图电路的方程。五、分别用回路法和节点法列写

6、下图电路的方程。列写下列方程时，既要掌握一般列写方法，又要注意其中列写下列方程时，既要掌握一般列写方法，又要注意其中电压源支路，电流源支路及受控源支路的处理方法。电压源支路，电流源支路及受控源支路的处理方法。此电路节数此电路节数n=4，支路数，支路数b=6，独立回路数，独立回路数l=b-n-n+1=31.R3us1us2isR4R1R5R2R6Circuit Circuit AnalysisAnalysis 回路法：回路法：(1) 3个回路如个回路如图所示图所示(以网孔为回路以网孔为回路)，为顺利列写每个回路为顺利列写每个回路的电压方程需考虑电的电压方程需考虑电流源两端的电压，设流源两端的电压

7、，设其为其为us。s236522512s352543111s213221121)()()(uuiRRRiRiRuiRiRRRRiRuuiRiRiRRss 补充方程：电流源支路电流与回路电流关系的方程。补充方程：电流源支路电流与回路电流关系的方程。32siii usR3us1us2isR4R1R5R2R6i2i1i3Circuit Circuit AnalysisAnalysis (2) 按图示回路选取按图示回路选取回路电流，则可回路电流，则可使方程列写比较使方程列写比较简单。此时简单。此时i2=is为已知，不需再为已知，不需再列写此回路的方列写此回路的方程。程。1s36432432s1s343

8、21121)()()()(uiRRRiRRuuiRRiRiRR s2ii 用上述方法列写方程时，必须保证所选回路应独立。用上述方法列写方程时，必须保证所选回路应独立。R3us1us2isR4R1R5R2R6i2i1i3Circuit Circuit AnalysisAnalysis 方法方法1：设电压源：设电压源us1支路的电流为支路的电流为i，列方程时将此支列方程时将此支路看作电流源支路看作电流源支路，支路导纳为路，支路导纳为零。零。此时需补充此时需补充us1与节点与节点电压关系的方程。电压关系的方程。n1s1uu 节点法：节点法：un1iR3us1us2isR4R1R5R2R6un2un3

9、Sn3643n143S2S2n231n11n343n21n1431)11(1)11(111)11(iuRRRuRRiRuuRRuRiuRRuRuRRRCircuit Circuit AnalysisAnalysis 方法方法2：选电压源：选电压源us1支路所接的节点之支路所接的节点之一作为参考节点，一作为参考节点，则则un1= us1，此时，此时可不必再列节点可不必再列节点1的方程。的方程。s1n1uu un1R3us1us2isR4R1R5R2R6un2un3Sn3643n143S2S2n231n11)11(1)11(1iuRRRuRRiRuuRRuR Circuit Circuit Ana

10、lysisAnalysis 2.回路法：回路法：(1) 先将受控源看作独立源列写方程；先将受控源看作独立源列写方程；34433323134333223211112)(2)()(RssiiRRiRiRuiuiRiRRiRRRiRii 432332111)(iiiiiiiRuR (2) 补充受控源控制量与回路电流关系的方程。补充受控源控制量与回路电流关系的方程。2i3iR3isu12u1usR4R3R2R1+- -+- -+- -i1i2i3i4Circuit Circuit AnalysisAnalysis 4312n2432n1212n22n12122)111(121)11(RiuRuuRRR

11、uRuRuiuRuRRRsss 3n23n11RuiuuR 补充方程补充方程节点法：节点法：iR3isu12u1usR4R3R2R1+- -+- -+- -un1un22iR3Circuit Circuit AnalysisAnalysis 六、六、 求电流求电流 I。用戴维南定理：用戴维南定理： Us 45VIs 15A3 4 6 2 4 6.4 I+- -abUoc Us 45VIs 15A3 4 6 2 4 +- -+- -解：解：abUocRi+- -Circuit Circuit AnalysisAnalysis Uoc=U1+U2 =30-9=21V30-9=21VUoc=U1+U

