《電路》第五版-第4章答案解析1

1、第四章電路定理4-1應(yīng)用疊加定理求圖示電路中電壓Uab。Os in tVetAUab1etA5i題4-1圖解：畫出兩個電源單獨作用時的分電路如題解4-1圖所示。對(a)圖應(yīng)用結(jié)點電壓法可得:5sin t解得:un13sin tVI.J+.5sin tVU31 Un1Uab 2 1題解4-1圖1 sin tV=1Mn11Uabe tA(b)2Uab對(b)圖，應(yīng)用電阻分流公式有所以te1丄132 12Uab1UabUab2Uab1etV5Sint e tV5110u。4-2應(yīng)用疊加定理求圖示電路中電壓解：畫出電源分別作用的分電路圖 10Usi +ATAJ/3A()36V40+、.J 50VU24

2、0(a)(b)題解4-2圖對(a)圖應(yīng)用結(jié)點電壓法有14013650Un1 8 2 10解得:u1Un182.667V對(b)圖，應(yīng)用電阻串并聯(lián)化簡方法，可得:10 4010 40Usi2-8vc c 10 402 8 c10 40Usi 3 一8題解4-3圖所以，由疊加定理得原電路的u為80V4-3應(yīng)用疊加定理求圖示電路中電壓U2。U2解：根據(jù)疊加定理，作出電壓源和電流源單獨作用時的分電路， 受控源均保留在分電路中。(a)圖中.1 ii2 0.5A5 1.8uabKiisiK2US1k3Us2所以根據(jù)KVL有U213 2i112 1V(b)圖中.2 ll故原電路電壓2U23 9V1u2 u2

3、4-4圖示電路中，當電流源isi和電壓源Usi反向時(Us2不變),電壓Uab是原來的0.5倍；當電流源isi和電壓源Usi反向時(Usi不變)，電壓Uab是原來的0.3倍。問：僅isi 反向時(Usi，Us2不變)，電壓Uab應(yīng)為原來的多少倍?，.口無源電路6+UabOb -Us2廠、+I題4-4圖解：根據(jù)疊加定理，設(shè)響應(yīng)1 UabKiisiK2Us1k3Us2式中Ki， K2，k3為未知的比例常數(shù)，將已知條件代入上式，得2 0.5UabKiisiK2Usik3Us23 0.3UabKiisi©Usik3Us24 XUabKiisiK2Us1k3Us2將(1),(2),(3)式相加

4、，得IK1Is K2Us 190mA因此求得x 1.84-5 圖示電路 Us1 10V，Us2 15V，當開關(guān)S在位置1時，毫安表的讀數(shù)為I 40mA;當開關(guān)S在位置2時,毫安表的讀數(shù)為I60mA。如果把開關(guān)S合向位置3，毫安表的讀數(shù)為多少?解：設(shè)流過電流表的電流為I，根據(jù)疊加定理:I Qis ©Us當開關(guān)S在位置1時，相當于當開關(guān)S在位置3時，相當于Us 0,當開關(guān)S在位置2時，相當于Us Us1，U s U S2把上述條件代入以上方程，可得關(guān)系式40 KiIs60©Is K2US1從中解出K210所以S在位置3時，有4-6圖(a)所示含源一端口的外特性曲線畫于(b)中，

5、求其等效電源。NsJ111246810 U/V(a)(b)題4-6圖解：根據(jù)戴維寧定理可知，圖示含源一端口電路可以等效為題解 4-6圖，其端口電壓u和電流i滿足關(guān)系式U Uoc ReqiReqoc=o題解4-6圖圖（b）中所示的含源一端口的外特性曲線方程為U 10 5i比較以上兩個方程式，可得等效電源電路參數(shù)Uoc 10V, Req 0.24-7求圖示各電路的等效戴維寧電路和諾頓電路。丁6V i1古AJ/1Auoc5V10J_9V石alb103V(b)4V<>uoc解:(a)圖中，應(yīng)用網(wǎng)孔電壓，設(shè)網(wǎng)孔電流2i1+(c)題4-7圖h , i2，其繞行方向如圖所示。列網(wǎng)孔電流方程為i1

6、 210i11010 5 i2i20.8A51010(a1)(a2)故開路電壓Uoc101 5i26 515V、+14;15V將電流源斷開，得(a1)所示電路，應(yīng)用電阻串，并聯(lián)等效求得等效電阻Req 5 10 1010 14戴維寧電路如圖(a2)所示(b)圖中，根據(jù)KVL求開路電壓uab為uab9 6 2 3 6V把電壓源短路，電流源斷開，可以看出等效內(nèi)阻為Req 6101616(b1)戴維寧等效電路見題解圖(b1)(c)設(shè)開路電壓參考方向圖(C)所示。顯然Uoc等于受控源所在支路得電壓，即Uoc2i1 2i10由于電路中有受控源，求等效電阻時不能用電阻串，并聯(lián)等效的方法，現(xiàn)采用求輸入電阻的外

7、加電源法。將(C)圖中4V獨立電壓源短路，在ab端子間加電壓源u女如 (c1)圖所示。rh、+丿u12廠<t>+1 "(C1)根據(jù)KVL列方程u 5i 8ii10k 2 i h 2i10u 7i故等效電阻為Rq U 7i等效戴維寧電路圖如(c2)0 b(c2)25 37.5VReq10 10 /20104-8在圖示電路中，試問: (1) R為多大時，它吸收的功率最大？求此最大功率。(2)若R 80 ，欲使R中電流為零，則a, b間應(yīng)并接什么元件，其參數(shù)為多少?畫出電路圖。+50V解：(1)自a，b斷開R所在支路，應(yīng)用電阻串,并聯(lián)及電源等效互換將原圖變?yōu)轭}解圖解(a)由圖解

8、(a)可知:Uoc101010 10 10等效電阻最后得等效電路如圖解（b）所示，由最大功率傳輸定理可知，當RReq 10時 可獲得最大功率。此時2Rnax宜 35.156W4Req1010+5070 +UocQ +：5CVfO37.5VR."3.75A I10bO-(b)(c) b題解4-8圖利用電源等效互換，圖解（b）電路可以變化成圖解(c)，由KCL可知，在a，b12間并接一個理想電流源，其值is 3.75A，方向由a指向b，這樣R中的電流為 零。4-9圖示電路的負載電阻Rl可變，試問Rl等于何值時可吸收最大的功率？求此功率。解：首先求出Rl以左部分的等效電路。斷開Rl，設(shè)Uoc如題解4-9圖所示，并把 受控電流源等效為受控電壓源。由 KVL可得故開路電壓i10.5AUoc 2ii 2ii 8ii 6V把端口短路，如題解圖（b）所示應(yīng)用網(wǎng)孔電流法求短路電流isc，網(wǎng)孔方程為22 ii2isc 8ii 62i12 4 isc 2 8 ii0解得isc IA故一端口電路的等效電阻ReqHoc4i