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文檔簡介
1、電路分析教程(第 3 版)學(xué)習(xí)指導(dǎo)和問題分析 內(nèi)容本書是配套電路分析教程(第三版)(顏慶明主編)的教學(xué)參考書。內(nèi)容包括以下章節(jié)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和問題分析:導(dǎo)論、基本概念、電阻電路的分析方法、電路定理與應(yīng)用、動(dòng)態(tài)電路的瞬態(tài)分析、正弦交流電路的穩(wěn)態(tài)分析、頻率選擇電路和諧振,雙端口網(wǎng)絡(luò)分析,磁耦合電路分析,雙端口網(wǎng)絡(luò)分析,非線性電路分析。書中對(duì)教材各章的主要內(nèi)容進(jìn)行了歸納和學(xué)習(xí)指導(dǎo),對(duì)典型例子進(jìn)行了分析,并對(duì)教材各章的習(xí)題進(jìn)行了詳細(xì)解答。本書對(duì)教師備課、學(xué)生學(xué)習(xí)和考研具有重要的參考價(jià)值。目錄 TOC o 1-3 n h z HYPERLINK l _Toc245559664 第一章簡介1.1 電氣電子科技
2、發(fā)展1.2 學(xué)習(xí)電路課程的基本線索1.3 解決電路問題的五步法 HYPERLINK l _Toc245559665 第二章基本概念 HYPERLINK l _Toc245559666 2.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南2.1.1 HYPERLINK l _Toc245559667 電路的基本變量2.1.2 基本元素R 、 L 、 C的特性 HYPERLINK l _Toc245559669 2.1.3 KCL 、KVL 和歐姆定律 HYPERLINK l _Toc245559670 2.1.4獨(dú)立和受控來源 HYPERLINK l _Toc245559671 2.1.5等效電路的概念 HYPERLINK l
3、_Toc245559672 2.2第二章問題分析 HYPERLINK l _Toc245559673 第三章電阻電路的分析方法 HYPERLINK l _Toc245559674 3.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南 HYPERLINK l _Toc245559675 3.1.1網(wǎng)格分析方法 HYPERLINK l _Toc245559676 3.1.2節(jié)點(diǎn)分析方法 HYPERLINK l _Toc245559677 3.2第三章問題分析 HYPERLINK l _Toc245559678 第4章電路定理與應(yīng)用 HYPERLINK l _Toc245559679 4.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南 HYPERLINK l _T
4、oc245559680 4.1.1疊加定理的應(yīng)用 HYPERLINK l _Toc245559681 4.1.2戴維南定理的應(yīng)用 HYPERLINK l _Toc245559682 4.2第4章問題分析 HYPERLINK l _Toc245559683 第5章動(dòng)態(tài)電路的瞬態(tài)分析 HYPERLINK l _Toc245559684 5.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南 HYPERLINK l _Toc245559685 5.2第5章問題分析 HYPERLINK l _Toc245559686 第6章正弦交流電路的穩(wěn)態(tài)分析 HYPERLINK l _Toc245559687 6.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南。 HYPERLIN
5、K l _Toc245559688 6.2第6章問題分析 HYPERLINK l _Toc245559689 第7章磁耦合電路分析 HYPERLINK l _Toc245559690 7.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南 HYPERLINK l _Toc245559691 7.2第7章問題分析 HYPERLINK l _Toc245559692 第8章頻率選擇電路和諧振 HYPERLINK l _Toc245559693 8.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南 HYPERLINK l _Toc245559694 8.2第8章問題分析 HYPERLINK l _Toc245559695 第9章雙端口網(wǎng)絡(luò)分析 HYPERLINK l
6、_Toc245559696 9.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南 HYPERLINK l _Toc245559697 9.2第9章問題分析第10章非線性電路分析10.1 重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南10.2 第10章問題分析第1章介紹1.1 電氣電子科技發(fā)展朗誦詩歌可以讓人輕松愉快,變得聰明;閱讀歷史可以讓人連接古今,變得聰明。在電力領(lǐng)域,遠(yuǎn)非如此,200多年的發(fā)展歷史,尤其是近100年的成就,令人嘆為觀止。這里不妨補(bǔ)充一下主要結(jié)果。蓄電池 (Kleist, 1745)、避雷針 (Franklin, 1752)、電荷守恒原理 (Franklin, 1749)、化學(xué)電源 (Volt, 1820)、電流的磁效應(yīng) (Oster, 1
7、820) )、諧波分析 (Fourier, 1822)、安培定律 (1825)、歐姆定律 (1827)、電磁感應(yīng)定律 (Faraday, 1831)、電動(dòng)機(jī) (Henry, 1829)、發(fā)電機(jī) (1832)、電報(bào) (Mohr) Thomas, 1837), Kirchhoff 定律 (1845), 等效功率定理 (Holmes, 1853; Thevenin, 1883), 白熾燈泡 (Edison, 1879), 自勵(lì)電機(jī) (1855), 電動(dòng)力學(xué) (Maxwell, 1864), Loop and節(jié)點(diǎn)方法(麥克斯韋,1873 年),交流高壓傳輸(1882 年),無線電通信(馬可尼,1894
