電路分析習(xí)題課-應(yīng)用線性網(wǎng)絡(luò)的一般分析

電路分析基礎(chǔ)習(xí)題課二應(yīng)用線性網(wǎng)絡(luò)的一般分析方法及網(wǎng)絡(luò)定理計(jì)算電路第三章網(wǎng)絡(luò)分析一般方法VCR，KCLKVL；b條支路，n個(gè)節(jié)點(diǎn)。1.網(wǎng)孔法（平面網(wǎng)絡(luò)）b-n+1個(gè)變量人為地假設(shè)存在網(wǎng)孔電流，列寫(xiě)每一個(gè)網(wǎng)孔的KVL方程方程左邊無(wú)源元件電壓降＝有源元件電壓升：自電阻（+）×本網(wǎng)孔電流+互電阻（－）×相鄰網(wǎng)孔電流＝本網(wǎng)孔有源元件電壓升注：1.遇到理想電流源（獨(dú)立、受控）注意假設(shè)電壓ux,2.遇到理想受控電流源，控制量要用網(wǎng)孔電流表示。2.節(jié)點(diǎn)法n－1個(gè)變量方程形式對(duì)偶于網(wǎng)孔法。3.樹(shù)基本割集（n－1個(gè)）基本回路（b－n+1個(gè)）要求：會(huì)畫(huà)，（方向問(wèn)題）4.回路分析法：網(wǎng)孔法的推廣5.割集分析法：節(jié)點(diǎn)法的推廣6.對(duì)偶和對(duì)偶圖的畫(huà)法。第四章網(wǎng)絡(luò)定理1.KCL，KVL，替代定理，特勒根定理適用于任意集總參數(shù)電路；2.疊加定理，戴維南定理，諾頓定理適用于線性電路；3.互易定理只適用于線性，無(wú)獨(dú)立源、無(wú)受控源電路。它有三種形式，重點(diǎn)是一、二種。4.定理的內(nèi)容，使用范圍，注意事項(xiàng)；5.戴維南定理RO的求法:(1)全電阻情況；（2）開(kāi)短路法Ro

=UOC

/ISC；（3）加壓求流法（加流求壓法）；（4）兩點(diǎn)法。6.最大功率傳遞：RL=RS

Pmax=UOC2/4Ro。571243610891112+ -+ -+ -+ -+ -+ -+-+-+-+-- +- +一、（1）、若已知U1，U2，U4，U6，U7，U12的值，問(wèn)能否確定其它支路電壓，為什么？盡可能多地確定各未知電壓。解：因?yàn)橐阎凡荒軜?gòu)成一棵樹(shù)，則由割集法知，該電路中其它支路電壓不能全部確定，只能根據(jù)KVL求得U5、U10、U11。124612751110（2）、若知I1，I3，I4，I7，I10的值，問(wèn)能否確定其它支路電流，為什么？盡可能多地確定各未知電流。解：13471110連支（電流已知）6125289I1

=I11樹(shù)（支）已知全部連支電流，則該電路可解。（3）對(duì)電路進(jìn)行任意切割，驗(yàn)證被切割的支路各電流代數(shù)和為零。解：利用（2）求得其余各支路的電流，進(jìn)行驗(yàn)證（廣義節(jié)點(diǎn)的KCL)。二、列寫(xiě)網(wǎng)孔方程和節(jié)點(diǎn)方程+

