【文章內(nèi)容簡介】 1 = 333?225 試將圖示電路分別化簡為電流源模型。題 225 圖解 按等效變換關(guān)系，可得(a)和(b)的電流源如題 225 解圖所示。題 225 解圖226 試將圖示電路分別化簡為電壓源模型，并分別畫出 a、b 端口的外特性（VCR） 。題 226 圖解 按等效概念，圖(a)、(b)的等效電壓源如題 226 解圖所示。32題 226 解圖227 （略） 228 （略） 33第 3 章 電阻電路的分析方法 電路的分析方 重點(diǎn)學(xué)習(xí)指導(dǎo) 網(wǎng)孔分析法在學(xué)習(xí)網(wǎng)孔分析法時(shí)，要首先弄清網(wǎng)孔的概念、網(wǎng)孔電流（假設(shè)的）的概念和網(wǎng)孔電流是一組獨(dú)立變量的概念等。在列寫網(wǎng)孔方程時(shí)，要注意的問題是：1．必須選擇網(wǎng)孔的巡行方向與網(wǎng)孔電流的方向一致，因?yàn)檠残蟹较蚴橇袑懜骶W(wǎng)孔 KVL方程的電壓參考方向。2．網(wǎng)孔電流解出后，若要求解網(wǎng)孔公共支路的電流，必須由網(wǎng)孔電流的代數(shù)和決定。3．若非公共支路有已知電流源，可以減少網(wǎng)孔方程數(shù)，但已知的電流源作為網(wǎng)孔電流必須進(jìn)入有關(guān)方程；若公共支路有已知電流源，一般網(wǎng)孔方程數(shù)不能減少，而且要在電流源兩端增設(shè)未知電壓變量，因?yàn)樵诹?KVL 方程時(shí)要用到。4．若電路中含有受控源，應(yīng)首先將受控源視為獨(dú)立源處理，再將控制量用網(wǎng)孔電流表示，可聯(lián)立方程求解。例 31 如圖 31 所示電路，為求解各支路電流，試列出必要的網(wǎng)孔方程。圖 31解 該電路有 4 個(gè)網(wǎng)孔，其中 1A 電流源為公共支路，2A 電流源為非公共支路。若用網(wǎng)孔法求解，只需列出 3 個(gè)網(wǎng)孔方程即可，但必須在 1A 電流源兩端新設(shè)電壓變量 u。按圖中所設(shè)網(wǎng)孔電流及方向，有網(wǎng)孔方程345i1 = 10 ? u(10 + 6) i2 ?6i3 ? 10i4 = u ? 5 + 2i6i3 ?6i2 = 2i ? 12又由于i4 = 2A， i = i3代入網(wǎng)孔方程并消去 u，即可解得各網(wǎng)孔電流。 節(jié)點(diǎn)分析法在介紹節(jié)點(diǎn)分析法時(shí)，要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：1．應(yīng)用節(jié)點(diǎn)法分析電路，必須首先選好參考點(diǎn)，其余節(jié)點(diǎn)為獨(dú)立節(jié)點(diǎn)；各獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電壓（電位）是一組互相獨(dú)立的電壓變量。2．節(jié)點(diǎn)方程的一般形式是以節(jié)點(diǎn)電壓為待求量，但方程的本質(zhì)是節(jié)點(diǎn)的 KCL 方程。3．為正確地列出節(jié)點(diǎn)方程，必須首先將電路中的電壓型支路（包括電壓型受控源支路）等效變換為電流型支路。4．與網(wǎng)孔法不同，在節(jié)點(diǎn)方程中，自電導(dǎo)前恒取正號(hào)，互電導(dǎo)前恒取負(fù)號(hào)，而且互電導(dǎo)是指除參考點(diǎn)以外的各獨(dú)立節(jié)點(diǎn)間的支路電導(dǎo)。下面仍以圖 31 電路為例說明節(jié)點(diǎn)法的具體過程。若以節(jié)點(diǎn) c 為參考點(diǎn)，則有 a、b 兩個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，設(shè)節(jié)點(diǎn)電壓變量為 ua 和 ub。由于節(jié)點(diǎn)b、c 間有一已知的理想電壓源，故節(jié)點(diǎn)電壓 ub = 12V 為已知量。把有關(guān)的電壓型支路做電源變換，得圖 32。圖 32由于 ub 已知，故只要列出關(guān)于節(jié)點(diǎn) a 的方程即可。即ua ? ub = 2 ? 1 ? 2 + )105(?代入 ub = 12V，可得電位 ua，從而電路其他量可解。35 第 3 章習(xí)題解析31 如圖示電路，試用網(wǎng)孔法求電壓 u1。題 31 圖解 在各網(wǎng)孔中設(shè)網(wǎng)孔電流 i1，i 2，i 3，可列各網(wǎng)孔方程如下：2i1 – i3 = 10 – 5 2i2 – i3 = 52i3 – i1 – i2 = –2u1 控制量 u1 可表示為u1 = 1 i2代入以上方程組，可解得網(wǎng)孔電流 i2 為i2 = 故u1 = 32 如圖示電路，用網(wǎng)孔分析法求電壓 u。36題 32 圖解 由于該電路電流源和受控電流源均在非公共支路，故只要列一個(gè)網(wǎng)孔方程并輔之以補(bǔ)充方程即可求解。