電路分析答案解析第二章

1、第二章習題2.1如題2.1圖所示有向拓撲圖，試選?種樹,并標出2種樹所對應的基本割集與基本回路。C題2.1樹一人如圖所示。基本割集為:cll/2/4/ 02(137, c3136,8, c41,365,4基本回路為:115682245, 133,5,8刀 1412567(b)樹二。如圖所示。基本割集為:01(4,5,8, 2(57,8, c3lz3,7, c44,237基本回路為：ll2A5z 12(5,6,8, 13(1,2,3, 14(1,2,672.2題2.2圖示電路,求支路電流人、解：列兩個KVL回路方程：4 厶+5(人+ 厶)+ 1 5 = 010厶+5(人+ 厶)+ 1 2 = 0

2、整理為：9人+ 5厶=45人+15人=1解彳曇：人=0.54 厶=0.L4而/3 = (/1 +12) = 0.4 A4Q10Q2.3如題2.3圖所示電路，已知電流人=24 ,求電阻&解：可列KVL回路方程:2I+2 + (i-3)R=3-3V已知i=2A，代入上式可得:R=3Q2.4如題2.4圖篩電路，試選-種樹，確定基本回路，僅用孟本回路方程求解電流io解：23 Q IZZF6A5Q13Q0.4110(i-6)+5(0.4i+i)+13i=0解得：i二2A2.5如題2.5圖所示電路，試選一種樹確定基本割集,僅用一個基本割集方程求解電壓U.若用筋法，你將選擇哪F點作程求電壓UO6V1

3、2Vi O+ T O + -3八5A+O 20qJ u 8叩解：選3為參考節(jié)點，列方程如下:（+ ）U,-心=一 20 8 4 20 -已知心=-12U ,代入上式”有：1220 8 20解得節(jié)點點位：u4=-32V又可知“ +知+ 12 = 0 得: m = -m4-12 = 32-12 = 20V02 <T JCJ寸 qInu- nuce - 空MSF -由&扶M!.8dyl=(y+9)K H 2 旅®眾皿 si®隍畫 9rxi§ 9.CXIoII 詁II s二CMII 匸IIJ3II ri Tiir? +J + ccX ssJ1 CCII CC

4、7iiri1en1IIw=sII 呈 tF -ffi ®-ffiMl:丄(E+o+萃IQ2Q2.7如題2.7圖所示平面電路，各網(wǎng)孔電流如圖中所標,試列寫出可用來求解該電路的網(wǎng)孔方程。解：各網(wǎng)孔方程如下：c (1 +14 + 4)iA + 14/F - 4/c = 1 - 7 - 4X 八+(14 + 2 + 5兒+ 5： = 2 7 5I 4J+5J + (4 + 5 + 3”c=4 5 + 3整理得：r 19/a+14/b-4zc =-10 -a+2% + 5=10-4iA + 5iB + 12ic = 22.8如題2.8圖所示電路f設節(jié)點1. 2的電位分別為i f試列寫出可用來求

5、解該電路的節(jié)點方程。節(jié)點方程為：2.9如題2.9圖所示電路#求電壓31Q解：將電壓源變換為電流源，列節(jié)點方程如下:(- + -)«,-W/, =4-21 31111C心 + (- + )uh =2 + 2-4 112整理得：廠 4化_3叫=6- 2譏+ 3心=0聯(lián)解得：嘰=3V® = 2V所以有：%=叫一血=少2.10如題2.10圖所示電路中，負載電阻&是阻值可變的電氣設備。它由 臺直流發(fā)電機«串聯(lián)蓄電池組并聯(lián)供電。蓄電組常接在電路內(nèi)。當用電設備 需要大電流（心值變?。r蓄電池組放電；當用電設備需要小電流時（心值變 大）時，蓄電池組充電。設USi=40V

6、,內(nèi)阻Rsl = 0.5Q , US2=32V ,內(nèi)阻Rs2 = 0.2G（1）如果用電設備的電阻Rl = 1Q時求負載吸收的功率和蓄電池組所在支路 的電流人。這時蓄電池組是充電還是放電？如果用電設備的電阻= 17Q時，求負載吸收的功率和蓄電池組所在支路的電流人。這時蓄電池組是充電還是放電？解：當心=1G ,設發(fā)電機支路電流為12 ,可列兩個回路方程：'4 一厶心 一 S2+ Ms2 =°4 一人心一（人+厶）位代入數(shù)據(jù)整理有：r 0.5厶一0.2/】=81.2厶 + 厶=32發(fā)電機 蓄電池組聯(lián)立求解得:A = 10A12= 204所以有:PL = (Ii + I2)2RL=

7、900W此時蓄電池組放電lA300 Q當心=17。，代入上面方程，可得:C 0.5厶一0.2厶=8I 17.2人 + 17厶=32聯(lián)立求解得：人=104I2 = 12A所以有：Ph + 】$R產(chǎn)68VV此時蓄電池組充電2.11如題2.11圖所示電路，求圖中受控源產(chǎn)生的功率伐。解：如圖所示,有三個網(wǎng)孔、，設定網(wǎng)孔電流巡回方向一致,列網(wǎng)孑b方程：注意到網(wǎng)孔電流/3 =2iA= 2i2，應而只需列網(wǎng)孔和兩個方程。r (100 + 100 + 200)/； - 200/2 -100. = 14 + 2 I -200/； + (200 + 300)/2 = -2r 400-400 = 16I -200/