12、2=0+12=12V0+12=12VUoc=Uoc+Uoc=21+12=33V21+12=33V求开路电压求开路电压Uoc:abUoc Us 45V3 4 6 2 4 +- -+- -+- -U1+- -U2abUocIs 15A3 4 6 2 4 +- -+- -U1+- -U2Circuit Circuit AnalysisAnalysis 求内阻求内阻Ri ：Ri=2+1.6=3.6 I=33/(3.6+6.4)=3.3A1. 直接用串并联直接用串并联2. 加压求流或加流求压加压求流或加流求压3. 开路电压、短路电流开路电压、短路电流求内阻方法求内阻方法abI0U03 4 6 2 4 +

13、 6. 4 IabUocRi+Circuit Circuit AnalysisAnalysis 七七 、用戴维南定理求、用戴维南定理求 I。I8 2 4 6 6 6 5U1 11A12V+U1 1+ab2 4 6 6 6 5U1 11A12V+U1 1+Circuit Circuit AnalysisAnalysis Uoc =U1=8V, Uoc=U2+U3= - -4- -2=- -6V,Uoc=8- -6=2Vab2 4 6 6 6 1A12V+Uoc2 4 6 6 6 12Vba+Uoc+U11A2 4 6 6 6 ba+Uoc+U2+U3(a) 求开路电压求开路电压UocCircui

14、t Circuit AnalysisAnalysis Ri(b) 求内阻求内阻Ri 加压求流加压求流5U1+8I0+U1=U0U1=2I0Ri=U0/I0=20 ab2 4 6 6 6 5U1 1+U1 1+2 4 4 5U1 1abU0I0+U1 1+Circuit Circuit AnalysisAnalysis (c) 戴维南等效电路如图所示：戴维南等效电路如图所示：I=2/(20+8)=1/14=0.0714 Aab20 2V8 I+Circuit Circuit AnalysisAnalysis 八、用叠加定理求八、用叠加定理求 Ix .24V6A3 5 Ix4Ix+24V3 5 I

15、x4Ix+解：解：6A3 5 Ix4Ix+24V电压源单独作用电压源单独作用6A电流源单独作用电流源单独作用5IX +3IX +4IX =24 IX =2A5IX +3(IX +6)+4IX =0 IX = 0.5AIX=IX +IX =2- -0.5=1.5A* 注意注意:独立源可以进行叠加，受控源不叠加。独立源可以进行叠加，受控源不叠加。(电流源开路电流源开路)(电压源短路电压源短路)Circuit Circuit AnalysisAnalysis ? , 时 0 V3 V8 当: 求A40 A21 , 时2 V0 V48 当: 知 已1S2S121S2S1 IR,U,U.I,.IR,U,

16、.U九、九、条件条件1：V62 . 128,A2 . 111111 RIUuIiSV0,A4 . 0S2222 UuIi条件条件2：?,V81S11 iUu?,V32S22 iUui2u2+u1+i1 线线 性性 电电 阻阻 网网 络络I1 I2US2R+US1+Circuit Circuit AnalysisAnalysis 根据特勒根定理根据特勒根定理:22112211iuiuiuiu 4 . 03)2 . 1(80621 ii则则:所求电流为所求电流为:i2u2+u1+i1 线线 性性 电电 阻阻 网网 络络I1 I2US2R+US1+解：解： A4 . 164 . 811 iICirc

17、uit Circuit AnalysisAnalysis .0.5, 200 100120V,100V,: 已知max321S2S1PRRRRUUx并并求求此此最最大大功功率率 大大功功率率? ?为为何何值值时时其其上上可可获获得得最最试试问问: : 十、十、Rx用戴维南等效电路用戴维南等效电路解：解：Us1R3 U1U1R1R2Us2Rx+RiUocab+Circuit Circuit AnalysisAnalysis 2S2OCUUU 12131121S1)1()1(UUURRURUU V5 .12V2521 UUV5 .1075 .121202S2OC UUU求开路电压求开路电压Uoc：

18、Us1R3 U1U1R1R2Us2+U2Uoc+Circuit Circuit AnalysisAnalysis 加压求流计算内阻加压求流计算内阻Ri：110131200/UUURRURUI 130200/)1/(RRURUI 则则R3 U1U1R1R2+U0I0+ 5 . 2)2010/(2010)5 . 01/(1101/(1 )/)1/(11/(113200i RRRIURCircuit Circuit AnalysisAnalysis Rx 52.RRix时时Rx上获得最大功率。上获得最大功率。此时最大功率为此时最大功率为W6 .11555 . 245 .10742i2ocmax RUPRiUocab+Circuit Circuit