電工基礎(chǔ)第2章考題

1、.2.3.7計(jì)算圖 2.28 所示電路中的電流I 3 。R2 1?R1 1?R3 1?+I3ISU1R42A1V1?-圖 22.28.【解題過程】將右側(cè)的電流源與電阻的并聯(lián)變換為電壓源與電阻的串聯(lián)，可將電流源等效變換為電壓源，結(jié)果如圖1 所示，然后再將兩串聯(lián)電壓源進(jìn)行合并，結(jié)果如圖2 所示。最終計(jì)算可得：I 3=3/(2+(1/1)/2=0.6A。R21?R21 ?R1 1?2?R31?R4R31 ?+1?+I3-I 3U 13V1VU 22V-+122.3.8計(jì)算圖 2.29 中的電壓U5 。R26 ?R1 0.6 ?R4 0.2 ?R34 ?+U 1R5U5U415V1?2V-圖 2.29

2、.29【解題過程】將電路左側(cè)進(jìn)行變換如下圖后，可以看出為兩結(jié)點(diǎn)電路，可直接采用結(jié)點(diǎn)電壓法求解即可。 U5=(2/0.2+15/3)/(1/3+1/1+1/0.2)=45/19V=2.37V。3 ?0.2 ?+15V1?U52V-2.3.9試用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算圖2.30 中 2 電阻中的電流I 。.下載可編輯 .2A1?a+I6V12V1?-2?3 ?6?b圖 2.30【解題過程】第一步將左側(cè)的兩電壓源電路變換為電流源電路， 將上面的電流源電路變換為電壓源電路。變換的時(shí)候注意電流電壓方向和數(shù)值。第二步將變換后的兩電流源相加，兩電阻并聯(lián)進(jìn)行處理。第三步將串聯(lián)的電壓源和串聯(lián)的電阻進(jìn)行

3、處理。+ 2V -2?aI3?2A2A6?2?b2Va+2?-aII4?2?2?+6V2?8V-bb最后求解可得I =6/6=1A 。2.5.4電路如圖2.34 所示，試用結(jié)點(diǎn)電壓法求電壓U，并計(jì)算理想電流源的功率。.下載可編輯 .+4?4?16V8?-+RLU+8?-4AUS4?-圖 2.34圖 2.34【解題過程】本題中存在與獨(dú)立電流源串聯(lián)的電阻、 與獨(dú)立電壓源并聯(lián)的電阻， 這些電阻的存在與否對求解無影響 ，因此，在列結(jié)點(diǎn)電壓方程時(shí)要注意，由結(jié)點(diǎn)電壓法有。16 +4U =4= 12.8V1 +1+14 4 8對理想電流源所在支路列方程US=U+4× 4=28.8V ， P=28.

4、8 ×4=115.2W( 發(fā)出 ) 。2.6.5 應(yīng)用疊加定理計(jì)算圖2.37 所示電路中各支路的電流和各元器件( 電源和電阻 ) 兩端的電壓，并說明功率平衡關(guān)系。2?U 1I1U21?I2U 44?+I410AU+-U35?I10VI3-圖 圖2.372.37【解題過程】疊加原理求解步驟： 畫出兩電源單獨(dú)作用的分電路， 設(shè)定分電路中的電流和電壓， 然后對分電路進(jìn)行求解，最后將分電路的求解結(jié)果相疊加即可得到總電路的電流或電壓，注意，不作用的電壓源按短路處理，不作用的電流源按開路處理。電壓源單獨(dú)作用，電流源處開路。.下載可編輯 .2 ?U1' I1'U 2'1 ?

5、U4'I2 '+I4'4 ?U'+-'U35 ?I'10VI3 '-此時(shí)有 I10， U10 ； U3 10V ，I310/5 2A ； I2I4 10/(4 1) 2A ，U22V ，U4 8V，II2 I34A ，U10218V ；當(dāng)電流源單獨(dú)作用時(shí)，電壓源處短路。2?U1'' I1''U2''1?I2 ''U4''4?+I4 ''10AU''-U3''5?I''I3''此時(shí)有

6、 I110A ， U120V ， I2104/(4 1)8A ，U28V，I30A ，U30V ，I4 10 1/ (41) 2A ，U48V，II 28A ，UU1 U428V ；疊加后得 I 1=10A， U1=20V，I 2=-6A， U2=-6V ， I 3=2A，U3 =10V， I 4=4A， U4=16V，I =-4A ，U=36V。電流源功率為 360W電流從“ +”流出，為電源，發(fā)出功率；電壓源的電流從“ +”流入，為負(fù)載， 吸收功率 40W；2? 電阻 P1=U1I 1=200W，1? 電阻 P2=U2I 2=36W，5? 電阻 P3 =U3I 3=20W，4?電阻 P4=

