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【第二章】.doc
【第二章】
2-1.解:设中间网孔回路的网孔电流为I,参考方向和绕行方向均选为顺时针方向。列中间网孔的网孔方程为
2-2.解:(1)求,用节点分析法。设2电阻两端电压为U,参考方向是上“正”,下“负”。列节点方程为
故
(2)计算电压,电阻元件的伏安关系有
2-3.解:列网孔方程,设各网孔绕行方向均为顺时针方向。
网孔1:
网孔2:
将代入上式得出网孔方程为
①
网孔3:
②
应用克拉母法则,解联立网孔方程组式①、式②,即
2-4.解:写出4个独立节点的KCL方程如下:
2-5.解:应用节点分析法解题。选定12V电压源“-”极为参考节点,各独立点电压分别为,,,和,如答案图2-1所示。列节点方程为
节点1: =12V
节点2: =-6+12=6V
节点3:
①
节点4:
②
联立求解节点方程组式①,②,得出
2-6.解:应用节点分析法解题。列节点方程为
节点1:
节点3:
节点2:
2-7.解:(1)开关S合在a点,这时电路如答案图4-1所示,是一个两节点的电路,故可应用节点电压法,先求节点电压
U = = 100V
而后求各支路电流
==15A ==10A A
(2)开关S合在b点
应用叠加原理来计算:
将20V的电压源短路,只考虑130V和120V两个电压源作用时,各支路的电流即为(1)中之值。
将130V和120V两个电压源短路,只考虑20V的电压源单独作用时,电路如答案图4-2所示,各支路电流为
A
A
A
两者叠加,按图2.3(a)所示电路图上电流的正方向计算,则得
A
A
A
2-8.解:(1)习题图4-1中的除去,计算余下的有源二端网络的开路电压(答案图4-3),由图可知
由基尔霍夫电压电流定律可得
{
解得 A
所以 V
等效电源的内阻由答案图4-4求得,即
于是由戴维南定理求得的等效电路图为答案图4-5,由答案图4-5求得电阻上的电流,即
A
2-9.解:首先将电路进行简化。把与串联的电阻去掉,对中电流无影响;把与并联的两条支路和去掉,对也无影响;简化后的电路如答案图4-6所示。
解法一 用叠加原理
单独作用时,开路,如答案图4-7所示,则
A
单独作用时, 短路, 如答案图4-8所示,则
A
所以电流 A
解法二 用戴维南定理
根据答案图4-9求得开路电压
V
根据答案图4-10求得a、b两端等效电阻
所以 =
A
2-10.解:将图2.7用一个含源二端网络等效,如答案图4-12所示。由答案图4-13求得等效电阻为
由提意,= 时,A,则有
V
又因为增到3倍时,即,则电流
A
2-11.解:由提意可知有源二端网路可用答案图4-14等效电压源来代替,则等效电动势为
等效内阻为
因此,习题图4-5电路可用答案图4-15等效。
应用叠加原理,E单独作用时
IS单独作用时
所以
2-12.解:在习题图4-6电路中,与电流源串联的40电阻不影响电流源的电流,因此在等效变换时可以除去。
通过电流源等效变换为电压源,以及并联电阻的合并,可将习题图4-6化简为答案图4-16。
根据答案图4-16中所示电压和电流的正方向,又由于电压源输出电流为零,可以得
并求得
及
电流源两端的电压U从习题图4-6可得
所以电流源输出的功率为
2-13.解:从习题图4-7(a)可知,戴维南等效电路的等效电动势E就是开路电压U0,于是得
E = U0 = 9V
从习题图4-7(b)可知,Uab=1×8V,则内阻压降为(9-8)=1V,已知电流I=1A,于是得等效电阻R0为
以戴维南等效电路替代有源二端网路后,根据习题图4-7(c)等效变换成答案图4-17所示的电路。利用叠加原理可以求得电流I为
2-14.解:只有独立电源才能单独作用,而受控源不能单独作用于电路。
10V电压源单独作用于电路时,如答案图4-18所示。此时受控源电源为2。因此得
所以
3A电流源单独作用于电路时,如答案图4-1
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