8、 年),(貝爾,1876 年),電路理論的復(fù)數(shù)(斯坦梅茨,1894 年),電子的發(fā)現(xiàn)(湯姆森,1897 年) )、算子方法 (Heaviside, 1899)、- Y 變換 (Kelly, 1899)、對(duì)偶原理 (Roth, 1904)、真空二極管 (Fleming, 1904)、v acuum 三極管(Foster,1907),阻抗概念(Heaviside,1911),無線電廣播(1916),濾波器概念(Battimore,1918),理想變壓器概念(Campbell,1920),四端網(wǎng)絡(luò)(黑盒)概念(Polisse , 1921), 電抗定理 (Foster, 1924), 電視 (Bai
9、rd, 1925), 半導(dǎo)體 (1915), 瞬態(tài)響應(yīng)概念 (Kopmuler, 1926), 雷達(dá) (1935), 黑白電視 (1933), 定理 (1937) , 晶體管 (Bardeen et al., 1947), 電子計(jì)算機(jī) (Molich et al., 1946), 彩色電視 (1954), 錄像機(jī) (1956), 集成電路 (Kiehl Than, 1958), 激光器 (1960), 大型機(jī) IC計(jì)算機(jī) (1964)、衛(wèi)星通信 (1965)、互聯(lián)網(wǎng) (1969)、微處理器 (1971)、個(gè)人計(jì)算機(jī) (1975)、超級(jí)計(jì)算機(jī) (1976)。實(shí)踐不斷發(fā)展,認(rèn)識(shí)不斷加深,創(chuàng)新不斷涌
10、現(xiàn)。從電子管到晶體管,從模擬電路到數(shù)字電路,從線性電路到非線性電路,從分立元件到集成電路,從小規(guī)模集成到大規(guī)模集成,從人工設(shè)計(jì)到自動(dòng)化設(shè)計(jì)等等,不斷由低層次向高層次發(fā)展。目前,電學(xué)理論研究更加深入,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛,發(fā)展前景更加迷人。宇宙萬物都有其規(guī)律。天體的變化、物理過程、化學(xué)過程、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、生態(tài)過程和社會(huì)發(fā)展都有其科學(xué)規(guī)律。許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明在開始時(shí)通常并不復(fù)雜。法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律的裝置,貝爾的,莫爾斯的電報(bào),馬可尼的收音機(jī),愛迪生的電燈泡和留聲機(jī)。然而,所有真正的知識(shí)都來自實(shí)踐,是通過幾年甚至幾十年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)而獲得的。任何有成就的科學(xué)家都有自己的人生信條和理想。富蘭克林冒著生命危險(xiǎn)放
11、風(fēng)箏,將閃電帶到他的“手中”;畫家莫爾斯拋開別人的嘲笑,41歲開始發(fā)明電報(bào);貝爾,一位老師,不懂電和機(jī)械,但在亨利的鼓勵(lì)下發(fā)明了; 20 歲的馬可尼克服種種困難,實(shí)現(xiàn)了無線電通訊。中外古今中外都有很多案例。關(guān)鍵是要有追求科學(xué)和創(chuàng)新的愿望和熱情。1.2 學(xué)習(xí)電路課程的基本線索1.3 解決電路問題的五步法為了訓(xùn)練你的科學(xué)思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和解決實(shí)際問題的能力,這里有一個(gè)非常有效的五步法。步驟 1:確定電路中要解決的對(duì)象。第 2 步:表達(dá)您對(duì)問題的了解和理解。電路模型清晰嗎?已知條件是什么?問題的本質(zhì)是什么(穩(wěn)態(tài)?瞬態(tài)?直流?交流?電阻電路?動(dòng)態(tài)電路?線性電路?非線性電路?)第三步:確定解決方法。通常
12、有多種方法可以解決問題。您應(yīng)該從各種方法中選擇更快、最成功的方法。第四步:開始解決問題。注意正確使用概念、規(guī)律、定理、方法和單位。第 5 步:檢查和評(píng)估獲得的結(jié)果。對(duì)分析結(jié)果的評(píng)價(jià)不僅可以知道結(jié)論是否符合問題的意義和實(shí)際,還可以找出規(guī)律,便于從一個(gè)案例中推論。第2章基本概念2.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南2.1.1電路的基本變量電路中常用的基本變量是u , i , q , , 其中我( t ) =你( t ) =你( t ) =和瞬時(shí)功率p ( t ) = = u ( t )我( t )在應(yīng)用這些物理量分析問題時(shí),一定要注意以下三個(gè)問題:1、對(duì)于電路圖中使用的電流或電壓,必須先設(shè)置參考方向,這是解決電路的前
13、提,否則結(jié)果的正負(fù)值沒有意義。2. 一定要弄清楚支路上的電流和電壓方向是相關(guān)的還是不相關(guān)的。否則方程無法列出。如圖2-1所示,對(duì)于電路(支路) N 2 , u和i的方向是相關(guān)聯(lián)的;對(duì)于電路(分支) N 1 , u和i的方向是不相關(guān)的。圖 2-13.計(jì)算分支的冪時(shí),如果u和i方向相關(guān),則P = ui如果P 0 ,則表示該分支吸收(消耗)功率;如果P 0 ,則表示該分支發(fā)電。例如,如圖 2-1 所示,由于電路 N 1的外部u和i 不相關(guān),因此N 1消耗的功率應(yīng)寫為P吸收= ui或者N 1 產(chǎn)生的功率是P產(chǎn)量= ui2.1.2基本成分R , L , C的特性對(duì)于基本要素R 、 L 、 C的教學(xué),應(yīng)明
