電路第4章習(xí)題電路定理

1、第4章電路定理4-1XX 簡單題4-2XX 疊加定理4-3XX 戴維寧定理4-201、試用疊加定理計算下圖所示電路中 US2=2V時，電壓U4的大小。若US1的大小不變，要使 U4=0,則US2應(yīng)等于多少？答案 U4=-0.4V, Us2=1.2V4-202、電路如圖所示。（1）用疊加定理求各支路電流；（2）求電壓源發(fā)出的 功率。答案 I1=-50mA, I2=15mA, I3=60mA (2)電壓源發(fā)出的功率為：P=25I1=-1.25W4-204、3-2用疊加定理求地7-2國所示電路的電壓（A.題3-工圖昆魯工解圖制 當(dāng)我V和2 V的電壓源共同作用.而5 A和10 A的電浪源不作曲時.電臨

2、町化肉如甌3-2 M 圖所示,有U1 - V - V - 6 V當(dāng)5 A和10 A的電流源共同作用,而M V和2V的電壓源不作用時,電路可化茴如朝3T 圖所示函3A以=- 5 X <37/6) V - JO V由微加定理得Ui .<6-10> V -4 V4-205、求題3-22圖示電路的電壓 U和電流I。例4 4用疊加定理求圖45（a）電路中電壓u。圖45'R4u usR2 R4解：畫出獨立電壓源 us和獨立電流源is單獨作用的電路，如圖（b）和所示。由此分別 求得u '和u ”,然后根據(jù)疊加定理將 u '和u ”相加得到電壓uR2R4 . is R

3、2&'"R4(us R2is)u u u R2 R44-206、例41利用疊加定理求圖（a）所示電路中的電壓 U 。(c)U 12 3 4V9U 6- 3 6V（a）（b）解：首先畫出分電路圖如圖（b）、（c）所示。當(dāng)12V電壓源作用時，應(yīng)用分壓原理有：當(dāng)3A電流源作用時，應(yīng)用分流公式得：則所求電壓：U 4 6 2V4-207、例42利用疊加定理求圖(a)所示電路中的電壓 u和電流i。(a)(b)解：首先畫出分電路圖如圖(b)、(c)所示。當(dāng)10V電源作用時：i(10 2i)/(2 1)解得：i2A, u(i) 1 i2i3i6V當(dāng)5A電源作用時，由左邊回路的kvl

4、2i1 (5 i)2i 0解得：i 1A, u 2i(2) 2V所以：u u u 8Vi ii1A注意：受控源始終保留在分電路中。4-208、例4 4封裝好的電路如圖， 已知下列實驗數(shù)據(jù)：當(dāng)uq 1V,iq 1A時，響應(yīng)i 2A,當(dāng)s , sus 1V , is 2A時，響應(yīng) i 1A,求：us3V , is 5A時的電流 i。ss ssss s解：根據(jù)疊加定理，有：i k/s k?us代入實驗數(shù)據(jù)，得:k1 k2 22kl k2 1解得:k1 1k2 1因此：i 1 u3 5 2As s本例給出了研究激勵和響應(yīng)關(guān)系的實驗方法。4-211、4 1用疊加定理求題41圖示電流源兩端的電壓u解：(5

5、3)I14I124I1 2A5I13(6I1)4I10Ii 1.5 AIi Ii Ii 0.5A4-210、用疊加定理求題4 3圖示電路中的獨立電壓源和獨立電流源發(fā)出的 功率。4Q2Ai 4Q+()2V4-301、'下圖所示電路中所示網(wǎng)絡(luò)區(qū)含由獨立電壓源、電流源及線性電阻.圖中測得電壓 年=1。電 圖6）中測“ Hk求圖8）中得電壓%.，.=6.67V4-302、用諾頓定理求下圖所示的路流過電阻R的電流.3A一iLJ?q 工I-=電口h答案 I=0.75A4-303、求如圖所示電路的戴維宇等效電路口Q-7M'q b4-304、求知圖所示電路的戴維寧和諾頓等炊電路.50答案就雒寧

6、等裝電塔為諾頓等敕電路為4-305、求如圖所示電踏的戴維寧和諾頓等效電.踣.4-306、4-307、MS用或量寧定理求*3-15%所示的電蹄中Z 口電眼的電源. *1S U將原電路化陸如際3T5解網(wǎng)軸）、圖（b）所示.由如墨3-15解圖求得Uoc - （3-2） ,V - 6 V由如國315圖fb）求得R. = 4 （J否戴捷宇等效電路吧，如1S3T5解國S）所示可求得J洋a=1a« 315 MM4-308、例4-10如圖所示電路，求：RL獲得最大功率時的 Rl值； 計算Rl獲得的最大功率 PL； 當(dāng)Rl獲得最大功率時，求電壓源產(chǎn)生的電功率傳遞給Rl的百分比。解：pll: = 18

