燕山大學(xué)電路原理課后習(xí)題答案

1、第三章 習(xí) 題（作業(yè)：1（a),3,5,6,8,11,13）各位老師請(qǐng)注意：更正：3-1題（b）答案有誤，應(yīng)由1A改為-1A。 3-14題：圖3-14圖(b)中的改為：3-1 利用疊加定理求3-1圖中的Ux和Ix。 (a) (b)題 3-1圖解：（a）疊加定理是指多個(gè)獨(dú)立電源共同作用的結(jié)果，等于各獨(dú)立源單獨(dú)作用結(jié)果之和，當(dāng)8V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的等效電路如題解3-1圖(a1)所示。 (a1) (a2) (a3) 題解3-1(a)圖由此電路，得： 當(dāng)3V電壓源單獨(dú)作用時(shí)等效電路如圖（a2）所示，由此電路得：當(dāng)1A電流源單獨(dú)作用時(shí)等效電路如圖（a3）所示，由此電路得：三個(gè)電源共同作用時(shí)，解：(b)

2、根據(jù)疊加定理，讓每個(gè)電源單獨(dú)作用，題3-1（b）圖中1A電流源單獨(dú)作用時(shí)的等效電路如圖（b1）所示，變形為圖（b2）。由于電橋平衡，所以。 （b1） (b2)題解3-1(b)圖當(dāng)3V電壓源單獨(dú)作用時(shí)電路如圖（b3）所示，變形為圖（b4），則所求： （b3） (b4)題解3-1(b)圖因此，當(dāng)兩個(gè)電源共同作用時(shí)：3-2 試用疊加定理求題3-2圖中I1 。 題 3-2圖解：根據(jù)疊加定理，讓每個(gè)電源單獨(dú)作用，讓10V電壓源單獨(dú)作用時(shí)電路如題解 3-2 圖(a)所示，（a） (b)題解 3-2圖則有： 讓3A電流源單獨(dú)作用時(shí)電路如題解3-2圖(b)所示，則有因此，當(dāng)兩個(gè)電源共同作用時(shí)：3-3 電路如題

3、3-3圖所示，求電壓 U3 。題 3-3圖解：應(yīng)用疊加定理，、單獨(dú)作用的等效電路分別題解3-3圖(a) 、(b)所示，則有 (a) (b) 題解3-3圖 因此，當(dāng)兩個(gè)電源共同作用時(shí)： 3-4 試求題3-4圖所示梯形電路中各支路電流、節(jié)點(diǎn)電壓和，其中。題 3-4圖解：由齊性定理可知，當(dāng)電路中只有一個(gè)獨(dú)立源時(shí)，任意支路的響應(yīng)應(yīng)與該獨(dú)立源成正比，利用齊性定理分析本題的梯形電路特別有效。設(shè)各支路的電流方向如題解3-4圖所示， 題解3-4圖若取則各支路電壓、電流分別為即當(dāng)激勵(lì)時(shí)，各電壓、電流如以上計(jì)算數(shù)值，現(xiàn)給定，相當(dāng)于將以上激勵(lì)縮小了（）倍，及（倍）。故電路在激勵(lì)時(shí)，各支路的電流和結(jié)點(diǎn)電壓為輸出電壓和

4、激勵(lì)的比值為3-5 電路如題3-5圖所示。僅由線性電阻組成時(shí)，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，。求時(shí)，為何值。中接入獨(dú)立源時(shí)，當(dāng)時(shí)，且的條件仍然適用，再求時(shí)，為何值。題 3-5圖 解： 僅由線性電阻組成時(shí)，由疊加定理，電流與獨(dú)立電流源、的一般關(guān)系為代入題中的兩組數(shù)據(jù)，則得下面方程解得。則電流與獨(dú)立電壓源、的關(guān)系為當(dāng)，電流為 當(dāng)中接入獨(dú)立源時(shí)，由疊加定理，電源與電壓源、的一般關(guān)系為由題知時(shí)，得。則再代入題中的數(shù)據(jù)，得下列方程解得，電流與、的關(guān)系為當(dāng)時(shí)，電流為3-6 求題3-6圖各電路在a-b端口的戴維寧等效等效電路或諾頓等效電路。 (a) (b) 題 3-6圖解：(a) 注意圖（a）中2A電流源與10V電壓源并聯(lián)

5、，對(duì)外可用10V電壓源等效替代；電阻及5V電壓源與1A電流源串聯(lián)，對(duì)外可用1A電流源等效替代，因此題3-6圖 (a)可以等效變換為題解3-6圖（a1）所示的電路，（a1） （a2） 題解3-6圖則開路電壓uoc為uoc=10-5×1=5V把題解3-6圖(a1)中的電壓源短路，電流源開路，求得等效電阻Req為戴維寧等效電路如題解3-6圖（a2）所示。解 ：(b) 求開路電壓uoc： 應(yīng)用網(wǎng)孔電流法，對(duì)題 3-6圖(b)列方程（網(wǎng)孔電流繞向如題解3-6圖（b1）所示）， （b1） （b2） (b3)題解3-6圖解得 A 所以開路電壓為 uoc=10×1-5i2+6-5=15V將