14、確以下重要概念:1. 基本元件R 、 L和C分別是實(shí)際電阻器、電感器和電容器的理想元件模型。 R 、 L和C通常被稱為相應(yīng)線性時(shí)不變?cè)氐姆瘸?shù)。線性基本元件的VCR是最重要的。例如u ( t ) = Ri ( t )即在線性電阻上,電壓與電流成正比,比例系數(shù)為R ,稱為線性電阻的阻值。對(duì)于線性電容器,有我( t ) = C即i ( t )與電壓的變化率成正比,比例系數(shù)C為線性電容器的電容量。對(duì)于線性電感,有u ( t ) = L即u ( t )與電流的變化率成正比,比例系數(shù)L為線性電感的電感量。2.電容元件和電感元件是記憶元件,而電阻元件是無記憶元件。這是因?yàn)閡 C ( t ) = u C
15、 ( t 0 ) + ( t t 0 )我L ( t ) =我L ( t 0 ) + ( t t 0 )也就是說,在電容器上, t t 0 時(shí)的電流效應(yīng)由u C ( t 0 ) 記憶;在電感上, t t 0 時(shí)的電壓效應(yīng)由i L ( t 0 ) 記憶。如果電容器上的電流是有限值,電感器上的電壓是t = 0 時(shí)的有限值,則u C ( 0 ) = u C ( 0 + )我L ( 0 ) =我L ( 0 + )這反映了電容電壓的連續(xù)性和電感電流的連續(xù)性。3、由于容性元件與感性元件的VCR為微分或積分關(guān)系,電容對(duì)于直流相當(dāng)于開路,電感對(duì)于直流相當(dāng)于短路。對(duì)于變化的電壓或電流,可以通過微分和積分關(guān)系進(jìn)行
16、各種波形變換。4. 使用基本變量u , i , q , , 不僅可以在三個(gè)平面上分別定義元件R , L , C ,而且還可以在-q 平面上定義一個(gè)新的元件憶阻器。使用電學(xué)中的這種觀點(diǎn),可以類比機(jī)械平移系統(tǒng)、機(jī)械旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和流體力學(xué)系統(tǒng)。詳見圖 2-2。從圖中可以看出,雖然系統(tǒng)的性質(zhì)不同,但各個(gè)系統(tǒng)的基本變量之間的關(guān)系卻驚人的相似。因此,機(jī)械系統(tǒng)和流體力學(xué)系統(tǒng)也可以像電氣系統(tǒng)一樣建模。圖 2-22.1.3KCL , KVL和歐姆定律分析集總參數(shù)電路的基本定律是基爾霍夫電流定律、電壓定律和歐姆定律。教學(xué)中要明確的概念是:1 、 KCL是電路中每個(gè)支路在節(jié)點(diǎn)(閉合面)處必須滿足的電流約束關(guān)系,與支路(
17、元件)的性質(zhì)無關(guān)。它是電荷守恒的體現(xiàn)。2 、 KVL是電路各回路必須滿足的電壓約束關(guān)系,與回路中各支路的性質(zhì)無關(guān)。是節(jié)能的體現(xiàn)。3 、 KCL和KVL不僅適用于線性電路,也適用于非線性電路;它們適用于非時(shí)變電路和時(shí)變電路。4、歐姆定律只適用于線性電阻,無論線性電阻上的電壓和電流如何變化,都必須遵守歐姆定律。應(yīng)用KCL 、 KVL 、歐姆定律分析電路時(shí),首先要假設(shè)各支路的電流和電壓的參考方向,否則無法準(zhǔn)確列出相關(guān)方程。示例2-1 如圖 2-3 所示,嘗試找出I 1 、 I 2 、 I 3 、 I 4和電流源兩端的電壓U 。圖 2-3求解電路包含短路電流I 3 。由于電阻3和6是并聯(lián)的,所以可以得
18、到分流關(guān)系我1 = A被KCL收購我2 = 2我1 =一根據(jù)歐姆定律我4 = A =1A由 KCL我3 =我4我2 = (1 ) A = A由KVL得到U = 3 I 1 + 10 = (3 + 10) V = 14 V2.1.4獨(dú)立和受控來源在電路分析中,遇到的電源元件分為獨(dú)立電源和受控電源兩類。與此相關(guān)的重要概念如下:1、理想電壓源和理想電流源是實(shí)際電源的電路模型,不考慮電阻的影響。電壓源輸出的電壓與負(fù)載變化無關(guān);電流源輸出的電流與負(fù)載變化無關(guān)。電壓源支路的電流必須由外部電路確定;電流源兩端的電壓必須由外部電路確定。2、實(shí)際電源根據(jù)其外部特性可以用電壓源串聯(lián)電阻形式或電流源并聯(lián)電阻形式兩種
19、模型來表示。如圖 2-4 所示。圖 2-4u - i 關(guān)系可以寫成u = u s R S iu- i關(guān)系曲線,寫出上式并畫出其電路模型。特別是,根據(jù)等價(jià)的概念,圖2-4所示的兩個(gè)模型是等價(jià)的可以互換的。3. 受控源模型的重要應(yīng)用之一是模擬電路中某些電子設(shè)備中發(fā)生的電氣過程。四個(gè)線性控制源可以表示為:VCVS : u u = uVCCS: i s u = g uCCVS: u s i = riCCCS:我是我=我式中, , g , r均為常數(shù), u或i為電路中某一支路的電壓或電流, 為控制量。如果受控源是非線性的,即受控變量是受控變量的非線性函數(shù),則可以表示為u su = f ( u )我su
20、= f ( u )u s i = f ( i )我s我= f (我)4、在實(shí)現(xiàn)受控源組件的教學(xué)中,大部分傳統(tǒng)教材首先給出的是四端組件模型。多年的教學(xué)實(shí)踐證明,很多學(xué)生覺得這個(gè)摘 要定義難以理解,難以理解。因此,在教程中,我們以四個(gè)例子的形式給出了四種受控源的概念和分析方法。這很容易讓學(xué)生理解和接受。例2-2 對(duì)于圖2-5(a)所示的電路,已知網(wǎng)絡(luò)N的外部u - i關(guān)系(VCR)曲線如圖(b)所示。找到當(dāng)前的i 。圖 2-5解決方案 根據(jù)圖 2-5(b) 的特性,N 可以等效為一個(gè)實(shí)際的電源模型,其 VCR 可以表示為u = 10 2000我即10V電壓源串接2K電阻。如圖 2-6 連接到外部電
