电路分析习题课1-16.pdf

学习重点及难点学习重点及难点 第第第第1 1章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 . 功率的计算功率的计算 2 . R元件伏安关系（元件伏安关系（VAR） 3 .理想电压源、电流源的定义及理想电压源、电流源的定义及VAR 4 .基尔霍夫定律（基尔霍夫定律（KCL和和KVL） ? 学习难点学习难点学习难点学习难点 1 .电压源、电流源电压源、电流源VAR。 4 .基尔霍夫定律的运用。基尔霍夫定律的运用。 第第第第2 2章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 . 等效变换的概念等效变换的概念 2 .实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换 ? 学习难点学习难点学习难点学习难点 1 .正确认识等效变换的条件和目的正确认识等效变换的条件和目的 2 .根据理想电压源及电流源的特点及等效变换可知： 凡是 根据理想电压源及电流源的特点及等效变换可知： 凡是与电压源并联与电压源并联的元件，在求其它支路电压、电流 时不起作用，可视为 的元件，在求其它支路电压、电流 时不起作用，可视为开路开路; 凡是凡是与电流源串联与电流源串联的元件，在求其它支路电压、电流 时不起作用，可视为 的元件，在求其它支路电压、电流 时不起作用，可视为短路短路。 第第第第3 3章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 .网孔电流法网孔电流法 2 .节点电压法节点电压法 ? 学习难点学习难点学习难点学习难点 1 .网孔电流法的推广应用。网孔电流法的推广应用。 2.节点电压法的推广应用。节点电压法的推广应用。 第第第第4 4章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 .叠加定理叠加定理 2 .戴维南定理、诺顿定理及最大功率传递定理戴维南定理、诺顿定理及最大功率传递定理 ? 学习难点学习难点学习难点学习难点 1 . 叠加定理的应用叠加定理的应用 2 . 戴维南定理及最大功率传递定理的应用戴维南定理及最大功率传递定理的应用 第第第第6 6、7 7章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 .一阶电路的零输入、零状态和全响应一阶电路的零输入、零状态和全响应 2 .一阶电路的阶跃响应和冲激响应一阶电路的阶跃响应和冲激响应 3 .一阶电路的三要素法一阶电路的三要素法 4 .零输入、零状态、暂态分量及稳态分量的概 念及计算 零输入、零状态、暂态分量及稳态分量的概 念及计算 学习难点学习难点学习难点学习难点 1 .如何应用三要素法求解一阶动态电路的响应如何应用三要素法求解一阶动态电路的响应 第第第第8 8、9 9章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 .相量法相量法 2.阻抗和导纳概念及物理含义阻抗和导纳概念及物理含义 3 .正弦稳态电路的分析计算，能熟练绘制相量图辅助 计算。 正弦稳态电路的分析计算，能熟练绘制相量图辅助 计算。 4 .有功、无功、视在及复功率的物理意义及计算有功、无功、视在及复功率的物理意义及计算 5 .功率因数的计算及物理含义功率因数的计算及物理含义 6 . 最大功率传输最大功率传输 ? 学习难点学习难点学习难点学习难点 1 .正弦稳态电路的分析计算。正弦稳态电路的分析计算。 2 .有功、无功、视在及复功率的计算。有功、无功、视在及复功率的计算。 第第第第1010章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 .同名端的概念及判定同名端的概念及判定 2.耦合电感的去耦等效电路的计算 （包括耦合电感的串联、并联及 耦合电感的去耦等效电路的计算 （包括耦合电感的串联、并联及T型去耦等效电路的 计算） 型去耦等效电路的 计算） 3. 空芯变压器的计算空芯变压器的计算 4. 理想变压器的变压、变流、变换阻抗的性质及计算理想变压器的变压、变流、变换阻抗的性质及计算 学习难点学习难点学习难点学习难点 T型去耦等效电路的计算；空芯变压器的计算型去耦等效电路的计算；空芯变压器的计算 第第第第1111章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 串联、并联谐振的条件、特点及谐振频率的计算串联、并联谐振的条件、特点及谐振频率的计算 第第第第1212章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 .三相对称电路二种连接方式 中线电量和相电量 的关系。 三相对称电路二种连接方式 中线电量和相电量 的关系。 