7、x 0.4 = 7.2 W求知端版雄;等"二路因此，當(dāng)m二20 Q時，其獲得功率最大口七獲得功率為 x 60 - 12 V30 + 603° 父 60 = 20 QSU + 60（3）當(dāng)& =20Q時，其兩端的電壓為P IU3X30fi= 1.8 W 4x20流短電壓源的電流/為電壓源電功率為18 6 八=0.4 A3060。題4-9圖4-309、4 6求題4 6圖示電路的戴維南和諾頓等效電路。(a)題4-6圖4-310、4-10題410圖示電路中，若流過電阻 Rx的電流I為一1.5 A,用戴維南 定理確定電阻RX的數(shù)值。2A題410圖4-311、4-9題4 9圖示

8、電路中負載R的阻值可調(diào)，當(dāng)R取何值可獲得最 大功率Pmax ?4-312、例4 5求圖4-8（a）所示單口網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路。例試求圖示電路中支路電流I。解：此電路為梯形電路。應(yīng)用齊性定理采用“倒推法”計算則比較簡單。其步驟：假定離電源最遠的一個元件通過的電流為1A,再以1A為基礎(chǔ)應(yīng)用歐姆定律和基爾霍夫定律從后向前依次計算各元件的電壓和電流及輸入電壓U ,根據(jù)齊性定理有UU即將算得的各電流、電壓乘以比值I,乜UU就是所求的實際結(jié)果。,U例如設(shè)I =1A，則有： ef =2V ,'.'.''''I 1I 2I 38 A U abU acU cdI

9、3 I4 I 3A Ucd Uce Uef 5V13Vo解：將5 電阻從a、b處斷開，求其戴維南定理等效電路。開路電壓為0.75A例用諾頓定理求圖（a)所示電路中3電阻支路電流I。由于電壓Uab實際為10V,根據(jù)齊性定理可計算得I 1 10/13 077A例用戴維南定理求圖示電路中電流I。UOC3 2 6V端鈕a、b的輸入電阻為Ro3由圖（d）可求得UOCRo5h（a）（b）解：由圖（b）求得(c)等效電阻為ISC 1Il 3 11023ARo1.5于是得有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路圖（c）,得上ISCR0 31.51.5 33 1A例 求圖（a）所示電路的戴維南等效電路。電a 4-A， 0.5A

10、、 J. /sc20Q5Q（a）解：由圖（b）求短路電流三3(b)(c)Isc14200.5 3ARqT色由圖（a）求開路電壓可得等效電阻為UocRo14200.5 12V20 5Uoc 12,4ISC 36 2(A)21(c)(a)(b)因此得圖（a）的戴維南等效電路如圖（c）,其中Uoc 12V , R0 4例 在圖（a）所示電路中， R可變。問R為何值時，它所獲得的功率最大？并求此最大功率。5 a1(知V(?0V 上A jlOG fwb解：將可調(diào)電阻 R從ab端斷開，如圖（b）所示，求開路電壓 Uoc o由可得網(wǎng)孔電流 方程為解方程得(10I2I1Ro5等效電阻為因此得戴維南等效電路如圖

11、(10)11 10I2 10 30 041A, Uoc 60V10 10_1010 10 c)當(dāng)R R0 10時，R獲得最大功率，最大功率為UOc602Pmax 告90W4Ro 4 10全部保留。同樣，用等效電源定理求網(wǎng)絡(luò)除源后的等效電阻時，受控源要全部保留。+T2Z16 口2Q4a例求圖示電路中的電流 解：由圖可得11、I 2和電壓U。聯(lián)立求解，可得例圖(a)是I1 2A , U2 211U-1 12 48ii 3將控制量I1用節(jié)點電壓8V , I2 4A一含有電壓控制電壓源的二端網(wǎng)絡(luò)，試求對于(b)(a)U表不為UI1 一4a、b端口的等效電阻。解：在a、b端口處施加電流，寫出端口電壓表達

12、式為U可求得二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻為U1U1 (1)U1 (1 )RIR0(1結(jié)論：由R0 (1)RII2,(1 )R則等效電阻R0 R,表明該電路可將正電阻6(A)6(V)電路如圖所示。變換為負電阻。說明該二端網(wǎng)絡(luò)向外電路提供電能含受控源的二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電阻，說明該二端網(wǎng)絡(luò)從外電路吸收電能。已知電路如圖1.8所示。試應(yīng)用疊加原理計算支路電流I和電流源的電壓 U。解：(1)先計算18V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示。182 11 6(2)再計算6A電流源單獨作用時的電流和電壓,13 6U 6 2 2 16 (V)3 6圖1.總習(xí)題1. 11的圖(3)兩電源同時作用的電流和電壓為電源

