第3章習題參考答案.pdf

第第 3 章章 3 1 選擇題選擇題 1 必須設立電路參考點后才能求解電路的方法是 C A 支路電流法B 回路電流法C 節(jié)點電壓法D 2b 法 2 對于一個具有 n 個結點 b 條支路的電路 他的 KVL 獨立方程數為 B 個 A n 1B b n 1C b nD b n 1 3 對于一個具有 n 個結點 b 條支路的電路列寫結點電壓方程 需要列寫 C A n 1 個 KVL 方程B b n 1 個 KCL 方程 C n 1 個 KCL 方程D b n 1 個 KCL 方程 4 對于結點電壓法中的無伴電壓源 下列敘述中 A 是錯誤的 A 可利用電源等效變換轉化為電流源后 再列寫結點電壓方程 B 可選擇該無伴電壓源的負極性端為參考結點 則該無伴電壓源正極性端對應的結點 電壓為已知 可少列一個方程 C 可添加流過該無伴電壓源電流這一新的未知量 只需多列一個該無伴電壓源電壓與 結點電壓之間關系的輔助方程即可 D 無伴受控電壓源可先當作獨立電壓源處理 列寫結點電壓方程 再添加用結點電壓 表示控制量的補充方程 5 對于回路電流法中的電流源 下列敘述中 D 是錯誤的 A 對于有伴電流源 可利用電源等效變換轉化為電壓源后 再列寫回路電流方程 B 對于無伴電流源 可選擇合適的回路 使只有一個回路電流流過該無伴電流源 則 該回路電流為已知 可少列一個方程 C 對于無伴電流源 可添加該無伴電流源兩端電壓這一新的未知量 只需多列一個無 伴電流源電流與回路電流之間關系的輔助方程即可 D 電流源兩端的電壓通常為零 6 對于含有受控源的電路 下列敘述中 D 是錯誤的 A 受控源可先當作獨立電源處理 列寫電路方程 B 在結點電壓法中 當受控源的控制量不是結點電壓時 需要添加用結點電壓表示控 制量的補充方程 C 在回路電流法中 當受控源的控制量不是回路電流時 需要添加用回路電流表示控 制量的補充方程 D 若采用回路電流法 對列寫的方程進行化簡 在最終的表達式中互阻始終是相等的 即 Rij Rji 3 2 填空題填空題 1 對于具有n個結點b條支路的電路 可列出n 1個獨立的 KCL 方程 可 列出b n 1個獨立的 KVL 方程 2 具有兩個引出端鈕的電路稱為二端 單口 網絡 其內部包含電源的稱為 有源網絡 內部不包含電源的稱為無源網絡 3 回路電流法的實質就是以回路電流為變量 直接列寫每個回路 KVL方 程 網孔電流法的實質就是以網孔電流為變量 直接列寫每個網孔 KVL方程 結點電壓法的實質就是以結點電壓為變量 直接列寫每個結點 KCL方程 4 在列寫回路電流方程時 自阻恒為正 互阻有正 負 在列寫 網孔電流方程時 當所有網孔電流均取順時針方向時 自阻恒為正 互阻恒為負 5 在列寫結點電壓方程時 自導恒為正 互導恒為負 6 在電路中 無伴電源是需要特別關注的 在使用回路電流法時 要特別注意無伴電 流源 而在使用結點電壓法時 要特別注意無伴電壓源 3 3 計算題計算題 1 如圖 x3 1 所示電路中 42523 54321 RRRRR V8V10 21 SS UU 試列寫 1 獨立 KCL 方程 獨立 KVL 方程 支路的 VAR 2 用支路電壓法求各支路電壓 解 1 該電路圖有 6 個節(jié)點 故有 5 個 獨立的 KCL 方程如下 節(jié)點 1 31 ii 節(jié)點 2 221s iii 節(jié)點 4 51 iis 節(jié)點 5 42 iis 節(jié)點 3 543 iii 該電路圖有 7 個支路 故有 2 個獨立的 KVL 方程 2 代入節(jié)點電流方程得 解 1 到 5 方程得到 2 如圖 x3 2 所示電路中 2 8 4 10 654321 RRRRRR V40 1 s U V20 2 s U 用網孔分 析法求流過 5 R的電流 5 I 解 134221642 smmm UIRIRIRRR 233122132 smmm UIRIRIRRR 223143543 smmm UIRIRIRRR 35m II 代入數值解得 AIm6 3 1 AIm5 2 2 AII m 96 0 35 1111 3iiRu 1 0 4231 uUuu s 2 0 24512 ss UuuUu 2222 2iiRu 4444 2iiRu 3333 5iiRu 5555 4iiRu 3 53 31 uu 4 223 421 uuu 5 425 543 uuu Vu684 2 19 51 1 Vu947 0 19 18 2 Vu474 4 19 85 3 Vu842 0 19 16 4 Vu895 1 19 36 5 3 電路如圖 x3 3 所示 列出節(jié)點電壓方程和網孔電流方程 