1、1图 1: 习题1.5. 1图I1 = 4A U1 = 140V U4 = 80VI2 = 6AU2 = 90V U5 = 30VI3 = 10A U3 = 60V1 电 路 的 基 本 概 念 与 定 律1.5 电 源 有 载 工 作 、 开 路 与 短 路1.5.1在 图1中,五 个 元 件 代 表 电 源 和 负 载 。 电 流 和 电 压 的 参 考 方 向 如 图 中 所 示 。 今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？解:2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。
2、3 P1 = U1I1 = 140 (4)W = 560W P2 = U2I2 = (90) 6W = 540W P3 = U3I3 = 60 10W = 600WP4 = U4I1 = (80) (4)W = 320W P5 = U5I2 = 30 6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率 P = P3 + P4 + P5 = 1100W两者平衡电 源 发 出 功 率 PE =1.5.2在 图 2中 ， 已 知 I1 = 3mA ,I2 = 1mA .试 确 定 电 路 元 件 3中 的 电 流 I3和 其 两 端 电压U 3，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是
3、否平衡。2解 首先根据基尔霍夫电流定律列出图 2: 习题 1.5.2图I1 + I2 I3 = 03 + 1 I3 = 0可求得 I3 = 2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。 根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 103 3 103 )V = 60V其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件380V元件30V元件电流 I3 从 “+” 端流出 ,故为电源 ;电流 I2 从 “+” 端流出，故为电源； 电流 I1 从 “+” 端流出，故为负载。2 从电压和电流的参考方向判别：电 路 元 件3 U3 和 I3的 参 考 方 向 相 同 P = U3 I
4、3 = 60 (2) 103W =120 103W （负值），故为电源；80V元 件 U2 和 I2的 参 考 方 向 相 反P = U2I2 = 80 1 103W =80 103W （正值），故为电源；30V元 件 U1 和 I1参 考 方 向 相 同 P = U1I1 = 30 3 103 W = 90 103W （正值），故为负载。两者结果一致。 最后校验功率平衡： 电阻消耗功率:2 2P R1 = R 1I1 = 10 3 mW = 90mW2 2P R2 = R 2I2 = 20 1 mW = 20mW3电源发出功率:P E = U2 I2 + U3 I3 = (80 + 120)
5、mW = 200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I 2 + R 2I 2 = (90 + 90 + 20)mW = 200mW1 2两者平衡1.5.3有 一 直 流 电 源 ， 其 额 定 功 率 PN = 200W ， 额 定 电 压 UN = 50V 。 内 阻R 0 =0.5，负载电阻 R可以调节。其电路如教材图 1.5. 1所示试求：1 额定工作状态下的电流及负载电阻；2 开路状态下的电源端电压；3 电源短路状态下的电流。解PN(1) 额定电流 IN = UN200=50 A = 4A, 负载电阻R = UNIN50= = 12.54(2) 电源开路电压U 0
6、= E = UN + IN R0 = (50 + 4 0.5)V = 52VE(3) 电源短路电流 IS = R052=0.5A = 104A1.5.4有 一 台 直 流 稳 压 电 源 ， 其 额 定 输 出 电 压 为 30V ,额 定 输 出 电 流 为 2A， 从 空 载 到额定负载，其输出电压的变化率为千分之一（即 U = U0 UNUN= 0.1%),试求该电源的内阻。解 电 源 空 载 电 压 U0 即 为 其 电 动 势 E， 故 可 先 求 出 U0 ， 而 后 由U = E R 0I ， 求内阻 R 0。由此得U0 UNUNU0 3030= U= 0.1 %U0 = E =
7、 30.03V4UNN再由U = E R 0I30 = 30.03 R0 2得出R0 = 0.0151.5.6一 只 110V 、8W 的 指 示 灯 ， 现 在 要 接 在 380V 的 电 源 上 ， 问 要 串 多 大 阻 值 的 电阻？该电阻应选多大瓦数的？解 由指示灯的额定值求额定状态下的电流 IN 和电阻 RN ：I = PN N8 UN= A = 0.073A RN =110 IN110= = 15070.073在 380V 电源上指示灯仍保持 110V 额定电压，所串电阻其额定功率R = U UNIN= 380 1100.073 = 3700P N = RI 2 = 3700
8、(0.073)2W = 19.6W故可选用额定值为 3.7K 、 20W 的电阻。1.5.8图 3所 示 的 是 用 变 阻 器 R调 节 直 流 电 机 励 磁 电 流 If 的 电 路 。 设 电 机 励 磁 绕 组 的 电 阻 为 315,其 额 定 电 压 为 220V ,如 果 要 求 励 磁 电 流 在0.35 0.7A的 范 围 内 变 动，试在下列三个变阻器中选用一个合适的:(1) 1000、0.5A；(2) 200、1A；(3) 350、1A。解当R = 0时当 I = 0.35A时220I =315 = 0.7AR + 315 = 2200.35 = 630R = (630