2 .对称三相电路的分析计算。对称三相电路的分析计算。 3 . 三相电路有功、无功功率的计算。三相电路有功、无功功率的计算。 4.三相功率的测量方法。三相功率的测量方法。 ? 学习难点学习难点学习难点学习难点 1 .对称三相电路的计算。对称三相电路的计算。 2.三相电路功率的计算。三相电路功率的计算。 第第第第1313章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 .非正弦周期电流电路电流、电压有效值及平 均功率的计算。 非正弦周期电流电路电流、电压有效值及平 均功率的计算。 2 .非正弦周期电流电路的计算方法及步骤。非正弦周期电流电路的计算方法及步骤。 ? 学习难点学习难点学习难点学习难点 非正弦周期电流电路的计算非正弦周期电流电路的计算 第第第第1414章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 .部分分式展开法部分分式展开法 2 .电路元件的运算电路模型电路元件的运算电路模型 3 .用运算法分析计算动态电路响应用运算法分析计算动态电路响应 ? 学习难点学习难点学习难点学习难点 运算法的应用。运算法的应用。 第第第第1616章章章章 学习重点学习重点学习重点学习重点 1 .二端口网络二端口网络Y、Z方程及其参数的计算。方程及其参数的计算。 + + 2A 2I1 4V 8 2 4 2 I1 I 例例1 用网孔电流法求用网孔电流法求I 1231 2(224)42 mmm IIII+= 解：网孔电流均取顺 时针方向 解：网孔电流均取顺 时针方向 121 (82)224 mm III+=+ 11m II=附加方程 3 2 m IA= 23mm III=则： Im2 Im3 + + 2A 2I1 4V 8 2 4 2 I1 I Im1 例例2 列写电路的结点电压方程列写电路的结点电压方程 3 1 2 V4 n3 =u n1n2n3 1114 (1)1 23225 U uuu+= + + n1n2 111 ()3A 225 uu+= 与电流源串接的电 阻不参与列方程。 与电流源串接的电 阻不参与列方程。 附加方程：附加方程：U= Un2 注意 1V 23 2 1 5 3 4V U 4U 3A 解解 例例3 利用叠加定理求图示电路的 电压 利用叠加定理求图示电路的 电压 U. 解：当12V电压源作用时 当3A电流源作用时： VU412 36 3 )1( = + = VU633 36 6 )2( = + = VUUU10 )2()1( =+= 例例4 图示电路中图示电路中N为含源线性电阻网络，已知当为含源线性电阻网络，已知当 US=5V时，时，U=3V； US=0V时，时，U=-2V 。则当。则当US=-5V 时，时，U 为为 A. -3 VB. 3 VC. -7 VD. -5 V USU N + - 1 1 2 2 答：（）答：（）C 例例5 试用戴维南定 理求图示电路中的 电流 试用戴维南定 理求图示电路中的 电流I 解：用戴维南定理：解：用戴维南定理： 1、求、求UOC VU OC 1266340=+= 2、求等效电路、求等效电路Ro 用直流接化简法：用直流接化简法： Ro=40 A R U I OC 1 . 2 10 21 20 0 = + = + 126V 40 20 a b I 例6 图示电路中，求例6 图示电路中，求i1 1( (t) )mA5)0(= L i 10mA 20 60 10mH i1 iL mA iiiti t t )e5 . 25 . 7( e)()0()()( 3 108 1111 + = += 解解:求三要素：求三要素： S R L mAi mAi mAii LL 3 0 1 1 10 8 1 5 . 7)( ;5510)0( ;5)0()0( + + = = = = 例例7 电路如图所示，当电路如图所示，当t=0时开关闭合，闭合前电 路已处于稳态。求 时开关闭合，闭合前电 路已处于稳态。求t0 时的时的uC(t)、 i(t)，。，。 + _ + _ 36V 2k 4k 6k 100F 12V i = 0t mA2 462 1236 )0( = + = i 解解: ?求?求uC(0+) Viuu CC 32)0(236)0()0(= + 画画t= 时等效电路时等效电路?求?求uC() VuC2736 62 6 )(= + = + - uC() ?求?求 R0=26=1.5K =R0C=150ms Veeuuutu tt CCCC +=+= + 15 . 0 527)()0()()( ?求?求uC(t) 、i(t) + _ + _ 36V 2k 4k 6k 100F 12V i mAe k tu ti t C += = 15. 