第二章习题答案.pdf

第二章 电路的分析方法 第二章 电路的分析方法 2.1.1 在图 2.01 的电路中，V6=E，=61R，=32R，=43R，=34R，=15R。试求3I和4I。1R2R3R4R5R4I3IE+-+-图2.01 解：图 2.01 电路可依次等效为图（a）和图（b）。2R3R4R5R4I3I+Ea1R(a)b I5R+ER(b)=+=+=23636414114RRRRR=+=+=2243)24(3)(14321432RRRRRRR A22165=+=+=RREI A322363)(214323=+=+=IRRRRI A943263631414=+=+=IRRRI 2.3.3 计算图 2.12 中的电流3I。V1U1=1R1=1R2=1R3A2IS=1R4+-+-图2.123I 解：根据电压源与电流源的等效变换，图 2.12 所示电路可依次等效为图（a）和图（b），由图（b）可求得 A2.15.023=+=I 由图（a）可求得：A6.02.121213=II VU11=+=11R=12R=13RV2U2=14R+3I(a)=2RI(b)+=12R=13R3IV3U=2.6.1 在图 2.19 中，（1）当将开关 S 合在 a 点时，求电流1I，2I和3I；（2）当将开关 S 合在 b 点时，利用（1）的结果，用叠加定理计算电流321,III和。4abSV202V120V13023I1I2I+-+-+-+-+-+-图2.1942V120V13023I1I2I+-+-+-+-(a)42V2023I1I2I+-+-(b)解：（1）当将开关 S 合在 a 点时，图 2.19 所示电路即为图（a），用支路电流法可得：=+=+=+12042130423231321IIIIIII 解得：=A25A10A15321III(2)开关 S 合在 b 点时，利用叠加原理图 2.19 所示电路可等效为图（a）和图（b），其中图（a）电路中 130V 和 120V 两个电压源共同作用时所产生的电流已在（1）中求得，即：A151=,I A102=,I A253=,I 由图 3（b）可求得：A642422202=+=,I A464241=+=,I A26422,3=+=I 则：A11415111=+=,III A16610,222=+=+=,III A27225333=+=+=,III 2.6.2 电路如图 2.20（a）所示，V10ab,V124321=URRRRE。若将理想电压源除去后图 2.20(b)。试问这时abU等于多少？1R2R3R4RIab+EI图2.20（a）1R2R3R4RIabI图2.20（b）解：当电压源单独作用时，图 2.20 所示电路如图 4 所示，1R3R4Ra+Eb2R图 4 这时：V3124141ab=EU,根据叠加原理，电流源单独作用时：V7310ababab=,UUU 2.7.4 在图 2.24 中，（1）当开关 S 断开时，试求电阻5R上的电压5U和电流5I；（2）当开关 S 闭合后，试用戴维宁定理计算5I。已知=10,1,V4,V13,V1554321321RRRRREEE。1E2E3E5U1R2R3R4RS5I5R图2.24+-+-+-+-+-+-+-+-解：（1）当开关 S 断开时 05=U 05=I（2）当开关 S 闭合时，图 2.24 所示电路5R左右两侧可得两个有源二端网络，如图（a）所示。1E2E3E1R2R3R4R(a)+-+-+-abc +01U02U5U01R02R5I5R(b)(b)+根据戴维宁定理可得图（b）所示等效电路，其中：V1412121101=+=RRREEEU =+=+=5.01111434302RRRRR=+=+=5.01111212101RRRRR V21114443302=+=+=RRREU 由图（b）可求得电流5I为：A09.11112105.05.02145020102015=+=+=RRRUUI 2.7.6 用戴维宁定理和诺顿定理分别计算图2.26所示桥式电路中电阻1R上的电流。=91R=63RA2I=42R=24RVU10=图2.26+-+-=63RA2I=42R=24RVU10=(a)+-+-0U 解：（1）用戴维宁定理计算电阻1R上的电流，由图 2.26 可得到如图（a）所示的有源二端网络，其开路电压为：V210240=U 把该有源二端网络化为无源二端网络（电压源开路，电流源短路），其等效电阻为电阻2R，即：=420RR 则：A154.09421001=+=+=RRUI 即电阻1R上的电流为 0.154A 5R0U+0R(b)5RSI0Ra(c)IIabb（2）用诺顿定理计算电阻1R上的电流。可以用(d)图来计算短路电流SI。=63RA2I=42R=24RVU10=(d)+-abSI2I A5.241022=RUI 由基尔霍夫电流定律，A5.05.222S=III,其等效电阻与（1）中相同，等效电路如图（c）所示。A154.05.0494S0101=+=+=,IRRRI 2.7.9 电路如图 2.29 所示，当=4R时，A2=I。求当=9R时，I等于多少?1R2R3R4R1U2U2222RIabsI+-+-+-+-图2.29 解：图 2.29 所示电路 a、b 左侧部分可等效为图 7 所示电路，其中：=+=+=1222224240RRRRR V10)41(2)(00=+=+=RRIU 由下图（a）可知当=9R时：R0U+0R(a)ab A1911000=+=+=RRUI 2.7.11 两个相同的有源二端网络 N 与N连接如图 2.31(a)所示，测得1UV4=。若连接如图 2.31（b）所示，则测得1I=1A。试求连接如图 2.31(c)时的电流1I为多少？N,Nab,a,b+1UN,Nab,a,b1I1IabN1)(a)(b)(c图2.31+1U 解：两个相同的有源二端网络 N 和,N可分别用下图所示电路等效。1U+10Rabab2U+20R 根据题中给的条件，可得到下式：0102010201011RRRUUUU+=020102011RRUUI+=0201RR=0201UU=将V41=U、A11=I代入上式，可得：V40201=UU =40201RR 根据图 2.31（c）：A8.0144101011=+=+=RUI,2.8.2 试求图 2.33 所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。V10I5.0I图2.33+-+-k1k1 解：（1）求开路电压0U，由图 2.33 可知：V100=U （2）求短路电流SI，如下图可知：V10SI5.0+-+-k1k1SI +V10k5.1（a)105.0=+SSII 所以 mA320=SI （3）求等效电阻0R k5.100=SIUR 这样其戴维宁等效电路为图（a）所示。