第3-5章習題課

1、 點滴累積， 以至大成！第二次3第三章第三章 電阻電路的一般分析電阻電路的一般分析（1）重點：）重點：1）KCL 和和 KVL 獨立方程數(shù)的概念；獨立方程數(shù)的概念；2）回路電流法（網(wǎng)孔電流法）；）回路電流法（網(wǎng)孔電流法）；3）結(jié)點電壓法。）結(jié)點電壓法。（2）難點：）難點：1）獨立回路的確定；）獨立回路的確定；2）正確理解每一種方法的依據(jù)；）正確理解每一種方法的依據(jù)；3）含獨立電流源和受控電流源電路的回路電流方程的列寫；）含獨立電流源和受控電流源電路的回路電流方程的列寫；4）含獨立電壓源和受控電壓源電路的結(jié)點電壓方程的列寫。）含獨立電壓源和受控電壓源電路的結(jié)點電壓方程的列寫。 4第四章第四章 電

2、路定理電路定理（1）重點：）重點：1）疊加定理；）疊加定理；2）戴維寧定理和諾頓定理；）戴維寧定理和諾頓定理；3）特勒根定理。）特勒根定理。（2）難點：）難點：1）各電路定理應用的條件；）各電路定理應用的條件；2）電路定理應用中受控源的處理。）電路定理應用中受控源的處理。5第五章第五章 含有運算放大器的電阻電路含有運算放大器的電阻電路（1）重點）重點1）運算放大器的電路模型和外部特性；）運算放大器的電路模型和外部特性；2）含有理想運算放大器的電路的分析；）含有理想運算放大器的電路的分析；3）熟悉一些含有運算放大器的典型電路。）熟悉一些含有運算放大器的典型電路。（2）難點）難點1）運算放大器的理

3、想化條件以及虛斷路和虛短路的概念；）運算放大器的理想化條件以及虛斷路和虛短路的概念；2）應用運算放大器的理想化條件分析含理想運算放大）應用運算放大器的理想化條件分析含理想運算放大器的電阻電路。器的電阻電路。6習題習題3-13b 用回路電流法求解電路中的電流用回路電流法求解電路中的電流I。解：解：電路含有電路含有無伴電流源支路無伴電流源支路，如圖選擇回路：如圖選擇回路：123列方程：列方程：531.IlxlllU.III50206135321xllU.II50402032320lxIU解方程可得：解方程可得：A522.Il1A21llIII附加方程：附加方程：習題習題3-13b0.5Ux2020

4、4235+-Ux3.5AI7習題習題3-17 彌爾曼定理彌爾曼定理+-+-+-+-R1R2R3Rnus1us2us3usn01un1nnsnsssnRRRRRuRuRuRuu1+1+1+1+=3213322111習題習題3-16 彌爾曼定理彌爾曼定理8BR1E1IsR2ARS+-例例1設：設：0BU電路中含恒流源的情況電路中含恒流源的情況則：則：sSARRRIREU1+1+1+=2111?21111+1+=RRIREUSA例例1 電路中含恒流源的情況電路中含恒流源的情況9習題習題3-15b 列電路的列電路的結(jié)點電壓方程。結(jié)點電壓方程。R1R2R6is1is5R3R4ii解：解：01251241

5、4321)11(ssnniiuRuRRRiuRRuRnn26414)11(1補充方程：補充方程：321+=RRuin列結(jié)點電壓方程注意：列結(jié)點電壓方程注意：1、選參考結(jié)點選參考結(jié)點：通常選多條支路的匯集點。通常選多條支路的匯集點。2、觀察電路，計算、觀察電路，計算自電導自電導（正）（正）和和互電導互電導（負）（負）。對于對于多個電阻串聯(lián)多個電阻串聯(lián)的支路，應先算總電阻，再算其電導。的支路，應先算總電阻，再算其電導。3、對于、對于電流源和電阻串聯(lián)電流源和電阻串聯(lián)的支路的支路可以等效為一個電流可以等效為一個電流源支路，列方程時此電阻不源支路，列方程時此電阻不計入自電導和互電導中。計入自電導和互電導

