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
I1?I2?I3?0
I1R1?I3R3?E1 I2R2?I3R3?E2
代入已知数据得
I1?I2?I3?0
5I1?10I3?15
10I2?10I3?65
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:
7?5U1=I1R1=-4=-35/4(V)
33?10U2=I2R2=8=165/4(V)
19?108U3=I3R3==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
I1?I2?I3?0 I2?I4?I5?0
5I1?I3R1?E1 I2R2?I5R3?I3R1?0 ?I5R3?15I4??E2
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
I1?I2?I3?0 6I1?12I3?24
I2=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:
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:
?2.864?1由分流公式可得:I=5?3(A)
1.10 试计算题1.9图中的电流I。
43
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。
12?62?3?63(A)
UOC=-2+12-6×2/3=6(V) I?(2)再求等效电阻Rab
将恒压源和恒流源除去,得电路如图。
3?6Rab??1?1?43?6(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。
6I??14?2(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。
18I???62?1(A) U??1?6?6(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。
1I????6?22?1(A)