解 選節(jié)點 0 為參考節(jié)點 節(jié)點電壓方程 節(jié)點 1 iuu 62 21 節(jié)點 2 03 312 uuu 節(jié)點 3 iguuu 223 增補方程 網孔電流方程 網孔 1 AIm6 1 網孔 2 03 4312 mmmm IIII 網孔 3 23 guIm 網孔 4 1324 5 02uIII mmm 4 列出如圖 x3 4 所示電路的節(jié)點電壓方程和網孔電流方程 解 選節(jié)點 0 為參考節(jié)點 將電壓源串聯電阻等效為電流源并聯電阻 節(jié)點電壓方程 節(jié)點 1 5 10 1 5 1 5 1 5 1 10 1 321 uuu 5 05 0 32131 uuUuu 節(jié)點 2 Iu20 2 節(jié)點 3 Iu15 3 網孔電流方程 網孔 1 04519 321 mmm III 網孔 2 2520530 312 mmm III 網孔 3 IIII mmm 1542024 123 III mm 32 5 已知圖 x3 5 所示電路中 510510V20 4321 RRRRUs 求 各支路電流及受控源吸收的功率 圖 x3 5計算題 5 圖圖 3 5a計算題 5 解用圖 解 網孔 1 Smmm UIRIRIRRR 33221321 網孔 2 11222 UUIRIR mm 網孔 3 113343 UIRIRR mm 111 UIR m 得到 AIm5 1 1 WUIIP mmU 5 37 1321 WUIP mU 5 2 221 0 AIm5 0 2 AIm2 3 VU15 1 VU5 2 VU5 2331 URII mm 22 1 0 UIm 6 求圖 x3 6 所示電路中的電壓 1n U 圖 x3 6計算題 6 圖 解 0 50 100 10 50 50 200 20 100 20 1 50 1 10 1 50 1 20 1 1 n U VUn67 16 1 7 列出如圖 x3 7 a b 所示電路的節(jié)點電壓方程 圖 x3 7計算題 7 圖 解 a 選擇節(jié)點 0 為參考節(jié)點 節(jié)點 1 123322132 ss iiUGUGUGG 節(jié)點 2 2512242 ss iiUGUGG 節(jié)點 3 5713336 ss iiUGUGG b 選擇節(jié)點 0 為參考節(jié)點 節(jié)點 1 512 4 1 432 1 11 ss iiU R U RRR 節(jié)點 2 iU R U RR 1 4 2 54 1 11 32 1 RR U i 8 用節(jié)點分析法求如圖 x3 8 所示電路中 4A 和 3A 電流源發(fā)出的功率 解 法一 選節(jié)點 0 作為參考節(jié)點 節(jié)點 1 7437 321 uuu 節(jié)點 2 iuu 334 12 節(jié)點 3 iuu 2549 13 31 25 0 uIu Iuu5 0 23 2112 uuu 1001 uuu 法二 選節(jié)點 3 作為參考點 節(jié)點 3 0 3 u 節(jié)點 2 Iu5 0 2 節(jié)點 0 2546 02 uu 節(jié)點 1 3437 21 uu 0 7 3 1 5 0 4 1 III 得到AI28 9 用回路分析法求解如圖 x3 9 所示電路中電壓 0 U 解 13650 40 1032 1082 0 U I 5010 40 1040 0 I U 得到VU80 0 WuuAP 3 62 4 4 4 01 WuAP21 3 3 12 Vuuu7 2112 VuVuVu14 7 6 35 210 10 用回路分析法求解如圖 x3 10 所示電路中每個元件的功率 并用功率平衡關系檢 驗 圖 x3 10計算題 10 圖 解 U 4 15A I U 2 6A I U 15 圖 3 10a計算題 10 a 解用圖圖 3 10b計算題 10 b 解用圖 a 解 V20U1015 4 U 2 U 12 W50510P V10 W400580P 4 U W10501570P A15 W1001010P1 W2002010P2 W12006020P3 321A15 4 UV10 PPPPPP b 解 U3 15 U 106I16 U3I10 15 U 25 得到 A4IV30U W10809012P U3 W480806P6A W1001010P1 W3248P2 W48412P3 W360606P10 W60302P15 15103216AU3 PPPPPPP 11 電路如圖 x3 11 所示 設法