電工第二章題10道

1、作業(yè) 電工第二章 電路的分析方法題10道1把圖2.1中的電壓源變換為電流源，電流源變換為電壓源。2Q+9v3Q©3AL5Q解：對圖a和圖b根據(jù)Is求電壓源的電動勢或稱源電壓如圖解2.1所示:©3A 2 QI b(b)(c)(d)圖2.1E求電流源的源電流，對圖c和d根據(jù)E IsRoR0Us。注意電動勢和源電流的正方向應(yīng)保持一致。變換結(jié)果Q 3A 3Q(a)(b)+)3vQ10v(c)(d)圖解2.12. 在圖2.2所示的兩個電路中，1 R1是不是電源的內(nèi)阻？ 2 R2中的電流I2及其兩端的 電壓U2各等于多少？ 3改變R1的阻值，對I2和U2有無影響？ 4理想電壓源中的電

2、流I和理想電流源兩端的電壓 U各等于多少？ 5改變R1的阻值，對4中的I和U有 無影響？Ri+I2u2R24Q(a)(b)圖2.2解：1對圖a, Ri和恒壓源并聯(lián)，對圖b, Ri和恒流源串聯(lián)，它們都不是電 源的內(nèi)阻。2對圖a:U2Ui2V , I2U2i2 “3AR24對圖b:1 2Is2A, U2I 2R22 4 8V3改變Ri對I2和U2均無影響。IsUi24對圖a:II 23 5AR6對圖b:UIsRiU226 820V改變Ri對(4)中的I和U均有影響，Ri增大那么圖a中1減小，圖b中U增大。3. 在圖2.3所示的兩個電路中，1 負(fù)載電阻Rl中的電流I及其兩端電壓 U各為多少？如 果在

3、圖a中除去斷開與理想電壓源并聯(lián)的理想電流源，在圖b中除去短接與理想電流源串聯(lián)的理想電壓源，對計算結(jié)果有無影響？ 2 判別理想電壓源和理想電流源何者為電源，何者為負(fù)載？3試分析功率平衡關(guān)系。| 1+ +2A10仄1RlLrJ2 Q10V2Af+ARlU L2Qb圖2.3解：1對圖a：I U105A , U 10VRl2對圖b： I2A,UIRl 2 2 4V如果在圖a中除去理想電流源，在圖b中除去理想電壓源，對計算結(jié)果無任 何影響。2對圖a，理想電壓源中電流為IE I 25 2 3A方向由“ + 端流出，所以兩個理想電源均為電源。對圖b,理想電流源端電壓為Us U 10 4 10 6V參考方向?yàn)?/p>

4、上端“ + ，下端“一。實(shí)際方向那么下端“ + ，上端“一?？梢娎硐腚妷涸礊?電源，而理想電流源那么為負(fù)載。3對圖a : Pe= EIe= 10X 3= 30W 電源Ps= |sUs= 2X 10 = 20W 電源Prl IU 5 1050W 負(fù)載結(jié)果FEPs Prl對圖b: pEEls 10 220W 電源FS UsIs 6 212W 負(fù)載Rrl UI 4 2 8W 負(fù)載U1。 I1 = 3A , R2=12 Q,結(jié)果FE Ps P.L 或 FEP.l Fs4. 求圖2.4所示電路中各支路電流，并計算理想電流源的電壓R3= 8Q, R4= 12 Q, R5= 6Q。電流和電壓的參考方向如圖中

5、所示。I1"Qu2R3R2 I4R4I5TR5圖2.4解：用分流公式求各支路電流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理想電流源端電壓U1I 2R21.5 1218V5計算圖2.5中的電壓U5U42V解：用等效變換法，將并聯(lián)電阻R2, R3合并成R2, 3= 2.4 Q,再與R1串聯(lián)，合并成15=3Q;將電壓源U1, R1, 2, 3變換成電流源IS15A，內(nèi)阻R01 = R1, 2, 3= 3 Q;R1,2,3將電壓3源U4

6、, R4變換成電流源Is20.210A，內(nèi)阻R02 = R4= 0.2 Q。畫主電路圖如圖解2.2所再將兩個電流源合并成Isi Is2 5 1015AR01R023 0.233 0.216，畫出電路如圖解2.3所示，最后用分流公式求電流I5及電壓U5。I尺I 5R0R5Us I5 R5RoI s1615A 1 151645a19451 2.37V19R51 Q6.試用電壓源與電流源等效變換的方法計算圖2.6中2 Q電阻中的電流I。2Ab2 QII圖2.6解：首先將左邊兩個電壓源變換成電流源：將2A , 1Q電流源變換成電壓源，并將其內(nèi)阻與電路中串聯(lián)的1Q電阻合并。畫出變換后的電路如圖解2.4所

