河北工程大学电路基础_贺洪江_王振涛_课后习题答案集第四章

1、第四章 电路的基本定理习题解答4-1 应用叠加定理求图示电路中的电流、和。i3i1uS1i2题4-1图6AuS2iS90V140V+-解 单独作用时，有 单独作用时，有 单独作用时，有 由叠加定理得 4-2 应用叠加定理求图示电路中的电压。2A5VU8V6V题4-2图-+-+-解 6V、5V电压源作用时，有 8V电压源作用时，有 2A电流源作用时，有 由叠加定理得 题4-3图I5A(a)10VU2 I+-+-(b)10V+-+-(c)5A+-+-4-3 应用叠加定理求图(a)所示电路中的电流和电压。解 图(b)为10V电压源单独作用的分电路，图(c)为5A电流源单独作用的分电路。由图(b)所示

2、电路得 由图(c)得 由叠加定理得 4-4 应用叠加定理求图示电路中的电压及受控源的功率。2A4Vi2iu题4-4图-+-解 2A电流源单独作用时，有 求得 4V电压源单独作用时，有 求得 由叠加定理得 受控源的功率为 题4-5图-+-4-5 试求图示梯形电路中各支路电流、结点电压和。已知。解 设，则 则即各支路电流及各结电电压为假定值的4倍，所以 4-6 题4-6图所示电路中，N为有源线性网络。当,时，；当,时，；当,时,。当,时，求N题4-6图+-解 设N内部独立源作用时产生的的分量为，由叠加定理得 将题给的条件代入，得 解之得 ，即有 当，时，有 4-7 在图示电路中，当3A的电流源断开

3、时，2A的电流源输出功率为28W，这时。当2A的电流源断开时，3A的电流源输出功率为54W，这时。试求两个电流源同时作用时，每个电流源的输出功率。题4-7图线性电阻网 络2A+-3A解 由题意知，当2A电流源单独作用时，有 当3A电流源单独作用时，有 由叠加定理，2A电流源和3A电流源同时作用时，有 2A电流源和3A电流源发出的功率分别为 4-8 图示电路为一线性电阻电路，已知(1) 当，时，；(2) 当，时，；(3) 当，时，。试给出和为任意值时电压的计算公式。题4-8图N+-解 由条件(1)可知网络N是含源的，设 式中为N内部独立源产生的的分量。将题给条件代入上式，得 求出， ， 则和为任

4、意值时，电压的计算公式为4-9 图示电路为一非平面电路，电路参数及电源值如图所示。试求电流。解当A单独作用时，可求出当单独作用时，可求出 当单独作用时，可求出 1A1A3A题4-9图由叠加定理得 4-10 应用叠加定理求题4-10图所示电路中的。欲使，电压源不变，电流源电流应为多少？若电流源取12A，则电压源取何值？3A8V题4-10图+-解 3A电流源单独作用时，应用KCL、KVL可得 求出8V电压源单独作用时，应用KCL、KVL可得 得由叠加定理得电压源不变，则不变，欲使，则电流源产生的分量应满足下式 得 则电流源应为 若电流源取值，则其产生的分量为此时电压源产生的分量为则电压源应为4-1

5、1 图示电路中，N为含源线性网络，当改变电阻R的值时，电路中各处电压和电流都随之改变。已知时，；时，；求当时，解 R所在支路的电流已知，根据替代定理可用一个电流源替代之，设 式中为N内部独立源所产生的的分量。将已知条件代入上式，得R-Niu题4-11图+解得 ，即有 当时，由上式可得 4-12 图示电路中NS为线性有源电路，已知当时，；当时， 。如果电流，则为何值？题4-12图I1I2R1R2NSU1+-解 中的电流为已知，由替代定理，支路可用电流源替代，设 上式中为NS内部独立源产生的的分量，将题给条件代入，得 解得 K=9，故得 (1)又设，式中为NS内部独立源产生的的分量。由电路知。代入

6、已知条件，得 解得 ，故得 (2)当时，由式(1)得 将代入式(2)得 则此时的为4-13 求图(a)所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。解 可将1A与的并联组合等效变成电压源3V与的串联组合，见图(b)。则开路电压为 短路电流为 等效戴维宁电阻为 图(c)为戴维宁等效电路，图(d)为诺顿等效电路。题4-13图3V6V(b)abIsc+-1A6V(a)ab+-ab1.5V(c)+-ab0.75A(d)4-14 求图(a)所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。4V(a)题4-14图Isc6V1Aa+-+(b)6Vb-+a2A(c)ab解用叠加法求开路电压和短路电流。1A电流源单独作用时，有

