天津理工电路习题及答案第三章电阻电路的一般分析方法

1、第三章 电阻电路的一般分析方法1、重点和难点(1) 各种分析方法其首要求解变量的确定(2) 各种分析方法方程建立的依据，方程的列写(3) 依据电路的特征选择适合的求解方法(4) 电阻电路的一般分析方法分为两大类：以电流为变量、以电压为变量，以电流为变量：支路电流法；回路（网孔）电流法；割集电流法，以电压为变量：支路电压法；节点电压法，2、典型例题分析【例题1】：支路电流法中，无伴理想电流源的处理。本例说明对含有理想电流源的电路，列写支路电流方程有两种方法，一是设电流源两端电压，把电流源看作电压源来列写方程，然后增补一个方程，即令电流源所在支路电流等于电流源的电流即可；另一方法是避开电流源所在支

2、路列方程，把电流源所在支路的电流作为已知。列写图3.1所示电路的支路电流方程(电路中含有理想电流源)。 图3.1 图3.1.1解法 2 示意图解法1：(1)对结点a列KCL方程：I1I2+I3=0；(2)选两个网孔为独立回路，设电流源两端电压为U ，列KVL方程：网孔1：7I111I2=70-U；网孔2：11I2+7I3=U；(3)由于多出一个未知量U，需增补一个方程：I2=6A。求解以上方程即可得各支路电流。解法2：由于支路电流I2已知，故只需列写两个方程：(1)对结点a列KCL方程：I16 +I3=0；(2)避开电流源支路取回路，如图3.1.1选大回路，列KVL方程：7I17I3=70。【

3、例题2】：支路电流法中，含有受控电源的处理。本例说明对含有受控源的电路，方程列写需分两步：(1)先将受控源看作独立源列方程；(2)将控制量用支路电流表示，并代入所列的方程，消去控制变量。列写图3.2所示电路的支路电流方程(电路中含有受控源)。图3.2解：(1)对结点a列KCL方程：I1I2+I3=0；(2)选两个网孔为独立回路，列KVL方程：网孔1：7I111I2=70-5U；网孔2：11I2+7I3=5U；(3)由于受控源的控制量U是未知量，需增补一个方程：U=7I3(4)整理以上方程，消去控制量UI1I2+I3=0；7I111I235 I3=70；11I228I3=0；【例题3】：回路电流

4、法中，含有受控电源和无伴理想电流源的处理。本题说明对含有无伴理想电流源的电路，回路电流方程的列写有两种方式：其一：引入电流源电压U，把电流源看作电压源列写方程，然后增补回路电流和电流源电流的关系方程，从而消去中间变量U 。这种方法比较直观，但需增补方程，往往列写的方程数多。其二：使理想电流源支路仅仅属于一个回路，该回路电流等于已知的电流源电流IS。这种方法列写的方程数少。在一些有多个无伴电流源问题中，以上两种方法往往并用。列写图3.3中所示电路的回路电流方程(电路中含有无伴理想电流源)。图3.3解法1：选取网孔为独立回路。选取网孔为独立回路如图3.3.1所示，引入电流源电压U，则回路方程为：由

5、于多出一个未知量U，需增补一个方程，即增加回路电流和电流源电流的关系方程：。 图3.3.1 图3.3.2解法2：电流源支路仅属于一个回路。选取独立回路，使理想电流源支路仅仅属于一个回路如图3.3.2所示,该回路电流等于IS。回路电流方程为：【例题4】：回路电流法中，含有受控电源和无伴理想电流源的处理。列写图3.4所示电路的回路电流方程。图3.4解法1：选网孔为独立回路。选网孔为独立回路如图3.4.1所示，设电流源和受控电流源两端的电压分别为U2和U3，则回路电流方程为：回路1：；回路2：；回路3：；回路4：；方程中多出U1、U2和U3三个变量，需增补三个方程：；。 图3.4.1图3.4.2解法

6、2：电流源支路仅属于一个回路。独立回路的选取如图3.4.2所示，回路方程为：回路1：；回路2：；回路3：回路4：；增补方程：；【例题5】：本题说明：在列写节点电压方程时需注意：(1)与电流源串接的电阻或其它元件不参与列方程；(2)支路中有多个电阻串联时，要先求出总电阻再列写方程。列写图3.5所示电路的结点电压方程。图3.5解：结点编号及参考结点的选取如图3.5所示，结点电压方程为：结点1：；结点2：结点3：；增补方程：；3、典型习题【题1】：N0为无源线性电阻网络，工作状态如图3.6(a)所示，现将11，端口支路置换成图3.6(b)所示，则22，端口输出U2应为： 答( )A. 2 V B.

7、2.4 V C. V D. 6 V图3.6(a) 图3.6(b)【题2】：试用支路电流法求解图3.7所示电路各支路的电流I1、I2、I3、I4。图3.7【题3】：试用网孔分析法求图3.8所示电路中的网孔电流。图3.8【题4】：试用网孔分析法求图3.9所示电路中电阻的功率。图3.9【题5】：已知电路的网孔方程为：画出该电路的一种可能的结构形式。【题6】：试用网孔分析法求图示电路中的电流。图3.10【题7】：试求图3.11所示电路中的电流及电压。图3.11【题8】：试求图3.12所示电路中的支路电流、与。图3.12【题9】：试用网孔分析法求图3.13所示电路中的电压。图3.13【题10】：试用节点

8、分析法求图3.14所示电路中的电压。图3.14【题11】：所示电路的节点方程为：_、_、_、_。图3.15【题12】：图3.16所示电路中电流源功率_W，并说明该电流源是供出还是吸收功率。图3.16【题13】：电路如图3.17所示，欲使电阻的功率为零，求值。图3.17【题14】：已知某电路的节点方程为：画出此电路的最简结构形式；证明节点2与节点3之间公共支路中的电流为零。【题15】：图3.18所示的电路中，已知，试应用节点分析法证明：。图3.18【题16】：已知某电路的节点方程为：试画出该电路的一种可能的结构形式。【题17】：若图3.19所示电路中的所有电阻均为，用节点分析法求电压、及。并求电

9、流。图3.19【题18】：试用节点分析法求解图3.20所示电路的电压、。图3.20【题19】：试求图3.21所示电路中A时的值。图3.21【题20】：试用节点分析法求图3.22所示电路中电流源两端的电压。图3.22【题21】：试用节点分析法求图3.23所示电路中的电压及。图3.23第三章 电阻电路的一般分析方法【题1】：【题2】：；解得：=-1.5 A, =-0.5 A, =1.5 A, =-3.5 A。【题3】：解答；A【题4】：解答； A； W【题5】：解答答案不唯一，有多解。【题6】：解答设4A电流源两端电压为，各网孔电流为、，参考方向如图所示【题7】：解答；解得A；V。【题8】：解答去掉支路，设网孔电流如图所示；解得；。【题9】：解答设15 A电流源两端电压为；解得A；V。【题10】：解答选节点为参考点；解得。【题11】：解答【题12】：解答-6.5W；供出功率。【题13】：解答用节点法；令；解得。【题14】：解答电路如图：解法一：将第2方程乘以2再减第3方程，可得，即与公共支路电流为零。解法二：电路为一平衡电桥，0.1 S公共支路中电流为零。【题15】：解答设节点为参考点；故又因，代入上式；故有。【题16】：解答该电路的一种可能