21、路,即可解決我=毫安= 1毫安圖 2-6示例2-3 圖 2-7 是一個(gè)帶有電流控制電流源的電路,嘗試找出電壓u 1和u 2 。圖 2-7從圖中可以得到解決方案來控制電流我=一個(gè)=4A因此,受控電流源的大小為2我=8A根據(jù)歐姆定律u 1 = 6 2 i = 48V受控電流源兩端的電壓應(yīng)通過其外部電路獲得,即u 2 = u 1 4 3 i = ( 48 48 ) V = 96 V2.1.5等效電路概念等效是電路分析中非常重要的概念,也是常用的分析方法。為方便起見,在部分電路的外特性不變的情況下,適當(dāng)改變部分電路,用新的電路結(jié)構(gòu)代替原有的部分電路。新的電路結(jié)構(gòu)與原來的電路結(jié)構(gòu)不同但外特性相同的電路稱
22、為等效電路,變換后的稱為等效變換。等效變換的基本方法如下:1、對(duì)于線性電阻R元件(或LC)的串聯(lián)和并聯(lián)等效物,根據(jù)端口處的恒定VCR,其形式如下(圖2-8):圖 2-82、電源的接法及等效變換主要有以下幾種情況:當(dāng)多個(gè)電壓源串聯(lián)時(shí),對(duì)外可等效為一個(gè)電壓源,其值為各理想電壓源的代數(shù)和,參考方向可任意選擇;當(dāng)兩個(gè)電流源并聯(lián)時(shí),可對(duì)外等效為一個(gè)電流源,其值為各電流源的代數(shù)和,參考方向可任意選擇;當(dāng)電壓源與電流源或其他元件并聯(lián)時(shí),可外接電流源。電壓源的大小和方向與原電壓源相同;電流源與電壓源或其他元件串聯(lián)時(shí),外接可等效為電流源,其大小和方向與原電流源相同。上述情況可以直觀地表示為圖 2-9。圖 2-9
23、3、電壓型供電支路和電流型供電支路(包括受控源)可以等效互換,如圖2-10所示。圖 2-104、如果單端口網(wǎng)絡(luò)由線性電阻和受控源組成,其等效電阻由端口電壓和電流的比值決定。例2-4 對(duì)于圖 2-11 所示的電路,嘗試用等效變換法求出電壓u A B 。圖 2-11解決方案這個(gè)例子是一個(gè)集成了幾個(gè)等效概念的電路模型。它不能用來要求所有學(xué)生都能做到。主要供教師參考。在做等效變換和簡化電路之前,要弄清楚要求的目標(biāo)是什么,否則,你將不知道哪些可以變換,哪些不能變換。本例是求電壓u A B ,因此,除了節(jié)點(diǎn)A和B要保留外,其他支路可以用等效電路代替。根據(jù)上述規(guī)則, u AB可以通過反復(fù)交換供電支路得到。該
24、過程如圖 2-12(a)、(b)、(c) 所示。12V圖 2-12對(duì)于電路 (c),通過 KVL,我們得到我=再次u = 2 i + 5 + 6 u代入上式,可得我=一個(gè)上述所有變換都以u(píng) AB不變量為條件。所以u(píng) AB = 5 i 15= 15 12 伏2.2第二章問題分析2-1 求電路(a)中的電流 i和(b)中的i 1和i 2 。問題 2-1 圖解根據(jù)圖(a)中的電流參考方向,通過KCL ,我們有我= ( 2 8 ) A = 6A圖片(b) ,是的我1 = ( 5 4 )毫安 = 1毫安我2 =我1 + 2 = 3毫安2-2 圖中所示電路由5個(gè)元件組成。其中u 1 = 9V , u 2
25、= 5V , u 3 = 4V , u 4 = 6V , u 5 = 10V , i 1 = 1A, i 2 = 2A, i 3 = 1A。試問:(1) 各部件消耗的功率;(2) 整個(gè)電路消耗多少功率?你說什么規(guī)則?問題 2-2 圖解法(1)根據(jù)標(biāo)注的電流電壓參考方向,有P 1 = u 1 i 1 = 9 1 W = 9WP 2 = u 2 ( 我1 ) = 5 ( 1 ) W = 5WP 3 = u 3 i 2 = ( 4 ) 2 W = 8WP 4 = u 4 i 3 = 6 ( 1 ) W = 6WP 5 = u 5 ( i 3 ) = 10 1 W = 10W(2) 整個(gè)電路消耗的功率
26、為P = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 = 0 _ _ _ _結(jié)果表明,電路中的一些元件產(chǎn)生功率,一些元件消耗功率,但整個(gè)電路的功率是守恒的。2-3 如電路所示, (1)求圖(a)中的電壓u AB ; (2) 在圖(b)中,如果u AB = 6V ,求電流i 。問題 2-3 圖對(duì)圖(a)的解,通過KVL ,我們得到u AB = ( 8 + 3 1 6 + 2 1 )V = 7V對(duì)于圖(b) ,因?yàn)閡 AB = 6 i 3 + 4 i + 5 = 6V所以我=0.4A2-4 如圖所示電路,給定u= 6V ,求各電阻上的電壓。問題 2-4 圖電阻器R 1 、 R 2和R 3 上的電
27、壓分別為u 1 、 u 2和u 3 ,由分壓公式可得u 1 = u = 6 V = 1Vu 2 = u = 6 V = 2Vu 3 = u = 6 V = 3V2-5 對(duì)講機(jī)電源采用干電池供電,電壓為6V ,阻值為1 。如果收音機(jī)相當(dāng)于一個(gè)59的電阻,試著找出收音機(jī)吸收的功率,電池電阻消耗的功率,電源產(chǎn)生的功率。求解該電路如習(xí)題2-5的解圖所示。問題2-5解圖那么當(dāng)前的i是我= = A =0.1A無線電吸收的功率P2為P 2 = R 2 i 2 = 59 0.0 1 W = 0.59W電池電阻消耗(吸收)的功率P1為P 1 = R 1 i 2 = 1 0.01 W = 0.01 W電源產(chǎn)生的功
28、率為P = U S i = 6 0.1 W = 0.6 W或者P = P 1 + P 2 = ( 0.59 + 0.01 ) W = 0.6W圖 2-6 顯示了電池充電器電路模型。為了使充電電流i = 2A, R應(yīng)該是多少?問題 2-6 圖KVL給出的解決方案= 2解決這個(gè)問題R = 2.912-7 實(shí)際電源的阻值不能直接用歐姆表測(cè)量,可以通過測(cè)量電源的外特性來計(jì)算。負(fù)載RL接入一定直流電源后,測(cè)得電流為,端電壓0.25Au為6.95V ;電流 為 時(shí)0.75A, 端 電壓 為 6.94V .求其電阻R S 。問題2-7圖求解端電壓方程u = u S R S i因此有6.95 = u S 0.