7、U4I 4=64W，電阻全部是吸收功率，顯然P發(fā) =P 吸，功率平衡。2.7.8用戴維寧定理和諾頓定理分別計(jì)算圖2.42 所示橋式電路中電阻R1 上的電流。.下載可編輯 .R1R29?4?I12AR3R46?2?10V+-圖22.42.【解題過程】(1) 戴維寧定理。斷開被求支路，求開路電壓UOC，電路圖如下所示。-R2UOC4?+2AR3R46?2?U10V+-UOC=10-2 × 4=2V。求等效電阻Req。R2Req4?R3R46?2?Req=R2=4? 。.下載可編輯 .畫出等效電路求解。+2VI1-9?4?圖 3I 1=2/(4+9)=0.154A。(2) 諾頓定理 。將被

8、求支路短路，求短路電流I SC，電路圖如下所示。ISCI2R24 ?2AR3R46?2?U10V+-I SC=10/4-2=0.5A 。求等效電阻Req。等效電阻 Req 的求法與戴維寧定理相同，Req=4? 。畫出等效電路求解。0.5AI14?9?圖3I 1=0.5 × 4/(4+9)=0.154A。2.7.9 在圖 2.43 中，(1) 試求電流 I ；(2) 計(jì)算理想電壓源和理想電流源的功率， 并說明是取用的還是發(fā)出功率。.下載可編輯 .IS2?2?+I+5VI14?I23?U5A-2.43圖 2.43【解題過程】(1) 由于求取的是電流 I ，故可將其所在支路以外的電路進(jìn)行等

9、效變換如下，即與 5V 電壓源并聯(lián)的 4? 電阻可去除，而與 5A 電流源串聯(lián)的電阻可去除。2?3?I+5V15V-由上圖可計(jì)算出電流 I =(15-5)/(2+3)=2A。(2) 由原電路圖可得 I 1=5/4=1.25A(因?yàn)殡娮柚苯咏拥?V 電壓源兩端 ) ；由 KCL 可求出I S=I - I 1=0.75A ；5V 電壓源的電流從“ +”流入，為負(fù)載，取用功率，PU=5× 0.75=3.75W ；由22=19V，電流源的電流是從“ +”流出，為電KCL可求出 I =5- I =3A，電流源端電壓U=5× 2+3I源，發(fā)出功率，I =19×5=95W。P2

10、.7.10 電路如圖2.44 所示，試計(jì)算電阻 RL 上得電流 I L：(1)用戴維寧定理； (2) 用諾頓定理。R1IILRL1A+16 ?24 ?U32V-R2R316 ?8?2.44圖 2.44【解題過程】 (1)戴維寧定理先將被求支路斷開求開路電壓UOC。RI+1U OC1A+16 ?-U32V-R2R316 ?8?開路電壓 UOC=32-1 × 8=24V。將電源去除后，求等效電阻Req。.下載可編輯 .R1R eq16 ?R2R316?8?等效電阻 Req=R3=8? 。畫出等效電路求解。+24VI-24 ?8?圖 3I L=24/(8+24)=0.75A。(2) 諾頓定

11、理將被求支路短路求短路電流I SC。R1I1AISC+16 ?U32V-R2R316 ?8?I SC=32/8-1=3A 。等效電阻的求法與戴維寧定理相同Req=8? 。畫出等效電路求解。3AI8?24?所以 I L=3× 8/(8+24)=0.75A 。圖32.7.11電路如圖2.45 所示，當(dāng) R=4 時(shí)， I =2A。求當(dāng) R=9 時(shí)， I 等于多少？.下載可編輯 .R1 2?aR2IISR42?2?R+R3U1U22?-b2.45圖 2.45【解題過程】對于除了電阻 R支路以外的電路為有源二端網(wǎng)絡(luò)， 根據(jù)戴維寧定理， 其可等效為一個(gè)電壓源與電阻串聯(lián)的電路，如下所示：aIReq

12、R+Uoc-b將原電路中的電源除去，電路如下圖所示，可求得等效內(nèi)阻Req=R2/ R4=2/2=1 ? 。R1 2?aR2R42?2?R eqR32 ?b=4?I圖 2.45oc= (+ eq )=2 × (4+1)=10V ，根據(jù)題目已知條件，當(dāng)時(shí)，=2A，根據(jù)等效電路可求出RU IR R所以當(dāng) R=9?時(shí)， I =U/( R+R)=10/(9+1)=1A 。002.7.14 在圖 2.54 中，I S=2A，U=6V，R1=1， R2=2。 如果： (1) 當(dāng) I S 的方向如圖中所示時(shí)，電流 I =0；(2) 當(dāng) I S 的方向與圖示相反時(shí)，則電流 I =1A。試求線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路。.下載可編輯 .ISIa圖圖R1R2圖圖+圖圖Ub-2.542.54圖【解題過程】本題是戴維寧定理的逆向求解， 即將以前的求解結(jié)果作為已知條件來求有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路，則將有源二端網(wǎng)絡(luò)采用戴維寧等效電路代替后的電路如下圖所示：ISIa+RR2E1-+R0Ub-根據(jù)已知條件 (1)：當(dāng)IS 的方向如圖中所示時(shí)，電流I=0。選包含1 的回路列 KVL方程：RE=IR +U+IR +I R=8V；注意：根據(jù)給出的條件，由KCL可以分析出 R 中流過