电路与信号分析习题

电路与信号分析,习题课一,简单电路分析,一.计算图示电路中的瞬时输入功率,(a),(b),二.计算图示电路中各元件的功率,并说明是吸收功率还是产生功率,(a),解：选顺时针方向为回路的绕行方向。电流参考方向如图,(b),10,+-,-20V+,10V,解：选逆时针方向为回路绕行方向，电流方向如图所示,(c),解：选顺时针方向为回路的绕行方向。电流源上电压的参考方向如图所示,(d),解：选逆时针方向为回路的饶行方向，电流源上电压的参考方向如图所示,三.求各电路中的电压Uab及各元件的功率，并说明是吸收功率还是生产功率,解：设孔I，II的绕行方向为逆时针方向，各支路电路的参考方向如图所示，且i1=i3=5A由节点a的KCL方程：i1+i2-i3=0得i2=0因此Uab=20V,则P4=i22R=0PUS=USi2=0,I,II,由回路的KVL方程：,则回路I中：,由回路II的KVL方程：,三.求各电路中的电压Uab及各元件的功率，并说明是吸收功率还是生产功率,I,II,则回路中：,(b),I,II,解：设网孔I，II绕行方向为顺时针方向，各支路电流及其参考方向如图所示，且已知i1=1A,i2=4A,由节点c的KCL方程i1+i2-i3=0得i3=5A,Ucb=I3R=5*1=5v,P1=i32R=52*1=25W(吸收）又UIS2=Ucb=5V,则PUIS2=-UIS2I2=-5*4=-20W（产生）,回路I的KVL方程：,四、下图所示两个二端电路N1和N2，已知当u1=u2=5V时，i1=i2=1A,问这两个电路是否等效？反之若两者等效，则当u1=u2=5V时，问电流i1和i2是否相等？,(a),(b),因此若两者等效,则当u相等时,i也相等,反之,若u1=u2,i1=i2,而两者的VCR曲线不一定重合,因而这两个电路也不一定相等,五.图(a)所示电路中若将R支路断开,电路中那些变量不改变?若将is移去那些变量不改变,(a),解:1、R支路断开:,us、is不变；u2=us，因而u2也不变；i2=-is因此i2也不变；i1=i2+i3,而i3=0,则i1变小,2、将is移去,us=u2二者均不变；i3=us/R，所以i3也不变；i1=i2+i3，而i2=0，则i1减少，is始终不变,(b),图(b)所示电路中若将R短路，电路中那些变量不改变？,解：选回路的顺时针方向为逆时针方向,1.将R短路:,is,us不改变,u1=us,因而u1也不改变。回路的KVL方程为u2+u1-u3=0,即u1+u2=u3，而u3变为0，u1不变，所以u2变化,2.将us短路:,is不变,则u3=-Ris也不变。而u1变为0，由回路的KVL方程，即u1+u2=u3，由于u1变为0，u3不变，所以u2变大,六.求图示电路中:,(1)K未合上,时Uab=?Ubc=?I=?,(2)K合上时,Uab=?Ubc=?I=?,解：（1）K未合上时，Uab=22V,Ubc=4V,I=0,(2)K合上时，Uab=22V不变,选顺时针方向为回路绕行方向，回路电流I1,由KVL方程：6+4I1+I1-4-22=0解得I1=4A（方向如图）则I=I1=4A（电压源并电流源，电流源不起作用）Ubc=4-4*1=0V,七、化简下列电路,(a),(b),(c),(d),八、化简下列含受控源电源,上图经过初步化简得到下图:,解：采用加压求流法,设电路输入端a,b上加电压u后有电流i,各支路电流及其方向如图所示,由此画出最简图如右图：,九.求等效电阻,解：左图经过初步化简得到右图。设输入端a,b上加电压u后有电流I，各支路电流及其方向如图所示。,由节点c的KVL方程：,因此Rab=u/i=-3,解：电路输入端a,b上加电压u后有电流i，各支路电流及其方向如图所示，且I2=u1,由图有u=3