29、25 R S6.94 = u S 0.75 R S解決方案必須R S = 0.022-8求圖中所示電路的等效電阻R in 。問題 2- 圖8由圖(a) ,我們得到R in = ( + ) = 30由圖(b) ,設(shè)R 1 = + 2 = 4所以R in = +1 = 3圖2-9顯示了輸出不同電壓和電流的分壓器電路。嘗試找出R 1 、 R 2和R 3的值。問題2-9圖求解指定的電壓和電流要求,我們得到R 3 = = 1.5kR 2 = 300R 1 = 3002-10 對(duì)于圖中所示電路,已知R 1 = 100 , R 2 = 200 , R 3 = 100 , R 4 = 50 , R 5 = 6
30、0 , U S = 12V 。求電流I AB 。問題 2-10 圖解決方法 根據(jù)圖中R 1和R 3的并聯(lián)關(guān)系,以及圖中R 2和R 4的并聯(lián)關(guān)系,可以得到電流I我= = A =0.08A從分流關(guān)系,我們得到我3 =我=0.04A我4 =我=0.064A由KCL獲得I AB = I 3 I 4 = ( 0.0 4 0.06 4) A = 24 mA2-11 如圖所示電路,如U S = 30 V ,滑線電阻R = 200 ,電壓表的阻值很大,電流表的阻值很小,它們對(duì)測(cè)量可以忽略不計(jì)。眾所周知,不接負(fù)載R L時(shí),電壓表的指示為15V。求(1) 接上負(fù)載RL ,如果電流表的指示是100mA ,電壓表的指
31、示是什么?(2) 如果RL兩端的電壓還需要保持在15V ,滑動(dòng)電阻的滑動(dòng)頭應(yīng)該在哪里?問題 2-11 圖解決這個(gè)問題,這里我們使用更簡單的方法。對(duì)于 (1),通過KVL ,我們得到U S = 100 I + ( I 0.1 ) 100所以我=0.2A再次我2 =我我1 = ( 0.2 0.1 ) A =0.1A因此,負(fù)載兩端的電壓為上限電壓,記為UL ,即U L = 100 I 2 = 10V接著R L = 100(2) 為了使U L = 15V,必須滿足= 200 R x可解R x = 141.42-12 如圖所示電路,已知R 1 兩端的電壓為6 V ,通過它的電流為0.3A。找出電源產(chǎn)生的
32、功率。問題 2-12 圖該解決方案由我1 = A =0.4A我2 =我1 0.3 =0.1A所以U AB = 15 I 1 + 20 I 2 = 8V所以我3 = =0.4A通過KCL,獲得我=我1 +我3 =0.8A因此,電源產(chǎn)生的功率為P = 12 I = 12 0.8W = 9.6W2-13 在所示電路中, I = 2A。求U和R消耗的功率。問題 2-13 圖解決方案由通過電阻器R的電流I 1已知為我1 = 3 +我=5Au 1 跨過10電阻是u 1 = 10 I = 20V2電阻兩端的電壓u2為u 2 = 2我1 = 10V從KVL,所以電壓U是(注意每個(gè)電壓的方向)U = 20 u
33、2 u 1 + 60 = 10VR消耗的功率為P = R = UI 1 = 50W2-14 在所示電路中, I 1 = 3mA 是已知的。嘗試找到我們和我2 。問題 2-14 圖解決方法 從圖中可以看出,電阻3k 、 6k和12k是并聯(lián)關(guān)系。假設(shè)流過3 k電阻的電流為I 3 ,6 k上的電流為I 4 , 12 k上的電流為I 5 ,則I3 = I1 = 2mA _I4 = I1 = 1mA _我5 = = 0.5mA通過KCL,獲得I2 = I4 + I5 = 1.5mA _ _讓流過2k電阻的電流為I ,我們得到I = I1 + I5 = 3.5mA _通過 KVL,有美國 2 I = 3
34、I 3解決方案必須美國= 13V2-15 對(duì)于圖中所示的電路,嘗試找到u A B 。問題 2-15 圖KVL的解決方案,我們可以得到u A B = ( 12 + 5 6 ) V = 5V在如圖所示的電路中,設(shè)i = 1A,并嘗試求電壓u 。問題 2- 圖1 6解決方案由歐姆定律獲得,我1 = A =0.5A通過KCL,獲得我2 =我+ 2 我1 =2.5A接著我3 =我2 +我1 = ( 2.5 + 0.5 ) A =3A所以u(píng) = 10 i + 10 + 10 i 3 = 50V2-17(略)2-18在圖中所示的電路中,嘗試找出電流i 。問題 2- 圖18解決方案是根據(jù)歐姆定律,我們可以得到
35、我1 = A =2A3電阻支路電流為我2 = A =4A通過KCL,獲得我=我1 2我1 +我2 =2A2-19如圖所示電路, u S = 12V ,求u 2 和等效電阻R in 。問題 2- 圖19解決方案由 KVL 給出,我們有2 i 3 u 2 + u 2 = u S并且u 2 = 4 i ,代入上式,我們得到2我3( 4我) + 4我= 12所以我= 2A接著u 2 =4 i = 8V等效電阻R in = 6注意出現(xiàn)了負(fù)電阻的概念,如何理解呢?2-20 對(duì)圖中所示電路,分別求其等效電阻Rab 。問題2-20數(shù)字解( a )由KVL得到,u = 2(我我1 ) + 2我1而i 1 = ,
36、代入上式,有u = 2( i ) + 2( )這是你= 2我必須R ab = 2( b ) 根據(jù) KCL,流過Re的電流為( i 1 + i 1 ) ,所以u(píng) = R b我1 + (我1 +我1 ) R e= R b + ( 1 + ) R e 我1所以等效電阻R ab = = R b + ( 1 + ) R e2- 2 1 如圖所示,是一個(gè)T形解碼網(wǎng)絡(luò)。它具有將二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成與其成正比的模擬電壓的功能,因此常被稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器。(1) 求網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻R in ;(2) 求輸入電壓u 1和電位u A 、 u B 、 u C 、 u D和輸出電壓u 2 。問題 2- 2 1 圖解法(1)求輸
37、入電阻R in時(shí),應(yīng)從右端D向左分段,利用電阻的串并聯(lián)關(guān)系求得??捎^察的凜= 2R _(2)根據(jù)等價(jià)的概念,有問題2-21來解決關(guān)系。問題 2-21解決方案所以u(píng) 1 = U S = U S = U S由于右側(cè)看到的 A、B、C 和 D 處的等效電阻均為R ,因此電壓u 1可以根據(jù)u A = U S = U Su B = U A = U Su C = U B = U Su D = U C = U Su 2 = U D = U S如圖網(wǎng)絡(luò),如圖所示設(shè)置網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)B的VCR特性(外部特性) ,嘗試求電壓u 。問題 2- 2 2 圖解由 A 和 B 網(wǎng)絡(luò)的外部屬性給出,可以表示為答: u = 2
