電路課件第三章討論題

1、第三章討論題例1 電路如圖所示。(l)已知I5=1A，求各支路電流和電壓源電壓US。解：由后向前推算： 1A3A4A4A8A80V(2)若已知US=120V，再求各支路電流。 1A3A4A4A8A80V 當(dāng)US=120V時，它是原來電壓80V的1.5倍，根據(jù)線性電路比例性，該電路中各電壓和電流均增加到1.5倍，即：120V12A6A6A4.5A1.5A電路如圖（a）所示，運用疊加定理求電 流I。該電路包含一個受控源，受控源不能像獨立源一樣進行疊加，應(yīng)和電阻一樣，始終保留在電路中！解：先看當(dāng)10V電壓源單獨作用時;如圖（b）如圖3A電流源開路， 此時 II受控源電壓2I由KVL得：（2+1）I+

2、2I=10 I=2 A3A電流源單獨作用時，電路如圖（c）由KVL和KCL得：2I”+（3+I”）1+2I”=0 I”=-0.6A 所以，當(dāng)兩電源共同作用時I=I+I” =2+(-0.6)=1.4A電路分析返回3-2 疊加原理例3、圖中N0為無源網(wǎng)絡(luò)，由外加激勵uS和iS共同 作用，當(dāng) uS =1V， iS =1A時， u2 =0； 當(dāng) uS =10V， iS =0A時， u2 =1V； 求iS =10A，uS=0時， u2 =？+-iSu2uS+-N0 V解：電路分析返回3-2 疊加原理例4、圖中，當(dāng)K在位置1時，R3中電流為4A；當(dāng)K 在位置2時R3中電流為2A；當(dāng)K打到位置3時， 求R3

3、中的電流。(設(shè)uS 0)i3+-+-R1R2R3uS+-5V10V123解：K戴維南定理的應(yīng)用例：將各電路化成電壓源支路。+-USR0+-USR0+-4V+-4V【例2-5】電路如圖2-12所示，已知 R1=30，R2=10，R3=20 ，R4=40，R5=50。試用戴維南定理求解電流。 【解】（1）劃出待求支路。從圖（a）中將待求電流的BD支路抽出，如圖（b）所示，則其余部分可用一電壓源模型來等效代替。（2）求開路電壓：由圖（c）可知 所以 （3）求等效內(nèi)阻R0：由圖（d）可知 最后由圖（e）求出通過BD支路的電流 若要通過電橋?qū)蔷€支路的電流 I5=0（電橋平衡）,則需US=U0=0。由圖

4、（c）可知： 則有：于是： 這就是電橋的平衡條件。利用電橋的平衡原理，當(dāng)三個橋臂的電阻為已知時，則可準(zhǔn)確地測出第四橋臂的電阻。 求圖4.18所示電橋電路中電阻 的電流斷開單口的負載電阻 ，得到圖(b)電路，按所設(shè) 的參考方向，用分壓公式求得 將獨立電壓源 用短路代替，得到圖(c)電路，用電阻串并聯(lián)公式求得例10解:返回下一頁上一頁用單口網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路代替單口網(wǎng)絡(luò)，得到圖(d)電路，由此求得返回下一頁上一頁例11求圖 (a)所示單口網(wǎng)絡(luò)的諾頓等效電路。 返回下一頁上一頁為求將單口網(wǎng)絡(luò)從外部短路，并標(biāo)明短路電流的參考方向，如圖 (a)所示。由KCL和VCR求得為求將單口內(nèi)電壓源用短路代替，電

5、流源用開路代替，得到圖 (b)所示電路，由此求得畫出諾頓等效電路，如圖 (c)所示 解:返回下一頁上一頁戴維南定理 應(yīng)用戴維南定理的關(guān)鍵是求出a,b兩端的開路電壓Uoc和入端電阻Req。 下圖(a)中,電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)已給定,應(yīng)用戴維南定理求電流I=？(圖中電阻的單位為歐姆) 分析：求開路電壓的等效電路如圖(b)所示,方法不限Uoc等于ab兩端將負載開路后的電壓；Req等于將ab左邊的含源二端網(wǎng)絡(luò)變?yōu)闊o源二端網(wǎng)絡(luò)時的入端電阻。vV25將負載開路。如圖(b)在(b)中求ab兩端的電壓UOC ：代如數(shù)據(jù)，解得 UOC =32V為求入端電阻，在(b)中，將獨立源置零，如(c)。則ab兩端的入端電阻：

