《電路分析基礎(chǔ)》第二版 習(xí)題及解析 第4章

PAGE1PAGE71習(xí)題44.1電路如題4.1圖所示，試用疊加定理求U。解：(a)9V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的電路分解圖為：由電阻的串聯(lián)分壓公式可得：2A電流源單獨(dú)作時(shí)時(shí)的電路分解圖為：根據(jù)疊加定理，(b)8V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的電路分解圖為：

3A電流源單獨(dú)作用時(shí)的電路分解圖為：由分流公式可得：根據(jù)疊加定理，4.2電路如題4.2圖所示，試用疊加定理求Ux。解：(1)4V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的電路分解圖如右圖所示：由KVL得：由歐姆定律得：解得(2)2A電流源單獨(dú)作用時(shí)的電路分解圖如下圖所示：由KCL得：由KVL得：解得根據(jù)疊加定理，4.3電路如題4.3圖所示，N0是一無源線性網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)US=1V，IS=1A時(shí)，U3=5V；當(dāng)US=10V，IS=5A時(shí)，U3=35V。試求當(dāng)US=5V，IS=10A時(shí)，U3解：由線性網(wǎng)路的疊加性可得：將已知條件代入可得：解得,當(dāng)US=5V，IS=10A時(shí)，4.4電路如題4.4圖所示，已知Us1=10V，Us2=15V。當(dāng)開關(guān)S在位置1時(shí)，毫安表讀數(shù)為40mA；當(dāng)開關(guān)S在位置2時(shí)毫安表讀數(shù)為60mA。求當(dāng)開關(guān)S在位置3時(shí)，毫安表讀數(shù)為多少？解：開關(guān)在位置1時(shí)，電流表的讀數(shù)就是電流源Is單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的電流分量為40mA；開關(guān)在位置2時(shí)，電流表的讀數(shù)即為電流源Is和電壓源Us1共同作用產(chǎn)生的電流，為-60mA，說明電壓源Us1單獨(dú)作用產(chǎn)生的電流分量為-100mA；開關(guān)在位置3時(shí)，電流表的讀數(shù)為電流源Is和電壓源Us2共同作用產(chǎn)生的電流；因?yàn)閁s2=（-1.5）Us1，根據(jù)齊次性，電壓源Us2單獨(dú)作用產(chǎn)生的電流分量為-100×（-1.5）=150mA根據(jù)疊加定理，開關(guān)在位置3時(shí)，電流表的讀數(shù)為40+150=190mA

4.5電路如題4.5圖所示，已知N的端口電壓、電流關(guān)系為u=i+2。試用替代定理求解i1。解：由KCL得：①又u=i+2②聯(lián)立①②解得u=3V由替代定理將原電路變換為4.6求題4.6圖所示電路在I=2A時(shí)，20V理想電壓源發(fā)出的功率。解：由替代定理可將原電路簡化為右圖所示：由KCL得：由KVL得：解得20V理想電壓源發(fā)出的功率

4.7電路如題4.7圖所示，求電阻R分別為3Ω和7Ω時(shí)的電流I。解：此題應(yīng)用戴維南定理求解。(1)斷開R所在支路求有源二端網(wǎng)路的戴維南等效電路①求UOC設(shè)參考點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)電壓如圖所示由節(jié)點(diǎn)電壓方程可得：②求RO(2)原電路等效為R為3Ω時(shí)，R為7Ω時(shí),4.8某有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓為20V，如果外電路接以10Ω電阻，則該電阻上的電壓為10V。試求該二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路和諾頓等效電路。解：設(shè)該二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路為：由已知條件得：當(dāng)外電路接以10Ω電阻，則該電阻上的電壓為10V，可得∴戴維南等效電路為：諾頓等效電路為：4.9求題4.9圖所示電路的戴維南等效電路和諾頓等效電路。解：(a)方法一：先求戴維南等效電路①求Uoc列寫節(jié)點(diǎn)電壓方程解得②求Ro③戴維南等效電路為：諾頓等效電路為：方法二：先求諾頓等效電路①求Isc列寫網(wǎng)孔方程解得②求Ro③諾頓等效電路為：戴維南等效電路為：(b)方法一：先求戴維南等效電路①求Uoc列寫網(wǎng)孔方程解得②求Ro③戴維南等效電路為：諾頓等效電路為：