38、i 1 + 10B : u = 2 i 2 + 4由此,可以得到如問題2-22的解圖(a)所示的等效電路。問題 2-22解決方案(b)的問題 2-22 ,使電壓u = Ri = ( 5 + 2 + 2 ) 0.5V = 4.5V在圖示電路(a)中,已知網(wǎng)絡(luò)N的外特性( VCR)如圖(b)所示,嘗試求u和i 。問題 2-23 圖從N的VCR特性曲線求解端口方程u = 10 5 i將受控源部分轉(zhuǎn)換為電源,解決問題2-23 。問題 2-23解決方案由 KVL,得到u = 2 i 2 + 0.4 u + 2 i再次我2 =我-我1 =我-代入上式,我們得到你= 5我與 N 的端口方程聯(lián)合求解,我們得到
39、我=1Au = 5V2-2 4 如圖所示,是TV輸入電路中的10:1衰減器。已知U 1 = 10 U 2 , R 3 = 300 , Rab = 300 ,求R 1和R 2 。問題 2- 2 4 圖解決方案是已知的,應(yīng)該有= 10所以R 2 = = 1.35k由于等效電阻R ab = 300 ,應(yīng)該有R ab = 300解決這個(gè)問題R1 = 3332-25 嘗試將圖中所示的電路簡化為電流源模型。問題 2-25 圖可以得到(a)和(b)的電流源,如問題2-25的解法所示。問題 2-25解決方案2-26 嘗試將圖中所示電路簡化為電壓源模型,分別畫出端口a和b的外部特性(VCR)。問題 2-26 圖
40、解根據(jù)等效的概念,圖(a)和(b)的等效電壓源如問題2-26的解所示。問題 2-26解決方案2-27(略)2- 28 (省略)第三章電阻電路的分析方法3.1重點(diǎn)學(xué)習(xí)指南3.1.1網(wǎng)格分析在學(xué)習(xí)網(wǎng)格分析方法時(shí),首先要明確網(wǎng)格的概念,網(wǎng)格電流(假設(shè))的概念,以及網(wǎng)格電流是一組自變量的概念。列出網(wǎng)格方程時(shí),需要注意的問題是:1、網(wǎng)格的巡航方向必須選擇與網(wǎng)格電流的方向一致,因?yàn)檠埠椒较蚴蔷帉懨總€(gè)網(wǎng)格的KVL方程的電壓參考方向。2、網(wǎng)格電流求解后,若要求解網(wǎng)格公共支路的電流,必須由網(wǎng)格電流的代數(shù)和確定。3.如果非公共支路有已知電流源,可以減少網(wǎng)格方程的數(shù)量,但已知電流源必須作為網(wǎng)格電流進(jìn)入相關(guān)方程;如果
41、公共分支有一個(gè)已知的電流源,則不能減少網(wǎng)格方程的數(shù)量。此外,在電流源上添加了一個(gè)未知的電壓變量,因?yàn)樗诹谐?KVL 方程時(shí)使用。4、如果電路中有受控源,應(yīng)先把受控源當(dāng)作獨(dú)立源,然后用網(wǎng)狀電流表示受控量,同時(shí)求解方程組。示例3-1 對(duì)于圖 3-1 所示的電路,為了求解各支路的電流,嘗試列出必要的網(wǎng)格方程。圖 3-1求解電路有4個(gè)網(wǎng)格,其中1A電流源為公共支路,2A電流源為非公共支路。如果采用網(wǎng)格法求解,只需要列出三個(gè)網(wǎng)格方程,但1A必須在電流源的兩端重新設(shè)置電壓變量u 。根據(jù)圖中設(shè)定的網(wǎng)格電流和方向,有一個(gè)網(wǎng)格方程5我1 = 10你(10 + 6)我2 6我3 10我4 =你5 + 2我6一世
42、3 6一世2 = 2一世12因?yàn)槲? = 2A,我=我3代入網(wǎng)格方程并消去u ,即可求解各網(wǎng)格的電流。3.1.2節(jié)點(diǎn)分析在介紹節(jié)點(diǎn)分析方法時(shí),需要強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn):1、用節(jié)點(diǎn)法分析電路,必須先選擇參考點(diǎn),其他節(jié)點(diǎn)為獨(dú)立節(jié)點(diǎn);每個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電壓(電位)是一組獨(dú)立的電壓變量。2、節(jié)點(diǎn)方程的一般形式是以節(jié)點(diǎn)電壓為待確定量,但方程的本質(zhì)是節(jié)點(diǎn)的KCL方程。3、為了正確列出節(jié)點(diǎn)方程,必須將電路中的電壓型支路(包括電壓型受控源支路)等價(jià)轉(zhuǎn)化為電流型支路。4、與網(wǎng)格法不同,在節(jié)點(diǎn)方程中,自導(dǎo)之前總是取正號(hào),互導(dǎo)之前總是取負(fù)號(hào),互導(dǎo)是指各個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)之間的支路電導(dǎo)除了參考點(diǎn)。下面以圖 3-1 中的電路為例說明節(jié)點(diǎn)法
43、的具體過程。如果以節(jié)點(diǎn)c為參考點(diǎn),則有兩個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)a和b,節(jié)點(diǎn)電壓變量設(shè)為u a和u b 。由于節(jié)點(diǎn) b 和 c 之間存在已知的理想電壓源,因此節(jié)點(diǎn)電壓ub = 12V 是一個(gè)已知量。將相關(guān)電壓支路轉(zhuǎn)換為電源,如圖 3-2 所示。圖 3-2由于ub是已知的,我們只需要列出關(guān)于節(jié)點(diǎn) a 的方程。這是u a u b = 2 1 2 + 0.5代入u b = 12V,可得到電位u a ,從而求解電路的其他量。3.2 第三章問題分析3-1 對(duì)于圖中所示電路,嘗試網(wǎng)格法求電壓u 1 。問題 3-1 圖解決方法是在每個(gè)網(wǎng)格中設(shè)置網(wǎng)格電流i 1 , i 2 , i 3 ,每個(gè)網(wǎng)格的方程可以列出如下:2我1
44、 我3 = 10 52我2 我3 = 52 i 3 i 1 i 2 = 2 u 1控制量u 1可以表示為u 1 = 1 我2代入上述方程,網(wǎng)格電流i 2 可求解為我2 =2.5A所以u(píng)1 = 2.5V3-2 對(duì)于圖中所示的電路,用網(wǎng)格分析法求出電壓u 。問題 3-2 圖解由于電路的電流源和受控電流源都在非公共支路中,只需要列出一個(gè)網(wǎng)格方程并補(bǔ)充一個(gè)補(bǔ)充方程即可求解。這是7 i 3 I S + 2 (2 u ) = 2輔助關(guān)系(代表控制量)為你= 2我代入上式,可解我=一個(gè)所以電壓u = 2我= V3-3 對(duì)于圖中所示的電路,嘗試用網(wǎng)格分析法求出電流i 1和i 2 。問題 3-3 圖解由圖設(shè)定,
