《电路分析基础试题》PPT课件.ppt

电路分析基础,作业习题,习题1-1,1-1 说明图(a),(b)中： (1) u、i的参考方向是否 关联？ (2) ui乘积表示什么功率？ (3) 如果在图(a)中u0, i0, i0, 元件实际 发出还是吸收功率?,答案：（1）关联， 非关联（2）吸收，发出（3）实际发出，实际发出,习题1-1答案,答案分析： (1) 图(a)中的u、i为关联参考方向;图(b)中的u、i为非关联参考方向. (2) 图(a)中p=ui表示吸收功率;图(b)中p=ui表示发出功率. (3) 图(a)中p=ui0表示发出的正功率,实际发出功率.,习题1-3,1-3 试校核图中电路所得解答是否满足功率平衡。（提示：求解电路以后，校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡，即元件发出的总功率应等于其他元件吸收的总功率）。,题1-3图,习题1-3答案,答案分析： 元件A：u、i参考方向非关联； PA=ui=(5)60=300W0，发出。 元件B、C、D、E： u、i参考方向关联； PB=ui=160=60W 0，吸收； PC=ui=260=120W 0，吸收； PD=ui=240=80W 0，吸收； PE=ui=220=40W 0，吸收。 P总发出=300W ；P总吸收=60+120+80+40=300W 电路所得的解答满足功率平衡。,1-4 在指定的电压 u 和电流 i 参考方向下，写出各元件 u 和 i 的约束方程。,习题1-4答案,1-5 试求图中电路中每个元件的功率。,1-8 试求题1-8中各电路的电压U，并分别讨论其功率平衡。,1-9 题1-9图中各受控源是否可看为电阻？并求各图中a,b端钮的等效电阻。,1-10电路如图所示，试求(1)图(a)中，i1与uab。,1-18 (1)已知图(a)中，R=2，i1=1A，求电流 i；,1-19 试求图示电路中控制量I1及电压U0。,2-1电路如图所示,已知,2-4求图示各电路的等效电阻 ，其中,解:由题意得 (a) 被短路,所以,2-4求图示各电路的等效电阻 ，其中,2-4求图示各电路的等效电阻 ，其中,(c) 当S处于打开时,相当于把 断路,所以此时: 则: 当S处于合上时,相当于把 短路或断路，所以此时:,2-5 用-Y等效变换法求题2-5图中a、b端的等效电阻：(1)将结点、之间的三个9电阻构成的变换为Y形；(2)将结点、与作为内部公共结点的之间的三个9电阻构成的Y形变换为形。,所以,(1),所以,(2),2-10 在图中 利用电源的等效变换求图中的电压 。,(b),2-11 利用电源的等效变换,求图示电路的电流 i,2-11 解:依题意一个电压源与一个电阻串联相当于一个电流源与一个电阻的并联。则有：,2-12利用电源的等效变换，求图示电路中电压比 已知,+,+,+,-,-,-,2-12 解:利用电源等效变换，有： 设流过两个 电阻的电流为i ，根据等效电路图列方程，有： 解方程，得:,2-14 试求图(a)和(b)的输入电阻,2-14 解:只含电阻及受控源或只含电阻的单口网络，其端口电压与端口电流的比值称为输入电阻。 (a)设外施电压为us，端口电流为 i ， 列方程： 解方程，得：,(b)设外施电压为us , 则,2-15 试求图(a) 和(b)的输入电阻 。,Ri,2-15 解a:设端口电流为 i，外施电压为uS , 有：,2-16 图示电路中全部电阻均为 ，求输入电阻 。,2-16 解:利用电阻的串并联及 等效变换将电路简化,再利用附加电源法得图为:,3-8 用网孔电流法求解电流 i5,3-12 用回路电流法求解如图所示电路中电流 及电压UO。,3-15列出图(a)、(b)中电路的结点电压方程。,图(a),解:结点电压方程： （G2G3)un1 G2un2 G3un3= is2 is1 G2un1 (G2G4)un2 =is2is5 -G3un1 (G3G6)un3=is5 is7,图(b),解：,3-16列出图(a)，(b)中电路的结点电压方程。,解:,图(b),(b),解:,3-18列出图(a)、(b)电路的结点电压方程。,解:,(b),3-20,解:如图列方程:,4-1,应用叠加定理求图示电路中电压,1) 电压源单独作用 2) 电流源单独作用,4-2 应用叠加定理求图示电路中电压U,(a),4-4：应用叠加定理求:(1) 图(a)中电压u2;,4-4：应用叠加定理求: (2) 图(b)中电压U.,(b),(1)5V电压源作用 (2)10V电压源作用,4-6 试求图示梯形电路中各支路电流、结点电压和Uo/Us 。