电路分析基础习题答案公开课一等奖省优质课大赛获奖课件

＋－15V20101025＋－ui4-1求图题4-1所表示单口网络VCR。列节点方程求解解u1u2则得4-2试用外施电源法求图题4-2所表示含源单口网络VCR，并绘出伏安特征曲线。解得＋－i620V35A＋－ui/Au/VO50－50/9RoRLi1i14-3试求图题4-3所表示电路VCR。设端口电压和端口电流如图所表示解＋u－i4-4在图题4-4电路中已知NVCR为5u=4i+5。试求电路中各支路电流。i－＋u＋－5V1N23解求方框内电路与N接口处VCR。列节点方程解方程组得得则可得：i3i2i4i14-4在图题4-4电路中已知NVCR为5u=4i+5。试求电路中各支路电流。i－＋u＋－5V1N239A61111117＋－uO4-5试设法利用置换定理求解图题4-5所表示电路中电压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U1i得对N2网络得＋－uN1N2把N1网络用电流为3A理想电流源替换解3A1111＋－uON1N24-5试设法利用置换定理求解图题4-5所表示电路中电压uO。何处划分为好？置换时用电压源还是电流源为好?9A61111117＋－uOU1i＋－uN1N24-6电路如图题4-6(a)所表示，uS=12V，R=2k，网络NVCR如图题4-6(b)所表示，求u和i，并求流过两线性电阻电流。＋－u＋－uSiRRN左边网络端口伏安关系为：解(a)i/mAu/V6421369115478121035(b)可画出其伏安特征曲线，如图(b)所表示则端口电压和电流为:4-6电路如图题4-6(a)所表示，uS=12V，R=2k，网络NVCR如图题4-6(b)所表示，求u和i，并求流过两线性电阻电流。＋－u＋－uSiRRN解(a)把右边网络N用一个理想电压源替换，如图(c)所表示＋－4V＋－uSiRR(c)i1i24-7试用习题4-1、4-2、4-3所得结果，绘出图题4-1、4-2、4-3所表示三个单口网络等效电路。试对上述三种情况等效电路做出结论。＋－u＋－11.25Vi12.5＋－u＋－50Vi9＋－ui(1+)RL解4-14-24-3对伏安关系，里面k表示与电压源串联电阻值，m表示电压源大小，假如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单口电阻网络，有时用下述方法去求输入电阻Ri是很简便。其方法为：（1）先设x=1，x为受控源控制量；（2）利用KCL及KVL设法算得u及i；（3）依据u=Rii算得Ri。试用这一方法求解练习题4-6。i1＋－u＋－u(a)解(a)假设u=1V4-8对于含有一个受控源单口电阻网络，有时用下述方法去求输入电阻Ri是很简便。其方法为：（1）先设x=1，x为受控源控制量；（2）利用KCL及KVL设法算得u及i；（3）依据u=Rii算得Ri。试用这一方法求解练习题4-6。i1＋－u＋－u2(b)解(b)假设u=1V4-8对于含有一个受控源单口电阻网络，有时用下述方法去求输入电阻Ri是很简便。其方法为：（1）先设x=1，x为受控源控制量；（2）利用KCL及KVL设法算得u及i；（3）依据u=Rii算得Ri。试用这一方法求解练习题4-6。解(c)假设i1=1Ai＋－uri14＋－2(c)i14-9求图题4-7所表示电路输入电阻Ri。已知=0.99。I1Ri2510010k100kI1在图上标出参考方向解＋－UI24-10对图题4-8(a)所含无伴电压源电路，试证实图题4-8(b)所含有伴电压源电路与它是等效。R1R2＋－uS1423i1i2(a)R1R2－uS1423i1i2＋－uS＋(b)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)所表示，怎样联接端钮以得到R/2、2R/3、R、8R/3，5R/3、2R、3R及4R等效电阻？2R2RR解2R2RRab（1）R/2（2）2R/32R2RRab（2）2R/3ab2R2RR4-11R-2R电阻阵列组件如第章图题3-18(a)所表示，怎样联接端钮以得到R/2、2R/3、R、8R/3，5R/3、2R、3R及4R等效电阻？