即7i ? 3IS + 2 (2u ) = 2輔助關(guān)系（表示控制量）為u = 2i代入上式，可解得i = A31故電壓u = 2i = V33 對于圖示電路，試用網(wǎng)孔分析法求電流 i1 和 i2。題 33 圖解 由圖設(shè)，可列網(wǎng)孔方程：5i1 + u1 = 30 （31）2i3 + u2 ? u1 = ?11 （32 ）4i2 ? u2 = 25 （33）式（31 ）+（32） ，消去 u1，得5i1 + 2i3 + u2 = 19 （34）式（33 ）+（34） ，消去 u2，得5i1 + 4i2 + 2i3 = 44 （35）又由于37i3 = i1 ? 4i2 = + i3 = + i1 ? 4代入式（35 ） ，得i1 = 4Ai2 = 6A34 如圖示電路，試用節(jié)點(diǎn)法求電壓 u。題 34 圖解 將電路中電壓型電源作電源變換如題 34 解圖，并以 C 節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，則可列節(jié)點(diǎn)方程：( + + )ub ? ua = 1 + 23162? ub + ( + )ua = 324由此解得u = ua = 9V題 34 解圖題 3 36 解略。37 如圖示電路，試用節(jié)點(diǎn)法求電流 i。題 37 圖38解 設(shè) a 為參考點(diǎn)，其余獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電壓（電位）分別為 uu 2 和 u3，則 u2 = 9V，可列2 個(gè)節(jié)點(diǎn)方程：( + )u1 ? u2 = ?i24( + )u3 ? u2 = i61此處把 i 視作電流源，它從一節(jié)點(diǎn)流出，又流入另一節(jié)點(diǎn)。由于u2 = 9Vu3 ? u1 = 2V代入上式，并消去 i，則可解得u1 = 4Vu3 = 6V最后得i = 38 如圖示電路，試求電壓 uab。題 38 圖解 由圖設(shè)，可列節(jié)點(diǎn)方程（要想到電源變換過程）為( + + + )ua ? ( + )ub = +51204215410( + + + )ub ? ( + )ua = ?整理化簡，可解得ua = 7Vub = 3V故39uab = ua ? ub = 4V39 如圖示電路，求各獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電壓 ua 、u b 和 uc 。題 39 圖解 按圖中所設(shè)，可列節(jié)點(diǎn)方程：( + + )ua ? ? = ( + + )ub ? ? = 9( + + )uc ? ? = 0解之，得ua = 3Vub = 4Vuc = 2V310 如圖示電路，試用網(wǎng)孔法求 u1 和 ux。題 310 圖解 按圖中所設(shè)，列網(wǎng)孔方程為2i1 + i3 + ux = 02i2 + 2u1 – ux = 0403i3 + i1 + 2u1 = 0 又因i2 ? i1 = 1u1 = –2i3解之i1 = ?2Ai2 = ?1Ai3 = ?2A故u1 = –2i3 = 4Vux = 2i2 + 2u1 = 10V311 如圖示運(yùn)算放大器電路，試求電壓增益 K = 為多少？ S0U題 311 圖解 在運(yùn)放輸入端列節(jié)點(diǎn)方程為( G1 + G + G3 )ua ? G uc = G1US( G2 + G + G4 )ub ? G uc = G2US且ua = ub = U0故US = U01234G??最后得K = = S0314241312 如圖所示測溫電路，其中熱敏電阻 Rx = R + ?R。設(shè) US = 10V，R = 1k?，由于溫度變化使?R = 10?，試求 U2。題 312 圖解 由圖得 Rx 兩端的電壓ux = ( R + ?R )U2S所以U2 = ? ux + = ? ( R + ?R ) + SS = ? US = ?5R? = ?313 如圖所示電路，試求電流 i。題 313 圖解 由運(yùn)放的特性知，因 i+ = i? = 0，故電阻 2?和 1?流過的電流為i1 = A= 1A故電壓UA = ( 2 + 1 ) 1V = 3V故i = = 1A3u42314 如圖所示電路是一種減法器。試證明：uo = ( u2 ? u1 )1R題 314 圖證 由運(yùn)放的特性，有 = 1ARu?2o由于 uA = uB，故u1R2 + uoR1 = ( R1 + R2 )uAu2R2 = ( R1 + R2 )uA解得uo = (u2 ? u1 )1315 求圖示電路的輸入電阻 Rin。題 315 圖解 設(shè)輸入電壓為 u1，電流為 i1，負(fù)載 RL 的電流為 i2，由題 315 解圖得u1 = u2R i1 + R i2 = 0故i1 = ?i2又43i2 = = LRu1所以i1 = ? L得Rin = = ?RL = ?2k?1iu題 315 解圖316 如圖示電路，試求輸入電阻 Rin = 為多少？