电工学第一次作业解答

1、第一次作业解答1.2 题图1.2，E和R分别代表蓄电池内电动势和内阻。根据图中所标参数，说明蓄电池是工作在电源状态还是工作在负载状态；求出电流I，并检验功率平衡。 解：（a）根据方程：R0E+-10V+-12V0.5I图（a） 求得：A。 因电流为负值，可知，实际方向与参考方向相反，所以蓄电池工作在电源状态。 验证功率平衡： 端口吸收功率W； 端口蓄电池内阻吸收功率W； 端口蓄电池内电动势吸收功率W。 所以： 功率守恒解：（b）根据方程：R0E+-14V+-12V0.5I图(b) 求得：A。 因电流为正值，可知，实际方向与参考方向相同，所以蓄电池工作在负载状态。 验证功率平衡： 端口吸收功率W

2、； 端口蓄电池内阻吸收功率W； 端口蓄电池内电动势吸收功率W。 所以： 功率守恒1.5 一个开路电压为13.4V的汽车蓄电池，能提供2000A的短路电流。试确定其电源模型的参数，并求出这两种等效模型情况下，负载RL=0.1上的电流，功率和端电压。R0E+-IL图（a）RL 解：由题意可知：汽车蓄电池内电动势E=13.4V，IS=2000A （1）第一种模型（实际电压源模型）下: 负载上的电流AR0ISIL图(b）RL 负载功率W 负载上的端电压V （2）第二种模型（实际电流源模型）下: 负载电流 A负载功率W 负载上的端电压V1.6 将图中电压源网络变换成一个等效的电流源网络。210V+-图（

3、a）25A图(a)1 解：（a）根据电源模型等效关系，可求得： 电流源网络的内阻R0=2，电流IS=10/2=5A35/3A图(b)135V+-图(b)同理：可以求得(b)图的等效电路：210V+-图（a）11.7 将图中的电流源网络变换成一个等效的电压源网络。25A图(a)解：（a）根据电源模型等效关系，可求得： 电压源网络的内阻R0=2，电压US=5*2=10V315V+-图(b)35A图(b)同理：可以求得(b)图的等效电路：1.8 对题图1.8电路中的a点和c点列出KCL方程，对回路abca及acda列出KVL方程。aR1bdcR6R5R3R4R2I1I5I4I3I2I6E解： a点的

4、KCL方程： c点的KCL方程： 回路abca的KVL方程：回路acda的KVL方程：1.10 题图，已知US1=230V, US2=220V, IS=3A, R1=1, R2=2,试用支路电流法求各支路电流和各电源的输出功率。R1US1V+-R2US2V+-ISI1I2+-UISV解：（1）设各支路的电流方向、回路绕行方向如图所示。 列KCL、KVL方程如下：带入数据可得：（2）求各电源的输出功率：设电流源两端的端电压为UIS，方向如图所示。则：V所以：W WW 实际吸收功率！注意：不能用RS*IS来代替电流源两端电压UIS1.15 用叠加原理求电路中各支路的电流，并求电压源和电流源所提供的

5、功率。R31AR1USV+-ISI3I1R2I21V111UISV+-解：（1）电压源单独作用，电流源不作用，分电路图如图1所示，求各支路的电流。则：I¢1= I¢2=1/2=0.5A；I¢ 3=0（2）电流源单独作用，电压源不作用，分电路图如图2所示，求各支路的电流。R3R1I¢3I¢1R2I¢21V111图1则：I²1=- I²2=-1/2=-0.5A；I²3=1A（3）电压源和电流源共同作用下，求各支路电流。I1= I¢1 +I²1=0.5-0.5=0I2= I¢2 +

6、I²2=0.5+0.5=1AR31AR1ISI²3I²1R2I²2111图 2I3= I¢3 +I²3=0+1=1A电压源提供的功率PUS=US×I1=0电流源提供的功率PIS=IS×UIS=1×(R3I3+R2I2) =2W（在原电路图上标注UIS）R1US1+-I3R3R2+-US21.17 用戴维南定理求题图1.9所示电路中流经R3的电流I3。解：（1）求把R3断开后的戴维南等效电路。电路图如图3所示，求开路电压UO。V求等效电阻RO，电路图如图4所示。R1US1+-R2+-US2+-UOR1R2图

7、 3RO图 4RO=R1/R2=2/3ROUO+-图 5R3I3（2）所以戴维南等效电路如图5所示。（3）求流经R3的电流I3 A1.19 求题图1.19(a)和(b)电路的戴维南等效电路和诺顿等效电路。2A1010V20图 a1+-+-UO2A1010V20图 a+-1020图 a2RO××解：根据a图画出图a1，求端口开路电压UO。UO=20×2=40V 画出图a2，求端口等效电阻RO。RO=20 戴维南等效电路如图a3，诺顿等效电路如图a4。2040V-+图a3202A图a4解：根据b图画出图b1，求端口开路电压UO。设置各支路的电流参考方向如图b1所示。列出KCL、KVL独立方程： 求得： 画出图b2，求端口等效电阻RO。RO=(5+10)/20= 戴维南等效电路如图b3，诺顿等效电路如图b4。2A1010V20图 b1+-5baUO+-××I2I2I12A1010V20图 b+-5ba1020图 b25baRO-+图b3V407607A图b4236071.21 已知R=10时，I=1A，