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电路分析典型习题及解答
目录
TOC\o1-2\h\z\u第一章:集总参数电路中电压、电流的约束关系 1
1.1、本章主要内容: 1
1.2、注意: 1
1.3、典型例题: 1
第二章网孔分析及节点分析 3
2.1、本章主要内容: 3
2.2、注意: 3
2.3、典型例题: 4
第三章叠加方法及网络函数 6
3.1、本章主要内容: 6
3.2、注意: 6
3.3、典型例题: 6
第四章分解方法及单口网络 8
4.1、本章主要内容: 8
4.2、注意: 8
4.3、典型例题: 8
第五章电容元件及电感元件 10
5.1、本章主要内容: 10
5.2、注意: 10
5.3、典型例题: 10
第六章一阶电路 12
6.1、本章主要内容: 12
6.2、注意: 12
6.3、典型例题: 12
第七章二阶电路 16
7.1、本章主要内容: 16
7.2、注意: 16
7.3、典型例题: 16
第八章阻抗及导纳 17
8.1、本章主要内容: 17
8.2、注意: 17
8.3、典型例题: 17
附录:常系数微分方程的求解方法 20
说明 21
第一章:集总参数电路中电压、电流的约束关系
1.1、本章主要内容:
本章主要讲解电路集总假设的条件,描述电路的变量及其参考方向,基尔霍夫定律、电路元件的性质以及支路电流法。
1.2、注意:
1、复杂电路中,电压和电流的真实方向往往很难确定,电路中只标出参考
方向,KCL,KVL均是对参考方向列方程,根据求解方程的结果的正负及参考方向比较来确定实际方向.
2、若元件的电压参考方向和电流参考方向一致,为关联的参考方向,
此时元件的吸收功率P吸=UI,或P发=-UI
若元件的电压参考方向和电流参考方向不一致,为非关联的参考方向,
此时元件的吸收功率P吸=-UI,或P发=UI
3、独立电压源的端电压是给定的函数,端电流由外电路确定(一般不为0)
独立电流源的端电流是给定的函数,端电压由外电路确定(一般不为0)
4、受控源本质上不是电源,往往是一个元件或者一个电路的抽象化模型,不关心如何控制,只关心控制关系,在求解电路时,把受控源当成独立源去列方程,带入控制关系即可.
5、支路电流法是以电路中b条支路电流为变量,对n-1个独立节点列KCL方程,由元件的VCR,用支路电流表示支路电压再对m(b-n+1)个网孔列KVL方程的分析方法.(特点:b个方程,变量多,解方程麻烦)
1.3、典型例题:
例1:电路如图1所示,求解R3两端的电压U以及独立电压源Us的发出功率?
分析:本题考查KCL,KVL,元件的吸收功率以及受控源。
解:先标出节点和电流参考方向,由图可知Us、R3的电压电流参考方向是非关联的,
所以有
电压源的发出功率表达式为:
例2:电路如图1所示,列写支路电流法方程。
分析:本题考查支路电流法中KCL,KVL的列写步骤,含受控源的处理方法。
解:先标出独立节点和各支路电流的参考方向,然后对n-1个独立节点列KCL方程,对m个网孔列KVL方程。把受控源当成独立源处理,然后将控制量用相关支路电流表示。
1、n–1个KCL方程:
–I1+I2+I3=0
–I3+I4+I5=0
2、b–(n–1)个KVL方程:
3I1+2I2-20=0
–2I2+4I3+5I4+7U=0
–5I4+8I5–7U=0
3、控制量用支路电流表示
U=3I1
第二章网孔分析及节点分析
2.1、本章主要内容:
由于电路中支路数往往是最多的,采用支路电流法方程多,变量多,方程中既有KCL方程,又有KVL方程,解方程麻烦。为方便电路方程的求解,本章主要讲解电阻电路的网孔电流分析法和节点电压分析法.
2.2、注意:
1、网孔电流法是以假想的沿网孔闭合连续流动的网孔电流为变量,对每个
节点而言,相关网孔电流流入一次,必然流出一次,网孔电流自动满足KCL方程,只需对m个网孔列KVL方程求解电路的分析方法.
2、以网孔电流为变量,网孔电流的绕向统一取顺时针方向,用相关网孔电
流去表示支路电压后,对每个网孔列KVL方程,然后将相同变量合并,
常数放另一边。得到方程的标准矩阵形式如下:
3、节点电压法以n-1个独立节点对参考节点的电压为变量,节点电压自动
满足KVL,只需要对n-1个独立节点列写KCL方程求解电路的分析方法.
4、以节点电压为变量,用节点电压表示支路电流,对独立节点列KCL方程,
将相同变量合并,常数放另一边,得到方程的标准矩阵形式如下:
5、平面电路才有网孔,网孔法只适用于平面电路,节点法不受此限制.
2.3、典
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