6、中。321+1RR習題習題3-14b10例例2 列寫圖示電路的結(jié)點電壓方程。列寫圖示電路的結(jié)點電壓方程。 3A+-1V+-4V+-+-U4U132325解：解：結(jié)點編號及參考結(jié)點的結(jié)點編號及參考結(jié)點的選取如圖所示，選取如圖所示，0123結(jié)點結(jié)點1：V41nu結(jié)點結(jié)點2：5415 . 0)2315 . 01 (321Uuuunnn結(jié)點結(jié)點3：A3)2 . 05 . 0(5 . 032nnuu附加方程：附加方程：3nuU 列方程：列方程：例例211例例3 試用結(jié)點電壓法求電壓試用結(jié)點電壓法求電壓uo。+-+-+-uoubuau1-Au1RaRbR1R3R4R2+-+-+-uoubuau1-Au1R

7、aRbR1R3R4R2+-解：解：列方程：列方程：bbaaobaRuRuuRuRRRR+=1-)1+1+1+1(31312143213-=)1+1+1(+1-RAuuRRRuRo習題習題3-2312例例4 給定一個電路的結(jié)點電壓方程組可用下列矩陣方給定一個電路的結(jié)點電壓方程組可用下列矩陣方程來表示。試說明該網(wǎng)絡中有無受控電源，并畫出其程來表示。試說明該網(wǎng)絡中有無受控電源，并畫出其具體電路圖。具體電路圖。 例例3解：解：因為系數(shù)行列式不對稱，所以電路中有受控源。因為系數(shù)行列式不對稱，所以電路中有受控源。0123G2G3R1G4R5gU2U2U1U300100132153334322221SIUU

8、URGGgGGGGGGGRIS13習題習題4-4習題習題4-4 應用疊加定理求圖應用疊加定理求圖示電路中電壓示電路中電壓U。+-5V+-10V+-U6U1k2k1k2k+解：解：5V電壓源單獨作用：電壓源單獨作用：+-5V+-U6U1k2k1k2k+-5V+-U2k1k+2Uk32U = - -3V10V電壓源單獨作用：電壓源單獨作用：+-10V+-U6U1k2k1k2k+-U2k1k+k32320+ 2UU = 4V故：故：U = U +U =1V14再解習題再解習題4-4再解習題再解習題4-4 求圖示電路中電壓求圖示電路中電壓U。+-5V+-10V+-U6U1k2k1k2k+01un11+

9、21+31110+26+35=1Uun35-=1nuU求方程組可解得：求方程組可解得：V1=U注意選擇方法！注意選擇方法！15習題習題4-6習題習題4-6 圖示電路中，當圖示電路中，當is1和和us1反向時，電壓反向時，電壓uab是原來的是原來的0.5倍，當倍，當is1和和us2反向時，電壓反向時，電壓uab是原來的是原來的0.3倍。問僅倍。問僅is1反向時，電壓反向時，電壓uab是原來的幾倍？是原來的幾倍？無源電路無源電路+-us2+-us1is1+-uab解：解：由疊加定理：由疊加定理：231211+=sssabukukiku由題意：由題意：231211+-=5 . 0sssabukuki

10、ku231211-+-=3 . 0sssabukukiku231211+-=8 . 1sssabukukiku上三式相加可得：上三式相加可得：所以僅所以僅is1反向時，電壓反向時，電壓uab是原來的是原來的1.8倍。倍。16習題習題4-10c習題習題4-10c 求圖中電路的戴維寧等效電路或諾頓等效電路。求圖中電路的戴維寧等效電路或諾頓等效電路。1A202020202060606060abcdef解：解： 此電路求解諾頓等效電路比較方便。此電路求解諾頓等效電路比較方便。ab 端口短路可求得短路電流端口短路可求得短路電流:ISC=1A求等效電阻：求等效電阻： 假設假設cd 端口等效為電阻端口等效為