2R2RR（3）Rab2R2RR（4）8R/3ab2R2RRab（6）2R2R2RRab（6）2R2R2RR2R2RR4-11R-2R电阻阵列组件如第章图题3-18(a)所表示，怎样联接端钮以得到R/2、2R/3、R、8R/3，5R/3、2R、3R及4R等效电阻？2R2RR2R2RRab（5）5R/3（7）3Rab2R2RR（7）3Rab2R2RR2R2RR（8）4Rab2R2RR4-11R-2R电阻阵列组件如第章图题3-18(a)所表示，怎样联接端钮以得到R/2、2R/3、R、8R/3，5R/3、2R、3R及4R等效电阻？4-12试证实：（1）各串联电阻消耗功率总和等于其等效电阻所消耗功率。…R1R2RniReqi串联电阻消耗功率总和为：解4-12试证实：（2）各并联电导消耗功率总和等于其等效电导所消耗功率。…＋－G1G2Gni1i2inu…iGeq＋－ui并联电导消耗功率总和为：解4-13求图题4-9所表示各电路等效电路。i1ab＋－u1＋－u2（a）i2ab＋－u1（b）i1ab＋－u2abi2i2ab（c）i1＋－u1i2－

i1ab4-14试求图题4-10所表示各电路等效电路。3V＋－＋－ad2V－1Vbc＋－1V＋－－5V（a）＋－因为两点之间电压与路径无关，则解＋－－4Vda4-14试求图题4-10所表示各电路等效电路。（b）ab1A4A2A－1A5Ai解8Aba4-14试求图题4-10所表示各电路等效电路。(3+t)V＋－＋－＋－＋＋－－ab(7+t)V4V－4V(－3－t)V（c）解baa、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，测得它们间关系以下表所表示：u/V121110740i/A0510203040（1）绘出u-i特征。解u/Vi/A121074510203040（2）建立适合用于0≤i≤10A范围内电路模型。解在0≤i≤10A范围内，3个采样点在一条直线上，设把表中数据代入式子中解得即＋－12Vi0.2＋－u4-15对一个实际电源，在其端电压、电流为非关联参考方向下，测得它们间关系以下表所表示：u/V121110740i/A0510203040（3）使用这一模型，预计流入接于该电源两端5.8电阻中电流。（4）使用这一模型预计电源短路电流是多少？（5）实际短路电流是多少？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，测得它们间关系以下表所表示：＋－12Vi0.25.8解＋－12ViSC0.2解由表中能够得出，实际短路电流是40A。解（6）为何（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，测得它们间关系以下表所表示：u/V121110740i/A0510203040对于实际电源都是有内阻，伴随电流升高，因为发烧功率增加，电阻都会有所升高，从而造成电流值下降。解＋120V－120V－100V30k20ka60kUOC＋－4-16用戴维南定理求图题4-11电路中流过20k电阻电流及a点电位Ua。对左边进行戴维南变换解则流过20k电阻电流为：－＋－＋－100V20k20k－40Via4-17图题4-12所表示电路中，4个电阻均改为1，电源电压改为10V，试求ab端等效电路。试就原电路图及等效电路图，比较以下各项：（1）两种情况电阻R4功率；（2）两种情况电路中产生功率；（3）两种情况时ab端左侧部分损耗功率。解戴维南等效电阻为－＋UOC－＋10Vab（a）1111－＋5V1.5（b）1a＋10VR3R1R2R4b（1）电阻R4功率图（a）计算得到功率图（b）计算得到功率（2）电路中产生功率图（a）中产生功率图（b）中产生功率－＋10Vab（a）1111－＋5V1.5（b）1（3）两种情况时ab端左侧部分损耗功率图（a）中左侧部分损耗功率图（b）中左侧部分损耗功率－＋10Vab（a）1111－＋5V1.5（b）14-18图题4-12所表示电路中，若电源电压改为100V，R1=10，R4=5，R2=R3=R，问R为何值时，电阻R4电压为最大？