6、圖(b)中的電壓源短路，電流源開路，得題解3-6圖(b2)所示電路，應(yīng)用電阻串、并聯(lián)等效，求得等效電阻Req為故戴維寧等效電路如題解3-6圖（b3）所示。3-7 用戴維寧定理求題3-7圖中電流i。題 3-7圖解：求開路電壓uoc8電阻兩端開路后的等效電路如題解圖3-7(a)，對(duì)該電路運(yùn)用疊加定理得：V 求等效電阻：原電路中電源化零后的電路如題解圖3-7(b)，由此電路得： 所以原電路等效為題解3-7圖(c)所示，則由此圖得：A （a） (b) （c）題解3-7圖3-8 求題3-8圖所示電路的戴維寧等效電路和諾頓等效電路。 題 3-8圖解：通過電流源與電阻并聯(lián)組合等效地變換為電壓源與電阻串聯(lián)組合

7、。題3-8圖所示電路變?yōu)轭}解3-8圖(a)所示電路，由該電路求得開路電壓如下：解得開路電壓為將題解3-8圖(a)中的、兩點(diǎn)短接得題解3-8圖(b)。則短電流計(jì)算如下：解得戴維寧等效電阻為題 3-8圖所示電路的戴維寧等效電路和諾頓等效電路如題解3-8圖（c）和題解3-8圖（d）所示。 (a) (b) (c) (d)題解3-8圖3-9 求題3-9圖所示一端口的戴維寧或諾頓等效電路，并解釋所得結(jié)果。 (a) (b)題 3-9圖 解：（a）求開路電壓，因?yàn)槎丝陂_路，端口電流i=0，所以受控電流源的控制量為零，即可以將受控電流源看成開路，這時(shí)開路電壓為：求輸入電阻Req，可利用開路、短路法，即求出端口的

8、開路電壓及短路電流。把端口短路，題 3-9圖(a)電路變?yōu)轭}解3-9圖(a1)所示電路，由KVL定律可得 (a1) (a2)題解3-9圖從中解出 所以輸入電阻 故等效電路為題解3-9圖(a2)所示的5V理想電壓源，由于，顯然原電路不存在諾頓等效電路。 解：(b) 求短路電流isc；把1-1端子短路。電路變?yōu)轭}解3-9圖(b1)所示。由圖(b1)可知電阻與電阻處于并聯(lián)，則電壓短路電流isc為A （b1） （b2） （b3）題解 3-9圖把15V電壓源短路，應(yīng)用加電壓求電流法求輸入電阻Req，電路如題解3-9圖(b2)所示，由圖(b2)可得所以輸入電阻 故等效電路為題解3-9圖（b3）所示的7.5

9、A理想電流源，由于，顯然原電路不存在戴維寧等效電路模型。3-10 求題3-10所示電路中的電流。題 3-10圖解： 用戴維寧定理求解，先斷掉題3-10圖中流過電流Ix的電阻，得題解3-10圖(a)，則該電路中電流I1為開路電壓為把題解3-10圖(a)中的獨(dú)立源置零，在、端外加電壓，從端流入電流，如題解3-10（b）所示，則解得等效電阻為做出戴維寧等效電路，并接上電阻，如題解3-10（c）所示，則， (a) (b) (c) 題解3-10圖3-11如題3-11所示電路中R可變，試問R為多大時(shí)，負(fù)載獲得最大功率？并求此最大功率Pmax。題 3-11圖解：由題意得，當(dāng)負(fù)載可變時(shí)可使負(fù)載獲得最大功率，則

10、應(yīng)先求從負(fù)載兩端看進(jìn)去的等效電路，當(dāng)負(fù)載與等效電阻相同時(shí)負(fù)載得到最大功率，原電路在負(fù)載兩端斷開后為題解3-11圖(a)，此電路得 (a) (b) (c)題解3-11圖解得求等效電阻電路如題解3-11圖(b)所示，由該圖有且即所以原電路化為題解3-11圖(c)所示，由最大功率條件知：當(dāng)時(shí)，R上得到最大功率為W3-12 如題3-12圖示電路中為無源線性電阻網(wǎng)絡(luò)。圖中圖中，那么的應(yīng)為何值？ (a) (b)題 3-12圖 解：根據(jù)題 3-12圖(a)可知：V，V由圖(b)可知：，應(yīng)用特勒根定理2，代入題3-12圖(a)和圖(b)的已知條件，得故得：V3-13 如題3-13圖所示電路為線性電阻元件構(gòu)成的

11、二端口網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)輸入端口接uS = 10V 電壓源，輸出端口短接時(shí)，輸入端電流為5A，輸出端電流1A；如果把電壓源移至輸出端口，且輸入端口接一個(gè)2 的電阻元件，試問2 電阻上電壓為多少？ (a) (b) 題 3-13圖解：根據(jù)互易定理，則有 又因 ，則有 3-14 題3-14圖所示電路中是僅由電阻組成的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)圖和圖的已知數(shù)據(jù)，求圖中的電流和。 (a) (b) (c)題 3-14圖解：(1)求電流I1解法 對(duì)圖(c)應(yīng)用疊加定理，兩個(gè)電源單獨(dú)作用的分電路為題3-14圖(a)和題解3-14圖(a1)，由圖3-14(a)可知 ，題解3-14圖(a1)相當(dāng)于把題3-14圖(a)中的激勵(lì)和響應(yīng)互換，因