精選天津理工電路習題及答案-第三章-電阻電路的一般分析方法

1、天津理工電路習題及答案-第三章-電阻電路的一般分析方法第三章 電阻電路的一般分析方法1、重點和難點(1) 各種分析方法其首要求解變量確實定(2) 各種分析方法方程建立的依據，方程的列寫(3) 依據電路的特征選擇適合的求解方法(4) 電阻電路的一般分析方法分為兩大類：以電流為變量、以電壓為變量，以電流為變量：支路電流法；回路網孔電流法；割集電流法，以電壓為變量：支路電壓法；節(jié)點電壓法，2、典型例題分析【例題1】：支路電流法中，無伴理想電流源的處理。本例說明對含有理想電流源的電路，列寫支路電流方程有兩種方法，一是設電流源兩端電壓，把電流源看作電壓源來列寫方程，然后增補一個方程，即令電流源所在支路電

2、流等于電流源的電流即可；另一方法是避開電流源所在支路列方程，把電流源所在支路的電流作為。列寫圖3.1所示電路的支路電流方程(電路中含有理想電流源)。 圖3.1 圖3.1.1解法 2 示意圖解法1：(1)對結點a列KCL方程：I1I2+I3=0；(2)選兩個網孔為獨立回路，設電流源兩端電壓為U ，列KVL方程：網孔1：7I111I2=70-U；網孔2：11I2+7I3=U；(3)由于多出一個未知量U，需增補一個方程：I2=6A。求解以上方程即可得各支路電流。解法2：由于支路電流I2，故只需列寫兩個方程：(1)對結點a列KCL方程：I16 +I3=0；(2)避開電流源支路取回路，如圖3.1.1選大

3、回路，列KVL方程：7I17I3=70。【例題2】：支路電流法中，含有受控電源的處理。本例說明對含有受控源的電路，方程列寫需分兩步：(1)先將受控源看作獨立源列方程；(2)將控制量用支路電流表示，并代入所列的方程，消去控制變量。列寫圖3.2所示電路的支路電流方程(電路中含有受控源)。圖3.2解：(1)對結點a列KCL方程：I1I2+I3=0；(2)選兩個網孔為獨立回路，列KVL方程：網孔1：7I111I2=70-5U；網孔2：11I2+7I3=5U；(3)由于受控源的控制量U是未知量，需增補一個方程：U=7I3(4)整理以上方程，消去控制量UI1I2+I3=0；7I111I235 I3=70；

4、11I228I3=0；【例題3】：回路電流法中，含有受控電源和無伴理想電流源的處理。此題說明對含有無伴理想電流源的電路，回路電流方程的列寫有兩種方式：其一：引入電流源電壓U，把電流源看作電壓源列寫方程，然后增補回路電流和電流源電流的關系方程，從而消去中間變量U 。這種方法比擬直觀，但需增補方程，往往列寫的方程數多。其二：使理想電流源支路僅僅屬于一個回路，該回路電流等于的電流源電流IS。這種方法列寫的方程數少。在一些有多個無伴電流源問題中，以上兩種方法往往并用。列寫圖3.3中所示電路的回路電流方程(電路中含有無伴理想電流源)。圖3.3解法1：選取網孔為獨立回路。選取網孔為獨立回路如下圖3.3.1

5、，引入電流源電壓U，那么回路方程為：由于多出一個未知量U，需增補一個方程，即增加回路電流和電流源電流的關系方程：。 圖3.3.1 圖3.3.2解法2：電流源支路僅屬于一個回路。選取獨立回路，使理想電流源支路僅僅屬于一個回路如下圖3.3.2,該回路電流等于IS。回路電流方程為：【例題4】：回路電流法中，含有受控電源和無伴理想電流源的處理。列寫圖3.4所示電路的回路電流方程。圖3.4解法1：選網孔為獨立回路。選網孔為獨立回路如下圖3.4.1，設電流源和受控電流源兩端的電壓分別為U2和U3，那么回路電流方程為：回路1：；回路2：；回路3：；回路4：；方程中多出U1、U2和U3三個變量，需增補三個方程

