电路分析基础第4章习题答案ppt课件

.,4-1求图题4-1所示单口网络的VCR。,列节点方程求解,解,则得,.,4-2试用外施电源法求图题4-2所示含源单口网络的VCR，并绘出伏安特性曲线。,解,得,.,4-3试求图题4-3所示电路的VCR。,设端口电压和端口电流如图所示,解,.,4-4在图题4-4电路中已知N的VCR为5u=4i+5。试求电路中各支路电流。,解,求方框内的电路与N的接口处的VCR。,列节点方程,解方程组,得,得,.,则可得：,4-4在图题4-4电路中已知N的VCR为5u=4i+5。试求电路中各支路电流。,.,4-5试设法利用置换定理求解图题4-5所示电路中的电压uO。何处划分为好？置换时用电压源还是电流源为好?,对N1网络,解,得,对N2网络,得,N1,N2,.,把N1网络用电流为3A的理想电流源替代,解,4-5试设法利用置换定理求解图题4-5所示电路中的电压uO。何处划分为好？置换时用电压源还是电流源为好?,N1,N2,.,4-6电路如图题4-6(a)所示，uS=12V，R=2k，网络N的VCR如图题4-6(b)所示，求u和i，并求流过两线性电阻的电流。,左边网络端口的伏安关系为：,解,(a),可画出其伏安特性曲线，如图(b)所示,则端口的电压和电流为:,.,4-6电路如图题4-6(a)所示，uS=12V，R=2k，网络N的VCR如图题4-6(b)所示，求u和i，并求流过两线性电阻的电流。,解,(a),把右边的网络N用一个理想电压源替换，如图(c)所示,.,4-7试用习题4-1、4-2、4-3所得结果，绘出图题4-1、4-2、4-3所示三个单口网络的等效电路。试对上述三种情况的等效电路做出结论。,解,对伏安关系，里面的k表示与电压源串联的电阻值，m表示电压源的大小，如果m=0，则电路只等效成一个电阻元件。,.,4-8对于含有一个受控源的单口电阻网络，有时用下述方法去求输入电阻Ri是很简便的。其方法为：（1）先设x=1，x为受控源的控制量；（2）运用KCL及KVL设法算得u及i；（3）根据u=Rii算得Ri。试用这一方法求解练习题4-6。,解,(a)假设u=1V,.,4-8对于含有一个受控源的单口电阻网络，有时用下述方法去求输入电阻Ri是很简便的。其方法为：（1）先设x=1，x为受控源的控制量；（2）运用KCL及KVL设法算得u及i；（3）根据u=Rii算得Ri。试用这一方法求解练习题4-6。,解,(b)假设u=1V,.,4-8对于含有一个受控源的单口电阻网络，有时用下述方法去求输入电阻Ri是很简便的。其方法为：（1）先设x=1，x为受控源的控制量；（2）运用KCL及KVL设法算得u及i；（3）根据u=Rii算得Ri。试用这一方法求解练习题4-6。,解,(c)假设i1=1A,.,4-9求图题4-7所示电路的输入电阻Ri。已知=0.99。,在图上标出参考方向,解,.,4-10对图题4-8(a)所含无伴电压源电路，试证明图题4-8(b)所含有伴电压源电路与它是等效的。,解,图(a)中,图(b)中,所以图(a)与图(b)等效。,.,4-11R-2R电阻阵列组件如第章图题3-18(a)所示，如何联接端钮以得到R/2、2R/3、R、8R/3，5R/3、2R、3R及4R的等效电阻？,解,.,4-11R-2R电阻阵列组件如第章图题3-18(a)所示，如何联接端钮以得到R/2、2R/3、R、8R/3，5R/3、2R、3R及4R的等效电阻？,.,4-11R-2R电阻阵列组件如第章图题3-18(a)所示，如何联接端钮以得到R/2、2R/3、R、8R/3，5R/3、2R、3R及4R的等效电阻？,.,4-11R-2R电阻阵列组件如第章图题3-18(a)所示，如何联接端钮以得到R/2、2R/3、R、8R/3，5R/3、2R、3R及4R的等效电阻？,.,4-12试证明：（1）各串联电阻消耗功率的总和等于其等效电阻所消耗的功率。,串联电阻消耗的功率总和为：,解,.,4-12试证明：（2）各并联电导消耗功率的总和等于其等效电导所消耗的功率。,并联电导消耗的功率总和为：,解,.,4-13求图题4-9所示各电路的等效电路。,.,4-14试求图题4-10所示各电路的等效电路。,因为两点之间的电压与路径无关，则,解,.,4-14试求图题4-10所示各电路的等效电路。,解,.,4-14试求图题4-10所示各电路的等效电路。,解,a、b之间相当于导线相连接。