电路分析典型习题与解答

1、电路分析的一般练习和解决方案列表第一章：总参数电路的电压电流约束关系11.1，本章主要内容：11.2，注意：11.3，典型示例：1第二章网格分析和节点分析32.1，本章主要内容：32.2，注意：32.3，典型示例：4第三章嵌套方法和网络函数63.1，本章主要内容：63.2，注意：63.3，典型示例：6第四章分解方法和单端口网络84.1，本章主要内容：84.2，注意：84.3，典型示例：8第五章电容元件和电感元件105.1，本章主要内容：105.2，注意：105.3，典型示例：10第六章第一回路126.1，本章主要内容：126.2，注意：126.3，典型示例：12第七章二次电路167.1，本章主

2、要内容：167.2，注意3336167.3，典型示例：16第八章阻抗和导纳178.1，本章主要内容：178.2，注意：178.3，典型示例：17附录：常系数微分方程的解20说明21第一章：总参数电路的电压电流约束关系1.1，本章的主要内容：本章说明电路的变数及其参考方向、kirchhoff定律、电路元件的性质以及分支电流方法的一般假设条件。1.2，注意：1，在复杂回路中，很难确定电压和电流的实际方向，回路中仅显示参考方向、kcl、kvl是参照方向列方程，根据求解方程结果的正负参照方向比较确定实际方向。2，如果元件的电压参考方向与电流参考方向相符，则为关联的参考方向。此时组件的吸收能力p吸=ui

3、或p头发=-ui如果构件的电压参考方向和电流参考方向不匹配，则为非关联参考方向。此时组件的吸收能力p吸=-ui或p头发=ui3、独立电压源的结束电压是给定函数，结束电流由外部电路确定(通常不为零)独立电流源的结束电流是给定函数，结束电压由外部回路(通常不为零)确定4、受控源本质上不是电源，通常是组件或电路的抽象模型，对控制方法不感兴趣，只对控制关系感兴趣，在求解电路时，将受控源作为单独的源来求解方程，从而获得控制关系。5，分支电流方法是对电路的b分支电流进行变量分析的方法，n-1独立节点列kcl方程，组件的vcr，分支电流作为分支电压，m(b-n 1)的网状块kvl方程进行分析的方法。(性质：

4、b-方程式，有很多变数，解决方程式问题)1.3，典型示例：示例1:电路解决了r3两端的电压u和独立电压源us的发射功率，如图1所示。分析：复查kcl、kvl、组件的吸收能力和管理源。解法：首先显示节点和电流参考方向，指出us、r3的电压和电流参考方向没有关联。所以有电压源的发射功率表达式如下：示例2:电路列出了分支电流法方程，如图1所示。分析：此问题调查分支电流法的kcl、kvl热构建步骤包括管理源处理方法。解法：首先展示个别节点和分支电流的参考方向，然后展示n-1个个别节点栏kcl方程式和m个网路孔栏kvl方程式。将受控源视为独立源，然后将控制量显示为相关分支电流。1，n1个kcl方程式：i

5、1 i2 i3=0i3i 4 i5=02，b-(n-1)kvl方程式：3i1 2i2-20=02 i2 4 i3 5i 4 7u=0-5i4 8i5-7u=0 03，控制标记为分支电流u=3i1第二章网格分析和节点分析2.1，本章的主要内容：电路的分支数多分支电流法，变量多，有kcl方程和kvl方程，求解方程有困难。本章主要介绍电阻电路的网状电流分析和节点电压分析，以便于电路方程的求解。2.2，注意：1、网状电流方法分别使用沿网状闭合连续流动的假想网状电流作为变量对于节点，相关网状电流流入一次，必须流出一次。网状电流自动满足kcl方程，只需求解m个网状热kvl方程的电路分析方法。2、网状电流为

