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天津理工电路习题及答案--第三章----电阻电路的一般分析方法VIP免费

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第三章电阻电路的一般分析方法1、重点和难点(1)各种分析方法其首要求解变量的确定(2)各种分析方法方程建立的依据,方程的列写(3)依据电路的特征选择适合的求解方法(4)电阻电路的一般分析方法分为两大类:以电流为变量、以电压为变量,以电流为变量:支路电流法;回路(网孔)电流法;割集电流法,以电压为变量:支路电压法;节点电压法,2、典型例题分析【例题1】:支路电流法中,无伴理想电流源的处理。本例说明对含有理想电流源的电路,列写支路电流方程有两种方法,一是设电流源两端电压,把电流源看作电压源来列写方程,然后增补一个方程,即令电流源所在支路电流等于电流源的电流即可;另一方法是避开电流源所在支路列方程,把电流源所在支路的电流作为已知。列写图3.1所示电路的支路电流方程(电路中含有理想电流源)。图3.1图3.1.1解法2示意图解法1:(1)对结点a列KCL方程:–I1–I2+I3=0;(2)选两个网孔为独立回路,设电流源两端电压为U,列KVL方程:网孔1:7I1–11I2=70-U;网孔2:11I2+7I3=U;(3)由于多出一个未知量U,需增补一个方程:I2=6A。求解以上方程即可得各支路电流。解法2:由于支路电流I2已知,故只需列写两个方程:(1)对结点a列KCL方程:–I1–6+I3=0;(2)避开电流源支路取回路,如图3.1.1选大回路,列KVL方程:7I1–7I3=70。【例题2】:支路电流法中,含有受控电源的处理。本例说明对含有受控源的电路,方程列写需分两步:(1)先将受控源看作独立源列方程;(2)将控制量用支路电流表示,并代入所列的方程,消去控制变量。列写图3.2所示电路的支路电流方程(电路中含有受控源)。图3.2解:(1)对结点a列KCL方程:–I1–I2+I3=0;(2)选两个网孔为独立回路,列KVL方程:网孔1:7I1–11I2=70-5U;网孔2:11I2+7I3=5U;(3)由于受控源的控制量U是未知量,需增补一个方程:U=7I3(4)整理以上方程,消去控制量U–I1–I2+I3=0;7I1–11I2–35I3=70;11I2–28I3=0;【例题3】:回路电流法中,含有受控电源和无伴理想电流源的处理。本题说明对含有无伴理想电流源的电路,回路电流方程的列写有两种方式:其一:引入电流源电压U,把电流源看作电压源列写方程,然后增补回路电流和电流源电流的关系方程,从而消去中间变量U。这种方法比较直观,但需增补方程,往往列写的方程数多。其二:使理想电流源支路仅仅属于一个回路,该回路电流等于已知的电流源电流IS。这种方法列写的方程数少。在一些有多个无伴电流源问题中,以上两种方法往往并用。列写图3.3中所示电路的回路电流方程(电路中含有无伴理想电流源)。图3.3解法1:选取网孔为独立回路。选取网孔为独立回路如图3.3.1所示,引入电流源电压U,则回路方程为:由于多出一个未知量U,需增补一个方程,即增加回路电流和电流源电流的关系方程:。图3.3.1图3.3.2解法2:电流源支路仅属于一个回路。选取独立回路,使理想电流源支路仅仅属于一个回路如图3.3.2所示,该回路电流等于IS。回路电流方程为:【例题4】:回路电流法中,含有受控电源和无伴理想电流源的处理。列写图3.4所示电路的回路电流方程。图3.4解法1:选网孔为独立回路。选网孔为独立回路如图3.4.1所示,设电流源和受控电流源两端的电压分别为U2和U3,则回路电流方程为:回路1:;回路2:;回路3:;回路4:;方程中多出U1、U2和U3三个变量,需增补三个方程:;;。图3.4.1图3.4.2解法2:电流源支路仅属于一个回路。独立回路的选取如图3.4.2所示,回路方程为:回路1:;回路2:;回路3:回路4:;增补方程:;【例题5】:本题说明:在列写节点电压方程时需注意:(1)与电流源串接的电阻或其它元件不参与列方程;(2)支路中有多个电阻串联时,要先求出总电阻再列写方程。列写图3.5所示电路的结点电压方程。图3.5解:结点编号及参考结点的选取如图3.5所示,结点电压方程为:结点1:;结点2:结点3:;增补方程:;3、典型习题【题1】:N0为无源线性电阻网络,工作状态如图3.6(a)所示,现将1—1,端口支路置换成图3.6(b)所示,则2—2,端口输出U2应为:答()A.2VB.2.4VC.163VD.6V图3.6(a)图3.6(b)【题2】:试用支路电流法求解图3.7所示电路各支路的电流I1、I2、I3、I4。图3.7【题3...

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