其中Us=10V。,4-7图示电路中,当电流源is1和电压源us1反向时(us2 不变),电压uab是原来的0.5倍;当is1和us2反向(us1不变),电压uab是原来的0.3倍.问:仅is1反向(us1、us2均不变)，电压uab应为原来的几倍？,图示电路中 ， ，当开关S在位置1时，毫安表的读数为 ；当开关S合向位置2时，毫安表的读数为 。 如果把开关S合向位置3，则毫安表的读数为多少？,4-8,求图示电路的戴维宁和诺顿等效电路,4-9a,4-8：,求图中电路在ab端口的戴维宁等效电路或诺顿等效电路。,4-10：,a,4-10(a) 解：“倒退法”,4-10（b）,4-10（c）,解:(c),4-10（d）,4-11 图(a)所示含源一端口的外特性曲线画于图(b)中，求其等效电源。,4-11解：,求图示电路的等效戴维宁电路或诺顿电路,4-12,4-12:(b),4-12:(c),解,4-12:(d),解,4-17：,图示电路的负载电阻 可变，试问等于何值时可吸收最大功率？求此功率。,6-1 电容元件与电感元件中电压、电流参考方向如题6-1图所示，且知uC(0)=0，iL(0)=0，(1)写出电压用电流表示的约束方程；(2)写出电流用电压表示的约束方程。,6-3 题6-3图(a)中电容中电流 i 的波形如图(b)所示，现已知 u (0)=0。试求t =1s，t =2s和 t =4s 时电容电压 u 。,6-4 题6-4图(a)中L=4H，且i(0)=0, 电压的波形如题6-4图(b)所示，试求当t=1s, t=2s, t=3s 和 t=4s 时电感电流 i 。,6-7电路如图所示,其中L=1H, C2=1F。设us(t)=Umcos(t), is (t)=Ie- t ,试求uL(t)和iC2(t)。,6-8 求题6-8图所示电路中a、b端的等效电容与等效电感。,6-9 图中C1 = 2F, C2 = 8F; uC1(0)= uC2(0)=5V。现已知i=120e-5tA，求(1)等效电容C及uC表达式；(2) 分别求uC1与 uC2，并核对KVL。,解（1）等效电容,uC(0)= uC1(0)+uC2(0)=10V,6-9 图中C1 = 2F, C2 = 8F; uC1(0)= uC1(0)=5V。现已知i=120e-5tA，求(1)等效电容C及uC表达式；(2) 分别求uC1与 uC2，并核对KVL。,(2),6-10 图中L1=6H, i1(0)=2A, L2=1.5H, i2(0)=2A, u=6e-2t V，求(1)等效电容L及i表达式；(2)分别求i1与 i2，并核对KCL。,解（1）等效电感,i(0)= i1(0)+i2(0)=0V,6-10 图中L1=6H, i1(0)=2A, L2=1.5H, i2(0)=2A, u=6e-2t V，求(1)等效电容L及i表达式；(2)分别求i1与 i2，并核对KCL。,解(2),7-1 图7-1(a)所示电路开关S在t=0时动作, 试求电路在 t=0+时刻电压、电流的初始值。,7-1 图(b)所示电路开关S在t=0时动作, 试求电路在t=0+时刻电压、电流的初始值。,7-4 开关S原在位置1已久，t=0时合向位置2，求 和 。,解：零输入响应,7-5 图中开关S在位置1已久，t=0时合向位置2，求换路后的i(t)和,解：零输入响应,7-6 图示电路中，若t=0时开关S闭合，求电流i。,解：由题意得 (零输入响应),7-7 题7-7图所示电路中，已知电容电压,t=0 时开关闭合，求 t 0 时电流 i (t)。,解：零输入响应,电容以外的等效电阻Req为：用加压求流法。,电容以外的等效电阻Req为：用加压求流法。,7-9 图示电路中，若 t=0时开关S打开，求 和电流源发出的功率,解：由题意得(零状态响应),7-10 图示电路中开关S闭合前，电容电压 为零。在t=0时S闭合，求t0时的,解：零状态响应,7-11 题7-11图所示电路中开关 S 打开前已处稳定状态。t=0开关 S 打开，求t0时的uL(t)和电压源发出的功率。,解：零状态响应 开关打开后，除电感之外 的戴维宁等效电路为：开 路电压Uoc=14V，等效电 阻Req=10。,电压源实际为吸收功率,7-12图示电路中开关闭合前电容无初始储能，t=0时开关S闭合，求 时的电容电压 。