,.,4-15对一个实际电源，在其端电压、电流为非关联参考方向下，测得它们间的关系如下表所示：,（1）绘出u-i特性。,解,.,（2）建立适用于0i10A范围内的电路模型。,解,在0i10A范围内，3个采样点在一条直线上，设,把表中的数据代入式子中,解得,即,4-15对一个实际电源，在其端电压、电流为非关联参考方向下，测得它们间的关系如下表所示：,.,（3）使用这一模型，预计流入接于该电源两端的5.8电阻中的电流。,（4）使用这一模型预计电源的短路电流是多少？,（5）实际的短路电流是多少？,4-15对一个实际电源，在其端电压、电流为非关联参考方向下，测得它们间的关系如下表所示：,解,解,由表中可以得出，实际的短路电流是40A。,解,.,（6）为什么（4）、（5）不一致？,4-15对一个实际电源，在其端电压、电流为非关联参考方向下，测得它们间的关系如下表所示：,对于实际的电源都是有内阻的，随着电流的升高，由于发热功率的增加，电阻都会有所升高，从而造成电流值的下降。,解,.,4-16用戴维南定理求图题4-11电路中流过20k电阻的电流及a点电位Ua。,对左边进行戴维南变换,解,则流过20k电阻的电流为：,.,4-17图题4-12所示电路中，4个电阻均改为1，电源电压改为10V，试求ab端的等效电路。试就原电路图及等效电路图，比较下列各项：（1）两种情况电阻R4的功率；（2）两种情况电路中产生的功率；（3）两种情况时ab端左侧部分损耗的功率。,解,戴维南等效电阻为,.,（1）电阻R4的功率,图（a）计算得到的功率,图（b）计算得到的功率,（2）电路中产生的功率,图（a）中产生的功率,图（b）中产生的功率,.,（3）两种情况时ab端左侧部分损耗的功率,图（a）中左侧部分损耗的功率,图（b）中左侧部分损耗的功率,.,4-18图题4-12所示电路中，若电源电压改为100V，R1=10，R4=5，R2=R3=R，问R为何值时，电阻R4的电压为最大？,列方程,解,电阻R4的电压为：,得,.,根据VCR特性曲线，可写出其u、i关系表达式为：,解,4-19测得某单口网络在关联参考方向下的VCR如图题4-13所示，试求它的戴维南等效电路。,则：,可画出其戴维南等效电路,.,4-20试用戴维南定理求解例4-2。,解,开路时，i=0,端口的伏安关系为,.,4-21,解,设原电路的戴维南等效电路与电压表的连接电路如图所示,可得,则实际电压为90V。,.,4-22在分析含理想二极管电路时，需先确定二极管是否导通，运用戴维南定理可很方便地解决这一问题。理想二极管导通时，其电阻可视为零；当截止时，其电阻可视为无限大。设含理想二极管电路如图题4-14所示，试求电流i。,判断二极管是否导通，可先把二极管断开，如果二极管的阳极电位比二极管的阴极电位高，则二极管导通，否则二极管截止。,解,断开二极管，则二极管的阳极电位为,二极管的阴极电位为,可知,则二极管截止，二极管相当于开路。,则,.,4-23电路如图题4-15所示，已知非线性元件A的VCR为u=i2，试求u，i和i1。,对元件A以外的电路进行戴维南变换,解,解得,等效电阻Ro为,.,4-23电路如图题4-15所示，已知非线性元件A的VCR为u=i2，试求u，i和i1。,画出戴维南等效电路,根据已知条件,由图可得,则,或,.,4-23电路如图题4-15所示，已知非线性元件A的VCR为u=i2，试求u，i和i1。,（1）当i=1A时,（2）当i=2A时,.,4-24试求图题4-16所示电路中流过两电压源的电流。可从虚线处分解两个单口网络后做。,可分别求解两个单口网络的戴维南等效电路,解,.,其戴维南等效电路为：,其戴维南等效电路为：,.,两部分电路合并,.,把右边网络用理想电流源置换,.,把左边网络用理想电流源置换,.,4-25试求图题4-17所示电路中流过两电压源的电流。,可分别求解两个单口网络的戴维南等效电路,解,.,4-25试求图题4-17所示电路中流过两电压源的电流。,可得,.,右边电路的戴维南等效电路为：,两部分电路合并,.,4-25试求图题4-17所示电路中流过两电压源的电流。,把右边电路用理想电流源替换,.,4-25试求图题4-17所示电路中流过两电压源的电流。,把左边电路用理想电压源替换,.,4-26用诺顿定理求图题4-18电路的电流i。,（1）求短路电流,解,（2）求等效电阻,.,4-26用诺顿定理求图题4-18电路的电流i。