6、：；。 圖3.4.1圖3.4.2解法2：電流源支路僅屬于一個回路。獨立回路的選取如下圖3.4.2，回路方程為：回路1：；回路2：；回路3：回路4：；增補方程：；【例題5】：此題說明：在列寫節(jié)點電壓方程時需注意：(1)與電流源串接的電阻或其它元件不參與列方程；(2)支路中有多個電阻串聯(lián)時，要先求出總電阻再列寫方程。列寫圖3.5所示電路的結點電壓方程。圖3.5解：結點編號及參考結點的選取如圖3.5所示，結點電壓方程為：結點1：；結點2：結點3：；增補方程：；3、典型習題【題1】：N0為無源線性電阻網絡，工作狀態(tài)如圖3.6(a)所示，現(xiàn)將11，端口支路置換成圖3.6(b)所示，那么22，端口輸出U2

7、應為： 答( )A. 2 V B. 2.4 V C. V D. 6 V圖3.6(a) 圖3.6(b)【題2】：試用支路電流法求解圖3.7所示電路各支路的電流I1、I2、I3、I4。圖3.7【題3】：試用網孔分析法求圖3.8所示電路中的網孔電流。圖3.8【題4】：試用網孔分析法求圖3.9所示電路中電阻的功率。圖3.9【題5】：電路的網孔方程為：畫出該電路的一種可能的結構形式?！绢}6】：試用網孔分析法求圖示電路中的電流。圖3.10【題7】：試求圖3.11所示電路中的電流及電壓。圖3.11【題8】：試求圖3.12所示電路中的支路電流、與。圖3.12【題9】：試用網孔分析法求圖3.13所示電路中的電壓

8、。圖3.13【題10】：試用節(jié)點分析法求圖3.14所示電路中的電壓。圖3.14【題11】：所示電路的節(jié)點方程為：_、_、_、_。圖3.15【題12】：圖3.16所示電路中電流源功率_W，并說明該電流源是供出還是吸收功率。圖3.16【題13】：電路如圖3.17所示，欲使電阻的功率為零，求值。圖3.17【題14】：某電路的節(jié)點方程為：畫出此電路的最簡結構形式；證明節(jié)點2與節(jié)點3之間公共支路中的電流為零。【題15】：圖3.18所示的電路中，試應用節(jié)點分析法證明：。圖3.18【題16】：某電路的節(jié)點方程為：試畫出該電路的一種可能的結構形式?！绢}17】：假設圖3.19所示電路中的所有電阻均為，用節(jié)點分析

9、法求電壓、及。并求電流。圖3.19【題18】：試用節(jié)點分析法求解圖3.20所示電路的電壓、。圖3.20【題19】：試求圖3.21所示電路中A時的值。圖3.21【題20】：試用節(jié)點分析法求圖3.22所示電路中電流源兩端的電壓。圖3.22【題21】：試用節(jié)點分析法求圖3.23所示電路中的電壓及。圖3.23第三章 電阻電路的一般分析方法【題1】：【題2】：；解得：=-1.5 A, =-0.5 A, =1.5 A, =-3.5 A?！绢}3】：解答；A【題4】：解答； A； W【題5】：解答答案不唯一，有多解?！绢}6】：解答設4A電流源兩端電壓為，各網孔電流為、，參考方向如下圖【題7】：解答；解得A；V?！绢}8】：解答去掉支路，設網孔電流如下圖；解得；。【題9】：解答設15 A電流源兩端電壓為；解得A；V。【題10】：解答選節(jié)點為參考點；解得?！绢}11】：解答【題12】：解答-6.5W；供出功率?！绢}13】：解答用節(jié)點法；令；解得?！绢}14】：解答電路如圖：解法一：將第2方程乘以2再減第3方程，可得，即與公共支路電流為零。解法二：電路為一平衡電橋，0.1 S公共支路中電流為零?！绢}15】：解答設節(jié)點為參考點；故又因，代入上式；故有?！绢}16】：解答該電路的一種