6、变量，顺时针统一网状电流的周长，使用相关网状电流流过流以表示分支电压后，列出每个网络孔的kvl表达式，并组合相同的变量。常数放在另一边。结果方程式的标准矩阵形式如下：3、节点电压方法将n-1个独立节点到参考节点的电压作为变量，节点电压自动要满足kvl，只需要为n-1个单独节点列写入kcl方程式的电路分析方法。4、节点电压为变量，以节点电压表示分支电流，对于独立节点列kcl方程，如果合并相同的变量，并将常量放在另一侧，则公式的标准矩阵形式为：5、仅平面回路有孔，网格法仅适用于平面回路，节点法不受限制。2.3，典型示例：范例1:列出下列电路的网格分析方程式：分析：该问题研究了包含受控源和电流源的网

7、络孔电流方法的分析思路。将受控源用作独立源热方程式，然后增加将控制量表示为相关网络孔电流的方程式。网络孔方法本质上是热的kvl方程，因此必须知道每个组件的电压才能打开方程，电流源的结束电压由外部电路确定，并假定相应的结束电压再热方程，并增加与电流源相关的网络孔电流的关系方程。解法：首先显示网面电流，决定绕道方向，假设电流来源端电压，然后以标准方程式格式为每个孔建立网面kvl方程式。示例2:列出以下回路的节点分析的表达式。分析：节点分析使用节点电压作为变量，n-1独立节点，列kcl方程的分析方法。这个问题探讨了没有受控源和电压源的节点电压方法的分析思路。将受控源用作独立源热方程式，然后增加表示控

8、制量作为相关节点电压的方程式。对于无伴电压源，选择一端作为参考节点可以使表达式更加简单。否则，必须假设没有同行电压源的电流，再加热方程。解决方案：首先选择参考节点，显示n-1个单独的节点，然后以标准表达式格式为每个单独的节点构建节点的kcl表达式。节点1:2节点：3节点：受控源控制的增加用节点电压表示。示例3:使用节点分析解决输出电压和输入电压之间的关系，如电路图中所示。分析：这个问题研究了利用集成运算放大器进行分析的想法。1、集成运算放大器工作在线时应用“虚拟短”和“虚拟”解决方案。2、使用节点分析解决。节点n:节点m:“虚拟短”“虚拟休息”第三章嵌套方法和网络函数3.1，本章的主要内容：本

9、章重点介绍了线性电路的叠加原理，叠加原理包括同质性和可加性。3.2，注意：1、叠加原理描述了线性电路的分支电压或分支电流与每个单独源的关系。2，分支电压或电流的二次函数不能通过叠加方法解决。3、考虑单个独立源角色时，其他独立源为0。考虑独立电流源操作时，独立电压源短路(电压为零)考虑独立电压源操作时，独立电流源处于打开状态(电流为零)4，嵌套原理也适用于具有保持受控源的控制关系的受控源的电路。*无法将控制源设置为0。3.3，典型示例：示例1，根据嵌套原理填充表格的线性回路。i1(a)u1(v)is(a)us(v)45213311（）512（）（）（）1010分析：该问题通过与各个源的线性关系研

10、究叠加原理的应用，而不管线性电路的分支电压或分支电流控制的源。解法：根据电路和已知表格资料，根据巢状原则的一致性和可加性，您可以设定下列项目：i1=k1is k2us -(样式1)u1=k3is k4us -(样式2)从表中获取1，2行实验数据。4=2 k1 k2 3=k1 k25=2k3 k4 3=k3 k4计算：k1=1，k2=2，k3=2，k4=1然后，将表格中第3，4行的数据输入到格式(1)、样式(2)中，以在表格中查找未知数据。例2，利用叠加原理计算电流i和受控源的吸收功率。分析：这个问题测试叠加原理的应用。电路对分支电压或分支电流的响应是每个单独源单独运行时的响应叠加。绘制每个单独