45、網(wǎng)格方程可列出:5我1 +你1 = 30 (3-1)2我3 +你2你1 = 11 (3-2)4我2你2 = 25 (3-3)方程(3-1)+(3-2),消去u 1 ,我們得到5我1 + 2我3 +你2 = 19 (3-4)方程(3-3) + (3-4),消去u 2 ,得5一世1 + 4一世2 + 2一世3 = 44 (3 - 5 )因?yàn)槲? =我1 4我2 = 1.5我1 +我3 = 1.5我1 +我1 4代入式(3-5),得我1 =4A我2 =6A3-4 對(duì)于圖中所示的電路,嘗試用節(jié)點(diǎn)法求電壓u 。問題 3-4 圖解法:將電路中的電壓型電源轉(zhuǎn)換為問題3-4所示,以C節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn),可列出節(jié)點(diǎn)方
46、程:( + + ) u b u a = 1 + 2u b + ( + ) u a = 3從此解決u = u a = 9V問題3-4解決方案圖省略了問題 3-5 和 3-6。3-7 對(duì)于圖中所示的電路,嘗試用節(jié)點(diǎn)法求電流i 。問題 3-7 圖解以a為參考點(diǎn),其余獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電壓(電位)分別為u 1 、 u 2和u 3 ,則u 2 = 9V,可列出兩個(gè)節(jié)點(diǎn)方程:( + ) u 1 u 2 = 我( + ) u 3 u 2 =我這里i被認(rèn)為是一個(gè)電流源,它從一個(gè)節(jié)點(diǎn)流向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因?yàn)閡 2 = 9Vu 3 u 1 = 2V代入上式并消去i ,可得u1 = 4Vu3 = 6V終于得到我=1.5A3-8
47、 對(duì)于圖中所示的電路,試求電壓u ab 。問題 3-8 圖解決方案由圖表設(shè)置,可列出的節(jié)點(diǎn)方程(想想功率轉(zhuǎn)換過程)是( + + + ) u a ( + ) u b = +( + + + ) u b ( + ) u a =簡化,可解決u a = 7Vub = 3V所以u(píng) ab = u a u b = 4V3-9 對(duì)于圖中所示電路,求各獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電壓ua 、 ub和uc 。問題 3-9 圖求解如圖所示的節(jié)點(diǎn)方程:( 0.2 + 0.1 + 0.2 ) u a 0.1 u b 0.2 u c = 0.2 3.5( 0.1 + 0.2 + 0.1 ) u b 0.1 u a 0.2 u c = 0.1
48、 9( 0.2 + 0.3 + 0.2 ) u c 0.2 u b 0.2 u c = 0解決,得到u a = 3Vub = 4Vu c = 2V3-10 如電路所示,嘗試網(wǎng)格法求u 1和u x 。問題 3-10 圖解設(shè)置如圖,柱網(wǎng)格方程為2我1 +我3 + x = 02 i 2 + 2 u 1 u x = 03我3 +我1 + 2你1 = 0因?yàn)槲? 我1 = 1u 1 = 2 i 3解決這個(gè)問題我1 = 2A我2 = 1A我3 = 2A所以u(píng) 1 = 2 i 3 = 4Vu x = 2 i 2 + 2 u 1 = 10V3-11 如運(yùn)算放大器電路所示,電壓增益K =是多少?問題 3-11
49、圖求解運(yùn)算放大器輸入端的列節(jié)點(diǎn)方程為( G 1 + G + G 3 ) u a G u c = G 1 U S( G 2 + G + G 4 ) u b G u c = G 2 U S和u a = u b = U 0所以U S = U 0終于得到 = =3-12 溫度測(cè)量電路如圖所示,其中熱敏電阻R x = R + R 。設(shè)U S = 10V , R = 1k, R = 1 0由于溫度變化,求U 2 。問題 3-12 圖從圖中求解R x兩端的電壓u x = ( R + R )所以U 2 = u x + = ( R + R ) += US= 5= 0.05V3-13 在圖中所示的電路中,嘗試找出
50、電流i 。問題 3-13 圖從運(yùn)放的特性可知解決方案。由于i + = i = 0 ,流過電阻器 2和 1 的電流為我1 = A =1A所以電壓U A = ( 2 + 1 ) 1 V = 3V所以我= =1A3-14 圖中所示電路為減法器。嘗試證明:u o = ( u 2 u 1 )問題 3-14 圖為了證明運(yùn)算放大器的特性,有=由于u A = u B ,所以u(píng) 1 R 2 + u o R 1 = ( R 1 + R 2 ) u Au 2 R 2 = ( R 1 + R 2 ) u Au o = ( u 2 u 1 )3-15 找到所示電路的輸入電阻R in 。問題 3-15 圖解:設(shè)輸入電壓為
51、u 1 ,電流為i 1 ,負(fù)載RL的電流為i 2 。由問題 3-15 的解,我們得到你1 =你2R 我1 + R 我2 = 0所以我1 = 我2再次我2 = =所以我1 = 必須R in = = R L = 2k問題 3-15 解決方案3-16 對(duì)于圖中所示的電路,輸入電阻R in =是多少?問題 3-16 圖求解圖可列表節(jié)點(diǎn)方程:( + + + + ) u a u 2 u b = u 1( + ) u b u a = 0又u 2 = 2 u b你1你一= 2我1得得u a = 2 u b你b =你1所以你一個(gè)=你1你1你1 = 2我1必須R in = 10第 4 章電路定理與應(yīng)用4.1重點(diǎn)學(xué)
52、習(xí)指南4.1.1疊加定理的應(yīng)用疊加定理是研究線性電路的重要方法,也是許多其他方法的基礎(chǔ)。研究中應(yīng)強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):1. 作為一種方法,疊加定理可以應(yīng)用于線性電路中多源作用下的支路電流或電壓。所謂電壓源不工作,就是把它短路;電流源不工作,就是開路,最后根據(jù)代數(shù)和得到結(jié)果。2、作為一種思想,要善于運(yùn)用疊加分解的思維方法,即把復(fù)雜化為簡單,化多元素為單元等,以此為橋梁,最終理解復(fù)雜的事物。4.1.2戴維南定理的應(yīng)用戴維南定理本質(zhì)上是一種分析方法,一種通過等價(jià)變換演化而來的表達(dá)形式。為了得到戴維南等效電路,往往需要用其他方法來完成,如網(wǎng)格法、節(jié)點(diǎn)法、代換法、功率變換法、串/并聯(lián)簡化等。在教學(xué)中,最重要的是讓學(xué)