列方程解电阻R4电压为：得a＋100VR3R1R2R4b－＋UOC依据VCR特征曲线，可写出其u、i关系表示式为：解4-19测得某单口网络在关联参考方向下VCR如图题4-13所表示，试求它戴维南等效电路。iuO20V－4A则：可画出其戴维南等效电路＋－520V4-20试用戴维南定理求解例4-2。＋－uSiR1R2αiiSR3＋－uOC解开路时，i=0iR1R2αiR3＋－u＋－RouOC＋－ui端口伏安关系为4-21解设原电路戴维南等效电路与电压表连接电路如图所表示＋－RoRLUOC＋－U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，利用戴维南定理可很方便地处理这一问题。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所表示，试求电流i。＋36V×12k18k＋12V－18Vi6kab判断二极管是否导通，可先把二极管断开，假如二极管阳极电位比二极管阴极电位高，则二极管导通，不然二极管截止。解断开二极管，则二极管阳极电位为二极管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所表示，已知非线性元件AVCR为u=i2，试求u，i和i1。i1＋－2V112A2Ai＋－ui1＋－2V1122A＋－uOC对元件A以外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所表示，已知非线性元件AVCR为u=i2，试求u，i和i1。＋－2V1Ai＋－u画出戴维南等效电路依据已知条件i1＋－2V112A2Ai＋－u由图可得则或4-23电路如图题4-15所表示，已知非线性元件AVCR为u=i2，试求u，i和i1。（1）当i=1A时i1＋－2V112A2Ai＋－u（2）当i=－2A时4-24试求图题4-16所表示电路中流过两电压源电流。可从虚线处罚解两个单口网络后做。可分别求解两个单口网络戴维南等效电路解aabbabi1＋－3V1212i1＋－3V121i2＋－12V44642其戴维南等效电路为：其戴维南等效电路为：i2＋－12V4464ab＋3V4/3－＋3V3－两部分电路合并abi＋3V3＋3V4/3－＋－u－把右边网络用理想电流源置换6/13Ai1＋－3V1212u1u2u3i2＋－12V44646/13A把左边网络用理想电流源置换u1u24-25试求图题4-17所表示电路中流过两电压源电流。可分别求解两个单口网络戴维南等效电路解3＋－15V23A2ab＋－15V5ab3＋－15V621043A5A＋－5V244-25试求图题4-17所表示电路中流过两电压源电流。3＋－15V621043A5A＋－5V2461045A＋－5V4ab61044abu1可得右边电路戴维南等效电路为：两部分电路合并abi＋11.25V4.5＋15V5－＋－u－11.25V4.5ab＋－4-25试求图题4-17所表示电路中流过两电压源电流。3＋－15V621043A5A＋－5V24把右边电路用理想电流源替换3＋－15V23A2.763A2i14-25试求图题4-17所表示电路中流过两电压源电流。3＋－15V621043A5A＋－5V24把左边电路用理想电压源替换i2＋－1.185V61045A＋－5V44-26用诺顿定理求图题4-18电路电流i。（1）求短路电流解（2）求等效电阻40＋－120V80306080ISC40＋－120V2080306080iRo40803060804-26用诺顿定理求图题4-18电路电流i。40＋－120V2080306080i（3）画诺顿等效电路3A2010i4-27试求图题4-19所表示单口网络诺顿等效电路。40＋－30V52520601.5Aab（1）求短路电流解解得ISC40＋－30V52520601.5Aabi1KCL：KVL：4-27试求图题4-19所表示单口网络诺顿等效电路。