《电路基础》综合训练及课程设计题解答

《电路基础》综合训练及课程设计 1 . 图1（a）所示的电路中，已知网络N 的外特性（VCR）如图（b）所示。（1）求网络N 的戴维宁等效电路；（2）求网络N 的端口电压u 和电流i；（3）当α 为何值时，网络N 能发出最大功率？其最大功率为多少？ 图1 解：（1）网络N 的端口伏安关系i = -u /5 +2，u =5(-i)+10。 网络N 的戴维宁等效电路：Ro=5Ω，u oc=10V。 （2）由外施电源法求网络N 右边端口含受控源电路的等效电阻 RL。 （1/10+1/2）u = i +（0.4u +αi）/2，RL= u /i= 5（1+α）/4 i = u oc/（Ro+ RL）= 8/（5+α），u = 10（1+α）/（5+α） （3）当RL= 5（1+α）/4 = Ro=5Ω，即α=3 时，PNmax= u i=5W 2 . 选用你认为最简单的方法，计算图2 所示电路的各节点电位和三个受控源吸收的功率。 图2 解：将与U x对应的电阻改为0.5Ω，后面计算的结果随之而变。 -- -- -   1xy/2x4 + 2+ 51 + 2 + 22 2=2 21 + 2 + 22 + 4 - 2 - 2UIUUU 补充方程 Ix=2(U 2/-U 1) U x=U 1-( U 2/-2 )= U 1- U 2/ + 2 U y= U 2/-4 ---  1/224913=230UU 解出：U 1=-72V，U 2/=-48V，Ix=48A，U x=-22V，U y=-52V 各节点电位：U 1=-72V，U 2=U y=-52V，U 3=U 2+4=-48V，U 4=5 U y=-260V。 U 14= U 1- U 4=188V，U 34= U 3-U 4=212V，I5Uy=2U x+ U 14-2Ix=48A。 受控电流源2Ix 吸收的功率P=(-2Ix) U14=-18kW（实际发出功率） 受控电流源2Ux 吸收的功率P=(2Ux) U34=-9.3kW（实际发出功率） 受控电压源5Uy 吸收的功率P= I5Uy U4=-12.5W（实际发出功率） 3 . 图3 是一种测速装置的原理电路。图中A、B 为金属导体，A、B相距为S =1m，当子弹匀速地击断A 再击断B 时，测得电容上的电压uC=8V，求子弹的速度。 图3 解：当子弹未击断A 时，uC(0-)=0。当子弹击断A 时，由换路定理可知uC(0+)=uC(0-)=0，电源开始给电容充电。当子弹击断A 后，可求得三要素：uC(0+)=uC(0-)=0，uC(≦)=10V，τ=RC=1ms。则有 uC(t)= uC(≦)+[ uC(0+)- uC(≦)]e-t/τ=10（1- e-1000 t）（t≥0） 当t=t1时B 被击断，则有 uC(t1)= 10（1- e-1000 t1）V=8V，解得t1=1.6ms 测得子弹的速度为v=S/ t1=625m/s 4 . 图4 是照相机闪光灯的电路模...