电路分析第2章习题解析.(DOC)

1、2.2 第 2 章习题解析求图示电路(a)中的电流 i 和(b)中的 ii和 i2。5 mA4 mAoi题 2-1 图根据图(a)中电流参考方向，由 KCL,ii = (5 4) mA = 1mAi2= ii+ 2 = 3mA2-2 图示电路由 5 个元件组成。其中 ui= 9V, U2= 5V, U3= -4V, U4= 6V ,U5= 10V, i1= 1A, i2= 2A, i3= TA。试求:(1)各元件消耗的功率;(2)全电路消耗功率为多少？说明什么规律?十旳一_ 百 +r-i-2-1i24!+1W13Wj5ii+题 2-2 图解 (1)根据所标示的电流、电压的参考方向，有P1= u

2、1i1= 9XW= 9WP2= U2( _i” = 5 X-1 )W = _5W对图(b).i =(2 -8 ) A=-6A2-1SAP3= U3i2= （ -4 ） 2W = -8WP4= U4i3= 6 X-1 ）W= -6W P5= U5（i3）= 10XW= 10W（2）全电路消耗的功率为P = Pl+ P2+ P3+ P4+ P5= 0该结果表明，在电路中有的元件产生功率，有的元件消耗功率，但整个电路的功 率守恒。2-3 如图示电路，（1）求图（a）中电压求电流 i。30 iCZI卜6V(a)题 2-3 图解对于图(a)，由 KVL，得UAB=( 8 + 31X6 + 21 刿=7V

3、对于图(b)，因为UAB= 6i - 3 + 4i + 5 = 6V故i = 0.4A2-4 如图示电路，已知 u = 6V，求各电阻上的电压题 2-4 图UAB；（ 2）在图（b）中，若 UAB= 6V，一卜8VSV5 V(b)解 设电阻 R1、R2和 R3上的电压分别为 U1、U2和 U3，由分压公式得R2U1=-u =X6 V= 1VR+R2+R312R24题 2-6 图2-5 某收音机的电源用干电池供电，机相当于一个 591的电阻，试求收音机吸收的功率、电池内阻消耗的功率及电源 产生的功率。解 该电路的模型如题 2-5 解图所示。则电流 i 为收音机吸收的功率 P2为P = Pi+ P

4、2=(0.59 + 0.01) W = 0.6W2-6 图示为电池充电器电路模型。为使充电电流 i = 2A，试问 R 应为多少?一1 LJJo.o-sn-I5V|9VU2=U3=R-R2R3R3R-!R2R3u =X6 V= 2V12u = X6V = 3V12其电压为 6V，设内阻为 11。若收音Usi =-R + R2A= 0.1A602P2= R2i = 59X01W = 0.59W电池内阻消耗（吸收）的功率 Pi为2Pi= Rii = 1X01 W= 0.01W电源产生的功率为P = Usi =60XW = 0.6W题 2-10 图15 -90.09 RR = 2.91 门2-7 实

5、际电源的内阻是不能直接用欧姆表测定的，可利用测量电源的外特性来计算。设某直流电源接入负载RL后，当测得电流为 0.25A 时，其端电压 u为 6.95V；当电流为 0.75A 时，端电压为 6.94V。试求其内阻 Rs。题 2-7 图解由题意有端电压方程u = us- Rsi 故有6.95 = us-0.25Rs一 6.94 = us- 0.75Rs解得Rs= 0.0212-8 求图示电路的等效电阻 Rin。题 2-8 图解由 KVL 有解之实际电源2-9 如图为输出不同电压和电流的分压电路，试求Ri、R2和 R3的值由指定的各电压和电流要求，得Ri=氓=30010mA2-10如图示电路，已知

6、 Ri= 100，R2= 2001，R3= 100，R4=50，R5=601， Us= 12V。 求电流 IAB。R解由图(a),得Rin=36 3624 24+36 3624 24由图(b),设Ri=(24)3+ 2 =们24 3R3=R2=4.5V3 mA=1.5k1(6-4.5)V5mA=300题 2-9 图题 2-10 图解 由图中 Ri和 R3并联，R2与 R4并联关系，可求出电流 IUS12再由分流关系，得R113=1I = 0.04AR *R314=R2I = 0.064AR2+ R4由 KCL，得IAB= |3- I4= ( 0.04 - 0.064) A = -24mA2-1

7、1 在图示电路中，如 US= 30V，滑线电阻 R= 2001，电压表内阻很大，电流表内阻很小，它们对测量的影响可忽略不计。已知当不接负载RL时，电压表的指示为 15V。求(1)当接入负载 RL后， 若电流表的指示为 100mA 时， 求电压表的指示为 多少？(2)若仍需保持 RL两端电压为 15V，滑线电阻的滑动头应位于何处?解该题可有多种方法求解，这里用较简单的方法。 对(1)，由 KVL，得US= 100I + ( I - 0.1 )100所以I = 0.2A又I2= I - I1= ( 0.2 - 0.1) A = 0.1A 所以负载两端电压为-上的电压，记为 UL，即21= (R /