-+-1A2V2V

-+- +2V3V11111im2im3im1（a）網(wǎng)孔方程：節(jié)點(diǎn)方程：+

-+-1A2V2V

-+- +2V3V1111un1un23A1

-+R2R4R3R5R1+ -5U3+-U3USiS（b）im1im2im3im4網(wǎng)孔方程輔助方程

-+R2R4R3R5R1+ -5U3+-U3USis節(jié)點(diǎn)方程：un2un1un3ix輔助方程：

-+R2R4R3R5R1+ -5U3+-U3USisix節(jié)點(diǎn)方程：輔助方程：R2R4R3R1

U4+-U4iS+-US+ -

i1i1（c）網(wǎng)孔方程im1im2im3+ -UxR2R4R3R1

U4+-U4iS+-US+ -

i1i1im1im2im3+ -Ux

+

-輔助方程：R2R4R3R1

U4+-U4iS+-US+ -

i1i1im1im2im3Uxun1節(jié)點(diǎn)方程：R2R4R3R1

U4+-U4iS+-US+ -

i1i1un2un3輔助方程：un1R2R4R3R1

U4+-U4iS+-US+ -

i1i1un2un3所以節(jié)點(diǎn)方程為：（d）網(wǎng)孔方程R2R4R3R1US+ -- +US2im1im2im3R2R4R3R1US+ -- +US2un1un2un3節(jié)點(diǎn)方程三、討論對(duì)偶關(guān)系IR1R2+-US+-U221圖（a）iSG1G2+-U12I2圖（b）（1）3A+-36V3663AB(b)36A6S3S3S6SABK(c)解：因?yàn)椋╞）（c）兩圖對(duì)偶，且對(duì)應(yīng)各參數(shù)大小相同，所以UAB在數(shù)值上等于IAB，即UAB=－3V。（2）（b）（c）對(duì)偶，求（C）中UAB（d）RbUS

ibib+-ReRL12ABIS+-GeGL12ubGb-+

ubAB若上式中對(duì)應(yīng)參數(shù)相等,則u與

在數(shù)值上應(yīng)相等.四、用戴維南和諾頓定理求等效電路+-6V6A6A310ab-+54V10ab（a）+-6V6A10ab+

-Uoc解：+-5V1A31ab1- +10V（b）+-18V4ab+

-Uoc解：+-+-+-12V5216100U3U333ab（c）+-150V6/5ab+-Uoc解：（d）+-Uocb2A1010+-U1U1/20a解：+-60V40ab1010+-U1U1/20abRo+-Ui加壓求流法：五、用迭加定理求電流Ix+-8V2A124222Ix1(a)解：電壓源、電流源分別置零2A124222Ix122Ix11A+-8V124222Ix24V13Ix2- +Ix=Ix1+Ix1

=0.5+1=1.5A+-+-1VU12U1-+1A111Ix(b)+-U12U1-+1A111Ix1+-+-1VU12U1-+111Ix2解：+-U12U1-+1A111Ix1節(jié)點(diǎn)法：六、US1單獨(dú)作用，表A1讀數(shù)2A，表A2讀數(shù)1A，求US1、US2共同作用時(shí)，兩表讀數(shù)。R1R1R1R2R2A1A2+-+-10V6VUS1US2N解：因US1單獨(dú)作用，A2讀數(shù)1A，由互易定理及齊次性知，US2單獨(dú)作用，A1讀數(shù)為0.6A。見(jiàn)下圖。R1R1R1R2R2A1A2+10VUS1N--R1R1R1R2R2A1A26VUS2N+又US1單獨(dú)作用，A1讀數(shù)2A，且N左右對(duì)稱，所以US2單獨(dú)作用，A2讀數(shù)1.2A1A0.6AR1R1R1R2R2A1A2+10VUS1N--R1R1R1R2R2A1A26VUS2N+現(xiàn)將上面兩圖相加，便得原題圖2A1.2A1A0.6A現(xiàn)將上兩圖相加，便得原題圖，故US1、US2共同作用時(shí)，兩表讀數(shù)分別為：R1R1R1R2R2A1A2+-+-10V6VUS1US2NR1R1R1R2R2A1A2+-+-10V6VUS1US2N若N電路左右不對(duì)稱，能否求解？解：若N電路左右不對(duì)稱，則上題解中的第二步得不到，因而不能求解。七、求RL何值時(shí)獲得最大功率及Pmax。+-U12U1+-12A1RL23解：要求最大功率，必須先求得負(fù)載RL之外電路的戴維南電路形式12A+-U12U1+-1UOC23+-un1

un2節(jié)點(diǎn)法：解前面節(jié)點(diǎn)方程得：UOC=un2

=24V+-U12U1+-1u23+-Roi加壓求流法：解之得：24V+-RL2所以，當(dāng)RL=Ro

=2Ω時(shí)，其上獲得最大功率八、若（a）（b）兩網(wǎng)絡(luò)在1、2端連接，求電流i=？4A4A