《電路分析基礎(chǔ)試題》PPT課件.ppt

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1、電路分析基礎(chǔ),作業(yè)習題,習題1-1,1-1 說明圖(a),(b)中： (1) u、i的參考方向是否 關(guān)聯(lián)？ (2) ui乘積表示什么功率？ (3) 如果在圖(a)中u0, i0, i0, 元件實際 發(fā)出還是吸收功率?,答案：（1）關(guān)聯(lián)， 非關(guān)聯(lián)（2）吸收，發(fā)出（3）實際發(fā)出，實際發(fā)出,習題1-1答案,答案分析： (1) 圖(a)中的u、i為關(guān)聯(lián)參考方向;圖(b)中的u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向. (2) 圖(a)中p=ui表示吸收功率;圖(b)中p=ui表示發(fā)出功率. (3) 圖(a)中p=ui0表示發(fā)出的正功率,實際發(fā)出功率.,習題1-3,1-3 試校核圖中電路所得解答是否滿足功率平衡。（提示：求

2、解電路以后，校核所得結(jié)果的方法之一是核對電路中所有元件的功率平衡，即元件發(fā)出的總功率應(yīng)等于其他元件吸收的總功率）。,題1-3圖,,習題1-3答案,答案分析： 元件A：u、i參考方向非關(guān)聯(lián)； PA=ui=(5)60=300W0，發(fā)出。 元件B、C、D、E： u、i參考方向關(guān)聯(lián)； PB=ui=160=60W 0，吸收； PC=ui=260=120W 0，吸收； PD=ui=240=80W 0，吸收； PE=ui=220=40W 0，吸收。 P總發(fā)出=300W ；P總吸收=60+120+80+40=300W 電路所得的解答滿足功率平衡。,1-4 在指定的電壓 u 和電流 i 參考方向下，寫出各

3、元件 u 和 i 的約束方程。,習題1-4答案,1-5 試求圖中電路中每個元件的功率。,1-8 試求題1-8中各電路的電壓U，并分別討論其功率平衡。,1-9 題1-9圖中各受控源是否可看為電阻？并求各圖中a,b端鈕的等效電阻。,1-10電路如圖所示，試求(1)圖(a)中，i1與uab。,1-18 (1)已知圖(a)中，R=2，i1=1A，求電流 i；,1-19 試求圖示電路中控制量I1及電壓U0。,2-1電路如圖所示,已知,2-4求圖示各電路的等效電阻 ，其中,解:由題意得 (a) 被短路,所以,2-4求圖示各電路的等效電阻 ，其中,2-4求圖示各電路的等效電阻 ，其中,(c) 當

4、S處于打開時,相當于把 斷路,所以此時: 則: 當S處于合上時,相當于把 短路或斷路，所以此時:,2-5 用-Y等效變換法求題2-5圖中a、b端的等效電阻：(1)將結(jié)點、、之間的三個9電阻構(gòu)成的變換為Y形；(2)將結(jié)點、、與作為內(nèi)部公共結(jié)點的之間的三個9電阻構(gòu)成的Y形變換為形。,所以,(1),所以,(2),,2-10 在圖中 利用電源的等效變換求圖中的電壓 。,(b),2-11 利用電源的等效變換,求圖示電路的電流 i,,2-11 解:依題意一個電壓源與一個電阻串聯(lián)相當于一個電流源與一個電阻的并聯(lián)。則有：,2-12利用電源的等效變

5、換，求圖示電路中電壓比 已知,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,+,+,+,-,-,-,2-12 解:利用電源等效變換，有： 設(shè)流過兩個 電阻的電流為i ，根據(jù)等效電路圖列方程，有： 解方程，得:,,2-14 試求圖(a)和(b)的輸入電阻,2-14 解:只含電阻及受控源或只含電阻的單口網(wǎng)絡(luò)，其端口電壓與端口電流的比值稱為輸入電阻。 (a)設(shè)外施電壓為us，端口電流為 i ， 列方程： 解方程，得：,(b)設(shè)外施電壓為us , 則,2-15 試求圖(a) 和(b)的輸入電阻 。,,Ri,2-15 解a:設(shè)端口電流為 i，外施電壓為uS , 有

