电路分析习题

整理文档很辛苦,赏杯茶钱您下走!

免费阅读已结束,点击下载阅读编辑剩下 ...

阅读已结束,您可以下载文档离线阅读编辑

资源描述

第1页共23页第1章直流电路习题参考答案一、填空题:1.任何一个完整的电路都必须有电源、负载和中间环节3个基本部分组成。具有单一电磁特性的电路元件称为理想电路元件,由它们组成的电路称为电路模型。电路的作用是对电能进行传输、分配和转换;对电信号进行传递、存储和处理。2.反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是电阻元件;反映实际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是电感元件;反映实际电路器件储存电场能量特性的理想电路元件是电容元件,它们都是无源二端元件。3.电路有通路、开路和短路三种工作状态。当电路中电流0RUIS、端电压U=0时,此种状态称作短路,这种情况下电源产生的功率全部消耗在内阻上。4.从耗能的观点来讲,电阻元件为耗能元件;电感和电容元件为储能元件。5.电路图上标示的电流、电压方向称为参考方向,假定某元件是负载时,该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为关联参考方向。二、判断题:1.理想电流源输出恒定的电流,其输出端电压由内电阻决定。(错)2.电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。(错)3.电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。(错)4.绝缘体两端的电压无论再高,都不可能通过电流。(错)三、选择题:(每小题2分,共30分)1.当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时,即为假设该元件(A)功率;当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时,即为假设该元件(B)功率。A、吸收;B、发出。2.一个输出电压几乎不变的设备有载运行,当负载增大时,是指(C)A、负载电阻增大;B、负载电阻减小;C、电源输出的电流增大。3.当电流源开路时,该电流源内部(C)A、有电流,有功率损耗;B、无电流,无功率损耗;C、有电流,无功率损耗。4.某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”,正常使用时允许流过的最大电流为(A)A、50mA;B、2.5mA;C、250mA。四、计算题1.1已知电路如题1.1所示,试计算a、b两端的电阻。解:(1)在求解电阻网络的等效电阻时,应先将电路化简并转化为常规的直流电路。该电路可等效化为:(b)先将电路图化简,并转化为常规直流电路。就本题而言,仔细分析发现25Ω和5Ω电阻被短路,则原图可化为:第2页共23页1.2根据基尔霍夫定律,求图1.2所示电路中的电流I1和I2;解:本题所涉及的基本定律就是基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律对电路中的任意结点适用,对电路中的任何封闭面也适用。本题就是KCL对封闭面的应用。对于节点a有:I1+2-7=0对封闭面有:I1+I2+2=0解得:I1=7-2=5(A),I2=-5-2=-7(A)1.3有一盏“220V60W”的电灯接到。(1)试求电灯的电阻;(2)当接到220V电压下工作时的电流;(3)如果每晚用三小时,问一个月(按30天计算)用多少电?解:由题意:①根据R=U2/P得:电灯电阻R=U2/P=2202/60=807(Ω)②根据I=U/R或P=UI得:I=P/U=60/220=0.273(A)③由W=PT得W=60×60×60×3×30=1.944×102(J)在实际生活中,电量常以“度”为单位,即“千瓦时”。对60W的电灯,每天使用3小时,一个月(30天)的用电量为:W=60/1000×3×30=5.4(KWH)1.4根据基尔霍夫定律求图1.3图所示电路中的电压U1、U2和U3。解:根据基尔霍夫电压定律,沿任意回路绕行一周,回路中各元件上电压的代数和等于零。则对abcka回路:2-U2-2=0U2=0对cdpkc回路:-4-U1+U2=0U1=-4(V)对eghce回路:-U3-10+5+U2=0U3=-5(V)1.5已知电路如图1.4所示,其中E1=15V,E2=65V,R1=5Ω,R2=R3=10Ω。试用支路电流法求R1、R2和R3三个电阻上的电压。解:在电路图上标出各支路电流的参考方向,如图所示,选取绕行方向。应用KCL和KVL列方程如下0321III13311ERIRI23322ERIRI第3页共23页代入已知数据得0321III1510531II65101032II解方程可得I1=-7/4(A),I2=33/8(A),I3=19/8(A)。三个电阻上的电压电流方向选取一至,则三个电阻上的电压分别为:U1=I1R1=-547=-35/4(V),U2=I2R2=10833=165/4(V),U3=I3R3=10819=38/4(V)1.6试用支路电流法,求图1.5所示电路中的电流I1、I2、I3、I4和I5。(只列方程不求解)解:在电路图上标出各支路电流的参考方向,如图所示,三回路均选取顺时针绕行方向。应用KCL和KVL列方程如下0321III0542III11315ERII0133522RIRIRI243515EIRI如给定参数,代入已知,联立方程求解即可得到各支路电流。1.7试用支路电流法,求图1.6电路中的电流I3。解:此图中有3支路,2节点,但有一支路为已知,所以只需列两个方程即可。外回路选取顺时针绕行方向。应用KCL和KVL列方程如下0321III2412631III2=5(A)所以:I1=-2(A),I3=3(A)1.8应用等效电源的变换,化简图1.7所示的各电路。解:第4页共23页1.9试用电源等效变换的方法,求图1.8所示电路中的电流I。解:利用电源等效变换解题过程如下:由分流公式可得:I=586.213434(A)1.10试计算题1.9图中的电流I。解:由于题目中没有要求解题方法,所以此题可用电压源与电流源等效变换、支路电流法、叠加原理、戴维南定理等方法进行求解,下面用戴维南定理求解。(1)先计算开路电压,并将电流源化成电压源,如下图。第5页共23页3263612I(A)UOC=-2+12-6×2/3=6(V)(2)再求等效电阻Rab将恒压源和恒流源除去,得电路如图。4116363abR(Ω)(3)由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图。1246I(A)1.11已知电路如图1.10所示。