8、R3) (R2/R4) R5=50 40 60A=0.08A题 2-11 图hUL= 100 I2= 10V进而RL= 100(2)为使 UL= =15V，必须满足RXRL= 200 -RxRxRL可解得R = 141.42-12 如图示电路，已知 R1两端电压为 6V，通过它的电流为 0.3A。试求电源产生的功率2-13 在图示电路中，已知 1= 2A。求 U 以及 R 消耗的功率解由已知，得所以故由 KCL，得故电源产生的功率为11=12 6A= 0.4A15I2=丨1一 0.3 = 0.1AUAB= 15 I1+ 20 I2= 8VI3=UAB=0.4A20I = I1+ I3= 0.8

9、AP = 12I = 12(X8 W= 9.6W12 V题 2-12 图题 2-13 图解由已知，通过电阻 R 的电流 Ii为11= 3 + I = 5A10 门电阻上的电压 ui为ui= 10I = 20V2, |电阻上的电压 U2为U2= 2I1= 10V由 KVL，故电压 U 为（注意各电压的方向）U = -20 -U2-U1+ 60 = 10V故 R 消耗的功率为P = Ri；= UI1= 50W2-14 在图示电路中，已知 11= 3mA。试求 Us和 12。题 2-14 图解 由图可知，电阻 3k1、6k1和 12k1为并联关系。设流过 3k1电阻的电流为 13，6k“上电流为 1

10、4，12k1上电流为 15，则6|3=|1= 2mA3+6.3. AI4= I1= 1mA3+6. 6I4-.|5=-= 0.5mA12由 KCL，得I2= I4+ I5= 1.5mA设流过 2k电阻的电流为 I，得I = Ii+ I5= 3.5mAUS- 2I = 313Us= 13V2-15 对图示电路，试求 UAB解由 KVL ,可得3UAB=( X12 + 5 - 6)V= 5V3+3题 2-15 图由 KVL ,有解得2-16在图示电路中，设解由欧姆定律，得2-19 如图所示电路,US= 12V，求 U2和等效电阻 Rin。171ii=1020A= 0.5A由 KCL ,得进而所以i

11、2= i + 2 -ii= 2.5Ai3= i2+ ii=(2.5 + 0.5) A = 3Au = 10i + 10 + 10i3= 50V2-17 (略)题 2-18 图解由欧姆定律，可得3, |电阻支路电流为由 KCL，得12i1= y A = 2A612i2= 一3A= 4Ai = i1- 2i1+ i2= 2Au = 2i又 U2= 4i，代入上式，得2i - 3( 4i ) + 4i = 12i = -2AU2= 4i = 8V等效电阻注意，负电阻的概念出现了，如何理解?u=2（4）+2（4）题 2-19 图解由 KVL ，有2i - 3u2+ U2= usRin=Usi=-6.1

12、2-20如图所示电路，分别求其等效电阻Rab。2Qao+跖(a)(b)（a）由 KVL，得题 2-20 图u = 2( i -ii) + 2ii，代入上式，有故进而得Rab= = 2J.i(b)由 KCL，流过 Re的电流为(ii+ - ii)，故u = Rbii+ ( ii+ : ii) Re=Rb+ ( i+ -)Re ii所以等效电阻Rab= Rb+ ( i+ -)Reii2-2i 如图所示为一种 T 形解码网络。它具有将二进制数字量转换为与之成正比的模拟电压的功能，故常称之为数字模拟转换器(i)求网络的输入电阻 Rin；(2)求输入电压 ui和电位 UA、UB、uc、UD及输出电压 U

13、2。题 2-2i 图解 (i)求输入电阻 Rin时，应从右端 D 处向左依次分段利用电阻的串、 并联关系求之。观察可得Rin= 2R(2)根据等效的概念，有题 2-2i 解图关系。题 2-2i 解图Rin2R2ui= - Us=Us= UsR + Rin3R3由于在 A、例分压可得B、C、D 处向右视入的等效电阻均为 R,故以电压 ui依次以丄的比2121 ,UAXUs=Us233UB=1UA=-Us26uc=1UB=1Us212UD=1Uc=1Us224u2=1UD=1Us2482-22 如图示网络，设网络 A 和网络 B 的 VCR 特性（外特性）如图示，试 求电压 u。题 2-22 图解

14、 由所给的 A 和 B 网络的外特性，可分别表示为A : u = 2ii+ 10B: u = -2i2+ 4 由此可得等效电路如题 2-22 解图 （a）所示。（3）(b)题 2-22 解图把三个电压型电源变换为电流型电源，得题2-22 解图（b），从而电压u = R i = （ 5 + 2 + 2 ）0.5 V= 4.5V2-23 在图示电路（a）中，已知网络 N 的外特性（VCR）如图（b）所示，试求u 和 i。题 2-23 图解 由 N 的 VCR 特性曲线可得端口方程u = 10 - 5i 把受控源部分作电源变换，得题 2-23解图。u = 5i与 N 的端口方程联合求解，得戸由 KVL ，得又代入上式，得u = 2i2+ 0.4u + 2ii2= i i= iu10(a)题 2-23 解图QAui = 1Au = 5V2-24 如图所示为电视机输入电路中的 10: 1 衰减器，已知 Ui= 10 U2,R3= 300 ,Rab= 300，试求 Ri和 R2。?4-bo-题 2-24 图所以解由已知，应有U1R2R3R2R