6、：,2-16 圖示電路中全部電阻均為 ，求輸入電阻 。,2-16 解:利用電阻的串并聯(lián)及 等效變換將電路簡化,再利用附加電源法得圖為:,3-8 用網(wǎng)孔電流法求解電流 i5,3-12 用回路電流法求解如圖所示電路中電流 及電壓UO。,3-15列出圖(a)、(b)中電路的結(jié)點電壓方程。,圖(a),解:結(jié)點電壓方程： （G2G3)un1 G2un2 G3un3= is2 is1 G2un1 (G2G4)un2 =is2is5 -G3un1 (G3G6)un3=is5 is7,,圖(b),,解：,3-16列出圖(a)，(b)中電路的

7、結(jié)點電壓方程。,解:,圖(b),(b),解:,3-18列出圖(a)、(b)電路的結(jié)點電壓方程。,,解:,(b),3-20,解:如圖列方程:,4-1,應(yīng)用疊加定理求圖示電路中電壓,1) 電壓源單獨作用 2) 電流源單獨作用,4-2 應(yīng)用疊加定理求圖示電路中電壓U,(a),4-4：應(yīng)用疊加定理求:(1) 圖(a)中電壓u2;,4-4：應(yīng)用疊加定理求: (2) 圖(b)中電壓U.,(b),(1)5V電壓源作用 (2)10V電壓源作用,4-6 試求圖示梯形電路中各支路電流、結(jié)點電壓和Uo/Us 。其中Us=10V。,4-7圖示電路中,當電流源is1和電壓源us1反向時(us2 不變),

8、電壓uab是原來的0.5倍;當is1和us2反向(us1不變),電壓uab是原來的0.3倍.問:僅is1反向(us1、us2均不變)，電壓uab應(yīng)為原來的幾倍？,圖示電路中 ， ，當開關(guān)S在位置1時，毫安表的讀數(shù)為 ；當開關(guān)S合向位置2時，毫安表的讀數(shù)為 。 如果把開關(guān)S合向位置3，則毫安表的讀數(shù)為多少？,4-8,求圖示電路的戴維寧和諾頓等效電路,4-9a,4-8：,求圖中電路在ab端口的戴維寧等效電路或諾頓等效電路。,4-10：,,a,4-10(a) 解：“倒退法”,4-10（b）,4-10（c）,解:(c),4-10（d）,4-11 圖(a)所示含源一端口

9、的外特性曲線畫于圖(b)中，求其等效電源。,4-11解：,求圖示電路的等效戴維寧電路或諾頓電路,4-12,4-12:(b),4-12:(c),解,4-12:(d),解,4-17：,圖示電路的負載電阻 可變，試問等于何值時可吸收最大功率？求此功率。,6-1 電容元件與電感元件中電壓、電流參考方向如題6-1圖所示，且知uC(0)=0，iL(0)=0，(1)寫出電壓用電流表示的約束方程；(2)寫出電流用電壓表示的約束方程。,6-3 題6-3圖(a)中電容中電流 i 的波形如圖(b)所示，現(xiàn)已知 u (0)=0。試求t =1s，t =2s和 t =4s 時電容電壓 u 。,6-4 題6-4圖(a)中

10、L=4H，且i(0)=0, 電壓的波形如題6-4圖(b)所示，試求當t=1s, t=2s, t=3s 和 t=4s 時電感電流 i 。,6-7電路如圖所示,其中L=1H, C2=1F。設(shè)us(t)=Umcos(t), is (t)=Ie- t ,試求uL(t)和iC2(t)。,6-8 求題6-8圖所示電路中a、b端的等效電容與等效電感。,6-9 圖中C1 = 2F, C2 = 8F; uC1(0)= uC2(0)=5V。現(xiàn)已知i=120e-5tA，求(1)等效電容C及uC表達式；(2) 分別求uC1與 uC2，并核對KVL。,解（1）等效電容,uC(0)= uC1(0)+uC2(0)=10V,