0 6 5 6 27 6 )( )( 例例8 图示互感电路中，图示互感电路中，ab端开路，端开路，t=0时开关闭 合，则 时开关闭 合，则t0时的时的u(t)为为: . . + _ _ + 12V 2 2H1H 1H 2 a b u t = 0 A. B. C. D. 3eV t 3eV t 3 2 eV t 3 2 eV t 答（）答（）C 例例9 某负载吸收的无功功率为某负载吸收的无功功率为60Kvar, 若 其视在功率为 若 其视在功率为120KVA,则其功率因数为则其功率因数为 0.866 根据根据 2 1 sin 2 3 cos1 sin 2 Q S = = 例例10 图示正弦交流电路，已知图示正弦交流电路，已知=314rad/s，电 压表、电流表的读数均为有效值，电路吸收的功 率 ，电 压表、电流表的读数均为有效值，电路吸收的功 率P=2000W，求，求R1、R2和和L 解解: =13 3 20 150 2 2 I U R ()PRR：I=+ 21 2 由 = =+15 3 20 2000 22 21 I P RR 得得: 1 2R = ()()mHL I U LRR6 .27310 3 20 200 22 21 =+ I ? + U ? Z1 + + 1 U ? Z2 2 U ? I ? 例例11 图示电路，外施电压为工频电压，其有效值 为 图示电路，外施电压为工频电压，其有效值 为50V，电流 的有效值为，电流 的有效值为2A，电路消耗的总功率为，电路消耗的总功率为 100W， Z1的无功功率为的无功功率为-40Var， Z2的有功功率为的有功功率为 20W，求，求Z1、Z2和和U2 U ? 解解:100100SUIVAPW= 得得: ()() 1122 12 2222 20 105 10 PQPQ ZjjZjj IIII =+=+=+ 故总无功功率为：故总无功功率为：Q0 Var 12 80PPPW= 2 20PW=且 根据有功功率守恒：根据有功功率守恒：PP1+P2 21 40QQQVar= 22 22.4UZ IV= 根据无功守恒：根据无功守恒：QQ1+Q2 VU380 l = R = 40 1 30 C = C A B R 1 C 1 C 1 C R R 例例12 图示对称三相电路中，已知电源线电压 求三相负载功率 图示对称三相电路中，已知电源线电压 求三相负载功率P。 VU c RZ p 220 50) 1 ( 22 = =+= 相电压 解：解： 2 220 4.4 50 ;32.32 p AA U IA Z pI RpPKW = = 总 40 3cos3 380 4.42.32 50 ll pU IKW= 总 或或 例例13 电路如图所示。电路如图所示。Z x为何值时，它消耗的 平均功率最大 为何值时，它消耗的 平均功率最大?并求此最大功率并求此最大功率Pmax。 + s UMYj ? 11 2 Lj X Z () 11 2 Z M 解：从付边看进去的 戴维南等效电路 解：从付边看进去的 戴维南等效电路 戴维南等效阻抗：戴维南等效阻抗： () 11 2 2 Z M LjZ eq += 开路电压开路电压： sOC UMYjU ? 11 = + s UMYj ? 11 2 Lj X Z () 11 2 Z M Vj j j Z U MjUMYjU s sOC ? ? ? ? 452222 1010 020 2 11 11 =+= + = = () 8 . 92 . 0 1010 4 10 11 2 2 j j j Z M LjZ eq += + +=+= 时当8 . 92 . 0jZZ eqX = 消耗的功率最大消耗的功率最大 ()() W R U P eq OC 10 2 . 04 22 4 2 2 max = = 例例14图示电路中， 则电压表 图示电路中， 则电压表V的（有效值）读数为的（有效值）读数为， 功率表 ， 功率表W的读数为的读数为。 ( )()Attticos10023sin20025 S += iS V 2 W V2 * * 21 : V344 WIP V n U U VIU s s 90)82( 12 248 2 11 11 21 111 =+= = = WIP V n U U VIU s s 250)82( 20 408 2 22 12 22 212 =+= = = 340W 解解:(1)基波作用时基波作用时 (2)二次谐波作用时二次谐波作用时 22 22122 12 4 34 340 UUUV PPPW =+= =+= 则则: 例例15 0)0( = L i (2) 画运算电路画运算电路 sL1s= s 1 1s 11 = = sC V1)0(= c u 解解 (1) 计算初值计算初值 电路原处于稳态，电路原处于稳态，t =0 时开关闭合，试用运算 法求电流 时开关闭合，试用运算 法求电流i(t)。 1V 1H 1 1F i + - 1 1/s s 1 1/s I(s) + - 1 + - uC(0-)/s (3) 应用回路电流法应用回路电流法 1/s s 1 1/s I