文档介绍:节点、回路、支路分析法:
1、如下图所示,应用节点电压法计算。已知Us1=60V,Us2=40V,R1=6Ω,
R2=12Ω,R3=6Ω,R4=10Ω,R5=6Ω,R6=4Ω,求I1,I2,I3,I4,I5,I6的值。
解:
Ua=Ub=24V;
I1=6A;I2=2A;I3=4A;I4=0A;I5=4A;I6=-4A;
2、求下图电路的电压U.
解:利用戴维南等效做,先求ab两端开路电压:
只有24V的电压源工作时:
U‘ab=24/(6+3)=8V;
只有4A的电流源工作时:
U‘‘ab=4×4=16V;
Uab= U‘ab +U‘‘ab =24V;
等效电阻R0=6Ω;
U= Uab/(6+2)×2=6V
3、计算下图电路中的电压U1与U2.
解:U1=8×[4+(6//3)]/[18+4+(6//3)] ×18=36V;
U2=8×18/[18×4+(6//3)] ×3=12V.
4、已知下图电路的回路方程为2I1+I2=4V和4I2=8V,式中各电流的单位为安培。求:
各元件的参数;
各电压源供出的功率;
改变Us1和U s2的值,使各电阻的功率增加一倍。
解:
(1) (R1+ R3)I1+R3I2+kU1=Us1 (R1+ R3-kR1)I1+R3I2 =Us1-kUs1
R3I1 + (R2+ R3)I2+kU1=Us2
U1=Us1- R1I1 (R3-kR1) I1+ (R2+ R3)I2+kU1=Us2-kUs1
将上式与题中所给条件逐项对比,得:
R1=2Ω, R2=3Ω, R3=1Ω, Us1=8V, Us1=12V, k=
(2)求解方程式,得到:I1=1A, I2=2A,计算各电源功率:
Us1:P1= Us1 I1=8W; (发出)
Us2:P2= Us2 I2=24W; (发出)
Ucs:Pcs= Ucs (I1+I2)=9W;(吸收)
(3)各电源增加倍,则各电阻上的电流相应增加倍,即可实现目的。
5、求下图电路中受控电压源的电压。
以I1、I2、I3为变量列出下图的网孔方程;
求图中受控源的电压Ud。
解:(1)网孔方程为:
(1+3)I1- I2 -3I2=5
-I1+(1+)I2 -5Ia=0 其中:Ia= I1- I3
-3I1+(3+4)I3 +5Ia=0
(2)从(1)中求得Ia=2mA
则受控源的电压为Ud= rIa=5×2=10V
叠加
6、如图所示电路,当3A的电源断开时,2A的电源输出功率为28W,这时U2=8V。当2A的电源断开时,3A的电源输出功率为54W,这时U1=12V。试求:两个电源同时作用时,每个电源的输出功率。
解:Is1单独作用时:U´1=14V;U´2=8V;
Is2单独作用时:U"1=12V;U"2=18V;
同时作用时: U1=12+14=26V;U2=8+18=26V;
则:P1= Is1 U1=2×26=52W;P2= Is2 U2=3×26=78W;
7、电路如下图所示,应用叠加定理求电压U。
解:电压源单独作用时:
U´=(R1+r)/( R1+R2+r) ×Us
电流源单独作用时:
U"=(R1R2)/( R1+R2+r) ×Is
同时作用时,根据叠加定理:
U= U´+ U"
=(R1+r)/( R1+R2+r) ×Us+R1R2)/( R1+R2+r) ×Is
8、如下图所示电路:(1)用叠加定理求I1,I2和U;
(2)若所有激励都增加10倍,求I1,I2和U。
解:(1)当10V电压源单独作用时,有:
I´1= I´2=10/(6+4)=1A
U´=4×1=4V
当4A电流源单独作用时,有:
I"1= -4×4/(6+4)= -
I"2=4×6/(6+4)=
U"=4×=
由叠加定理,当两个电源同时作用时:
I1= I´1+ I"1= -
I2= I´2+ I"2=
U= U´+ U"=
(2)若所有的激励都增加10倍,则由齐次定理可知,
响应也应该增加10倍。即:
I1= -6A
I2= 34A
U=136V
9、如下图所示电路,从中去掉那个元件才能使用叠加定理求U,并用叠加定理求U0。若使U=23V,电源应如何变动。
解:只有由线性元件构成的线性电路才具有叠加性。电路中的非线性元件二极管D,必须将它去掉才能使用叠加定理求U0。
当8V的电压源单独作用时,
响应U´0=8/3V
当3A的电流源单独作用时,
响应U"0=5V
所以U0= U´+ U"=23/3V
若要使