11、6-9 圖中C1 = 2F, C2 = 8F; uC1(0)= uC1(0)=5V。現(xiàn)已知i=120e-5tA，求(1)等效電容C及uC表達式；(2) 分別求uC1與 uC2，并核對KVL。,(2),6-10 圖中L1=6H, i1(0)=2A, L2=1.5H, i2(0)=2A, u=6e-2t V，求(1)等效電容L及i表達式；(2)分別求i1與 i2，并核對KCL。,解（1）等效電感,i(0)= i1(0)+i2(0)=0V,6-10 圖中L1=6H, i1(0)=2A, L2=1.5H, i2(0)=2A, u=6e-2t V，求(1)等效電容L及i表達式；(2)分別求i1與 i2，

12、并核對KCL。,解(2),7-1 圖7-1(a)所示電路開關(guān)S在t=0時動作, 試求電路在 t=0+時刻電壓、電流的初始值。,7-1 圖(b)所示電路開關(guān)S在t=0時動作, 試求電路在t=0+時刻電壓、電流的初始值。,7-4 開關(guān)S原在位置1已久，t=0時合向位置2，求 和 。,解：零輸入響應(yīng),7-5 圖中開關(guān)S在位置1已久，t=0時合向位置2，求換路后的i(t)和,解：零輸入響應(yīng),7-6 圖示電路中，若t=0時開關(guān)S閉合，求電流i。,解：由題意得 (零輸入響應(yīng)),7-7 題7-7圖所示電路中，已知電容電壓,t=0 時開關(guān)閉合，求 t 0 時電流 i (t)。,解：零輸入響應(yīng),電容以

13、外的等效電阻Req為：用加壓求流法。,電容以外的等效電阻Req為：用加壓求流法。,7-9 圖示電路中，若 t=0時開關(guān)S打開，求 和電流源發(fā)出的功率,解：由題意得(零狀態(tài)響應(yīng)),7-10 圖示電路中開關(guān)S閉合前，電容電壓 為零。在t=0時S閉合，求t0時的,解：零狀態(tài)響應(yīng),7-11 題7-11圖所示電路中開關(guān) S 打開前已處穩(wěn)定狀態(tài)。t=0開關(guān) S 打開，求t0時的uL(t)和電壓源發(fā)出的功率。,解：零狀態(tài)響應(yīng) 開關(guān)打開后，除電感之外 的戴維寧等效電路為：開 路電壓Uoc=14V，等效電 阻Req=10。,電壓源實際為吸收功率,7-12圖示電路中開關(guān)閉合前電容無初始儲能，t=0時開關(guān)S閉合，

14、求 時的電容電壓 。,解：戴維寧等效電路為,零狀態(tài)響應(yīng),求戴維寧等效電路,7-13 題7-13圖所示電路，已知uC(0)0，t=0時開關(guān)閉合，求t0時的電壓uC(t)和電流iC(t)。,解：零狀態(tài)響應(yīng)。 除電容外的戴維寧等 效電路為,解：零狀態(tài)響應(yīng)。,7-14 題7-14圖所示電路，已知iL(0)0，t=0時開關(guān)閉合，求t0時的電流iL(t)和電壓uL(t) 。,解:零狀態(tài)響應(yīng),除電感外的戴維寧等效電路為,7-16 題7-16圖所示電路中直流電壓源的電壓為24V, 且電路原已到達穩(wěn)態(tài), t=0 時合上開關(guān)S, 求: (1)電感 電流iL; (2)直流電壓源發(fā)出的功率。,解: 全響應(yīng),

15、三要素法,7-17 題7-17圖所示電路中開關(guān)打開以前電路已達穩(wěn)態(tài), t=0時開關(guān)S打開。求t0時的iC(t),并求t=2ms時電容的能量。,解: 全響應(yīng)，三要素法。,7-17 題7-17圖所示電路中開關(guān)打開以前電路已達穩(wěn)態(tài), t=0時開關(guān)S打開。求t0時的iC(t),并求t=2ms時電容的能量。,7-27 圖示電路中，已知 求全響應(yīng),解：三要素法 t 0時，戴維寧等效為,7-27 圖示電路中，已知 求全響應(yīng),當 t 0 時,加壓求流法求Req(獨立源置零),8-7 若已知兩個同頻正弦電壓的相量分別為,其頻率f=100Hz。求：(1)u1，u2的時域

