电气工程的第一个作业解决方案.doc

第一次作业解答 1.2 题图1.2，E和R分别代表蓄电池内电动势和内阻。根据图中所标参数，说明蓄电池是工作在电源状态还是工作在负载状态；求出电流I，并检验功率平衡。 解：（a）根据方程： R0E+- R0 E + - 10V + - 12V 0.5Ω I 图（a） ① 因电流为负值，可知，实际方向与参考方向相反，所以蓄电池工作在电源状态。 ② 验证功率平衡： 端口吸收功率W； 端口蓄电池内阻吸收功率W； 端口蓄电池内电动势吸收功率W。 所以： 功率守恒 解：（b）根据方程： R0E+- R0 E + - 14V + - 12V 0.5Ω I 图(b) ① 因电流为正值，可知，实际方向与参考方向相同，所以蓄电池工作在负载状态。 ② 验证功率平衡： 端口吸收功率W； 端口蓄电池内阻吸收功率W； 端口蓄电池内电动势吸收功率W。 所以： 功率守恒 1.5 一个开路电压为13.4V的汽车蓄电池，能提供2000A的短路电流。试确定其电源模型的参数，并求出这两种等效模型情况下，负载RL=0.1Ω上的电流，功率和端电压。 R0E+-IL图（a）R R0 E + - IL 图（a） RL Ω （1）第一种模型（实际电压源模型）下: 负载上的电流A R0ISIL图(b） R0 IS IL 图(b） RL 负载上的端电压V （2）第二种模型（实际电流源模型）下: 负载电流 A 负载功率W 负载上的端电压V 1.6 将图中电压源网络变换成一个等效的电流源网络。 2Ω10V+ 2Ω 10V + - 图（a） 2Ω 5A 图(a)1 电流源网络的内阻R0=2Ω，电流IS=10/2=5A 3Ω5/ 3Ω 5/3A 图(b)1 3Ω 5V + - 图(b) 同理：可以求得(b)图的等效电路： 2Ω10V 2Ω 10V + - 图（a）1 2Ω5A 2Ω 5A 图(a) 电压源网络的内阻R0=2Ω， 电压US=5*2=10V 3Ω 3Ω 15V + - 图(b) 3Ω 3Ω 5A 图(b) 同理：可以求得(b)图的等效电路： 1.8 对题图1.8电路中的a点和c点列出KCL方程，对回路abca及acda列出KVL方程。 aR1b a R1 b d c R6 R5 R3 R4 R2 I1 I5 I4 I3 I2 I6 E c点的KCL方程： 回路abca的KVL方程： 回路acda的KVL方程： 1.10 题图，已知US1=230V, US2=220V, IS=3A, R1=1Ω, R2=2Ω,试用支路电流法求各支路电流和各电源的输出功率。 R1US1V R1 US1V + - R2 US2V + - IS I1 I2 + - UISV 列KCL、KVL方程如下： 带入数据可得： （2）求各电源的输出功率： 设电流源两端的端电压为UIS，方向如图所示。 则：V 所以：W W W 实际吸收功率！ 注意： 不能用RS*IS来代替电流源两端电压UIS 1.15 用叠加原理求电路中各支路的电流，并求电压源和电流源所提供的功率。 R31 R3 1 R1 USV + - IS I3 I1 R2 I2 1V 1Ω 1Ω 1Ω UISV + - 分电路图如图1所示，求各支路的电流。 则：I?1= I?2=1/2=0.5A；I? 3=0 （2）电流源单独作用，电压源不作用， 分电路图如图2所示，求各支路的电流。 R3R1I?3I?1R2I?21V1Ω R3 R1 I?3 I?1 R2 I?2 1V 1Ω 1Ω 1Ω 图1 （3）电压源和电流源共同作用下，求各支路电流。 I1= I