電路分析課后習(xí)題答案

練習(xí)題001：網(wǎng)絡(luò)線圖如圖所示，已知部分支路電流，求電流i2。第1頁，共78頁。練習(xí)題001解答：第2頁，共78頁。方法一：在節(jié)點(diǎn)上應(yīng)用KCL，則：節(jié)點(diǎn)③：i4＝2A十3A＝5A節(jié)點(diǎn)④：i3＝8A—i4

＝

3A節(jié)點(diǎn)①：i2

＝

1A十i3＝4A方法二：在封閉面上應(yīng)用KCL，則封閉面S：一i2十1A一2A一3A十8A

＝

0i2＝4A練習(xí)題002：網(wǎng)絡(luò)線圖如圖所示，已知部分支路電壓，又知u25=4V，求其余支路電壓。第3頁，共78頁。練習(xí)題002解答：第4頁，共78頁。在回路上應(yīng)用KVL，則回路①②⑤①：u1=u25+u51=4V-l

V=3V回路①④⑤①：u2=u41+u15=-2V+1V=-1V回路①②③④①：u3=u41+u12+u23=-2V-u1+3V=-2V回路②③⑤②：u4＝u32十u25=一3V十4V=1V或回路③④⑤③：u4=—u3十u2＝1V練習(xí)題003：電路如圖所示，已知u1=2V，u2＝4V，u3=6V，u4＝8V。求以⑤為參考點(diǎn)的各節(jié)點(diǎn)電壓。求以④為參考點(diǎn)的各節(jié)點(diǎn)電壓。利用閉合回路上的KVL求未知支路電壓。由節(jié)點(diǎn)電壓求未知支路電壓。第5頁，共78頁。練習(xí)題003解答：第6頁，共78頁。（1）un1=u1=2V；un2=-u2+u1=-2V；un3=-u3+un2=-8V；un4=-u4+un3=-16V；un5=0；（2）u54=-un4=16V；u‘n1=un1+u54=18V；u’n2=un2+u54=14V；u‘n3=un3+u54=8V；u’n4=0；u‘n5=un5+u54=16V；（3）回路①③②①：u5=-u3-u2=-10V；回路③①⑤③：u6=u5+u1=-8V；回路②③④②：u7=u3+u4=14V；回路④③⑤④：u8＝-u4+u6=-16V；（4）u5=un3-un1=u’n3-u‘n1=-10V；u6=un3-un5=u’n3-u‘n5=-8V；u7=un2-un4=u’n2-u‘n4=14V；u8=un4-un5=u’n4-u‘n5=-16V；練習(xí)題004：電路如圖所示，已知部分電流值和部分電壓值。試求其余未知電流。如果只求電流iD，能否一步求得?若已知電流少一個(gè)．能否求出全部電流?試求其余未知電壓u14、u15、u52、u53。若已知電壓少一個(gè)，能否求出全部未知電壓?第7頁，共78頁。練習(xí)題004解答（1）：(1)將電路抽象成線圖，如圖所示。由KCL得節(jié)點(diǎn)①：iA＝-iB-iF1=-3A節(jié)點(diǎn)⑤：ic=iF1-iF2-iF3=0節(jié)點(diǎn)④：iD＝-iB-iC=-1A節(jié)點(diǎn)③：iE＝iD-iF3=-2A若只求電流iD，可以一步求得。由割集cD的KCL方程得

iD＝-iB-iF1+iF2+iF3=-1A若已知電流少一個(gè)，不能求出全部未知電流。因?yàn)閳D中含有5個(gè)節(jié)點(diǎn)、8條文路，獨(dú)立的支路電流個(gè)數(shù)是b-(n-1）=8-(5-1)=4。當(dāng)已知電流個(gè)數(shù)少于4時(shí)，便不能求出全部支路電流。第8頁，共78頁。練習(xí)題015：求圖示電路中兩個(gè)獨(dú)立電源各自發(fā)出的功率。第9頁，共78頁。練習(xí)題015解答：由回路l1及l(fā)2的KVL方程求得由節(jié)點(diǎn)①的KCL方程求得流過電壓源的電流所以電壓源發(fā)出的功率為：電流源發(fā)出的功率為：第10頁，共78頁。練習(xí)題016：求出圖示電路中各獨(dú)立電源和受控電源分別輸出的功率及兩個(gè)電阻消耗的功率。第11頁，共78頁。練習(xí)題016解答：各電源發(fā)出的功率各電阻消耗的功率第12頁，共78頁。練習(xí)題017：求兩個(gè)受圖示電路中，己知is＝9A，R=2，控電源各自發(fā)出的功率。第13頁，共78頁。練習(xí)題017解答：由節(jié)點(diǎn)②的KCL方程得由外網(wǎng)孔的KVL方程得