16、形式； (2) u1與u2的相位差。,解：(1),(2) u1與u2的相位差,8-10 已知題8-10圖(a)中電壓表的讀數(shù)為V1:30V; V2:60V;題8-10圖(b)中的V1:15V;V2:80V;V3:100V 電壓表的讀數(shù)為正弦電壓的有效值)。求圖中電壓 uS的有效值US。,解:(a),8-10 已知題8-10圖(a)中電壓表的讀數(shù)為V1:30V; V2:60V;題8-10圖(b)中的V1:15V;V2:80V;V3:100V 電壓表的讀數(shù)為正弦電壓的有效值)。求圖中電壓 uS的有效值US。,解:(b),8-11 如果維持例8-5圖8-14所示電路中A1 的讀數(shù)不變，而把電源的頻率

17、提高一倍，再求電流表A的讀數(shù)。,例8-5 圖8-14所示電路中的儀表為交流電流表，其儀表所指示的讀數(shù)為電流的有效值，其中電流表A1的讀數(shù)為5A，電流表A2的讀數(shù)為20A，電流表A3的讀數(shù)為25A，求電流表A和A4的讀數(shù)。,例8-5 圖8-14所示電路中的儀表為交流電流表，其儀表所指示的讀數(shù)為電流的有效值，其中電流表A1的讀數(shù)為5A，電流表A2的讀數(shù)為20A，電流表A3的讀數(shù)為25A，求電流表A和A4的讀數(shù)。,8-11 如果維持例8-5圖8-14所示電路中A1 的讀數(shù)不變，而把電源的頻率提高一倍，再求電流表A的讀數(shù)。,8-16 圖示電路中 求電壓 。,9.12 如果題9-12圖所示電路中R改變

18、時電流I保持不變， L，C應(yīng)滿足什么條件？,I 保持不變，所以Y 不變， 即可考慮特殊情況，即R0 和R時Y 不變。,9.17(c) 列出如圖所示電路的回路電流方程和結(jié)點電壓 方程。已知uS14.14cos(2t)V。,9.23題9-23圖中R1=R2=100, L1=L2=1H,C=100F，,求ZL能獲得的最大功率。,戴維寧定理，求開路電壓 和等效阻抗,求等效阻抗:加壓求流法,9.25 把3個負載并聯(lián)接到220V正弦電源上,各負載取用的功率和 電流分別為P1=4.4kW, I1=44.7A(感性);P2=8.8kW, I2=50A(感性); P3=6.6kW, I3=60A(容性)。求圖9

19、-25圖中表A、W的讀數(shù)和電路 的功率因數(shù)。,10-1 試確定圖示耦合線圈的同名端,(a)同名端:1-2或1-2 (b) 同名端: 1-2，2-3，3-1,10-6 圖示電路中R1=R2=1, L1=3, L2=2, M=2, U1=100V。求:(1)開關(guān)打開和閉合時的 電流I1 。,解:(1) 當S打開時，電路為順向串聯(lián)，等效電路(如圖),當S閉合時，電路為異側(cè)并聯(lián)，等效電路(如圖),11-6 求題11-6圖所示電路在哪些頻率時短路或開路？,11-6 求題11-6圖所示電路在哪些頻率時短路或開路？,11-6 求題11-6圖所示電路在哪些頻率時短路或開路？,11-6 求題11-6圖所示電路

20、在哪些頻率時短路或開路？,11-7 RLC串聯(lián)電路中， 求電路的諧振頻率f0 , 諧振時的 電容電壓UC。,11-9 RLC串聯(lián)電路中, US=1V, 電源頻率fS=1MHz, 發(fā)生諧振 時I(j0)=100mA, UC (j0)=100V。試求R、L 和C的值, Q值。,12-1已知對稱三相電路的星形負載阻抗Z=(165+j84)，端線阻抗Z1=(2+j1)，中線阻抗ZN=(1+j1)，線電壓U1=380V。求負載的電流和線電壓，并作電路的向量圖。,,12-2 已知對稱三相電路的線電壓U1=380V(電源端)，三角形負載阻抗Z=(4.5+j14)、端線阻抗Z1=(1.5+j2)。求線電流和負載的相電流，并作向量圖。,,,12-5(1) 圖示對稱Y-Y三相電路,電壓表的讀數(shù)為1143.16V, Z=(15+j15 ), Z1=(1+j2)。求圖示電路電流表的讀數(shù)和線電壓UAB。,