试应用叠加原理计算支路电流I和电流源的电压U。解:(1)先计算18V电压源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。61218I(A)661U(V)(2)再计算6A电流源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。26121I(A)162263636U(V)(3)两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。426III(A)22166UUU(V)1.12电路图1.11所示,试应用叠加原理,求电路中的电流I1、I2及36Ω电阻消耗的电功率P。解:(1)先计算90V电压源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。61590361236126901I(A)5.436123662I(A)5.136121263I(A)第6页共23页(2)再计算60V电压源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。5.336636612602I(A)3366365.31I(A)5.036665.33I(A)(3)两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。336111III(A)135.322III(A)25.05.133III(A)(4)36Ω电阻消耗的电功率为1443622323RIP(W)1.13电路如图1.8所示,试应用戴维南定理,求图中的电流I解:(1)先计算开路电压,并将12A、6Ω电流源化成电压源,如下图。由于此电路仍为复杂电路,因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算,现用支路电流法进行求解,设各支路电流及参考方向如图所示。由KCL和KVL得:0321III012126321II84124632II解得:I1=8/9(A),I2=4/9(A),I3=-4/3(A)320)34(24243IUOC(V)(2)再求等效电阻Rab将恒压源和恒流源除去,得电路如图。)26363(abR∥342(Ω)第7页共23页(3)由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图。86.2720134320I(A)1.14电路如图1.12所示,试应用戴维南定理,求图中的电流I。解:(1)先计算开路电压,并将3A、6Ω电流源化成电压源,如下图。由于此电路仍为复杂电路,因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算,现用支路电流法进行求解,设各支路电流及参考方向如图所示。由KCL和KVL得:0321III108184621II812432II解得:I1=4/3(A),I2=-1/2(A),I3=5/6(A)2)21(442IUOC(V)(2)再求等效电阻Rab将恒压源除去,得电路如图。Rab=4∥6∥12=2(Ω)(3)由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图。4.0322I(A)1.15电路如图1.11所示,试应用戴维南定理,求图中的电压U。解:(1)先计算开路电压,如下图。UOC=-1×16+1=-15(V)(2)再求等效电阻Rab将恒压源和恒流源除去,得电路如图。Rab=1(Ω)(3)由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图。35154115I(A)U=4I=4×(3)=-12(V)1.16电路如图1.11所示,如果I3=1A,试应用戴维南定理,求图中的电阻R3。第8页共23页解:(1)先计算开路电压,如下图。35126609021II(A)80356906901IUOC(V)(2)再求等效电阻RAB将恒压源除去,得电路如图。41216126abR(Ω)(3)由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图。当I3=1A时,则14803R所以R3=80-4=76(Ω)1.17电路如图1.14所示,已知15欧电阻的电压降为30V,极性如图1.14所示。试计算电路中R的大小和B点的电位。解:设R电阻上的电压和电流如图所示。由KCL可知I2=2+5=7(A),I=I2-2-3=2(A),(A)由KVL得,(绕行方向选顺时针方向)U-100+30+5I2=0U=100-30-35=35(V)5.17235IUR(Ω)1.18试计算图1.15中的A点的电位:(1)开关S打开;(2)开关S闭合。解:(1)当开关S打开时,将电位标注的电路复原为一般电路,如图(a)所示。由KVL得(3+3.9+20)×I=12+12I=0.892(mA)UA=-20I+12=-5.84(V)第9页共23页(2)当开关S闭合时,将电位标注的电路复原为一般电路,如图(b)所示。由KVL得(3.9+20)×I=12I=0.502(mA)UA=-20I+12=1.96(V)第二章正弦交流电路习题参考答案一、填空题:1.表征正弦交流电振荡幅度的量是它的最大值;表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是角频率ω;表征正弦交流电起始位置时的量称为它的初相。三者称为正弦量的三要素。2.电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为u=iR;电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtdiLuL;电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtduCiCC。由上述三个关系式可得,电阻元件为即时元件;电感和电容元件为动态元件。3.在RLC串联电路中,已知电流为5A,电阻为30Ω,感抗为40Ω,容抗为80Ω,那么电路的阻抗为50Ω,该电路为容性电路。电路中吸收的有功功率为450W,吸收的无功功率又为600var。二、判断题:1.正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。(错)2.电感元件的正弦交流电路中,消耗的有功功率等于零。(对)3.因为正弦量可以用相量来表示,所以说相量就是正弦量。(错)4.电压三角形是相量图,阻抗三

1 / 23
下载文档,编辑使用

©2015-2020 m.777doc.com 三七文档.

备案号:鲁ICP备2024069028号-1 客服联系 QQ:2149211541

×
保存成功