9、 315) = 315因此，只能选用350 、1 A的变阻器。5图 3: 习题 1.5.8图1.5.11图 4所 示 的 是 电 阻 应 变 仪 中 测 量 电 桥 的 原 理 电 路 。 Rx是 电 阻 应 变 片 ， 粘 附 在 被 测 零 件 上 。 当 零 件 发 生 变 形 （ 伸 长 或 缩 短 ） 时 ， Rx的 阻 值 随 之 而 改 变 ， 这 反 映 在 输 出 信 号 Uo 上 。 在 测 量 前 如 果 把 各 个 电 阻 调 节 到 Rx = 100，R 1 = R2 =Rx200，R3 = 100， 这 时 满 足 R3时，如果测出:= R 1R2的 电 桥 平 衡
10、 条 件 ，U o = 0。 在 进 行 测 量(1) Uo = +1mV ；(2) Uo = 1mV ； 试 计 算 两 种 情 况 下 的 Rx。 Uo 极 性 的 改 变反映了什么？设电源电压 U 是直流 3V 。解 (1) Uo = +1 mV图 4: 习题1.5.11 图 应用基尔霍夫电压定律可列出:Uab + Ubd + Uda = 0Uab + Uo Uad = 0或UR x + R 3URx + Uo 2 = 03RxR x + 100 + 0.001 1.5 = 06解之得R x = 99.867 因零件缩短而使 Rx阻值减小，即(2) Uo = 1mV同理R x = (99
11、.867 100) = 0.133 3RxR x + 100 0.001 1.5 = 0R x = 100.133 因零件伸长而使 Rx阻值增大，即R x = (100.133 100) = +0.133 Uo 极性的变化反映了零件的伸长和缩短。1.5.12图5是 电 源 有 载 工 作 的 电 路 。 电 源 的 电 动 势E = 220V ， 内 阻R 0 = 0.2； 负 载 电 阻 R1 = 10，R 2 = 6.67； 线 路 电 阻R l = 0.1。 试 求 负 载 电 阻R 2并 联 前 后 ： (1)电 路 中 电 流 I ； (2)电 源 端 电 压 U1和 负 载 端 电
12、 压 U2;(3)负 载 功 率 P 。 当 负 载 增 大 时 ， 总 的 负 载 电 阻 、 线 路 中 电 流 、 负 载 功 率 、 电 源 端 和 负 载 端 的 电 压 是 如 何变化的？解 R 2并联前，电路总电阻图 5: 习题 1.5.12图R = R0 + 2Rl + R1 = (0.2 + 2 0.1 + 10) = 10.4 (1) 电路中电流EI = =R22010.4A = 21.2A7RR(2) 电源端电压U1 = E R 0I = (220 0.2 21.2)V = 216V负载端电压(3) 负载功率U2 = R 1I = 10 21.2V = 212VP = U
13、2I = 212 21.2W = 4490W = 4.49kWR2 并联后，电路总电阻R 1R 2 10 6.67R = R0 + 2Rl +1(1) 电路中电流+ R 2 = (0.2 + 2 0.1 + 10 + 6.67 ) = 4.4 (2) 电源端电压EI = =R2204.4 A = 50AU1 = E R 0I = (220 0.2 50)V = 210V负载端电压R1 R 2 10 6.67(3) 负载功率U2 =1 + R 2I = 50V = 200V10 + 6.67P = U2I = 200 50W = 10000W = 10 kW可 见 ， 当 负 载 增 大 后 ，
14、 电 路 总 电 阻 减 小 ， 电 路 中 电 流 增 大 ， 负 载 功 率 增 大 ， 电 源端电压和负载端电压均降低。1.6 基 尔 霍 夫 定 律1.6.2试求图 6所示部分电路中电流 I 、 I1 和电阻R ，设U ab = 0。解 由基尔霍夫电流定律可知， I = 6A。 由于设U ab = 0，可得I1 = 1A6I2 = I3 = 2 A = 3A8图 6: 习题 1.6.2图并得出I4 = I1 + I3 = (1 + 3)A = 2AI5 = I I4 = (6 2)A = 4A因I5R = I4 1得R = I4I52= = 0.541.7 电 路 中 电 位 的 概
15、念 及 计 算1.7.4解在图 7中，求 A点电位 VA 。图 7: 习题1.7.4 图9I1 I2 I3 = 0 (1)50 VAI1 = (2)10I2 = VA (50) (3)5VA将式 (2)、 (3)、 (4)代入式 (1)，得I3 = (4)2050 VA VA + 50 VA10 5 20 = 0VA = 14.3V100第 2.7.1题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19第 2.7.2题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16、. . . . . . . 19第 2.7.5题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20第 2.7.7题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21第 2.7.8题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22第 2.7.9题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17、. . . 22第 2.7.1 0题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23第 2.7.1 1题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24目 录第2 章 电 路 的 分 析 方 法 3 第2.1节 电阻串并联接的等效变换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 第2.1.1 题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18、 . . . . . 3 第2.1.2题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 第2.1.3题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 第2.1.5题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 第2.1.6题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