7、4V、6V电压源共同作用时，有则等效戴维宁电阻为图(b)为戴维宁等效电路，图(c)为诺顿等效电路。4-15 求图(a)所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。题4-15图(c)11Aab30V6AIsc(a)ab+-22V(b)ab+-解 用结点法可求得开路电压为短路电流为等效戴维宁电阻为等效电路如图(b)、(c)所示。4-16 求图(a)所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。解 用结点法可求得开路电压为(a)(b)(c)题4-16图A15V5V2AIsc2+-40V+-当短路时，应用结点法有短路电流为等效戴维宁电阻为等效电路如图(b)、(c)所示。4-17 求图(a) 、(b)两电路的戴维

8、宁等效电路和诺顿等效电路。解(a) 开路电压短路电流等效戴维宁电阻为(b) 用叠加法求开路电压及短路电流。1A电流源作用时，有题4-17图(e)(f)(b)20VIsc+-15V+-5A(c)(d)(a)0Vab+-0Aab1A1AIscab20V电压源作用时，有则等效戴维宁电阻为图(a)所示电路的戴维宁和诺顿等效电路如图(c)、(d)所示，为一个电阻。图(b)所示电路的戴维宁和诺顿等效电路如图(e)、(f)所示。4-18 求图(a) 、(b)所示两电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。(c)(d)(a)1AI2IU10V+-30V+-1.376AI题4-18图(e)(f)(b)5V1AU3I+

9、-+-5.333V+-1.067A+-解(a)设端口电压为，电流为，应用KCL及KVL得整理得即得，(c)、(d)为其等效戴维宁电路和诺顿电路。(b)设端口电压为，电流为，应用KCL及KVL得整理得即得，(e)、(f)为其等效戴维宁电路和诺顿电路。4-19 求图(a) 、(b)所示两个含源一端口的戴维宁或诺顿等效电路。解(a) 设端口电压为，电流为，应用KCL及KVL，得整理得即端口的电压恒为5V，其等效电路为一电压源，如图(c)所示，所以不存在诺顿等效电路。题4-19图(d)(a)(b)(c)ui10V3i+-+i15V4u1uu1-+-+5 V+-7.5A(b) 设端口电压为，电流为，应用

10、KCL及KVL得 整理得即端口的电流恒为7.5A，其等效电路为一电流源，如图(d)所示，所以不存在戴维宁等效电路。4-20 图(a)电路是一个电桥测量电路。求电阻分别是、和时的电流。解 将拿掉，形成含源一端口，其开路电压为等效戴维宁电阻为其等效电路见图(b)。当时，有当时，有当时，有题4-20图(a)(b)ReqUaboRiab+-a12 VRib+-4-21 用戴维宁定理求3V电压源中的电流和该电源吸收的功率。I1(a)(b)3VIReqUaboab+-3Va1AIb2I+-+-题4-21图解 将3V电压源拿掉，形成含源一端口，其等效戴维宁参数求解如下：应用KCL、KVL得求出开路电压为用外

11、加电源法可求出等效电路如图(b)所示。则3V电压源吸收的功率为 (实际发出功率3W)题4-22图R20Va5Ab2V+-+-4-22 图示电路中，当时，可获得最大功率，并求出最大功率。解 将拿掉，形成含源一端口，其开路电压为等效戴维宁电阻为则当时，可获得最大功率，其值为4-23 在图示电路中，求当为多大时，获得最大功率？此最大功率是多少？解 将拿掉，形成含源一端口，应用KCL、KVL可得求得其开路电压为题4-23图R10Vab0.5UU+-用外加电源法可求得当时，获得最大功率，其值为4-24 图(a)所示电路中，当S打开时，；当S闭合时，。求含源一端口N的戴维宁等效电路。题4-24图(b)Re

12、q5VUocS+-A(a)10VINBS+-AIB+-解 画出图(a)所示电路的等效电路，见图(b)。由图(b)按题给条件得 解得， 4-25 试求题4-25图(a)所示电路中N的戴维宁等效电路。已知端口的伏安特性如图(b)所示。解 图(c)为图(a)所示电路的等效电路，、为N的戴维宁参数。由图(c)得题4-25图(a)(b)1AV12(c)6VNui+-6VuReqUoci+-整理得 (1)由图(b)得 (2)比较(1)、(2)两式得 求出，题4-26图10Vu2=5Vi1=2ANR(a)u1i2-+-2ANR(b)+-4-26 在图示(a)、(b)两个电路中，NR为线性无源电阻网络，求。解 应用特勒根定理2，得代入已知条件得求出题4-27图u2uS=5VNR(a)u1i2=2Ai1+-+-+-NR(b)iS=2A+-+u14-27 在图示(a)、(b)两个电路中，N