2．方法二：先求諾頓等效電路①求Isc列寫節(jié)點(diǎn)電壓方程解得，，；②求Ro③諾頓等效電路為：戴維南等效電路為：

4.10題4.10圖所示電路，N為有源二端網(wǎng)絡(luò)。已知開關(guān)S1、S2均斷開時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.2A；當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電流表的讀數(shù)為3A。求S1斷開，S2閉合時(shí)電流表的解：設(shè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路為由已知條件可得可解得,∴S1斷開，S2閉合時(shí)：I=4.11題4.11圖(a)所示電路，N為線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，已知U2=12.5V。若將網(wǎng)絡(luò)N的端口直接短路，如題4.11圖(b)所示，則電流I為10A。試求網(wǎng)絡(luò)N在AB端的戴維南等效電路。解：設(shè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路為

則(a)(b)兩圖可等效為對應(yīng)(a)圖，由節(jié)點(diǎn)電壓法可得(1)對圖(b)，列寫KCL方程，可得(2)聯(lián)立(1)、(2)可得，4.12求題4.12圖所示電路的戴維南等效電路。解：(a)①求Uoc因?yàn)镮=0，受控電流源2I=0，，故②求Ro（外加電源法）由KCL得：由KVL得：③戴維南等效電路為(b)①求Uoc因?yàn)殚_路，所以I=0，由KVL得，解得②求Ro（外加電源法）由KCL得：由KVL得：③戴維南等效電路為4.13用諾頓定理求題4.13圖所示電路的I。解：斷開20Ω所在支路，求AB左端有源二端網(wǎng)絡(luò)的諾頓等效電路(1)求ISC(2)求Ro(3)原電路可等效為4.14題4.14圖所示電路中，N為有 源二端網(wǎng)絡(luò)，用內(nèi)阻為50kΩ的電壓表測得開路電壓為60V；用內(nèi)阻為100kΩ的電壓表測得開路電壓為80V。求該網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路，并求當(dāng)外接負(fù)載電阻RL為多大時(shí)，RL上可獲得最大功率，最大功率為多少？解：設(shè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路為由已知條件得：解得，外接負(fù)載電阻時(shí)等效電路為由最大功率傳遞定理可知：當(dāng)RL=Ro=50kΩ時(shí)，RL上可獲得最大功率，最大功率

4.15題4.15圖所示電路，問R為多大時(shí)，它吸收的功率最大，并求此最大功率。解：斷開R所在支路，求有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路求Uoc網(wǎng)孔方程為：解得；求Ro原電路等效為由最大功率傳遞定理可知：當(dāng)R=Ro=1Ω時(shí)，R上可獲得最大功率，最大功率

4.16題4.16圖所示電路中，RL可任意改變，問RL為何值時(shí)其上可獲得最大功率，并求該最大功率PLmax。解：斷開RL所在支路，求有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路求Uoc設(shè)網(wǎng)孔電流如圖所示，列寫網(wǎng)孔電流方程：解得；求Ro原電路等效為由最大功率傳遞定理可知：當(dāng)RL=Ro=6Ω時(shí)，RL上可獲得最大功率，最大功率4.17電路如題4.17圖所示，N0為僅由電阻組成的無源線性網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)R2=2Ω，US=6V時(shí)，測得I1=2A，U2=2V。當(dāng)R2'=4Ω，US'=10V時(shí)，測得I1'=3A。試根據(jù)上述數(shù)據(jù)求電壓U2'。解：根據(jù)互易定理可得：其中，可得解得4.18電路如題4.18圖所示，已知R1=24Ω，R2=5Ω，R3=40Ω，R4=20Ω，R=2Ω，US=24V。試用互易定理求電流I。解：由互易定理形式一可知所求電流I與下圖中的I相等，由KCL可得

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