,解：戴维宁等效电路为,零状态响应,求戴维宁等效电路,7-13 题7-13图所示电路，已知uC(0)0，t=0时开关闭合，求t0时的电压uC(t)和电流iC(t)。,解：零状态响应。 除电容外的戴维宁等 效电路为,解：零状态响应。,7-14 题7-14图所示电路，已知iL(0)0，t=0时开关闭合，求t0时的电流iL(t)和电压uL(t) 。,解:零状态响应,除电感外的戴维宁等效电路为,7-16 题7-16图所示电路中直流电压源的电压为24V, 且电路原已到达稳态, t=0 时合上开关S, 求: (1)电感 电流iL; (2)直流电压源发出的功率。,解: 全响应, 三要素法,7-17 题7-17图所示电路中开关打开以前电路已达稳态, t=0时开关S打开。求t0时的iC(t),并求t=2ms时电容的能量。,解: 全响应，三要素法。,7-17 题7-17图所示电路中开关打开以前电路已达稳态, t=0时开关S打开。求t0时的iC(t),并求t=2ms时电容的能量。,7-27 图示电路中，已知 求全响应,解：三要素法 t 0时，戴维宁等效为,7-27 图示电路中，已知 求全响应,当 t 0 时,加压求流法求Req(独立源置零),8-7 若已知两个同频正弦电压的相量分别为,其频率f=100Hz。求：(1)u1，u2的时域形式； (2) u1与u2的相位差。,解：(1),(2) u1与u2的相位差,8-10 已知题8-10图(a)中电压表的读数为V1:30V; V2:60V;题8-10图(b)中的V1:15V;V2:80V;V3:100V 电压表的读数为正弦电压的有效值)。求图中电压 uS的有效值US。,解:(a),8-10 已知题8-10图(a)中电压表的读数为V1:30V; V2:60V;题8-10图(b)中的V1:15V;V2:80V;V3:100V 电压表的读数为正弦电压的有效值)。求图中电压 uS的有效值US。,解:(b),8-11 如果维持例8-5图8-14所示电路中A1 的读数不变，而把电源的频率提高一倍，再求电流表A的读数。,例8-5 图8-14所示电路中的仪表为交流电流表，其仪表所指示的读数为电流的有效值，其中电流表A1的读数为5A，电流表A2的读数为20A，电流表A3的读数为25A，求电流表A和A4的读数。,例8-5 图8-14所示电路中的仪表为交流电流表，其仪表所指示的读数为电流的有效值，其中电流表A1的读数为5A，电流表A2的读数为20A，电流表A3的读数为25A，求电流表A和A4的读数。,8-11 如果维持例8-5图8-14所示电路中A1 的读数不变，而把电源的频率提高一倍，再求电流表A的读数。,8-16 图示电路中 求电压 。,9.12 如果题9-12图所示电路中R改变时电流I保持不变， L，C应满足什么条件？,I 保持不变，所以Y 不变， 即可考虑特殊情况，即R0 和R时Y 不变。,9.17(c) 列出如图所示电路的回路电流方程和结点电压 方程。已知uS14.14cos(2t)V。,9.23题9-23图中R1=R2=100, L1=L2=1H,C=100F，,求ZL能获得的最大功率。,戴维宁定理，求开路电压 和等效阻抗,求等效阻抗:加压求流法,9.25 把3个负载并联接到220V正弦电源上,各负载取用的功率和 电流分别为P1=4.4kW, I1=44.7A(感性);P2=8.8kW, I2=50A(感性); P3=6.6kW, I3=60A(容性)。求图9-25图中表A、W的读数和电路 的功率因数。,10-1 试确定图示耦合线圈的同名端,(a)同名端:1-2或1-2 (b) 同名端: 1-2，2-3，3-1,10-6 图示电路中R1=R2=1, L1=3, L2=2, M=2, U1=100V。求:(1)开关打开和闭合时的 电流I1 。,解:(1) 当S打开时，电路为顺向串联，等效电路(如图),当S闭合时，电路为异侧并联，等效电路(如图),11-6 求题11-6图所示电路在哪些频率时短路或开路？,11-6 求题11-6图所示电路在哪些频率时短路或开路？,11-6 求题11-6图所示电路在哪些频率时短路或开路？,11-6 求题11-6图所示电路在哪些频率时短路或开路？,11-7 RLC串联电路中， 求电路的谐振频率f0 , 谐振时的 电容电压UC。,11-9 RLC串联电路中, US=1V, 电源频率fS=1MHz, 发生谐振 时I(