天津理工電路習(xí)題及答案-第三章-電阻電路的一般分析方法

學(xué)習(xí)文檔僅供參考學(xué)習(xí)文檔僅供參考第三章 電阻電路的一般分析方法1、重點(diǎn)和難點(diǎn)(1)各種分析方法其首要求解變量確實(shí)定(2)各種分析方法方程建立的依據(jù)，方程的列寫(3)依據(jù)電路的特征選擇適合的求解方法(4)電阻電路的一般分析方法分為兩大類：以電流為變量、以電壓為變量,以電流為變量：支路電流法；回路〔網(wǎng)孔〕電流法；割集電流法，以電壓為變量：支路電壓法；節(jié)點(diǎn)電壓法，2、典型例題分析【例題1】：支路電流法中，無(wú)伴理想電流源的處理。本例說(shuō)明對(duì)含有理想電流源的電路，列寫支路電流方程有兩種方法，一是設(shè)電流源兩端電壓，把電流源看作電壓源來(lái)列寫方程，然后增補(bǔ)一個(gè)方程，即令電流源所在支路電流等于電流源的電流即可；另一方法是避開電流源所在支路列方程，把電流源所在支路的電流作為已知。列寫圖示電路的支路電流方程(電路中含有理想電流源)。圖3.1 圖解法2示意圖解法1：⑴對(duì)結(jié)點(diǎn)a列KCL方程：-1112+13=0；(2)選兩個(gè)網(wǎng)孔為獨(dú)立回路，設(shè)電流源兩端電壓為。，列KVL方程：網(wǎng)孔1：711-1112=70-U；網(wǎng)孔2：1112+7I尸U；⑶由于多出一個(gè)未知量U，需增補(bǔ)一個(gè)方程：I2=6Ao2求解以上方程即可得各支路電流。解法2：由于支路電流12已知，故只需列寫兩個(gè)方程：⑴對(duì)結(jié)點(diǎn)a列KCL方程：-116+13=0；(2)避開電流源支路取回路，如圖選大回路，列KVL方程：711-713=700【例題2】：支路電流法中，含有受控電源的處理。本例說(shuō)明對(duì)含有受控源的電路，方程列寫需分兩步：(1)先將受控源看作獨(dú)立源列方程；(2)將控制量用支路電流表示，并代入所列的方程，消去控制變量。列寫圖示電路的支路電流方程(電路中含有受控源)O解：⑴對(duì)結(jié)點(diǎn)a列KCL方程：-IrI2+I=Q；(2)選兩個(gè)網(wǎng)孔為獨(dú)立回路，列KVL方程：網(wǎng)孔1：7/1-11122=70-5U；網(wǎng)孔2：1112+713=5U；⑶由于受控源的控制量U是未知量，需增補(bǔ)一個(gè)方程：U=713(4)整理以上方程，消去控制量U「-11—I2+13=0；T711-11I2-3513=70；-11I12813=0；【例題3】：回路電流法中，含有受控電源和無(wú)伴理想電流源的處理。此題說(shuō)明對(duì)含有無(wú)伴理想電流源的電路，回路電流方程的列寫有兩種方式：其一：引入電流源電壓U，把電流源看作電壓源列寫方程，然后增補(bǔ)回路電流和電流源電流的關(guān)系方程，從而消去中間變量U。這種方法比較直觀，但需增補(bǔ)方程，往往列寫的方程數(shù)多。其二：使理想電流源支路僅僅屬于一個(gè)回路，該回路電流等于已知的電流源電流L。這種方法列寫的方程數(shù)少。在一些有多個(gè)無(wú)伴電流源問(wèn)題中，以上兩種方法S往往并用。列寫圖中所示電路的回路電流方程(電路中含有無(wú)伴理想電流源)。解法1：選取網(wǎng)孔為獨(dú)立回路。選取網(wǎng)孔為獨(dú)立回路如下列圖，引入電流源電壓U，則回路方程為:（旦+用+國(guó)用一K%一居力=Us—4五十（4+%兄=g-%*+（國(guó)+&）%=-口由于多出一個(gè)未知量。，需增補(bǔ)一個(gè)方程，即增加回路電流和電流源電流的關(guān)系方程：圖 圖解法2：電流源支路僅屬于一個(gè)回路。選取獨(dú)立回路，使理想電流源支路僅僅屬于一個(gè)回路如下列圖,該回路電流等于/S?；芈冯娏鞣匠虨椋骸ǘ?凡居+（舄+為出+（鳥+為+鳥+國(guó)也=Q【例題4】：回路電流法中，含有受控電源和無(wú)伴理想電流源的處理。列寫圖示電路的回路電流方程。解法1：選網(wǎng)孔為獨(dú)立回路。選網(wǎng)孔為獨(dú)立回路如下列圖，設(shè)電流源和受控電流源兩端的電壓分別為U2和U3，則回路電流方程為：回路1：（尺+&）'—瑞，3二-%；回路2：扁￡?=口—外；

