电路_习题答案_04

1、电路分析_习题答案_第四章+300V60k30k30k10kU0+4-1题4-1图中，300V电源电压不稳定，设它突然升高到360，求电压U0的变化量。解：设电源电压为US。由分压公式，得： 则：4-3求题4-3图所示电路的电压u。 +2A+66V12V13+u3A+66V12V13+u1(a)2A613+u23A(b)解：利用叠加原理，两电压源作用如图(a)所示，两电流源作用如(b)所示。 1+3+-4V2A5UXIX2+UX4-4电路如题4- 4图所示，用叠加定理求Ix。1+32A5UXIX22+UX(b)+3+-4V5UXIX12+UX(a)解：利用叠加原理，电压源单独作用如图(a)所示

2、，电流源单独作用如图(b)所示。对图(a)，由KVL，得：4=(3+2)IX1+5UX=(3+2)IX1+5(2 IX1)=5 IX1 则：IX1=0.8 A对图(b)，由KVL，得：UX=2(2IX2)=3IX2+5 UX=3IX2+5*2(2IX2) 则：IX2=3.2 A得： IX=IX1+ IX2=0.8+3.2=4 A+3AU3+U22A线性电阻网络4-5题4-5图所示电路中，已知：当3A电流源移去时，2A电流源所产生的功率为28W，8V；当2A电流源移去时，3A电流源产生的功率为54W，12V。求当两个电流源共同作用时各自产生的功率。解：由已知，得：当两个电流源共同作用时，U2 =

3、 28/2 + 12 = 26 VU3 = 8 + 54/3 = 26 V2A电流源的功率为： P2A=2*26=52 W (产生)3A电流源的功率为： P3A=3*26=78 W (产生)4-7题4-7图中，（1）选一电阻替代原来的电流源，使电路的各电压、各电流不受影响；（2）选一电流源替代原来的18W电阻，使电路的各电压各电流不受影响。954V4A+18(a)636V4A+U1+918V+18I(b) 解：(1)把4A电流源作为外电路，其戴维南等效电路如图(a)所示。 则：U1=364*6=12 V 得：R=U1/4=12/4=3 用3电阻替代4A电流源，电路的各电压、各电流不受影响。(2

4、) 把18电阻作为外电路，其戴维南等效电路如图(b)所示。得： 用-0.667A电流源替代18电阻，电路的各电压、各电流不受影响。50+5+50V50b40VI14I1100RLa4-10求题4-10图所示电路中负载RL消耗的功率。解：将电路图中a、b端右边电路作为外电路，求其余电路的戴维南等效电路。50+5040VI1200I1100+UOCba+(a)5050I1200I1100+Uba+(b)II225+5+50Vb10VIRLa(c)(1)求开路电压UOC，如图(a)所示。由KVL，得：40=(50+50+100)I1+200 I1 ，解得：I1=0.1A则：UOC=100 I1=10

5、 V(2)求Req，采用外加电源法，如图(b)所示。由KVL，得： 100 I1=(50+50)I2200 I1，由KCL，得： I2 =II1解得：I1=0.25I则：U=100 I1=100*0.25I=25I得：Req=U/I=25 W(3)化简后的电路，如图(c)所示I=(10+50)/(25+5)=2 A 得：PRL=5I2=5*22=20 W 4-11用戴维南定理和诺顿定理求题4-11图所示各电路的等效电路。+1240V2A6(a)ab4+84VI12I12a+5b(c)2A10a6b(b)103V9V解：(a)126(2)ab49+b8Va(3)+1240V2A6(1)ab4+U

6、OCI (1)求开路电压，如图(1)所示。由KVL，得：I=(40-2*12)/(12+4)=1 A则：UOC=4I+2*6=8 V(2)求等效电阻Req，如图(2)所示。 Req=12/4+6=9 (3)等效电路如图(3)所示。16+b6Va(3)10a2A10a6b(1)103V9V+UOC解：(b)b610(2)(1)求开路电压，如图(1)所示。UOC=9+6*2+3=6 V(2)求等效电阻Req，如图(2)所示。Req=10+6=16 (3)等效电路如图(3)所示。解：(c)8I12I12a+5b(2)+UI+84VI12I12a+5b(1)+UOC7ba(3)(1)求开路电压，如图(

7、1)所示。UOC=2I12 I1=0 V(2)求等效电阻Req，采用外加电源法，如图(2)所示。U=5I+2(I+I1)2 I1=7I则：Req= U/I=7 (3)等效电路如图(3)所示。4-13题4-13图中N1的伏安关系为U=2000I+10，其中U单位为伏特，I单位为毫安，Is=2mA，（1）求N的等效电路；（2）若I1mA，求电阻R的值。+R10VIS1kabN+UIN1I12k+b6Va解：(1)已知条件，U=2000I+10 又II1IS= I12，代入上式，得U=2000 I1+6 即 Uoc=6V，Req=2kW 其等效电路如图所示。(2)当I1mA时，U=8V 则：4-14

