电工第二章题10道

1、作业 电工第二章 电路的分析方法题10道1把图2.1中的电压源变换为电流源，电流源变换为电压源。2Q+9v3Q©3AL5Q解：对图a和图b根据Is求电压源的电动势或称源电压如图解2.1所示:©3A 2 QI b(b)(c)(d)图2.1E求电流源的源电流，对图c和d根据E IsRoR0Us。注意电动势和源电流的正方向应保持一致。变换结果Q 3A 3Q(a)(b)+)3vQ10v(c)(d)图解2.12. 在图2.2所示的两个电路中，1 R1是不是电源的内阻？ 2 R2中的电流I2及其两端的 电压U2各等于多少？ 3改变R1的阻值，对I2和U2有无影响？ 4理想电压源中的电

2、流I和理想电流源两端的电压 U各等于多少？ 5改变R1的阻值，对4中的I和U有 无影响？Ri+I2u2R24Q(a)(b)图2.2解：1对图a, Ri和恒压源并联，对图b, Ri和恒流源串联，它们都不是电 源的内阻。2对图a:U2Ui2V , I2U2i2 “3AR24对图b:1 2Is2A, U2I 2R22 4 8V3改变Ri对I2和U2均无影响。IsUi24对图a:II 23 5AR6对图b:UIsRiU226 820V改变Ri对(4)中的I和U均有影响，Ri增大那么图a中1减小，图b中U增大。3. 在图2.3所示的两个电路中，1 负载电阻Rl中的电流I及其两端电压 U各为多少？如 果在

3、图a中除去断开与理想电压源并联的理想电流源，在图b中除去短接与理想电流源串联的理想电压源，对计算结果有无影响？ 2 判别理想电压源和理想电流源何者为电源，何者为负载？3试分析功率平衡关系。| 1+ +2A10仄1RlLrJ2 Q10V2Af+ARlU L2Qb图2.3解：1对图a：I U105A , U 10VRl2对图b： I2A,UIRl 2 2 4V如果在图a中除去理想电流源，在图b中除去理想电压源，对计算结果无任 何影响。2对图a，理想电压源中电流为IE I 25 2 3A方向由“ + 端流出，所以两个理想电源均为电源。对图b,理想电流源端电压为Us U 10 4 10 6V参考方向为

4、上端“ + ，下端“一。实际方向那么下端“ + ，上端“一。可见理想电压源为 电源，而理想电流源那么为负载。3对图a : Pe= EIe= 10X 3= 30W 电源Ps= |sUs= 2X 10 = 20W 电源Prl IU 5 1050W 负载结果FEPs Prl对图b: pEEls 10 220W 电源FS UsIs 6 212W 负载Rrl UI 4 2 8W 负载U1。 I1 = 3A , R2=12 Q,结果FE Ps P.L 或 FEP.l Fs4. 求图2.4所示电路中各支路电流，并计算理想电流源的电压R3= 8Q, R4= 12 Q, R5= 6Q。电流和电压的参考方向如图中

5、所示。I1"Qu2R3R2 I4R4I5TR5图2.4解：用分流公式求各支路电流I3R2I2I4I5R2 R3(I1)I4R4I 3RRT(I1)R4RI33 ( 1.5)I3亠121.5 (12(3)1.5A12 612 8 -12 61.5A6 (5)0.5A0.5) 1A理想电流源端电压U1I 2R21.5 1218V5计算图2.5中的电压U5U42V解：用等效变换法，将并联电阻R2, R3合并成R2, 3= 2.4 Q,再与R1串联，合并成15=3Q;将电压源U1, R1, 2, 3变换成电流源IS15A，内阻R01 = R1, 2, 3= 3 Q;R1,2,3将电压3源U4

