电路课件第三章讨论题

1、第三章讨论题例1 电路如图所示。(l)已知I5=1A，求各支路电流和电压源电压US。解：由后向前推算： 1A3A4A4A8A80V(2)若已知US=120V，再求各支路电流。 1A3A4A4A8A80V 当US=120V时，它是原来电压80V的1.5倍，根据线性电路比例性，该电路中各电压和电流均增加到1.5倍，即：120V12A6A6A4.5A1.5A电路如图（a）所示，运用叠加定理求电 流I。该电路包含一个受控源，受控源不能像独立源一样进行叠加，应和电阻一样，始终保留在电路中！解：先看当10V电压源单独作用时;如图（b）如图3A电流源开路， 此时 II受控源电压2I由KVL得：（2+1）I+

2、2I=10 I=2 A3A电流源单独作用时，电路如图（c）由KVL和KCL得：2I”+（3+I”）1+2I”=0 I”=-0.6A 所以，当两电源共同作用时I=I+I” =2+(-0.6)=1.4A电路分析返回3-2 叠加原理例3、图中N0为无源网络，由外加激励uS和iS共同 作用，当 uS =1V， iS =1A时， u2 =0； 当 uS =10V， iS =0A时， u2 =1V； 求iS =10A，uS=0时， u2 =？+-iSu2uS+-N0 V解：电路分析返回3-2 叠加原理例4、图中，当K在位置1时，R3中电流为4A；当K 在位置2时R3中电流为2A；当K打到位置3时， 求R3

3、中的电流。(设uS 0)i3+-+-R1R2R3uS+-5V10V123解：K戴维南定理的应用例：将各电路化成电压源支路。+-USR0+-USR0+-4V+-4V【例2-5】电路如图2-12所示，已知 R1=30，R2=10，R3=20 ，R4=40，R5=50。试用戴维南定理求解电流。 【解】（1）划出待求支路。从图（a）中将待求电流的BD支路抽出，如图（b）所示，则其余部分可用一电压源模型来等效代替。（2）求开路电压：由图（c）可知 所以 （3）求等效内阻R0：由图（d）可知 最后由图（e）求出通过BD支路的电流 若要通过电桥对角线支路的电流 I5=0（电桥平衡）,则需US=U0=0。由图

4、（c）可知： 则有：于是： 这就是电桥的平衡条件。利用电桥的平衡原理，当三个桥臂的电阻为已知时，则可准确地测出第四桥臂的电阻。 求图4.18所示电桥电路中电阻 的电流断开单口的负载电阻 ，得到图(b)电路，按所设 的参考方向，用分压公式求得 将独立电压源 用短路代替，得到图(c)电路，用电阻串并联公式求得例10解:返回下一页上一页用单口网络的戴维南等效电路代替单口网络，得到图(d)电路，由此求得返回下一页上一页例11求图 (a)所示单口网络的诺顿等效电路。 返回下一页上一页为求将单口网络从外部短路，并标明短路电流的参考方向，如图 (a)所示。由KCL和VCR求得为求将单口内电压源用短路代替，电

5、流源用开路代替，得到图 (b)所示电路，由此求得画出诺顿等效电路，如图 (c)所示 解:返回下一页上一页戴维南定理 应用戴维南定理的关键是求出a,b两端的开路电压Uoc和入端电阻Req。 下图(a)中,电路结构和参数已给定,应用戴维南定理求电流I=？(图中电阻的单位为欧姆) 分析：求开路电压的等效电路如图(b)所示,方法不限Uoc等于ab两端将负载开路后的电压；Req等于将ab左边的含源二端网络变为无源二端网络时的入端电阻。vV25将负载开路。如图(b)在(b)中求ab两端的电压UOC ：代如数据，解得 UOC =32V为求入端电阻，在(b)中，将独立源置零，如(c)。则ab两端的入端电阻：

6、则戴维南等效电路如图(d)。电流 I=32/(8+2)=3.2A 例412 电路如图4-16(a)所示，其中g=3S。试求Rx为何值 时电流I=2A，此时电压U为何值? 图416解：为分析方便，可将虚线所示的两个单口网络 N1和 N2 分别用戴维宁等效电路代替，到图(b)电路。单口N1 的开路电压Uoc1可从图(c)电路中求得，列出KVL方程 解得 为求 Ro1，将20V电压源用短路代替，得到图(d)电路，再用外加电流源I计算电压U的方法求得Ro1。列出KVL方程 解得 再由图(e)电路求出单口 N2的开路电压Uoc2和输出电阻Ro2 最后从图(b)电路求得电流I 的表达式为 令 I=2A，求

7、得Rx=3。此时电压U 为 或 4. 应用举例例1. 求下图所示电路的戴维南等效电路。分析：求戴维南等效电路的关键，是求端口开路电压 uoc和等效电阻R0解：（1）求端口开路电压 uoc由原电路求得: uoc=10 v（2）求等效电阻Req1k0.5 i+10v1ki+uabbisc+10v1kia1k0.5 isc求短路电流isc为求Req先求短路电流isc由端口短路电路可知1000 isc + 1000（ isc 0.5 isc ） 10 = 0解得 isc = 1150A Req = uocisc = 1500戴维南等效电路为+10v1.5kiab+u例2. 如图所示电路中，N为线性含源

8、单口网络。已知：u=2000i+10 （v）；is=2mA，求N的等效电路。is+uiN解：依据戴维南定理，原电路可等效为is+uiN+usR电路的VAR方程为：u = R（i + is）+ us = R i + 2 103 R + us令： R = 2 0002 103 R + us = 10解得 : R = 2 000 ； us = 6 v例3. 右图所示电路中，已知：R = 4 ；u = 8v ，求N的戴维南等效电路。+3i+uus+2iRN Req =uociscusisc= 5 因此，N的戴维南等效电路为+Req = 5iR+uNuoc = us（2）求N的端口短路电流 isc 显然

9、 uoc = us = 18 v由题意得uR i = = 2 A解:（1）求N的端口开路电压uoc us = 3 i 2 i + u = 18 v+3us+2iscNiscisc2 isc + 3（ isc ）+ us = 0依据 KVL ：解得 isc = us5电路如图(a)所示。已知试求该单口网络的戴维南等效电路例9解:的参考方向。先求受控源控制变量用欧姆定律求得在图上标出由KVL求得返回下一页上一页为求电阻 ，将10V电压源用短路代替，保留受控源，得到图(b)电路。再用外加电流源；计算端口电压 的方法，求电阻 由于 电阻被短路，其电流 ，致使端口电压 与 为何值无关。由此求得 这表明该单口等效为一个4V电压源，如图 (c)所示。返回下一页上一页求如图(a)所示单口网络向外传输的最大功率。例14返回下一页上一页为求uoc ，按图(b)所示网孔电流的参考方向，列出网孔方程解得为求isc，按图(c)所示网孔电流的参考方向，列出网孔方程解得则Ro为解:返回下一页上一页得到单口网络的戴维南等效电路，如图(d)所示。由式(4-14)