13、分別作用時的疊加。I I I6 2 4(A)U U U6 16 22(V)Oiov Qy 2/0 '西 y+e陪3H10習(xí)題。電路.>2總:i = r+r = i.4j (2.42試用戴維南定理求圖示電路中的電壓 U 。(>v 0 畛但也£K題之史電路一，A J 比一 o必 +31 = 9布0 J |1A-61 +弘07 T可得戴維南等效的路如圖，口=0c、&內(nèi)=1：2& 產(chǎn) Zo 1GH1-11-十八3A 十八喈21父“十3 = "U-1發(fā)4 +2廠 uK = -zr.-.1"-Q.6A W =.2A7 ="&quo

14、t;仃"=72/m6Z尸A O+Q9V 13G Uoc一 干 二v仃+ 3=9.1.z = u、7優(yōu)=61n:& = 口。: = 0爐2.40試用疊加定理求圖示電路中的電壓U和電流I。解：各獨立源單獨作用時等敕電路如圖15、圖示電路，當(dāng)電阻R為多大時，它吸收的功率最大，并求此最大功率PMAX5Q6Q1解 先求出1-1左邊一端口電路的戴維南等效電路。當(dāng)R Req 10時，電阻R吸收功率最大。口 一一Vc2最大功率Pmax£ 40W4Req（4分）（3分）（3分）15、圖示電路，當(dāng)電阻R為多大時，它吸收的功率最大,并求此最大功率PMAX 0（4分）（3分）（3分）先求出

15、1-1左邊一端口電路的戴維南等效電路。當(dāng)R Req 10時，電阻R吸收功率最大。V28024Req4 10最大功率Pmax 2 - 160W試用疊加定理求圖示電路中的電流解：電流源單獨作用時，12A4電壓源單獨作用時，I " 4 A8因此I 6 A10試用疊加定理求圖示電路中電流源的端電壓U。466AU3V 口 5口2解：電流源作用時U ' 13 V電壓源作用時U 1.5 V因此U 11.5 V2-16 電路如圖2-14所示，已知R1=5Q4810時獲得的功率最大，試問電阻R是多大?2-7 圖2-5所示電路中，已知UAb=0,試用疊加原理求US的值£4ui-CfA

16、q Bmm解：由圖1I），得士吐=含境咤國由圖（2），得二Uae=十刈。=5V疊加Uae= Urt.B - Uab * "I"舊-5 =口所以（Is- 12.5V2-10 電路如圖2-8所示，已知Ri = Q, a=R3=2Q, Us=1V,欲使I=0,試用疊加 原理確定電流源Is的值。解；由四（1）,得;R1 + CR2/R3)- 1+(2/2)= 0.5A由圖（Z），得；CK1相距并喊）R1Rl + CRsZ/Es)Is = 0. 5E疊加：T= t - Ih = 0. 5-0.513 = 0所以？ R= I電路如圖2-7所示，試用疊加原理求電阻 R4上電壓U的表達式電

17、路如-71RiRgT Is T-圖(2)解:由圖(1J ，得*U =艮患*出由圖S)，得二u" = CR3/K4)is=77SIS疊加U*IJ，_lT"rR4fe '皆祟"= (K4US- RgR4W(Rs+R4)試用戴維南定理求電流表和電壓表的讀數(shù)。試列寫圖示電路的網(wǎng)孔方程，并計算受控源產(chǎn)生的功率。12Vo51A2U51 2U5CD12 VoUs，:46I1 4I2124I1 8I2I 33I3 2U1AU 2I13Ii 2I28Ii 8I2Il5.25 A例 大功率。10G10ft(a)MA £(b)10黨(c)5口Uqq4-4.88 A2U

18、I22( 2I1)I2102.5W受控源產(chǎn)生功率為 102.5 W10在圖（a）所示電路中， R可變。問R為何值時，它所獲得的功率最大？并求此最解：將可調(diào)電阻 R從ab端斷開，如圖（b）所示，求開路電壓 Uoc。由可得網(wǎng)孔電流 方程為(10 10)Ii 10I2 10 30解方程得Ro等效電阻為因此得戴維南等效電路如圖I2Ii541A, Uoc 60V10 10_1010 10c)當(dāng)R R0 10時，R獲得最大功率，最大功率為PmaxuOc4R06024 1090 W應(yīng)用戴維寧定理求圖示電路中電流I29a3aT12+n 10V1 Q4a- - b-5I1I1 ai 111-*9a3aI+1Qbu o-b(a)解：U0U ab3 5I1 1I110 9I11 I1 I1 1AUo