11、電阻R，則原電路可等效為右圖，則原電路可等效為右圖，abcd20606020RReq此電路是一平衡電橋。此電路是一平衡電橋。故故cd可視作開路，可視作開路，Req=(20+60)/ (20+60)=40 17習題習題4-10d習題習題4-10d 求圖中電路的戴維寧等效電路或諾頓等效電路。求圖中電路的戴維寧等效電路或諾頓等效電路。解：解： 用疊加定理可得：用疊加定理可得：2A0.2S5ab51A+-10V+-5V0.2S5ab5+-10V+-5Vuab 10V2A0.2S5ab51Auab-5V所以所以開路電壓開路電壓 uOC5V求求等效電阻等效電阻：Req10 18習題習題4-10d習題習題4

12、-10d 求圖中電路的戴維寧等效電路或諾頓等效電路。求圖中電路的戴維寧等效電路或諾頓等效電路。再解：再解：用替代定理可得右圖：用替代定理可得右圖：2A0.2S5ab51A+-10V+-5V2A0.2S5ab51A+-10V+-5V由圖可得由圖可得開路電壓：開路電壓：uOC5V等效電阻：等效電阻：Req10 19例4例例5 求圖示電路中電阻負載吸收的功率。求圖示電路中電阻負載吸收的功率。電阻電阻負載負載+-50V50500.5A解：解： 電阻負載左側(cè)電路的戴維寧等效電路如右圖所示。電阻負載左側(cè)電路的戴維寧等效電路如右圖所示。+-25VR250.5A由圖可得：由圖可得：R25255 . 025R電

13、阻吸收的功率電阻吸收的功率W25. 6255 . 02P20例5例例6 電路如圖所示，（電路如圖所示，（1）求）求ab端口的戴維寧等效電路；端口的戴維寧等效電路；（2）若）若ab兩端接兩端接5 電阻，求該電阻吸收的功率。電阻，求該電阻吸收的功率。解：解： (1)電路的戴維寧等效電路如右圖所示。電路的戴維寧等效電路如右圖所示。+-UOCR ReqIR+-9V636I+-Iab+-UOC由左圖可得：由左圖可得： I=1A 所以所以UOC = -6I+3I = -3V求等效電阻：求等效電阻：636I+-Iab+-UI16(I1- I)=3I3I = 2I1U= -3I = -2I121IUReq-

14、-3V 2(2)IR= -1AP=IR2R=5W21例6例例7 電路如圖所示，電路如圖所示，R、E均已知。當均已知。當R2由由0變化到變化到 時，時，各支路電流不變。試求各支路電流不變。試求R1及及I。解：解： 電路可等效為如圖：電路可等效為如圖：因為當因為當R2由由0變化到變化到 時，時，各支路電流不變。各支路電流不變。所以所以A、B為等電位點，為等電位點， R2上電流為零，可將其斷開。上電流為零，可將其斷開。+-E3R+-RRERR1+-EIABCD從右圖可得：從右圖可得：I = 0.5E/RR1 = R+-E3R+-+-R2R2RE3ERR1R2+-EICDAB+-E3RRRRR1R2+

15、-EICD+-EAB22習題習題4-19習題習題4-20 圖中網(wǎng)絡圖中網(wǎng)絡N僅由電阻組成。根據(jù)圖僅由電阻組成。根據(jù)圖a和圖和圖b的已知的已知情況求圖情況求圖c中電流中電流I1和和I2。3A541A+-20VN圖圖a42A+-20VN圖圖b54I2+-20VNI1+-20V圖圖c解：解：54I2 N+-20VI1 由互易定理可得由互易定理可得:I1 =1A由疊加定理可得：由疊加定理可得：I1 = 3 - I1 = 2AI23習題習題4-19習題習題4-20 圖中網(wǎng)絡圖中網(wǎng)絡N僅由電阻組成。根據(jù)圖僅由電阻組成。根據(jù)圖a和圖和圖b的已知的已知情況求圖情況求圖c中電流中電流I1和和I2。3A541A+