6、, R4变换成电流源Is20.210A，内阻R02 = R4= 0.2 Q。画主电路图如图解2.2所再将两个电流源合并成Isi Is2 5 1015AR01R023 0.233 0.216，画出电路如图解2.3所示，最后用分流公式求电流I5及电压U5。I尺I 5R0R5Us I5 R5RoI s1615A 1 151645a19451 2.37V19R51 Q6.试用电压源与电流源等效变换的方法计算图2.6中2 Q电阻中的电流I。2Ab2 QII图2.6解：首先将左边两个电压源变换成电流源：将2A , 1Q电流源变换成电压源，并将其内阻与电路中串联的1Q电阻合并。画出变换后的电路如图解2.4所

7、示。再将图解2.4所示的电路中两个电流源加以合并后，变换成电压源，画出等效电路如图解2.5所示。至此，可求出原电路中2Q电阻中的电流1A2A3Q2A2V+ -6Q图解2.42Q a2QI图解2.57.在图2.7中，(1 )当将开关S合在a点时，求电流Ii , I2和I3； (2)当将开关S合在b 点时，利用(1 )的结果，用叠加原理计算电流Ii , I2和13。解：(1)当开关S合在a点时，电路可画成图解 2.6所示形式。可用两种解法:用结点电压法求解。130 120Uab 乎 弓100AB 1 1 122 4各支路电流为打1 2130 Uab2130 100215A120 Uab2120 1

8、00210AI2)型25A1I I :392415A2I ''2 I '2362610A31； 1爲 131225AI''lI''330I'3I'l4Q图解2.7图解2.8图解2.9用叠加原理求解。电路可分解为图解2.7和图解2.8所示两个分电路，分别求解各支路电流113039A1224241414- 39626A2 24I3I'1 I1239 2613AII120QQ A224224II14I ''2-3624A243I3''2III112A合成后一种方法虽然简单，但计算工作量大。

9、2当开关合在b点时，可将电路分解为图解 2.6和图解2.9所示两个电路的叠加，利用1 中计算结果，只需求出图解2.9所示电路中各支路电流即可。20206A242 2444101206 4A2 4630120 I106 42A12I1I1015411A22I2I 2010616A32I3I 3025227A&应用戴维宁定理计算图2.8中1Q电阻中的电流。10A4Q10AAQ2Q5Qb()10V ,4Q图2.8U。R0 1304 16A4QrR。U。(c)图解2.10解：重画图2.8所示电路。标出1Q电阻中电流I，如图解2.10所示。应用戴维宁定理 将1Q电阻除去(断开)，得有源二端网络

10、ab,如图解2.11 ( a)所示。求网络开路电压U010A 410V30V除去二端网络ab中所有电源(断开10A理想电流源，短接10V理想电压源)，保存所有电 阻，得除源二端网络 a'b'如图解2.11 (b)所示。求等效内阻R04画出戴维宁等效电路，如图解2.11 ( c)所示。不难求得1Q电阻中的电流图解2.11120V图2.9解：将ab支路断开，得有源二端网络ab。根据基尔霍夫电压定律，取外环大回路，有Uab0 20 150 12010V除源网络等效电阻 R0= 0 中间三个电阻均被短接而不起作用。所以得, 10 I1A1010.计算图2.10所示电路中电阻 Rl上的电

11、流II: 1用戴维宁定理；2用诺顿定理。Rl3Qab，如图解 2.12 a注意：下面得公式中不出现R2,是因为它解：1用戴维宁定理求解：将Rl支路断开，得有源二端网络Ucd再求UcdR5R3R5R3R4业1-42.5V1 18 420U UcdR5 R3162 51.125A8 4所示。求开路电压 Uab：先用结点电压法求 串联在理想电流源支路中，不构成电导。于是有U ab0 U I 3R5I R216 1.125 8 1 3 4V将有源二端网络除源得除源二端网络a'b'如图解2.12 b所示，求等效电阻(R3R0R3只4尼R4R5R2(4 摯 3 920 8由戴维宁定理等效电路图略可求IlU ab0Rorl0.333A2.13所示。分析该电路知，欲求 R3并联，可看成一个电流源，并将2用诺顿定理求解：