回路3：—尺%+（晶+&+顯）h-&薪=°；回路4：—§二b3—""1；方程中多出。1、4和內(nèi)三個(gè)變量，需增補(bǔ)三個(gè)方程:￡1一%= ￡—白—g，、U\——舄?。?； O圖圖解法2：電流源支路僅屬于一個(gè)回路。獨(dú)立回路的選取如下列圖，回路方程為：回路1： ；回路2：1片+（鳥+鳥+&4）為+&勺=一"■；回路3回路3：_ 十旦向十（0+因i+國(guó)屬一國(guó)=0回路4：豆=登仃1；增補(bǔ)方程：口工=-國(guó)（%+&）；【例題5］：此題說(shuō)明：在列寫節(jié)點(diǎn)電壓方程時(shí)需注意：（1）與電流源串接的電阻或其它元件不參與列方程；（2）支路中有多個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，要先求出總電阻再列寫方程。列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。圖

圖解：結(jié)點(diǎn)編號(hào)及參考結(jié)點(diǎn)的選取如圖所示，結(jié)點(diǎn)電壓方程為:結(jié)點(diǎn)1：41=4f；TOC\o"1-5"\h\z1 4U—itc+(1+0.54- =—1+—結(jié)點(diǎn)2：門' 3+2… 底5結(jié)點(diǎn)3： __ _--- -；增補(bǔ)方程： …；3、典型習(xí)題3.6(b)所【題1】：N。為無(wú)源線性電阻網(wǎng)絡(luò)，工作狀態(tài)如圖3.6(a)所示，現(xiàn)將1—1,3.6(b)所端口輸出 U2 應(yīng)為答()2V2.4V16C.—32V2.4V16C.—3D.6V圖3.6(a)圖3.6(b)11、I2、I3、I4。I1I11Q電阻的功率?！绢}5】：已知電路的網(wǎng)孔方程為:61-51+U=5TOC\o"1-5"\h\z1 2I=2< 2-21+51-U=01 3I-I=-3I1 3畫出該電路的一種可能的結(jié)構(gòu)形式?！绢}6】：試用網(wǎng)孔分析法求圖示電路中的電流4。/及電壓。O