受控電流說發(fā)出功率為受控電壓源發(fā)出功率為第14頁，共78頁。練習(xí)題018：圖示電路已知，求電壓u3。第15頁，共78頁。練習(xí)題018解答：由節(jié)點(diǎn)上的KCL方程依次可得節(jié)點(diǎn)①：節(jié)點(diǎn)②：節(jié)點(diǎn)③：再由回路l1的KVL方程得第16頁，共78頁。練習(xí)題021：求圖示電路運(yùn)算放大器的輸出功率。第17頁，共78頁。練習(xí)題021解答：第18頁，共78頁。練習(xí)題031：圖示電路已知，試列出支路電流法方程。第19頁，共78頁。練習(xí)題031解答：列KVL方程：回路l1：

回路l2：列KCL方程：節(jié)點(diǎn)①：

節(jié)點(diǎn)②：節(jié)點(diǎn)③：上述方程就是關(guān)于I1、I2、I3、I4、I5的支路電流法方程。第20頁，共78頁。練習(xí)題032：列出圖示電路的支路電流法方程。第21頁，共78頁。練習(xí)題032解答：對(duì)節(jié)點(diǎn)①、②列KCL方程：對(duì)回路l列KVL方程：消去控制變量：最終得：第22頁，共78頁。練習(xí)題033：列出圖示電路的回路電流方程。第23頁，共78頁。練習(xí)題033解答：補(bǔ)充：整理得：第24頁，共78頁。練習(xí)題034：列出圖示電路的回路電流法方程。第25頁，共78頁。練習(xí)題034解答：由圖示回路有：消去控制量：整理得：第26頁，共78頁。練習(xí)題035：圖示電路已知，用回路電流法求各支路電流。第27頁，共78頁。練習(xí)題035解答：選圖示回路列方程：解得：由回路電流與支路電流的關(guān)系得：第28頁，共78頁。練習(xí)題037：列出圖示電路的節(jié)點(diǎn)電壓法方程。第29頁，共78頁。練習(xí)題037解答：補(bǔ)充：整理得：第30頁，共78頁。練習(xí)題038：求圖示電路各節(jié)點(diǎn)電壓及電流I。第31頁，共78頁。練習(xí)題038解答：對(duì)①、③列節(jié)點(diǎn)電壓法方程：又：聯(lián)立解得：第32頁，共78頁。練習(xí)題039：用節(jié)點(diǎn)法求圖示電路電流I1、I2、I4。第33頁，共78頁。練習(xí)題039解答：補(bǔ)充：解得：第34頁，共78頁。練習(xí)題040：求出圖示電路的節(jié)點(diǎn)電壓。第35頁，共78頁。練習(xí)題040解答：為簡便，在下列方程中省去單位

。節(jié)點(diǎn)①：節(jié)點(diǎn)②：聯(lián)立解得：第36頁，共78頁。練習(xí)題041：已知圖示電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程試按圖中標(biāo)明的回路列出回路電流方程。第37頁，共78頁。練習(xí)題041解答（1）：根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓方程的列寫規(guī)則，求出電路參數(shù)。列方程：由以上方程解得：第38頁，共78頁。練習(xí)題042：求一端口的等效電阻Ri。第40頁，共78頁。練習(xí)題042解答：在端口處加電壓源Us，列回路電流法方程：解得：所以：第41頁，共78頁。練習(xí)題043：求圖示等效電阻Ri。第42頁，共78頁。練習(xí)題043解答：第43頁，共78頁。練習(xí)題044：求圖(a)電路的等效電阻。第44頁，共78頁。練習(xí)題044解答：將圖(a)中的三角形聯(lián)接等效成星形聯(lián)接，如圖(b)。由圖(b)得第45頁，共78頁。練習(xí)題045：求圖示電路三個(gè)60電阻消耗的功率之和。第46頁，共78頁。練習(xí)題045解答（1）：應(yīng)用星-三角變換將圖(a)電路等效為圖(b)電路，其中：利用節(jié)點(diǎn)電壓法，選節(jié)點(diǎn)②為參考節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)①列方程：求得：故：電阻R1、R2、R3消耗的功率分別為：第47頁，共78頁。練習(xí)題045解答（續(xù)1）：R1、R2、R3消耗的功率之和就是圖(a)中三個(gè)60電阻消耗的功率之和，即：第48頁，共78頁。練習(xí)題046：利用置換定理求圖(a)所示電路中的電壓U。第49頁，共78頁。練習(xí)題046解答（1）：由置換定理得圖(b)。對(duì)電壓源U的左邊電路列節(jié)點(diǎn)電壓法方程：解得：第50頁，共78頁。練習(xí)題046解答（續(xù)1）：再對(duì)電壓源U的右邊列節(jié)點(diǎn)電壓法方程：解得：所以：由條件I1=I2解得：第51頁，共78頁。練習(xí)題047：圖(a)所示電路中，已知當(dāng)Us1＝1