11、源单独工作的回路，找到每个单独源工作的响应i1，i2，然后嵌套以获得i。最后，根据kcl获取受控源的电流，根据p=ui获取受控源的吸收力。注意：电源不满足嵌套清理，在每个单独源运行的情况下，无法找到受控源的电源并进行嵌套。考虑1，10v电压源操作时，回路列kvl表达式如下：2，考虑2a电流源操作，a节点列kcl表达式，左侧网格列kvl表达式：由重叠原则：受控源使用电流如下的相关参考方向。受控源吸收功率如下：第四章分解方法和单端口网络4.1，本章的主要内容：本章主要介绍了电阻电路中单端口网络的分解方法、替代定理、戴维南定理和诺顿定理。4.2，注意：1、大卫南等效电路的电压源电压等于断开外部电路时

12、的开路电压uoc。2，诺顿等效电路的电流源电流等于短路时的短路电流isc。3、等效电阻是在将单端口网络的内部独立电源全部放入0(电压源短路，电流源打开)后被动单端口网络的输入电阻。4、输入电阻通常通过以下方法计算：a，如果网络内部没有控制源，则可以使用电阻串行并行和-y交换来计算等效电阻。b，外部电源方法(独立源零、压力流或流动压力)。c，断路电压，短路电流法(独立源零，实验方法)。4.3，典型示例：例1，david。我使用整理来寻找负载rl消耗的电力。分析：这个问题通过灵活应用大卫南定理简化了运算。解决方案：首先，将此线路创建为两个单端口网络。首先，找到左侧单端口网络的大卫南等效电路，解决r

13、l的功耗。通过首先对左侧的单端口网络执行电源切换，可以减少计算量。1、首先查找断路电压uoc2、使用开路电压、短路电流法查找req3、获取等效电路第五章电容元件和电感元件5.1，本章的主要内容：本章主要介绍动态组件(电容和电感)的vcr、内存和连续性，并基于动态电路的时域分析。5.2，注意：1、关联参照方向：容量vcr微分表示：诱导vcr微分表示：可以看作vcr的微分方程。在直流电路中，电容器对应于开路(ic=0)，电感对应于短路(ul=0)2，容量vcr积分表达：诱导vcr积分表达：可以看作vcr中的积分表达式。电容电压不是突变，电感电流不是突变。电容和电感都是内存组件。5.3，典型示例：示

14、例1:找到电流电容的i、电源p(t)和能量存储w(t)，如电路图中所示。解法：根据容量vcr微分表示式，您可以取得：可以看出，理想的电容器不消耗能量，存储和释放。示例2:在电路中，交换机s原来处于关闭状态，过了很长时间，打开交换机s，找到交换机断开瞬间电流i值？解决方案：电容vcr微分方程表明，在开关闭合的长时间内，电容为开路，电容两端的电压为4k电阻的压降uc=8v。s关闭时，等效电路s断开瞬间的等效电路开关s分离的瞬间，容量vcr积分表达式：容量电压不变。根据替代定理，s关闭的瞬间电容被8v的电压源代替。分享瞬间第六章一次电路6.1，本章的主要内容：本章重点介绍了一次电路的时序分析。这包括

15、零输入响应、零状态响应和全响应的三要素方法。6.2，注意：1、零输入响应的物理意义：动态零件的初始能量释放过程(放电过程)。2，零状态响应的物理意义：动态零件吸收能量的过程(填充过程)。3，1阶rc，lc电路时间常数t的意义和表示。4，主电路的整体响应=0输入响应0状态响应(从物理意义上记住公式)5、一次回路三要素法公式。6、道路更换前后电路的结构发生了变化，绘制电路时要特别注意。6.3，典型示例：示例1:回路图中所示，路径更改前回路稳定，t=0小时k关闭分析：这个问题测试了分析一阶rc动态电路整体响应的三因素方法。找到初始值、稳态值、时间常数t，获取三元素方法的公式就行了。1，查找初始值u(0)如果先绘制0小时回路，则开关k将断开，回路处于稳定的直流状