【題11］：所示電路的節(jié)點(diǎn)方程為:、、 、 P=W,并說(shuō)明該電流源是供出還是吸收功率。【題13］：電路如圖3.17所示，欲使3Q電阻的功率為零，求R值。R eR e R+Roa【題14］：已知某電路的節(jié)點(diǎn)方程為:一0.5。-U=1TOC\o"1-5"\h\z2 31—0.5。+1.6。-0.lt/=01 2 3-U-0.lt/+3.1。=011 2 3⑴畫出此電路的最簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)形式；⑵證明節(jié)點(diǎn)2與節(jié)點(diǎn)3之間公共支路中的電流為零?！绢}15】：圖3.18所示的電路中，已知尺2=尺尺，試應(yīng)用節(jié)點(diǎn)分析法證明:oabR+R【題16］：已知某電路的節(jié)點(diǎn)方程為:7。-U-2U=8ABC\-U+5U—4U=-2ABC試畫出該電路的一種可能的結(jié)構(gòu)形式。1Q，用節(jié)點(diǎn)分析法求電壓U1、U2及U3。并求電流/。/=1A時(shí)的色值?！绢}20］：試用節(jié)點(diǎn)分析法求圖3.22所示電路中電流源兩端的電壓。1S1S第三章電阻電路的一般分析方法【題1】：【題2】：I+3-1=0;I+1+2=0;I-3-1=0;31-3+1-3/-I+1=0;1 3 1 2 2 4 1 2 4 3解得：4=1.5A,/°=0.5A,/=1.5A,/4=-3.5Ao【題3］：［解答J 2 3 4-/=24+123=18+6=-18-24「655A【題4】：［解答］「(2+2+2》-21-21+(3+2+1)/I1 2+4=12+2=-6【題5】：［解答］答案不唯一，有多解?！绢}6】：［解答］設(shè)4A電流源兩端電壓為U,-3,參考方向如下列圖(2+8)J1-SxS=24+17

.+2+6)『廠6月=-U-6J2-2x6+(2+4+6)I3=121口一」1=4解得%=2J3A各網(wǎng)孔電流為4、【題7】：［解答］G+5+8)/+4x5+2x8=-18;解得/=—3.6A；U=—68V。【題8】：［解答］去掉10Q支路，設(shè)網(wǎng)孔電流如下列圖/=—4<-31+(3+k》-61=-30；-61+(6+6)I；301b c解得[I=-4.5AbI=0.25AI=I—/a=—0.5AibH=1-I=—4.75A。2bcI=3Al 3【題9】：［解答］設(shè)15A電流源兩端電壓為設(shè)15A電流源兩端電壓為S(1+2)I+U,-2x10=0(3+4)。-15)-4(-5)-U'=0解得/=105A；[/=-lVo【題10］：［解答］選節(jié)點(diǎn)d為參考點(diǎn)(111、T(111、T+T+7U\326)(11Yrin

7+7V36)門1U--U

b2=--5

3153)--U3)--U+1632)(1 1、-+-U【題11］:［解答］IR1【題11］:［解答］IR1+R1 ..U一1R+R11、2***一+—U.U2=IS1IR+RR)11 2 5---U=-1+1一IS23S1(1 1、—+1IR5 6)S3【題12］：［解答］W；供出功率?！绢}13］：［解答］用節(jié)點(diǎn)法-'R用節(jié)點(diǎn)法-'RU1U2=-6-7+1；令U1=0；解得R=1Q?！绢}14］：［解答］⑴電路如圖：1S□JS必0.13ISJoisIS1 十RO--U

RO-工URIRO--UR1U--U-1R21oA+—+—URR卜）7b（1 1+——十——rU3a--UR3*+—UaOR o R+Rao又因R，代入上式；故有U34=U14R

b—R+Rb【題16］：［解答］該電路的一種可能的結(jié)構(gòu)形式：（本答案不唯一，可有多解）ISA+【題17ISA+【題17］：［解答］已知U4=1V,列節(jié)點(diǎn)①、②、③方程式2U-U-1=-11 2-U+3U-U=0-U+3U=1解得U1=0解得U1=0.08V，U2=015V，U3="38V；電流I=（U4-U1）+U4-U3）+U2.54A?！绢}18］：［解答］（2+2）U-2（（2+2）U-2（4）-2U=2；-2U+（2+4）U=2；U=1.4V；U

c a=3.2V【題19］：［解答］選電壓源負(fù)端為參考點(diǎn)，設(shè)其余各節(jié)點(diǎn)電壓自左至右分別為％、U2、U3、（111A1-+—+-u-3U1=0;解得R=4.5。。x【題20］：［解答］選電壓源負(fù)端為參考點(diǎn):—UJ。+1+LU2-U3=0\ —U+U+1U=-2解得U=—1V；U=U—U—1X2=-4V2 3 3 3 1U=11【題21］：［解答］選節(jié)點(diǎn)f為參考點(diǎn):U=