19、 第2.1.7题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 第2.1.8题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 第2.3节 电源的两种模型及其等效变换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 第2.3.1题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 第2.3.2题 . . . . . . . . .
20、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 第2.3.4题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 第2.4节 支路电流法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 第2.4.1 题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 第2.4.2题 . . . . . . . . . . . . . .
21、. . . . . . . . . . . . . . . . . 11 第2.5节 结点电压法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 第2.5.1 题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 第2.5.2题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 第2.5.3题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22、 . . . . . . . . . . . . 14 第2.6节 叠加定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 第2.6.1题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 第2.6.2题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 第2.6.3题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23、. . . . . . . . . 16 第2.6.4题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 第2.7节 戴维南定理与诺顿定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191List of Figures1 习题2.1.1 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 习题2.1.2 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24、. . . . . . . . . . . . . 43 习题2.1.3 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 习题2.1.5 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 习题2.1.7 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 习题2.1.8 图 . . . . . . . . . . . . . . .
25、. . . . . . . . . . . . . . . . . 77 习题2.3.1 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 习题2.3.2 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 习题2.3.4 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 910 习题2.4.1 图 . . . . . . . . . . .
26、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1011 习题2.4.2 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1112 习题2.5.1 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1313 习题2.5.2 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1314 习题2.5.3 图 . . .