6、則戴維南等效電路如圖(d)。電流 I=32/(8+2)=3.2A 例412 電路如圖4-16(a)所示，其中g(shù)=3S。試求Rx為何值 時電流I=2A，此時電壓U為何值? 圖416解：為分析方便，可將虛線所示的兩個單口網(wǎng)絡(luò) N1和 N2 分別用戴維寧等效電路代替，到圖(b)電路。單口N1 的開路電壓Uoc1可從圖(c)電路中求得，列出KVL方程 解得 為求 Ro1，將20V電壓源用短路代替，得到圖(d)電路，再用外加電流源I計算電壓U的方法求得Ro1。列出KVL方程 解得 再由圖(e)電路求出單口 N2的開路電壓Uoc2和輸出電阻Ro2 最后從圖(b)電路求得電流I 的表達式為 令 I=2A，求

7、得Rx=3。此時電壓U 為 或 4. 應(yīng)用舉例例1. 求下圖所示電路的戴維南等效電路。分析：求戴維南等效電路的關(guān)鍵，是求端口開路電壓 uoc和等效電阻R0解：（1）求端口開路電壓 uoc由原電路求得: uoc=10 v（2）求等效電阻Req1k0.5 i+10v1ki+uabbisc+10v1kia1k0.5 isc求短路電流isc為求Req先求短路電流isc由端口短路電路可知1000 isc + 1000（ isc 0.5 isc ） 10 = 0解得 isc = 1150A Req = uocisc = 1500戴維南等效電路為+10v1.5kiab+u例2. 如圖所示電路中，N為線性含源

8、單口網(wǎng)絡(luò)。已知：u=2000i+10 （v）；is=2mA，求N的等效電路。is+uiN解：依據(jù)戴維南定理，原電路可等效為is+uiN+usR電路的VAR方程為：u = R（i + is）+ us = R i + 2 103 R + us令： R = 2 0002 103 R + us = 10解得 : R = 2 000 ； us = 6 v例3. 右圖所示電路中，已知：R = 4 ；u = 8v ，求N的戴維南等效電路。+3i+uus+2iRN Req =uociscusisc= 5 因此，N的戴維南等效電路為+Req = 5iR+uNuoc = us（2）求N的端口短路電流 isc 顯然

9、 uoc = us = 18 v由題意得uR i = = 2 A解:（1）求N的端口開路電壓uoc us = 3 i 2 i + u = 18 v+3us+2iscNiscisc2 isc + 3（ isc ）+ us = 0依據(jù) KVL ：解得 isc = us5電路如圖(a)所示。已知試求該單口網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路例9解:的參考方向。先求受控源控制變量用歐姆定律求得在圖上標(biāo)出由KVL求得返回下一頁上一頁為求電阻 ，將10V電壓源用短路代替，保留受控源，得到圖(b)電路。再用外加電流源；計算端口電壓 的方法，求電阻 由于 電阻被短路，其電流 ，致使端口電壓 與 為何值無關(guān)。由此求得 這表明該單口等效為一個4V電壓源，如圖 (c)所示。返回下一頁上一頁求如圖(a)所示單口網(wǎng)絡(luò)向外傳輸?shù)淖畲蠊β?。?4返回下一頁上一頁為求uoc ，按圖(b)所示網(wǎng)孔電流的參考方向，列出網(wǎng)孔方程解得為求isc，按圖(c)所示網(wǎng)孔電流的參考方向，列出網(wǎng)孔方程解得則Ro為解:返回下一頁上一頁得到單口網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路，如圖(d)所示。由式(4-14)