电工电子基础 成开友

(1) 根据戴维宁定理,计算开路电压Uab

Uab?10?2?4?2V

除源计算等效电阻:

Req?4?

所以二端网络ab的戴维宁等效电路:

接上9

负载,求电流I I=2/(4+9)=2/13(A)

(2)根据诺顿定理,求诺顿等效电路:

用叠加定理计算ab间的短路电流Isc 电压源单独左右:I10SC??4?2.5A 当电流源单独作用:

等效

ISC????2A

所以有源二端网络ab间的短路电流为

ISC?ISC??ISC???2.5?2?0.5A

诺顿等效电阻Req?4? 所以诺顿等效电路为:

接上负载求电流I

I=4/(4+9)*0.5=2/13A

等效

第三章习题参考答案

作业题可选:3.1、3.2、3.3、3.6、3.7、3.8、3.9、3.10、3.12

3.1

除电容电压uC(0?)和电感电流iL(0?),电路中其它电压和电

流的初始值应在什么电路中确定。在0?电路中,电容元件和电感元件各有什么特点?

解答:在t?0?的电路中确定其他可突变量的初始值。在t?0?的电路中,电容元件用恒压电源代替,电压值为uC(0?),电感元件用一恒流源代替,电流值为iL(0?)。

3.2

(1)什么叫一阶电路?分析一阶电路的简便方法是什么?

(2)一阶电路的三要素公式中的三要素指什么?

(3)在电路的暂态分析时,如果电路没有初始储能,仅由外界激励源的作用产生的响应,称为什么响应?如果无外界激励源作用,仅由电路本身初始储能的作用所产生的响应,称为什么响应?既有初始储能又有外界激励所产生的响应称为什么响应?

解答:(1)只含一个动态元件(C或L)或可等效成一个动态元件的电路,称为一阶电路。 分析一阶电路的方法是三要素法。

(2)三要素:稳态值f(?),初始值f(0?),时间常数τ。 (3)零状态响应;零输入响应;全响应。 3.3

电路如题3.3图(a)、(b)所示,原处于稳态。试确定换路

iSR1 2Ω + - VS 6V iC S t=0 iR R2 4Ω + - 8V vL L iS2Ω S t=0 iL 4Ω iR vC C 4Ω 初始瞬间所示电压和电流的初始值。

(a) (b)

题3.3图

解答:(a)图换路前,在t?0?电路中,uC(0?)?6V

据换路定则有:uC(0?)?uC(0?)?6V

c(0?)?6?6?0A 在t?0?电路中:is(0?)?Us?uR21iR(0?)?uc(0?)/R2?6/4?1.5A iC(0?)?iS(0?)?iR(0?)?(0?1.5)A??1.5A

(b)图 换路前,在t?0?电路中,iL(0?)?8/(2?4//4)?1A?1A

2据换路定则有:iL(0?)?iL(0?)?1A 在t?0?电路中:iR(0?)?8/4?2A

iS(0?)?iR(0?)?iL(0?)?(2?1)?3AuL(0?)?8?4iL(0?)?8?4?1?4V

S iSiRiCiL 10mA IS S t=0 R1 2KΩ R2 1KΩ R3 2KΩ + - VS 10V t=0 R1 2Ω C1 1F L1 1H R1 8Ω L2 2H C2 2F vCC L vL 3.4 电路如题3.4图示,原处于稳态。试确定换路初始瞬间所示

电压和电流的初始值。

题3.4图 题3.5图 3.5

电路如题3.5图所示。试求开关S闭合后瞬间各元件中电流

及其两端电压的初始值;当电路达到稳态时的各稳态值又是多少?设开关S闭合前储能元件未储能。

3.6

在题3.6图所示电路中,已知E = 20V,R =5KΩ,C = 100

μF,设电容初始储能为零。 试求:(1)电路的时间常数τ;(2)开关S闭合后的电流I各元件的电压vC和vR,并作出它们的变化曲线;(3)经过一个时间常数后的电容电压值。

S t=0 E vC C R i S t=0 E C1 R2 C2 vC R1 题3.6图 题3.7图 解答:(1)τ=RC=5×103×100×10?6s=0.5s (2)在换路前,t?0?电路中

uc(0)?uc(0)?0

?-uc(0)?0?,据换路定则,

在t?0?电路中,i(0?)==20/5mA=4mA 在t??电路中uc(?)?E?20Vi(?)=0 据三要素法

i(t)=i(?)+[i(0?)-i(?)]e?=4e?2tmA

tt??2tu(t)?u(?)?u(0)?u(?)eτ?20(1?eτ)=20(1?e)V ccc?c?tER???uR(t)=i(t)R =4e?t?×5=20e?2t V

(3)经过t?? 后uc(τ)=20(1-e?1)V=12.64 V

3.7

在题3.7图所示电路中,E = 40V,R1 = R2 = 2KΩ,C1 = C2=10

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