,（3）画诺顿等效电路,.,4-27试求图题4-19所示单口网络的诺顿等效电路。,（1）求短路电流,解,解得,KCL：,KVL：,.,4-27试求图题4-19所示单口网络的诺顿等效电路。,（2）求等效电阻,（3）画诺顿等效电路,.,4-28求图题4-20所示电路的诺顿等效电路。已知R1=15，R2=5，R3=10，R4=7.5，uS=10V及iS=1A。,解,（1）求短路电流,.,（2）求开路电压,则等效电阻为,那么诺顿等效路为,.,4-29电路如图题4-21所示。（1）若RL=3k，试求RL获得的功率；（2）求RL能获得的最大功率；（3）试求RL获得20mW功率时的电阻值。,解,对电路进行戴维南变换,.,4-29电路如图题4-21所示。（1）若RL=3k，试求RL获得的功率；（2）求RL能获得的最大功率；,画出原电路的戴维南等效电路,（1）,（2）可知当RL=1k时能获得最大功率,.,4-29电路如图题4-21所示。（3）试求RL获得20mW功率时的电阻值。,.,4-30电路如图题4-22所示。,（1）求R获得最大功率时的数值；,先进行戴维南变换,解,a、求开路电压UOC,.,b、求等效电阻Ro,.,（2）求在此情况下，R获得的功率；,获得的最大功率为,4-30电路如图题4-22所示。,.,（3）求100V电源对电路提供的功率；,则100V电源对电路提供的功率为：3000W,4-30电路如图题4-22所示。,.,（4）求受控源的功率；,（5）R所得功率占电路内电源产生功率的百分比。,则受控源对电路提供的功率为：800W,吸收,4-30电路如图题4-22所示。,.,4-31电阻阵列组件内部结构如图题4-23所示，对外有4个端钮，试求下列端钮间的电阻值：1和2；2和3；3和4；4和1。,把10、40、10电阻组成的联结变换成Y联结,解,.,4-31电阻阵列组件内部结构如图题4-23所示，对外有4个端钮，试求下列端钮间的电阻值：1和2；2和3；3和4；4和1。,（1）1和2之间的电阻值,（2）2和3之间的电阻值,（3）3和4之间的电阻值,（4）4和1之间的电阻值,.,4-32试利用T-变换求解图题4-24所示电路中10V电压源的电流。,把电阻的T联结变换成联结,解,.,4-33图题4-25所示网络N中含电源及线性电阻，试根据图(a)、(b)中的电压、电流数据确定图(c)中的电压u。,解,把电路左边部分进行戴维南变换，如图中虚线框所示。,则(a)、(b)的等效电路如下图所示,.,可得,则,图(c)可等效变换为下图所示电路,.,4-34电路如图题4-26所示，非线性网络N的VCR为i=103u2、u0，式中i的单位为A，u的单位为V，试用分解方法求和i1、i2。,5V,N,3k,2k,i1,i2,i,u,解,求右边电路端口处的VCR，列节点方程,对电路两边的VCR进行联立求解,解得,.,4-34电路如图题4-26所示，非线性网络N的VCR为i=103u2、u0，式中i的单位为A，u的单位为V，试用分解方法求和i1、i2。,5V,N,3k,2k,i1,i2,i,u,解,把网络N用一个理想电压源替换，如图所示,.,4-35电路如图题4-27所示，已知当uS=4V，iS=0时，u=3V；当uS=0，iS=2A时，u=2V，求uS=1V，电流源用电阻R=2替代时，电压u为多少？,解,（1）当iS=0时，电流源开路，这是的u为开路电压uOC,（2）当uS=0时，电压源短路，与电流源相连的左端网络可看做一个电阻Req。,.,4-35电路如图题4-27所示，已知当uS=4V，iS=0时，u=3V；当uS=0，iS=2A时，u=2V，求uS=1V，电流源用电阻R=2替代时，电压u为多少？,解,则可得与电流源相连的左端网络的戴维南等效电路,当uS=4V，电流源用电阻R=2替代时，则可得,根据线性电路的比例性，当uS=1V时，则可得,.,4-36含理想二极管电路如图题4-28所示，当开关S由断开状态变为闭合状态时二极管将（1）由截止变为导通；（2）由导通变为截止；（3）保持导通；（4）保持截止。你将会选择哪一答案？计算二极管电流。,解,二极管的阳极电位为,P,N,（a）开关S断开时，二极管的阴极电位为,断开二极管,二极管的阳极电位阴极电位低，所以二极管截止,.,4-36含理想二极管电路如图题4-28所示，当开关