40＋－30V52520601.5Aab（2）求等效电阻405252060abRo（3）画诺顿等效电路1.5A30ab4-28求图题4-20所表示电路诺顿等效电路。已知R1=15，R2=5，R3=10，R4=7.5，uS=10V及iS=1A。＋－uSiR1R2R3i解（1）求短路电流＋－iiISC1551010V（2）求开路电压则等效电阻为那么诺顿等效路为＋－ii1551010VUOC＋－0.5A4-29电路如图题4-21所表示。（1）若RL=3k，试求RL取得功率；（2）求RL能取得最大功率；（3）试求RL取得20mW功率时电阻值。＋－＋－20V＋－40V30V2k2kRL＋－＋－＋－20V＋－40V30V2k2kUOC2k2kRo解对电路进行戴维南变换4-29电路如图题4-21所表示。（1）若RL=3k，试求RL取得功率；（2）求RL能取得最大功率；＋－＋－20V＋－40V30V2k2kRL画出原电路戴维南等效电路＋－35V1kRL（1）（2）可知当RL=1k时能取得最大功率4-29电路如图题4-21所表示。（3）试求RL取得20mW功率时电阻值。＋－＋－20V＋－40V30V2k2kRL＋－35V1kRL4-30电路如图题4-22所表示。（1）求R取得最大功率时数值；先进行戴维南变换解im1im2a、求开路电压UOC＋－UOC＋－u14444＋＋＋－－－20V100Vu1＋－u14444R＋＋＋－－－20V100Vu1im1im2im3b、求等效电阻Roim1im2＋－UOC＋－u14444＋＋＋－－－20V100Vu1iSC＋－u14444＋＋＋－－－20V100Vu1（2）求在此情况下，R取得功率；取得最大功率为4-30电路如图题4-22所表示。＋－u14444R＋＋＋－－－20V100Vu14im1im2im3（3）求100V电源对电路提供功率；则100V电源对电路提供功率为：3000W4-30电路如图题4-22所表示。（4）求受控源功率；（5）R所得功率占电路内电源产生功率百分比。则受控源对电路提供功率为：800W吸收4-30电路如图题4-22所表示。＋－u14444R＋＋＋－－－20V100Vu14im1im2im34-31电阻阵列组件内部结构如图题4-23所表示，对外有4个端钮，试求以下端钮间电阻值：1和2；2和3；3和4；4和1。20320104010804122032080412把10、40、10电阻组成△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所表示，对外有4个端钮，试求以下端钮间电阻值：1和2；2和3；3和4；4和1。2032080412（1）1和2之间电阻值（2）2和3之间电阻值（3）3和4之间电阻值（4）4和1之间电阻值4-32试利用T-∏变换求解图题4-24所表示电路中10V电压源电流。6k＋－10V＋－5V6k6ki＋－10V＋－5V18ki18k18k把电阻T联结变换成∏联结解4-33图题4-25所表示网络N中含电源及线性电阻，试依据图(a)、(b)中电压、电流数据确定图(c)中电压u。＋－＋－3V17N4V1(b)＋－＋－3V17N1A10V(a)解把电路左边部分进行戴维南变换，如图中虚线框所表示。＋－＋－UOC1A10VRO＋－＋－UOC4VRO1则(a)、(b)等效电路以下列图所表示＋－＋－UOC1A10VRO＋－＋－UOC4VRO1可得则图(c)可等效变换为下列图所表示电路＋－＋－1Au11.28.8V4-34电路如图题4-26所表示，非线性网络NVCR为i=10－3u2、u＞0，式中i单位为A，u单位为V，试用分解方法求和i1、i2。＋－＋－5VN3k2ki1i2iu＋－＋－5V3k2ki1i2iu解求右边电路端口处VCR，列节点方程对电路两边VCR进行联立求解解得4-34电路如图题4-26所表示，非线性网络NVCR为i=10－3u2、u＞0，式中i单位为A，u单位为V，试用分解方法求和i1、i2。＋－＋－5VN3k2ki1i2iu解把网络N用一个理想电压源替换，如图所表示＋－5V3k2ki1i2i＋－0.94V4-35电路如