8、题4-14图(a)所示电路，U2=12.5V，若将网络N短路，如题图4-14(b)所示，短路电路I=10mA，试求网络N在ab端的戴维南等效电路。Req+bUOCa(c)+20V5kabN+U22.5k(a)+20V5kabN2.5k(b)I解：设网络N的戴维南等效电路如图(c)所示，ab端短路如图(b)所示。对图(a)，由节点电压方程，得： 对图(b)，由KCL，得： 解方程，得：UOC=10V，Req=5k+2020VUR10+2A0.05URab+UOC(a)I1I220UR10+0.05URab+U(b)II1I24-17题4-17图所示电路中负载电阻RL为何值时其上获得最大功率，求此

9、最大功率。 +20b20VUR10RLa+2A0.05UR解：以RL为外电路，求其余电路的利用戴维南等效电路。(1)求开路电压，如图(a)所示。 由KCL，得： I1+I2=2 由元件伏安关系，得： I1=0.05UR， I2=UR/20=0.05UR 得：I1=I2=1 A 由KVL，得：UOC=20*2+20I2+20=20*2+20*1+20=60 V20+b60Va(c)RLI(2)求等效电阻Req，采用外加电源法，如图(b)所示。 由KCL，得： I1+I2=I 由元件伏安关系，得： I1=0.05UR， I2=UR/20=0.05UR 得：I1=I2=0.5I 由KVL，得：U=1

10、0I+20I2=10I+20*0.5I=20I则：Req= U/I=20 (3)等效电路如图(c)所示。当RL= Req=20W时，RL上获得最大功率获得最大功率。最大功率为： 4-19题4-19图中，Rs=1，gm与Us为定值，RL可变，已知当RL=0.5时，RL上获最大功率，值为0.125W，试确定gm与Us值。gmURS(b)+UI+gmUU+USRSRLReq+UOC(a) 解：以RL为外电路，求其余电路的利用戴维南等效电路。由已知条件，知：Req= RL =0.5 则： (1)利用Req求gm，电压源Us置零，如图(b)所示，采用外加电源法，得： 由KCL，得： 则： 得：gm=1

11、S(2)利用Uoc求Us，将RL断开。 US=RSgmUOC+UOC=2UOC=±1 V4-25题4-25图(a)电路中，有Us1=1V，I1=2A，I2=1A；题4-24图(b)中，有Us2=5V，I1=1A，NR为互易网络，试确定电阻R值。ISC11(c)RReqI1+US211NR(d)22ISCC+US211NR(b)22I1R+US111NR(a)22I1I211NR(e)22I+U解：将图(b)中R作为外电路，其余电路作诺顿等效电路，如图(c)所示。(1)求短路电流ISC，电阻R所在支路短路，如图(d)所示。比较图(a)和图(d)，由互易定理，得：ISC=5 A(2)求等

12、效电阻Req，图(b)中将独立电压源置零，如图(e)所示。采用外加电源法，图(e)从端口1-1看，与图(a)从端口1-1看是完全相同的。则：Req=U/I=1/2=0.5 (3)如图(c)所示。 由KVL，得： RI1=Req(ISCI1)则： R=0.5(5-1)=2Req+UOC(c)4+2VI14-26在题4-26图中，NR为互易网络，试求图（b）中电流I1。NR(d)222A+UOC11411NR(b)222A+2VI1+6V11NR(a)221A+2V+3V11NR(e)22I+U解：将图(b)中4与2V电压源串联作为外电路，其余电路作戴维南等效电路，如图(c)所示。(1)求开路电压

13、UOC，电阻4所在支路断开，如图(d)所示。比较图(a)和图(d) ，由互易定理，知 UOC=-6 V(2)求等效电阻Req，图(b)中将独立电流源置零，如图(e)所示。从端口1-1看，与图(a)从端口1-1看是完全相同的。则：Req= U/I=4/1=4 (3)如图(c)所示。得：I1=(UOC+2)/( Req +4)=(-6+2)/(4+4)=-0.5 A4-28题4-28图所示电路中，N为含源电阻网络，A1和A2是电流表，已知K打开时I11A，I25A，K闭合后，I12A，I24A，此时调节R使两电流表读书相等。求此读数的大小。解：依据题意，把电阻R用电流源I3替代。根据叠加原理，可以认为I1、I2是N网络U与电流源I3共同作用的结果。则：设 I1=k1U+k2I3， I2= l1U+l2I3由K打开时，得： 1=k1U (1) 5= l1U (2)由K闭合时，得： 2=k1U+k2I34= l1U+l2I3即： 2=1+k2I3， 4=5+l2I3 得： k2=-l2 (3) 调节R使两电流表读书相等，即：I=k1U+k2I3 (4)I= l1U+l2I3 (5) 把式(1)、(2)、(3)代入式(