《电工学》秦曾煌第六版上下册答案(5)

2018-11-17 22:02

(1) 用支路电流法

I1 + I2 = IL

E1 = R01 I1 + RL IL

E2 = R02 I2 + RL IL

将已知数代入并解之,得

I1 = 20A, I2 = 20A, IL = 40A

(2)

用结点电压法

E1 E2 230 226

+ + R01 R02 0.5 0.3 U = = V = 220V1 1 1 1 1 1 + + + + R01 R02 RL 0.5 0.3 5.5 E1 ? 230 ? 220

I1 = U = A = 20A

0.5

R01

226 ? 220

I2 = E2 ? = A = 20A

0.3

U R02 IL =

U 220

= A = 40A RL 5.5

2.4.2

试 用 支 路 电 流 法 和 结 点 电 压 法 求 图11所 示 电 路 中 的 各 支 路 电 流 , 并 求 三 个 电 源 的 输 出 功 率 和 负 载 电 阻RL 取 用 的 功 率 。 两 个 电 压 源 的 内 阻 分 别 为0.8 ?和0.4 ?。 [解]

图 11: 习题2.4.2图

(1) 用支路电流法计算 本题中有四个支路电流,其中一个是已知的,故列出

三个方程即可,即

120 ? 0.8I1 + 0.4I2 ? 116 = 0 120 ? 0.8I1 ? 411I = 0

I1 + I2 + 10 ? I = 0

解之,得

I1 = 9.38A I2 = 8.75A I = 28.13A

(2) 用结点电压法计算

120 116

+ + 10 0.8 0.4 Uab = V = 112.5V1 1 1 ++ 0.8 0.4 4

而后按各支路电流的参考方向应用有源电路的欧姆定律可求得

120 ? 112.5

A = 9.38A

0.8 116 ? 112.5

I2 = A = 8.75A

0.4

Uab 112.5

A = 28.13A = I =

RL 4 I1 =

(3) 计算功率

三个电源的输出功率分别为

P1 = 112.5 × 9.38W = 1055W P2 = 112.5 × 8.75W = 984W P3 = 112.5 × 10W = 1125W

P1 + P2 + P3 = (1055 + 984 + 1125)W = 3164W

负载电阻RL 取用的功率为

P = 112.5 × 28.13W = 3164W

两者平衡。

2.5 结点电压法

2.5.1

试用结点电压法求图12所示电路中的各支路电流。 [解]

12

图 12: 习题2.5.1图

UO0 O =

Ia =

Ib =

Ic =

25 100 25 + +

50 50 50 V = 50V 1 1 1 + +50 50 50 25 ? 50

A = ?0 .5A 50 100 ? 50

A = 1A 50 25 ? 50

A = ?0 .5A 50

Ia 和Ic的实际方向与图中的参考方向相反。 2.5.2

用结点电压法计算图13所示电路中A点的电位。 [解]

图 13: 习题2.5.2图

13

50 ?50 + 10 5 V = ?14.3V VA = 1 1 1 + + 50 5 20

2.5.3

电路如图14(a)所示,试用结点电压法求电阻RL 上的电压U ,并计算理想电流 源的功率。 [解]

图 14: 习题2.5.3图

将与4A理想电流源串联的电阻除去(短接)和与16V 理想电压源并联的8?电 阻除去(断开),并不影响电阻RL 上的电压U ,这样简化后的电路如图14(b)所 示,由此得

16

4 V = 12.8VU = 11 1 + + 4 4 8

计算理想电流源的功率时,不能除去4?电阻,其上电压U4 = 4 × 4V = 16V ,并

4 +

由此可得理想电流源上电压US = U4 + U = (16 + 12.8)V = 28.8V 。理想电流源 的功率则为

PS = 28.8 × 4W = 115.2W (发出功率)

2.6 叠加定理

2.6.1

在 图15中 ,(1)当 将 开 关S合 在a点 时 , 求 电 流I1、I2 和I3;(2)当 将 开 关S合 在b点时,利用(1)的结果,用叠加定理计算电流I1 、I2和I3。 [解]

14

图 15: 习题2.6.1图

(1) 当将开关S合在a点时,应用结点电压法计算:

130 120

+ 2 2 V = 100V U = 1 1 1 + + 2 2 4 130 ? 100

I1 = A = 15A

2 120 ? 100

I2 = A = 10A

2 100

A = 25A I3 = 4

(2) 当将开关S合在b点时,应用叠加原理计算。在图15(b)中是20V 电源单独

作用时的电路,其中各电流为

4 0

I1= × 6A = 4A

2 + 4

20 0A = 6A I 2 =

2 × 4 2 +

2 + 4 2

0 I3 = × 6A = 2A2 + 4

130V 和120V 两个电源共同作用(20V 电源除去)时的各电流即为(1)中的

电流,于是得出

I1 = (15 ? 4)A = 11A

I2 = (10 + 6)A = 16A I3 = (25 + 2)A = 27A

2.6.2

电路如图16(a)所示,E = 12V ,R1 = R2 = R3 = R4,Uab = 10V 。若将理想

15


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