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10页4.叠加定理的应用 例4-1 求图示电路的电压 U. 例4-1图 解:应用叠加定理求解首先 画出分电路图如下图所示 当12V电压源作用时,应用分压原理有: 当3A电流源作用时,应用分流公式得: 则所求电压:例4-2 计算 图示电路的电压 u 例4-2图解:应用叠加定理求解首先 画出分电路图如下图所示 当 3A 电流源作用时: 其余电源作用时: 则所求电压: 本例说明: 叠加方式是任意的,可以一次一个独立源单独作用,也可以一次几个独立源同时作用,取决于使分析计算简便例4-3 计算图示电路的电压 u 电流 i 例4-3 图解:应用叠加定理求解首先 画出分电路图如下图所示 当 10V 电源作用时: 解得: 当5A电源作用时,由左边回路的KVL: 解得: 所以: 注意:受控源始终保留在分电路中例4-4 封装好的电路如图,已知下列实验数据:当时,响应 ,当时,响应, 求:时, i = ? 例4-4图解:根据叠加定理,有: 代入实验数据,得: 解得: 因此: 4.替代定理的应用例4-6若要使图示电路中的电流 ,试求电阻Rx 。
例4-6 图解:因为,为避免求解复杂的方程,应用替代定理,把10V电压源和3Ω电阻串联支路用电流为I的电流源替代,电路如图(b)所示然后应用叠加定理,分电路图如图(c)、(d)所示 例4-6 图(b) 例4-6 图(c)例4-6 图(d) 由图得: 因此 例4-7 求图示电路中的电流I1例4-7 图(a)解: 应用替代定理,图(a)简化为图(b)所示的电路,然后应用叠加定理得: 例4-7 图(b)4.戴维宁定理的应用例4-10 计算图示电路中Rx分别为1.2Ω、5.2Ω时的电流 I ; 例4-10 图(a) 解:断开Rx支路,如图(b)所示,将其余一端口网络化为戴维宁等效电路: 例4-10 图(b) 例4-10 图(c) 1)求开路电压 Uoc 2)求等效电阻Req把电压源短路,电路为纯电阻电路,应用电阻串、并联公式,得: 3)画出等效电路,接上待求支路如图(d)所示, 例4-10 图(d)当 Rx=1.2Ω时, 当 Rx =5.2Ω时, 例4-11 计算图示电路中的电压U0 ; 例4-11 图(a)解:应用戴维宁定理。
断开3Ω电阻支路,如图(b)所示,将其余一端口网络化为戴维宁等效电路:1)求开路电压 Uoc 2)求等效电阻 Req 方法1:外加电压源如图(c)所示,求端口电压U 和电流I0的比值注意此时电路中的独立电源要置零 因为: 所以 方法2:求开路电压和短路电流的比值 把电路断口短路如图(d)所示注意此时电路中的独立电源要保留 对图(d)电路右边的网孔应用KVL,有: 所以I =0 , 则 3) 画出等效电路,如图(e)所示,解得: 例4-11 图(b) 例4-11 图(c)例4-11 图(d) 例4-11 图(e) 注意:计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是开路、短路法,要具体问题具体分析,以计算简便为好例4-12 求图示电路中负载 RL 消耗的功率 例4-12 图(a) 解:应用戴维宁定理断开电阻RL所在支路,如图(b)所示,将其余一端口网络化为戴维宁等效电路首先应用电源等效变换将图(b)变为图(c) 例4-12 图(b) 例4-12 图(c)1) 求开路电压Uoc 由 KVL 得: 解得: , 2) 求等效电阻Req,用开路电压、短路电流法。
端口短路,电路如图(d)所示,短路电流为: 因此: 例4-12 图(d)3) 画出戴维宁等效电路,接上待求支路如图(e)所示,则: 例4-12 图(e)例4-13 电路如图所示,已知开关S扳向1,电流表读数为2A;开关S扳向2,电压表读数为4V;求开关S扳向3后,电压U 等于多少? 例4-13 图(a) 解:根据戴维宁定理,由已知条件得 所以 等效电路如图(b)所示, 例4-13 图(b) 则:。
