《电工学》答案 第2章 电路的分析方法

目录 第2章电路的分析方法 第2.1节电阻串并联接的等效变换 第2.1.1题 第2.1.2题 第2.1.3题 第2.15题 第2.1.6题 第2.1.7题 第2.18题 第2.3节电源的两种模型及其等效变换 第2.3.1题 3334456678899 第2.3.2题 第2.3.4题 第2.4节支路电流法 第2.4.1题 第2.4.2题 第2.5节结点电压法 第2.5.1题 第2.5.2题 第25.3题 第2.6节叠加定理 111 第2.6.1题 第2.6.2题 15 第2.6.3题 第2.6.4题 第2.7节戴维南定理与诺顿定理 第27.1题 19 第2.7.2题 第2.7.5题 第277题 第27.8题 222 第2.79题 第2.7.10题 23 第27.11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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 第2.6.4题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 第2.7节 戴维南定理与诺顿定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 第2.7.1题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 第2.7.2题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 第2.7.5题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 第2.7.7题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 第2.7.8题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 第2.7.9题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 第2.7.10题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 第2.7.11题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1

List of Figures 1习题2.1.1图 2习题2.1.2图 3习题2.1.3图 4习题2.1.5图 5习题2.1.7图 6习题2.1.8图 7习题2.3.1图 8习题2.3.2图 9习题2.3.4图 10习题2.4.1图 344677899m13 1习题24.2图 12习题2.5.1图 13习题2.5.2图 14习题25.3图 5习题2.6.1图 16习题2.6.2图 17习题2.6.3图 567 18习题2.6.4图 19习题2.6.4图 20习题2.7.1图 21习题272图 习题2.7.5图 习题2.7.7图 24习题2.7.8图 25习题2.79图 26习题2.7.10图 27习题27.11图 .24

List of Figures 1 习题2.1.1图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 习题2.1.2图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 习题2.1.3图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 习题2.1.5图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5 习题2.1.7图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 6 习题2.1.8图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 习题2.3.1图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 8 习题2.3.2图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 9 习题2.3.4图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 10 习题2.4.1图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 11 习题2.4.2图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 12 习题2.5.1图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 13 习题2.5.2图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 14 习题2.5.3图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 15 习题2.6.1图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 16 习题2.6.2图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 17 习题2.6.3图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 18 习题2.6.4图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 19 习题2.6.4图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 20 习题2.7.1图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 21 习题2.7.2图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 22 习题2.7.5图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 23 习题2.7.7图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 24 习题2.7.8图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 25 习题2.7.9图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 26 习题2.7.10图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 27 习题2.7.11图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2

2电路的分析方法 21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,R1=692,R2=392,R3=42,R4 2,R5=192,试求l3和/4 [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。R1和R4并联而后 与R3串联,得出的等效电阻R134和R2并联,最后与电源及R5组成单回路电路, 于是得出电源中电流 E I R2(R3 RIRA R5+ R1+R4 +(%+的 Ri+R 3×(4+ 6×3=24 1+ 6×3 (4 6+3 而后应用分流公式得出3和Ⅰ4 R2 3 2 3 R2+r RrI 6×3 3+4+ Ri+R 6+3 RI 62 R1+R41 13 6+33 I4的实际方向与图中的参考方向相反

2 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 ，R1 = 6Ω，R2 = 3Ω，R3 = 4Ω，R4 = 3Ω，R5 = 1Ω，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。R1和R4并联而后 与R3串联，得出的等效电阻R1,3,4和R2并联，最后与电源及R5组成单回路电路， 于是得出电源中电流 I = E R5 + R2(R3 + R1R4 R1 + R4 ) R2 + (R3 + R1R4 R1 + R4 ) = 6 1 + 3 × (4 + 6 × 3 6 + 3 ) 3 + (4 + 6 × 3 6 + 3 ) = 2A 而后应用分流公式得出I3和I4 I3 = R2 R2 + R3 + R1R4 R1 + R4 I = 3 3 + 4 + 6 × 3 6 + 3 × 2A = 2 3 A I4 = − R1 R1 + R4 I3 = − 6 6 + 3 × 2 3 A = − 4 9 A I4的实际方向与图中的参考方向相反。 3

2.1.2 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39的电阻构成,试问这四个电阻是如何连接的? [解] 39 39 3 Q2 图2:习题2.1.2图 按题意,总电阻为 、U10, Ⅰ2 四个39电阻的连接方法如图2(b)所示。 2.1.3 在图3中,R1=R2=R3=R4=3009,R5=6009,试求开关S断开和闭和 时a和b之间的等效电阻。 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,R2与R4串联后也与R并联,故

2.1.2 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3Ω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 R = U I = 10 2 Ω = 5Ω 四个3Ω电阻的连接方法如图2（b）所示。 2.1.3 在图3中，R1 = R2 = R3 = R4 = 300Ω，R5 = 600Ω，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，R2与R4串联后也与R5并联，故 4

R Rs//(R1+R3)/(F2+R4) 600300+300300+300 2009 当S闭合时,则有 Rab=[(R1//R2)+(R3//R4)//R5 R s Ri R2 R3 R4 Ri+ R2 R3+R 600+300×30030×300 300+300300+300 2009 2.1.5 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] b挡:由末级看,先求等效电阻R[见图4(d)和(c) 45+5)×55。_275 g=592 (45+5)+5.5 同样可得R=59。 于是由图4(b)可求U2b,即 U1 5 5V=1.6V 45+5 c挡:由图4(c)可求U2c,即 1.6 d挡:由图4(d)可求U2d,即 0.16 5 5

有 Rab = R5//(R1 + R3)//(R2 + R4) = 1 1 600 + 1 300 + 300 + 1 300 + 300 = 200 Ω 当S闭合时，则有 Rab = [(R1//R2) + (R3//R4)]//R5 = 1 1 R5 + 1 R1R2 R1 + R2 + R3R4 R3 + R4 = 1 1 600 + 1 300 × 300 300 + 300 + 300 × 300 300 + 300 = 200 Ω 2.1.5 [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 = 16V b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 (45 + 5) + 5.5 Ω = 275 55.5 Ω = 5 Ω 同样可得 R 0 0 = 5 Ω。 于是由图4(b)可求U2b，即 U2b = U1 45 + 5 × 5 = 16 50 × 5V = 1.6V c挡：由图4(c)可求U2c，即 U2c = U2b 45 + 5 × 5 = 1.6 50 × 5V = 0.16V d挡：由图4(d)可求U2d，即 U2d = U2c 45 + 5 × 5 = 0.16 50 × 5V = 0.016V 5