8、； + 500/, = -2671 _ Too受控源兩端的電壓為：u - (/3 0100-； 0100-( 46)00 _ 2V3 1 - 1 100 100所以產(chǎn)生的功率為：4很=2.x“ =而x(_2) = 0.08 W2.12求如題2.12圖所示電路中負載電阻尺上吸收的功率R o-0.5/77 A7)1.5kQlkQ1 I1=1+6V ()3kQ”=曲0.5mAc解：由于網(wǎng)孔3的網(wǎng)孔電流已知，為L 所以只需列兩個網(wǎng)孔方程:r (1.5 + 3).- 3/2 -1.5/3 = 6I _3人 + (1 + 1 + 3)._.=0將.=-0.5九4代入，整理有：C 4.55.25L 3/；

9、+ 5. = -0.5聯(lián)解得：i2 = 1加可彳曇:P = xRl = ImW2.13題2.13圖示電路為晶體管等效電路，電路中各電阻及0均為已知，求電流放大系數(shù)A (A = ijij /電壓放大系數(shù)4 (A/ =解：設流過心的電流為r ,則有: IlL = lb+l./ 沐+(1+0)訕I(yè) =所以有:入+ (1+0)心而i、是Pib的分流，為：i. = -Pib 'R廠+ R4十一0兀備他+ J；i + 0)心又R R心=一風冷=也+ (1+嘰Rf K。+ Kl可得：4 -心- 0 RcRl 1以Rc + Rl 么+(1 + 0)心可得：2.14如題2.14圖所示電路z求電流 解：將

10、電壓源支路變換為電流源形式， 列一個節(jié)點方程：(1 + 1 + 1 + J_)W =-10-30-5解得因血有：u = -9V，2 = UQ = 9，llAu + 5 _-4VOQ -UQ=-4/M2.15求如題2丄5圖所示電路中電壓U、電流I和電源乞產(chǎn)生的功率人。解：將電壓源支路變換為電流源形式，列兩個節(jié)點方程：，+1 1 1 r q+嚴-嚴=2+2I 一扣+ (” 扌*嚴3一2 + 2 聯(lián)立求解得:U,=9VU2= 8V電壓源支路電流為:Is =冬出 = -2A2可得： U=U2=SVI = Ul/3 = 3APs=UsIs = 4x(-2) = -SW2.16如題2.16圖所示電路，求電

11、壓U。 解：將電壓源支路變換為電流源形式，3QC)3V八2A2Q列節(jié)點方程，有:2 6八 '36-I 1 11 1 1I -(3+”4+(尹3+評廠2一1整理有： 2U、- U、= 14U、+ 2/ = 2解得：S = 10VU2=6V所以：U =Ui-U2=lGV-6V = 4V2.17求如題2.17圖所示電路中負載電阻凡上消耗的功率代。 解：選三個節(jié)點如圖所示,顯然有：/ = 7U匸列兩個節(jié)點方程:一尹+(§+尹嚴二0將/ = 7V代入，整理有：41_" 一/ =03 1 3 "1" I" 7U H=3 16 -2聯(lián)立求解可得：U2

12、=2V所以有:pl = u；/rl = w2.18試設計一個電路，使其節(jié)點方程為如下方程:3坷-u2 _ "3 = 1Wj + 一 3均=1I. 3i/-> + 5“3 = 1式中，冷、見、禺分別為節(jié)點1、2、3的電位。解：如圖，節(jié)點4為參考節(jié)點。2.19如題2.19圖所示電路中。若,試求電阻人的值。解：該電路有三個網(wǎng)孔，已知有一個 網(wǎng)孔電流匚=j ,所以列網(wǎng)孔方程為：廠 10J+(15 + RJ0-5iA-RxiB+(10 + Rx)ic=0已知:ix = iB -ic 和 iA = i = &； = 8(/, -ic)帶入方程，有t -80匚+80+15匚+心十心&

13、quot;0-40J + 40/c - RxiB + 10/c + Rxic = 0兩式相加，得：-105 iB +130 ic=0可有：iB _ 130 _ 26/10521上面式可變?yōu)椋?65_+801 + /?血-.)= 0進一步有：65 便+ 80 + & (紅1) = 0ic帶入，解得R嚴2Gic 212.20如題2.20圖所示電路，求電壓比、2.21求如題2.21圖所示電路中的電流I及電壓U。_ 1 Q+ IV O '解：該電路有四個網(wǎng)孔f如圖所示,已知網(wǎng)孔電流彳=2A，設：LA電流源上的電壓為",方向與電流方向一致/可列如下網(wǎng)孔方程:A1QBIQ 1QC

14、) 2V+1QIiH = 2 + u-u(2)-ic + 2iD = u +5由式和式消去u ,可得：iB -ic + 2/d = 7+ u 又已知：ic = 2代入上式可得:-2/a = 3-wiB + 7.iD = 9 + u由式和式消去"，可得:2iA + iB + 2iD =12又已知：匚一匚=3聯(lián)解、式可得：iA =1A iH = 4A iD = 3A顯然有：/ = /d=3Au = 3-2iA=5V2.22求如題2.22圖所示電路中的電壓g 解：有三個網(wǎng)孔，列網(wǎng)孔方程，由于網(wǎng)孔C有恒流源2A已知，只需列兩個方程r (2 + 3)i6'-2匚 + (2 + 6)iB = 6itx又有：ic = -2 ux = 3(. -iA)代入可有：|5G-2f,=-12Y6iA + 軋=-36聯(lián)解可得：841a36所以有：84Wv = 3(/C-/J = 3(-2) = 1V2.23如題2.23圖所示的調(diào)壓電路，端子a開路，R嚴2尺,當調(diào)R