53、生掌握等效于兩端有源線性網(wǎng)絡(luò)作為電源(電壓型或電流型)的思想,而不是專注于如何將一個(gè)非常復(fù)雜的電路等效。優(yōu)越的。就分析思維和分析方法而言,思想比方法更重要。示例4-1 對(duì)于圖 4-1 所示的電路,為了分析電路 N 的特性,電路 N 的左側(cè)部分需要等效于戴維南電源。找到等效的電源。圖 4-1解出電路,去掉N后,就變成了一個(gè)有源線性二端網(wǎng)絡(luò)。在計(jì)算開路電壓u oc時(shí),由于i = 0,受控源4 i = 0(開路),相應(yīng)電路如圖4-2(a)所示。那么開路電壓為u oc = ( 5 + 1 ) 1 3 u oc + 4這是uoc = 2.5V圖 4-2等效電阻R0,獨(dú)立電源應(yīng)設(shè)置為零。然后是圖 4-2(
54、b) 中的電路。當(dāng)向端口施加電壓 u 時(shí),有你= 5我3你+ 1 (我4我)這是u = 0.5我所以R o = = 0.5最終戴維南等效電路如圖 4-2(c) 所示。4.2第4章問題分析圖 4-1 顯示了一個(gè)簡單的數(shù)字/模擬 ( D/A ) 轉(zhuǎn)換電路。開關(guān)接US時(shí)為高電位,標(biāo)記為“ 1”;開關(guān)連接參考地時(shí)為低電位,標(biāo)記為” 0”。電路的當(dāng)前狀態(tài)表示二進(jìn)制數(shù)為 110”,利用疊加原理分析該數(shù)字量對(duì)應(yīng)的模擬電壓U O ,可知U S = 12 V 。問題 4-1 圖解決方案(1)當(dāng)S3接“ 1 ”,S2接“ 0 ”時(shí),問題4-1有解決方案:問題 4-1 解決方案圖可解U O = 4V ,即“100”
55、2 )當(dāng)S2接“1”,S3接“ 0”時(shí),圖4-1.2有一個(gè)問題:問題圖 4-1.2可解U O = = 2V ,即“010”根據(jù)疊加原理,我們得到U O = U O + U O = 6V這是100 + 010 = 110求所示電路的戴維南等效電路。圖 4-2解決方案(a) 端子a和b的開路電壓U Oc = ( 9 9 ) V = 3V將9V電源短路,等效電阻R 0 = ( + ) = 4(b)開路電壓U Oc = ( 10 10 ) V = 0等效電阻R 0 = ( + ) = 4.84-3 在圖中所示的電路中,嘗試求電壓u 。問題 4-3 圖使用節(jié)點(diǎn)分析方法,我們可以得到( + ) u a u
56、 b = 3 u( + ) u b u a = 7再次u = u a u b代入上式,可解u = 1.5V4-4 對(duì)于圖中所示電路,利用疊加原理求電流I 1 。假設(shè)R 1 = R 4 = 1 , R 2 = R 3 = 3 , I S = 2A, U S = 10 V 。問題 4-4 圖解基于疊加原理,令I(lǐng) S = 0,解題4-4 (a) ,有問題 4-4 解決方案圖我1 = = A =2.5A令U S = 0,我們得到問題3-14 (b)的解,所以我1 =我S = 2 A=1.5A所以我=我1 +我1 =4A4-5 圖N是源電阻網(wǎng)絡(luò)。給定U S = 10 V , R = 10 , R L =
57、 9 , R L得到的最大功率為1W ,求N的戴維南等效電源。問題 4-5 圖令R L由U O和R 0與左側(cè)的戴維南等效電源確定,然后由P最大值= 1W必須U Oc = = = 6VR 0 = R L = 9讓 N 的戴維南冪由U Oc和R 0決定,那么我們有R 0 = 9所以R 0 = 90再次U Oc = R + U S = 6可解U Oc = 30V或者U Oc = 150V即N的等效電源如問題4-5的解法所示。問題 4-5 解圖4-6 對(duì)于圖中所示的電路,嘗試戴維南定理找到電壓u 。問題 4-6 圖解法首先斷開R L ,求開路電壓U ,如問題0c4-6解圖所示。問題4-6解決圖 1從圖
58、中我們可以得到U Oc = 2 1 + uu = 2( 3 i 1 + 1 ) + 6我1 =解決方案必須u = 7V所以U Oc = 5V然后求等效電阻R 0 。觀察題4-6解圖2 ,加電壓u后,有我= 我1 + 3我1 = 2我1u = 2我1 + 2我問題 4-6 解決圖2由于i 1 = ,所以你=我所以R 0 = 1 _將等效電源接至 1 ,如圖 4-6 和圖 3 所示,得到u = 2.5V _問題 4-6 解決圖 34-7 對(duì)于圖中所示的電路,在網(wǎng)絡(luò)N的左側(cè)找到戴維南電源。問題 4-7 圖求解開路電壓u,轉(zhuǎn)換電源的受控源部分,如0c問題4-7的圖1所示。問題4-7解決圖1因此有u O
59、c = 24我1 + 3我1和我1 =一個(gè)代入上式,我們得到uOc = 9V _求R 0 ,使用外接電源的方法,如習(xí)題4-7 的圖2所示。習(xí)題4-7解出圖2因此有u = 24我1 + 12我 6我1和我1 = A因此有你= 6我所以R 0 = 6如圖4-8所示電路,利用戴維南定理求a 、 b端的戴維南電源。問題 4-8 圖解決方法 首先,將受控源轉(zhuǎn)換為電源,如問題4-8 的解決方案圖(a)所示。問題4-8解圖a和b端的開路電壓分別為u Oc = 6 u + 2= 6 U 0c+ 1所以u(píng)Oc = 0.2V求R 0 ,令U S = 0,可以在a和b處加上電壓u,如圖4-8 (b)所示,則u =
60、6u + 2 i + 1 i必須u = 我所以R 0 = = 0.64-9是圖中所示的電路,試試疊加定理求u 。問題4-9圖解是根據(jù)疊加原理,先讓電流源為零,再讓電壓源為零,得到問題4-9(a)的解。問題4-9解決方案對(duì)于圖(a) ,得到分壓關(guān)系u = 5V對(duì)于圖(b) ,利用功率變換和化簡得到u = 27V最后合成u和uu = 22V4-10 在圖中所示的電路中,網(wǎng)絡(luò)N僅包含電阻。如果i 1 =8A和i 2 = ,則測(cè)量12Au x = 80V ;當(dāng)i 1 = 8A且i 2 =4A時(shí), u x = 0 。當(dāng)i 1 = i 2 =時(shí)20Au x是什么?問題 4-10 圖根據(jù)線性和疊加,解應(yīng)該有
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