7、示。再將圖解2.4所示的電路中兩個電流源加以合并后，變換成電壓源，畫出等效電路如圖解2.5所示。至此，可求出原電路中2Q電阻中的電流1A2A3Q2A2V+ -6Q圖解2.42Q a2QI圖解2.57.在圖2.7中，(1 )當(dāng)將開關(guān)S合在a點(diǎn)時，求電流Ii , I2和I3； (2)當(dāng)將開關(guān)S合在b 點(diǎn)時，利用(1 )的結(jié)果，用疊加原理計算電流Ii , I2和13。解：(1)當(dāng)開關(guān)S合在a點(diǎn)時，電路可畫成圖解 2.6所示形式。可用兩種解法:用結(jié)點(diǎn)電壓法求解。130 120Uab 乎 弓100AB 1 1 122 4各支路電流為打1 2130 Uab2130 100215A120 Uab2120 1

8、00210AI2)型25A1I I :392415A2I ''2 I '2362610A31； 1爲(wèi) 131225AI''lI''330I'3I'l4Q圖解2.7圖解2.8圖解2.9用疊加原理求解。電路可分解為圖解2.7和圖解2.8所示兩個分電路，分別求解各支路電流113039A1224241414- 39626A2 24I3I'1 I1239 2613AII120QQ A224224II14I ''2-3624A243I3''2III112A合成后一種方法雖然簡單，但計算工作量大。

9、2當(dāng)開關(guān)合在b點(diǎn)時，可將電路分解為圖解 2.6和圖解2.9所示兩個電路的疊加，利用1 中計算結(jié)果，只需求出圖解2.9所示電路中各支路電流即可。20206A242 2444101206 4A2 4630120 I106 42A12I1I1015411A22I2I 2010616A32I3I 3025227A&應(yīng)用戴維寧定理計算圖2.8中1Q電阻中的電流。10A4Q10AAQ2Q5Qb()10V ,4Q圖2.8U。R0 1304 16A4QrR。U。(c)圖解2.10解：重畫圖2.8所示電路。標(biāo)出1Q電阻中電流I，如圖解2.10所示。應(yīng)用戴維寧定理 將1Q電阻除去(斷開)，得有源二端網(wǎng)絡(luò)

10、ab,如圖解2.11 ( a)所示。求網(wǎng)絡(luò)開路電壓U010A 410V30V除去二端網(wǎng)絡(luò)ab中所有電源(斷開10A理想電流源，短接10V理想電壓源)，保存所有電 阻，得除源二端網(wǎng)絡(luò) a'b'如圖解2.11 (b)所示。求等效內(nèi)阻R04畫出戴維寧等效電路，如圖解2.11 ( c)所示。不難求得1Q電阻中的電流圖解2.11120V圖2.9解：將ab支路斷開，得有源二端網(wǎng)絡(luò)ab。根據(jù)基爾霍夫電壓定律，取外環(huán)大回路，有Uab0 20 150 12010V除源網(wǎng)絡(luò)等效電阻 R0= 0 中間三個電阻均被短接而不起作用。所以得, 10 I1A1010.計算圖2.10所示電路中電阻 Rl上的電

11、流II: 1用戴維寧定理；2用諾頓定理。Rl3Qab，如圖解 2.12 a注意：下面得公式中不出現(xiàn)R2,是因?yàn)樗猓?用戴維寧定理求解：將Rl支路斷開，得有源二端網(wǎng)絡(luò)Ucd再求UcdR5R3R5R3R4業(yè)1-42.5V1 18 420U UcdR5 R3162 51.125A8 4所示。求開路電壓 Uab：先用結(jié)點(diǎn)電壓法求 串聯(lián)在理想電流源支路中，不構(gòu)成電導(dǎo)。于是有U ab0 U I 3R5I R216 1.125 8 1 3 4V將有源二端網(wǎng)絡(luò)除源得除源二端網(wǎng)絡(luò)a'b'如圖解2.12 b所示，求等效電阻(R3R0R3只4尼R4R5R2(4 摯 3 920 8由戴維寧定理等效電路圖略可求IlU ab0Rorl0.333A2.13所示。分析該電路知，欲求 R3并聯(lián)，可看成一個電流源，并將2用諾頓定理求解：