27、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1415 习题2.6.1 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1516 习题2.6.2 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1617 习题2.6.3 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1718
28、 习题2.6.4 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1819 习题2.6.4 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1820 习题2.7.1 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1921 习题2.7.2 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29、. . . . . . 2022 习题2.7.5 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2023 习题2.7.7 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2124 习题2.7.8 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2225 习题2.7.9 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30、. . . . . . . . . . . . . . 2326 习题2.7.10 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2327 习题2.7.11 图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242RRR2 电 路 的 分 析 方 法2.1 电 阻 串 并 联 接 的 等 效 变 换2.1.1在 图 1所 示 的 电 路 中 ，E = 6V ，R 1 = 6，R 2 = 3，R 3 = 4，R 4 =3，R 5 = 1，
31、试求 I3 和 I4。解图 1: 习题 2.1.1图本 题 通 过 电 阻 的 串 联 和 并 联 可 化 为 单 回 路 电 路 计 算 。R 1 和R 4并 联 而 后 与R 3 串 联 ， 得 出 的 等 效 电 阻R 1,3,4 和 R 2并 联 ， 最 后 与 电 源 及 R 5组 成 单 回 路 电 路 ， 于是得出电源中电流E I =R2 (R3 + R1R4 )R 5 + R 1 + R4 R1R 4R2 + (R3 +16)+ R4=3 (4 + 6 3 )1 + 6 + 36 3= 2A3 + (4 + )6 + 3而后应用分流公式得出 I3和 I4I3 = R 2 R1
32、R4 I = 3 6 3 2 2A = 3 AR2 + R3 +1 + R 43 + 4 + 6 + 3R1 6 2 4I4 = 1 + R 4I3 = 6 + 3 3 A = 9 AI4的实际方向与图中的参考方向相反。32.1.2有 一 无 源 二 端 电 阻 网 络 图 2（ a） ， 通 过 实 验 测 得 ： 当U = 10V 时 ， I =2A；并已知该电阻网络由四个3的电阻构成，试问这四个电阻是如何连接的？解图 2: 习题2.1.2 图 按题意，总电阻为UR = =I10 = 52四个3电阻的连接方法如图2（b）所示。2.1.3在 图3中 ，R 1 = R2 = R3 = R4 =
33、 300，R 5 = 600， 试 求 开 关S 断 开 和 闭 和 时 a和 b之间的等效电阻。解图 3: 习题2.1.3 图 当 开 关 S断 开 时 ， R1与 R3串 联后 与 R5 并 联 ， R 2与 R 4 串 联 后 也 与 R 5并 联 ， 故4U = 5 =U = 5 =5有Rab = R 5/ (R 1 + R 3)/ (R 2 + R4 )1=16001+ +300 + 3001300 + 300= 200 当 S闭合时，则有Rab = (R 1/R 2) + (R 3/R 4 )/R 51=1R + R1 R 2R1 + R 2= 1+1R3 R 4+R3 + R 4
34、11600 300 300 + 300 300= 200 300 + 300 300 + 3002.1.5图 4(a)所 示 是 一 衰 减 电 路 ， 共 有 四 挡 。 当 输 入 电 压 U1 = 16V 时 ， 试 计 算 各 挡输出电压 U2 。解a挡： U2a = U1 = 16Vb挡： 由末级看，先求等效电阻R 0 见图 4(d)和 (c)R 0 = (45 + 5) 5.5 = 275 = 5 同样可得 R 0 0 = 5 。 于是由图 4(b)可求 U2b ，即(45 + 5) + 5.5U1 1655.5U2b = 45 + 5 5 = 50 5V = 1.6Vc挡：由图4
