12级电路分析期中试题解答.doc

电路分析期中试题解答 一、(共3+5+6+2=16分)电路如图1所示： 标出所有支路电流和支路电压及参考方向； （本电路共有6条支路，所以，标注后应共有6个电压和6个电流。标注支路电压和电流时必须同时标注参考方向。） 列出所有结点的KCL方程； （本电路共有4个结点，所以要列出4个结点的KCL方程。） 结点 结点① 结点② 结点③ 列出结点序列①③①，①②③①，①②③①，②③②的KVL方程； 回路①③① 回路①②③① 回路①②③① 回路②③② 指出该电路的独立电流变量数和独立电压变量数。 独立电流变量数3个（b-n+1）, 独立电压变量数3个（n-1） 二、(共4+4=8分)用电阻分流及分压公式计算图2电路中的电流i和电压u。 解：(a) (6Ω电阻与电流源串联不影响电路其它部分的计算，26Ω电阻与5Ω+7Ω电阻并联，可用分流公式计算电流) (b) (2Ω电阻与电压源并联不影响电路其它部分的计算， 7Ω电阻与3Ω||6Ω电阻串联，可用分压公式计算电压) 三、(12分)用网孔分析法求图3电路中支路电流i。 （电路共有3个网孔，解题前应先在电路中标出各网孔电流，每个网孔独有的支路电流可作为网孔电流，网孔间的公共支路电流不能作为网孔电流，即待计算电流i不是 网孔电流。当某网孔电流为独立电流源或受控电流源时，该网孔方程不必列，只需直接写出网孔电流的表达式，如。本电路中如果列写网孔3网孔方程，则必须给受控电流源设电压变量。列网孔方程时，网孔电流的系数应按自电阻、互电阻计算。） 解： 整理得 解得 （标注网孔电流2分，列网孔方程6分，求解方程2分，由网孔电流计算i2分。） 四、(10分)用结点分析法求图4电路的结点电压。 （电路中有一个受控电压源，列结点方程时应为该受控电压源引入一个电流变量，由此需给出一个补充方程，同时受控源控制量也需要用结点电压表示，本电路有两个结点电压，共需列4个方程。） 解：结点1： 结点2： 补充方程： 受控源控制量： 解方程得 （标注受控源电流2分，列结点方程4分，列两个补充方程2分，求解方程2分。） 五、(共12分)用叠加定理求图5所示电路中电压U。 解：1.计算6A电流源单独作用响应（6V电压源用短路线替代，这时两个6Ω电阻为并联，可用分流公式先计算出流过并联电阻的电流，再乘以并联电阻得到电压。对应电路如图5（b）所示） （图1分，计算4分） 2.计算6V电压源单独作用响应（6A电流源开路，这时3Ω电阻 与另一个3Ω电阻串联后与所求电压支路3Ω电阻为并联关系，这3个电阻的总等效电阻与另一个6Ω电阻和电压源串联构成回路，可用分压公式计算待求电压。对应电路如图5（c）所示） （图1分，计算4分） ∴ （2分） 六、 (共8+2=10分)求图6所示单口网络的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。 解：（单口网络中含有受控源，求戴维宁等效电路和诺顿等效电路时，计算开路电压和短路电流较方便。计算开路电压对应电路如图6（a）所示，这时，IO=0，流过4kΩ电阻电流为0.5I，可先由KVL方程计算I，再由电阻VCR计算UOC） 1.计算UOC （图和计算共3分） （计算2分） 2.计算ISC （计算短路电流对应电路如图6（b）所示，这时，8kΩ电阻被短路，I=0，同样受控源电流也为0，所以流过4kΩ电阻的电流就是ISC。） （图和计算共2分） ∴ （计算1分） 戴维宁等效电路和诺顿等效电路如图 6（c）和6（d）所示。（共2分） 七、(共8+2=10分)求图7所示单口网络的戴维宁等效电路和单口向外可能传输的最大功率。 （在求此电路的戴维宁等效电路时，可先对变压器一次侧左边部分进行戴维宁等效，如图7（b）所示。当变压器二次侧开路电流等于0时，由变压器VCR知，一次侧电流也为0，也等效于开路。） 解：先将变压器一次侧左边部分进行戴维宁等效结果如图7（b）所示。 （1分） 图7（a）的戴维宁等效电路如图7（c）所示（1分），其中 （3分） （3分） 所以当外接负载电阻为200Ω时，该单口可输出 最大功率，最大功率为 （2分） 八、(共12分)图8（a）和（b）所示电路中的双口网络为同一互易双口网络。已知图8（a）中，。求图8（b）所示电路中3Ω电阻的吸收功率。 （图8（a）为已知条件，图8（b）为待求解电路。应先对图8（b）互易双口及右边部分电路进行戴维宁等效。） 解：将图8（b）等效为图8（c）（2分），由图8（a）中1A电流源和可得 （2分） 由互易定理可得 （4分） ∴3Ω电阻吸收的功率为 （4分） 九、(共8+2=10分)求图9