16、-20VN圖圖a42A+-20VN圖圖b54I2+-20VNI1+-20V圖圖c解：解：I對圖對圖a和圖和圖b用特勒根定理用特勒根定理2：22112211+=+iuiuiuiu其中：其中：u1 =20- -12=8Vi1 =- -3Au2 =5Vi2 =1AIu 4201Ii10=2uA2=2i)II4(203108故故I=3.5A再對圖再對圖b和圖和圖c用特勒根定理用特勒根定理2：22112211+=+iuiuiuiu其中：其中：u1 =20- -14=6Vi1 =- -3.5Au2 =0i2 =2AV1242011Iu A21i225+20=Iu22=Ii)I.25(202125321故故

17、I2= - -1A24習題習題4-19習題習題4-20 圖中網(wǎng)絡圖中網(wǎng)絡N僅由電阻組成。根據(jù)圖僅由電阻組成。根據(jù)圖a和圖和圖b的已知的已知情況求圖情況求圖c中電流中電流I1和和I2。3A541A+-20VN圖圖a42A+-20VN圖圖b54I2+-20VNI1+-20V圖圖c再解再解I2：將陰影部分電路看出是一個有源二端網(wǎng)絡，將陰影部分電路看出是一個有源二端網(wǎng)絡，用戴維寧定理將它等效，則三圖分別變?yōu)椋河么骶S寧定理將它等效，則三圖分別變?yōu)椋篟equoc+- -51ARequoc+- -2ARequoc+- -5I220V+- -由前兩圖可得：由前兩圖可得：1=5+eqOCRu2=eqOCRu所以

18、所以uoc=10V Req=5 1A5202eqOCRuI25習題習題4-21習題習題4-24 圖中網(wǎng)絡圖中網(wǎng)絡N僅由電阻組成。已知圖僅由電阻組成。已知圖a中的電壓中的電壓U1=1V，電流，電流I2=0.5A，求圖，求圖b電流電流 。1I4A2I2+-U1N圖圖a100.3A+-3VN圖圖b1I解：解： 對圖對圖a和圖和圖b用特勒根定理用特勒根定理2：22112211+=+iuiuiuiu其中：其中：u1 = 1Vi1 = - -4Au2 = 1Vi2 = 0.5AV3=1u11IiV3=2uA3 . 0=2i1.521301.IV8 .10=1I26例8例例8 圖圖a、b所示電路中，所示電路

19、中，N為同一線性無源電阻網(wǎng)絡。求為同一線性無源電阻網(wǎng)絡。求圖圖b中中(1)R210 時，電流時，電流i1；(2)R為何值時，其上獲得最為何值時，其上獲得最大功率，并求此最大功率。大功率，并求此最大功率。N0.5A70V33 +-0.2A14V+-11 22 a解：解：(1) i1 0.4A(2) R=140 ， P=35WNi133 3.5A105V+-11 22 bR27例7例例9 電路如圖所示，方框部分為含獨立源和電阻的網(wǎng)絡。電路如圖所示，方框部分為含獨立源和電阻的網(wǎng)絡。當端口當端口ab短接時，電阻短接時，電阻R支路中電流支路中電流I=IS1。當端口。當端口ab開路開路時，電流時，電流I=

20、IS2。當端口。當端口ab間接電阻間接電阻Rf時，電阻時，電阻Rf獲得最大獲得最大功率。求端口功率。求端口ab間接電阻間接電阻Rf時，流過時，流過R支路的電流支路的電流I。解：解： (1)電路的戴維寧等效電路如右圖所示。電路的戴維寧等效電路如右圖所示。+-UOCRf ReqIRAIRab由題意可知：由題意可知： Req= Rf ；fOCRRUI2根據(jù)疊加定理和替代定理將待求電路分為兩個電路：根據(jù)疊加定理和替代定理將待求電路分為兩個電路：=AI R+AIRRfPIRfOCRU2=IS228根據(jù)已知條件并運用疊加定理和替代定理得電路如下：根據(jù)已知條件并運用疊加定理和替代定理得電路如下：AIS1RfOCRU=AIS2R+PI1R