35、(c) 可求U 2c，即U2b2c 45 + 5d挡：由图 4(d)可求 U2d ，即1.650 5V = 0.16VU2c2d 45 + 50.1650 5V = 0.016V5图 4: 习题 2.1.5图2.1.6下 图 所 示 电 路 是 由 电 位 器 组 成 的 分 压 电 路 ， 电 位 器 的 电 阻R P = 270 ， 两 边 的 串 联 电 阻R 1 = 350 ，R 2 = 550 。 设 输 入 电 压U 1 = 12V ， 试 求 输 出 电 压U 2的变化范围。解当箭头位于R P 最下端时， U2 取最小值R 2U2min = R1 + R 2U1+ RP550=3
36、50 + 550 + 270 12= 5.64V当箭头位于R P 最上端时， U2 取最大值R2 + R PU2max = R1 + R 2U1+ RP550 + 270=350 + 550 + 270 12= 8.41V由此可得 U2 的变化范围是：5.64 8.41V 。2.1.7试用两个 6V 的直流电源、两个1k 的电 阻和一个10k 的电 位器连接成调压范 围为 5V +5V 的调压电路。6解图 5: 习题2.1.7 图所联调压电路如图5所示。I = 6 (6)(1 + 10 + 1) 103 = 1 103 A = 1mA当滑动触头移在a点U = (10 + 1) 103 1 10
37、3 6V = 5V当滑动触头移在 b点U = (1 103 1 103 6)V = 5V2.1.8在 图6所 示 的 电 路 中 ，R P 1和R P 2是 同 轴 电 位 器 ， 试 问 当 活 动 触 点 a， b 移 到 最 左端、最右端和中间位置时，输出电压 Uab 各为多少伏？解图 6: 习题 2.1.8图同 轴 电 位 器 的 两 个 电 位 器R P 1 和R P 2的 活 动 触 点 固 定 在 同 一 转 轴 上 ， 转 动 转 轴 时 两 个 活 动 触 点 同 时 左 移 或 右 移 。 当 活 动 触 点 a， b在 最 左 端 时 ， a点 接 电 源 正 极 ， b
38、点 接 负 极 ， 故 Uab = E = +6V ； 当 活 动 触 点 在 最 右 端 时 ，a点 接 电 源 负 极 ， b点 接 正 极 ， 故 Uab = E = 6V ； 当 两 个 活 动 触 点 在 中 间 位 置 时 ， a， b两 点电位相等，故U ab = 0。7322.3 电 源 的 两 种 模 型 及 其 等 效 变 换2.3.1在图 7中，求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。解图 7: 习题2.3.1 图 设流过电阻 R 1的电流为 I3I3 = I2 I1 = (2 1)A = 1A(1) 理想电流源1U1 = R 1I3 = 20 1V = 20V
39、P1 = U1I1 = 20 1W = 20W (取用 )因为电流从 “+” 端流入，故为负载。(2) 理想电流源2U2 = R1 I3 + R 2I2 = (20 1 + 10 2)V = 40V P2 = U2I2 = 40 2W = 80W (发出 )因为电流从 “+” 端流出，故为电源。(3) 电阻 R 1P R1 = R 1I 2 = 20 12W = 20W(4) 电阻 R 2P R2 = R 2I 2 = 10 22W = 40W校验功率平衡：80W = 20W + 20W + 40W8R图 8: 习题 2.3.2图2.3.2计算图 8(a)中的电流 I3。解计 算 本 题 应
40、用 电 压 源 与 电 流 源 等 效 变 换 最 为 方 便 ， 变 换 后 的 电 路 如 图8(b) 所 示。由此得2 + 1I = A =1 + 0.5 + 11.232.5A = 1.2A2.3.4I3 = A = 0.6A2计算图9中的电压U 5。解图 9: 习题2.3.4 图R 2R 3 6 4R1,2,3 = R1 +2 + R 3= (0.6 + ) = 36 + 4将U 1和R 1,2,3 与 U4和 R 4都化为电流源，如图 9(a)所示。9将图 9(a)化简为图 9(b)所示。其中IS = IS1 + IS2 = (5 + 10)A = 15AR 1,2,3R 4 3
41、0.2 3R0 = R1,2,3R 0+ R 4 = = 3 + 0.2 16316 45I5 =R0 + R 5 IS = 31645 15A = 19 A+ 1U5 = R5 I5 = 1 19 V = 2.37V2.4 支 路 电 流 法2.4.1图10是 两 台 发 电 机 并 联 运 行 的 电 路 。 已 知E 1 = 230V ，R 01 = 0.5 ，E 2 =226V ，R 02 = 0.3 ， 负 载 电 阻 RL = 5.5 ， 试 分 别 用 支 路 电 流 法 和 结 点 电 压 法 求各支路电流。解图 10: 习题 2.4.1图10(1) 用支路电流法I1 + I2
