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1-1 说明题1-1图(a)、(b)中:
(1)u、i的参考方向是否关联?
(2)ui乘积表示什么功率?
(3)如果在图(a)中、,图(b)中,,元件实际发出还是吸收功率?
解(1)图(a)中电压电流的参考方向是关联的,图(b)中电压电流的参考方向是非关联的。
(2)图(a)中由于电压电流的参考方向是关联的,所以ui乘积表示元件吸收的功率。图(b)中电压电流的参考方向是非关联的,所以ui乘积表示元件发出的功率。
(3)图(a)中、,所以。而图(a)中电压电流参考方向是关联的,ui乘积表示元件吸收的功率,吸收的功率为负,所以元件实际是发出功率;图(b)中,,所以。而图(b)中电压电流参考方向是非关联的,ui乘积表示元件发出的功率,发出的功率为正,所以元件实际是发出功率。
1-3 求解电路以后,校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡,即一部分元件发出的总功率应等于其他元件吸收的总功率。试校核题1-3图中电路所得解答是否正确。
解:由图可知元件A的电压电流为非关联参考方向,其余元件的电压电流均为关联参考方向,所以各元件的功率分别为
发出功率300W,
吸收功率60W,
吸收功率120W,
吸收功率80W,
吸收功率40W,
电路吸收的总功率为
即元件A发出的总功率等于其余元件吸收的总功率,满足功率平衡。
1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程(即VCR)。
解(a)电阻元件,u、i为关联参考方向。
由欧姆定律u = R i = 104 i
(b)电阻元件,u、i为非关联参考方向
由欧姆定律u = - R i = -10 i
(c)理想电压源与外部电路无关,故 u = 10V
(d)理想电压源与外部电路无关,故 u = -5V
(e) 理想电流源与外部电路无关,故 i=10×10-3A=10-2A
(f)理想电流源与外部电路无关,故 i=-10×10-3A=-10-2A
1-5试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。
解 (a)由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图(a)故 电阻功率 (吸收20W)
电流源功率 (吸收10W)
电压源功率 (发出30W)
(b)由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(b)
故 电阻功率 (吸收45W)
电流源功率 (发出30W)
电压源功率 (发出15W)
(c)由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(c)
故 电阻功率 (吸收45W)
电流源功率 (吸收30W)
电压源功率 (发出75W)
注意 可用1-3题方法校核以上解答。
1-7题 题1-7图中各元件的电流I均为2A。
(1)求各图中支路电压;
解 (1)(a)画出等效图(如解1-7图)
由基尔霍夫电压定律
(b)同理
(c)同理
(d)同理
1-8 试求题1-8图中各电路的电压U
解 (a)由题图中可以得到
(b)由题图中可得到
(c)由题图中可得到
(d)由题图中可得到
1-12 对题1-12图所示电路,若:
(1)R1、R2、R3值不定;
(2)。
在以上两种情况下,尽可能多地确定各电阻中的未知电流。
解 (1)因为R1、R2、R3的值不定,所以、、也不能确定。
对解1-12图中所示闭合面列KCL 方程
对题1-12图中的A点采应用KCL
(2)因为,可以对右边回路和B,C结点列KVL和KCL方程。
整理得到得
的值同(1)
在题1-13图所示电路中,已知 ,,,,,尽可能多地确定其他各元件的电压。
解 由已知条件与图中所示我们可以知道。
,,,。
于是对回路①②⑤①应用KVL,得,
对回路①②③①应用KVL,得,
对回路②③④⑦⑥⑤②应用KVL,得,
对回路③④⑦⑥③应用KVL,得,
对回路⑤⑥⑦⑤应用KVL,得,
题1-1图
题1-3图
题1-4图
题1-5图
题1-5图
题1-5图
解1-5图
解1-5图
解1-5图
题1-7图
解1-7图
题1-8图
题1-8图
解1-12图
题1-12图
题1-13图
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