【电路】第五版~第4章答案解析1.pdf

第四章电路定理4-1 应用叠加定理求图示电路中电压abu1321abuab5sin tVte A题4-1图解：画出两个电源单独作用时的分电路如题解4-1 图所示对(a)图应用结点电压法可得：1115sin13211ntu解得：13sinnutV111sin21nabuutV题解4-1图1321ab5sin tV(a)1abu1321ab(b)te Ai2abu对(b)图，应用电阻分流公式有1111351321tteie A所以2115tabuie V121sin5tabababuuute V4-2 应用叠加定理求图示电路中电压u题4-2图250V401083A136Vu解：画出电源分别作用的分电路图(a)(b)题解4-2图250V401083A136V1u2401082usiu对(a)图应用结点电压法有1111136508240108210nu解得：1182.667nuuV对(b)图，应用电阻串并联化简方法，可得：10 4028161040310403821040siuV2823siuuV所以，由叠加定理得原电路的u为1280uuuV4-3 应用叠加定理求图示电路中电压2u3题4-3图412i3A2V1i2u解：根据叠加定理， 作出电压源和电流源单独作用时的分电路，受控源均保留在分电路中。

a)(b)3题解4-3图42V11i112i12u343A21i212i22u(a) 图中1120.54iA所以根据 KVL 有11213 221uiV(b) 图中210i223 39uV故原电路电压122228uuuV4-4 图示电路中，当电流源1si和电压源1su反向时 (2su不变)，电压abu是原来的 0.5倍；当电流源1si和电压源1su反向时 (1su不变)，电压abu是原来的 0.3 倍问：仅1si反向时 (1su，2su不变)，电压abu应为原来的多少倍？ab题4-4图无源电路abu2su1si1su解：根据叠加定理，设响应1121321absssuK iK uk u式中1K，2K，3k为未知的比例常数，将已知条件代入上式，得1121322 0.5absssuK iK uk u1121323 0.3absssuK iK uk u1121324absssxuK iK uk u将(1),(2),(3) 式相加，得1121325 1.8absssuK iK uk u因此求得1.8x4-5 图示电路110sUV，215sUV，当开关S 在位置 1 时，毫安表的读数为40ImA；当开关 S 在位置 2 时，毫安表的读数为60ImA。

如果把开关 S合向位置 3，毫安表的读数为多少？mA题4-5图4R2R3R1sU2sU123SsI5R1R解：设流过电流表的电流为I ，根据叠加定理：12ssIK IK U当开关 S 在位置 1 时，相当于0sU，当开关 S 在位置 2 时，相当于1ssUU，当开关 S 在位置 3 时，相当于2ssUU把上述条件代入以上方程，可得关系式140sK I12160ssK IK U从中解出210K所以 S 在位置 3 时，有12190ssIK IK UmA4-6 图(a)所示含源一端口的外特性曲线画于(b)中，求其等效电源a)(b)/u Viu题4-6图sN0246810201030/ iA解：根据戴维宁定理可知，图示含源一端口电路可以等效为题解4-6 图，其端口电压 u 和电流 i 满足关系式ocequuR iiocu题解4-6图eqRu图（b）中所示的含源一端口的外特性曲线方程为1105ui比较以上两个方程式，可得等效电源电路参数10 ,0.2ocequV R4-7 求图示各电路的等效戴维宁电路和诺顿电路1i(a)ocu111A10101056V5V2A2iab(b)2A101069V3V28题4-7图ocu11(c)54V1i12i解:(a)图中，应用网孔电压，设网孔电流1i，2i，其绕行方向如图所示。

列网孔电流方程为112210101050iii得20.8iA故开路电压210 156515ocuiVabba(a1)1010105(a2)15V14将电流源断开，得 (a1)所示电路，应用电阻串，并联等效求得等效电阻5/ 10101014eqR戴维宁电路如图 (a2)所示(b)图中，根据 KVL 求开路电压abu为96236abuV把电压源短路，电流源断开，可以看出等效内阻为61016eqRab(b1)166V戴维宁等效电路见题解图(b1) (c) 设开路电压参考方向图 (c)所示显然ocu等于受控源所在支路得电压，即11220ocuii由于电路中有受控源， 求等效电阻时不能用电阻串，并联等效的方法， 现采用求输入电阻的外加电源法 将(c)图中 4V 独立电压源短路， 在 ab 端子间加电压源u如(c1)图所示b28(c1)5i12iau1i根据 KVL 列方程11115810220uiiiiii得7ui故等效电阻为7equRi等效戴维宁电路图如 (c2) ab(c2)74-8 在图示电路中，试问：(1) R 为多大时，它吸收的功率最大？求此最大功率2) 若80R， 欲使 R 中电流为零，则 a， b 间应并接什么元件， 其参数为多少？画出电路图。

Rab题4-8图2020202020i50V50V解：(1)自 a，b 断开 R 所在支路，应用电阻串，并联及电源等效互换将原图变为题解图解 (a)由图解 (a)可知：502510 102537.510 1010ocuV等效电阻10 10 / 2010eqR最后得等效电路如图解(b)所示，由最大功率传输定理可知，当10eqRR时可获得最大功率此时2max35.1564ocequPWR题解4-8图(a)(b)1010ocu(c)ab2050V50VbRa1037.5VabR103.75A3.75A(2)利用电源等效互换，图解(b)电路可以变化成图解 (c)，由 KCL 可知，在 a，b间并接一个理想电流源，其值3.75siA，方向由 a 指向 b，这样 R 中的电流为零4-9 图示电路的负载电阻LR可变，试问LR等于何值时可吸收最大的功率？求此功率题4-9图212i214iLR46V1i解：首先求出LR以左部分的等效电路断开LR，设ocu如题解 4-9 图所示，并把受控电流源等效为受控电压源由KVL 可得 【/112286ii10.5iA故开路电压1112286ocuiiiV把端口短路，如题解图 (b)所示应用网孔电流法求短路电流sci，网孔方程为111122286224280scsciiiiii解得32sciA故一端口电路的等效电阻4oceqscuRi画出戴维宁等效电路，接上待求支路LR，如题解图 (c)所示。

由最大功率传输定理知4LeqRR时获得最大功率LR的最大功率为2max2.254ocequPWR4(a)(b)ocu(c)题解4-9图LR6V212i214i46V18i212i214i46V18i1i1ioci。