42、 = ILE1 = R01 I1 + RL ILE2 = R02 I2 + RL IL将已知数代入并解之，得I1 = 20A, I2 = 20A, IL = 40A(2) 用结点电压法E1 E2+ 230 226+U = R01 R02 = 0.5 0.3 V = 220V1R 011 1+ +R02 RL1 +0.51 +0.315.5I1 =I2 =E1 U R 01E2 U R 02= 230 220 A = 20A0.5= 226 220 A = 20A0.3IL = U 220= A = 40A RL 5.52.4.2试 用 支 路 电 流 法 和 结 点 电 压 法 求 图 11所
43、 示 电 路 中 的 各 支 路 电 流 ， 并 求 三 个 电 源 的 输 出 功 率 和 负 载 电 阻 RL 取 用 的 功 率 。 两 个 电 压 源 的 内 阻 分 别 为 0.8 和 0.4 。解图 11: 习题 2.4.2图(1) 用支路电流法计算 本题中有四个支路电流，其中一个是已知的，故列出三个方程即可，即120 0.8I1 + 0.4I2 116 = 0120 0.8I1 4I = 011解之，得I1 + I2 + 10 I = 0I1 = 9.38A I2 = 8.75AI = 28.13A(2) 用结点电压法计算120 116+ + 10Uab = 0.8 0.4 V
44、= 112.5V1+0.8 1 1+0.4 4而后按各支路电流的参考方向应用有源电路的欧姆定律可求得I1 =I2 =120 112.5 A = 9.38A0.8116 112.5 A = 8.75A0.4I = UabRL112.5=4 A = 28.13A(3) 计算功率三个电源的输出功率分别为P1 = 112.5 9.38W = 1055WP2 = 112.5 8.75W = 984WP3 = 112.5 10W = 1125WP1 + P2 + P3 = (1055 + 984 + 1125)W = 3164W负载电阻 RL 取用的功率为P = 112.5 28.13W = 3164W两
45、者平衡。2.5 结 点 电 压 法2.5.1试用结点电压法求图12所示电路中的各支路电流。解12图 12: 习题 2.5.1图25 100 25+ +UO0 O = 50 50 50 V = 50V1 1 1+ +50 50 50Ia =Ib =Ic =25 50 A = 0.5A50100 50 A = 1A5025 50 A = 0.5A50Ia 和 Ic的实际方向与图中的参考方向相反。2.5.2用结点电压法计算图13所示电路中A点的电位。解图 13: 习题 2.5.2图1350 + 50VA = 10 5 V = 14.3V1 1 1+ +50 5 202.5.3电路如图 14(a)所示
46、，试用结点电压法求电阻 RL 上的电压 U ，并计算理想电流 源的功率。解图 14: 习题 2.5.3图将 与 4A理 想 电 流 源 串 联 的 电 阻 除 去 （ 短 接 ） 和 与 16V 理 想 电 压 源 并 联 的8电 阻 除 去 （ 断 开 ） ， 并 不 影 响 电 阻 RL 上 的 电 压 U ， 这 样 简 化 后 的 电 路 如 图14(b) 所 示，由此得 164 +U = 1+4 1 4 1 V = 12.8V+4 8计 算 理 想 电 流 源 的 功 率 时 ， 不 能 除 去 4电 阻 ， 其 上 电 压 U4 = 4 4V = 16V ， 并由 此 可 得 理
47、想 电 流 源 上 电 压 US = U4 + U = (16 + 12.8)V = 28.8V 。 理 想 电 流 源 的功率则为P S = 28.8 4W = 115.2W （发出功率）2.6 叠 加 定 理2.6.1在 图 15中 ，(1) 当 将 开 关S 合 在 a点 时 ， 求 电 流 I1、 I2 和 I3； (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 I1 、 I2和 I3。解140I 0 图 15: 习题 2.6.1图(1) 当将开关S 合在a点时，应用结点电压法计算：130 120+U = 2 2 V = 100V1 1 1+ +2 2
48、4I1 =I2 =I3 =130 100 A = 15A2120 100 A = 10A2100A = 25A4(2) 当 将 开 关 S合 在 b点 时 ， 应 用 叠 加 原 理 计 算 。 在 图 15(b)中 是 20V 电 源 单 独作用时的电路，其中各电流为I1 = 42 + 4 6A = 4A202 = 2 42 + 2 + 42A = 6AI 0 3 = 2 + 4 6A = 2A130V 和 120V 两 个 电 源 共 同 作 用 （ 20V 电 源 除 去 ） 时 的 各 电 流 即 为(1 )中 的 电流，于是得出I1 = (15 4)A = 11AI2 = (10 + 6)A = 16A I3 = (25 + 2)A = 27A2.6.2电 路 如 图16(a )所 示 ，E = 12V ，R 1 = R2 = R3 = R4，U