1iu題 316 圖解 由圖可列節(jié)點(diǎn)方程：( + + + + )ua ? u2 ? ub = u15120414( + )ub ? ua = 04又u2 = 2ubu1 ? ua = 2i1解得ua = 2ub44ub = u152故ua = u14u1 ? u1 = 2i15得Rin = = 10?1i45第 4 章 電路定理與應(yīng)用 重點(diǎn)學(xué)習(xí)指導(dǎo) 疊加定理的應(yīng)用疊加定理是研究線性電路的重要方法，也是許多其他方法的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：1．作為方法，對線性電路中多個(gè)電源作用下的支路電流或電壓都可以應(yīng)用疊加定理。所謂電壓源不作用，是令其短路；電流源不作用，是令其開路，最后按代數(shù)和求得結(jié)果。2．作為思想，應(yīng)當(dāng)善于應(yīng)用疊加和分解的思想方法，即把復(fù)雜變?yōu)楹唵?，把多元轉(zhuǎn)為單元等，以此為橋梁，最終了解復(fù)雜的事物。 戴維寧定理的應(yīng)用戴維寧定理實(shí)質(zhì)上是一種分析方法，是通過等效變換演化出的一種表現(xiàn)形式。為了得到戴維寧等效電路，常常要借助其他方法才能完成，如網(wǎng)孔法、節(jié)點(diǎn)法、替代法、電源變換法、串/并聯(lián)化簡等。在教學(xué)中，最重要的是要學(xué)生掌握把一個(gè)二端有源線性網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電源（電壓型或電流型）的思路，而不要把重點(diǎn)放在把一個(gè)非常復(fù)雜的電路如何具體等效上。就分析思想和分析方法而言，思想比方法更重要。例 41 如圖 41 所示電路，為了分析電路 N 的特性，需要將 N 的左部電路等效為戴維寧電源。試求該等效電源。圖 41解 該電路把 N 移去后，即成為有源線性二端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)求開路電壓 uoc 時(shí)，因 i = 0，從而使受控源 4i = 0（開路） ，這時(shí)對應(yīng)的電路如圖 42(a)所示。則開路電壓為46uoc = ( 5 + 1 ) ? 1 ? 3 uoc + 4即uoc = 圖 42求等效電阻 R0 時(shí)，應(yīng)令獨(dú)立電源為零。則有圖 42(b)電路。在端口外加電壓 u，則有u = 5i ? 3u + 1 ? ( i ? 4i )即u = 故Ro = = ?i最終得戴維寧等效電路如圖 42(c)所示。 第 4 章習(xí)題解析41 如圖為一簡單的數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換電路。當(dāng)開關(guān)接于 US 時(shí)，為高電位，記為“1” ；當(dāng)開關(guān)接于參考地時(shí)，為低電位，記為“0” 。電路的目前狀態(tài)表示二進(jìn)制數(shù)為“110” ，試用疊加原理分析該數(shù)字量對應(yīng)模擬量電壓 UO。已知 US = 12V。題 41 圖解 （1）當(dāng) S3 接“1” ， S2 接“0”時(shí)，有題 41 解圖：47題 41 解圖可解得U?O = = 4V， 即“100”3S（2）當(dāng) S2 接 “1”，S 3 接 “0”時(shí)，有題圖 ：題圖 可解得U?O = = 2V， 即“010”3S21由疊加原理，得UO = U?O + U?O = 6V即100 + 010 = 11042 試求圖示電路的戴維寧等效電源。42 圖48解 (a) a，b 端的開路電壓UOc = ( 9 ? 9) V = 3V63?3令 9V 電源短路，則等效內(nèi)阻R0 = （ + ） ?= 4?? (b) 開路電壓UOc = （ 10 ? 10） V = 064?等效電阻R0 = ( + ) ?= ??43 如圖所示電路，試求電壓 u。題 43 圖解 用節(jié)點(diǎn)分析法，可得( + )ua ? ub = ( + )ub ? ua = 72.又u = ua ? ub代入上式，可解得u = 44 如圖所示電路，用疊加原理求電流 I1。已知 R1 = R4 = 1?，R 2 = R3 = 3?，I S = 2A，U S = ?10V。49題 44 圖解 由疊加原理，先令 IS = 0，得題 44 解圖(a)，有題 44 解圖I?1 = = A = ??410令 US = 0，得題 314 解圖(b)，故I?1 = IS = 2 A = 故I = I?1 + I?1 = 4A45 如圖 N 為含源電阻網(wǎng)絡(luò)。已知 US = 10V，R = 10?，R L = 9?，且 RL 獲得的最大功率為 1W，求 N 的戴維寧等效電源。題 45 圖50解 設(shè) RL