V時(shí)，U＝(4／3)V。求當(dāng)Us1=1.2V時(shí)U＝?第52頁，共78頁。練習(xí)題047解答（1）：將Us1分解成：因此題中所求電壓U等于U‘與U’‘的疊加，見圖(b)、(c)。第53頁，共78頁。練習(xí)題047解答（續(xù)1）：在圖(b)中，U’s1=1V，與已知條件相同，故U‘=(4／3)V；在圖(c)中，U’‘s1=0.2V，只含一個(gè)獨(dú)立電源，列回路電流法方程：解得：所以：第54頁，共78頁。練習(xí)題048：圖(a)所示電路中，N為線性含源電阻網(wǎng)絡(luò)，R=100

已知當(dāng)Is=0時(shí)，I=1.2mA；Is=10mA時(shí)，I=1.4mA，22’的輸出電阻為Ro=50。求當(dāng)Is=15mA時(shí)，I為多少？在Is=15mA時(shí)，將R改為200，再求電流I。第55頁，共78頁。練習(xí)題048解答（1）：(1)根據(jù)疊加定理和齊性定理，將電流I寫成一般表達(dá)式：

式中，I’＝KIs是電流源單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的電流；I‘’是N內(nèi)電源作用產(chǎn)生的電流。由已知條件得：解得：所以當(dāng)Is=15mA時(shí)：第56頁，共78頁。練習(xí)題048解答（續(xù)1）：(2)將22’左邊等效成戴維南電路。由(1)的計(jì)算結(jié)果得：當(dāng)R改為200時(shí)，由圖(b)得：第57頁，共78頁。練習(xí)題049：圖(a)電路中．N為線性電阻網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)Is1=2A、Is2=0時(shí)，Is1的輸出功率為28w，且U2＝8V；當(dāng)Is1＝0、Is2=3A時(shí)，Is2的輸出功率為54W，且U1=12V。求當(dāng)Is1＝2A、Is2＝3A共同作用時(shí)每個(gè)電流源的輸出功率。第58頁，共78頁。練習(xí)題049解答（1）：根據(jù)疊加定理，將圖(a)等效成圖(b)與圖(c)的疊加。第59頁，共78頁。練習(xí)題049解答（續(xù)1）：由已知條件得：所以Is1、Is2共同作用時(shí)：每個(gè)電源的輸出功率為：第60頁，共78頁。練習(xí)題050：圖示電路中各電阻均為1

。(1)若使I0＝1A，求Us的值。

(2)若Us=72v，求各支路電流。第61頁，共78頁。練習(xí)題050（解答）：(1)由KCL、KVL及歐姆定律從右向左遞推依次求得各電流：所以：(2)根據(jù)齊性原理，當(dāng)Us＝72V時(shí)，各支路電流等于(1)中所求電流乘以72／144，即各支路電流均為原來的一半。第62頁，共78頁。練習(xí)題051：圖(a)所示電路中，要求電壓U4不受Us影響，問

應(yīng)為何值?第63頁，共78頁。練習(xí)題051解答：令Us單獨(dú)作用時(shí)的開路電壓Uoc=0，由圖(b)得：所以：第64頁，共78頁。練習(xí)題022：圖示電路中，二端口電阻的電阻參數(shù)矩陣為變比n＝2。求電流i。第65頁，共78頁。練習(xí)題022解答：列出二端口電阻特性方程及理想變壓器特性方程又由KVL及KCL得將以上方程聯(lián)立求解得到第66頁，共78頁。練習(xí)題023：證明圖(a)電路11’端可以等效成電感L，并求出L的表達(dá)式。第67頁，共78頁。練習(xí)題023解答：由回轉(zhuǎn)器和電容的特性方程得u1與i1的一階導(dǎo)數(shù)成正比，故11’可等效成電感L。由上述結(jié)果得：如圖（b）示。第68頁，共78頁。練習(xí)題024：時(shí)間內(nèi)，電阻消耗的電能等于電容圖示電路中，設(shè)證明：在儲(chǔ)存的電能。第69頁，共78頁。練習(xí)題024解答：電阻消耗的電能為電容最終儲(chǔ)存的電荷為電容最終儲(chǔ)能為所以第70頁，共78頁。練習(xí)題025：圖