电工学第一次作业解答

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1、第一次作业解答1.2题图1.2，E和R分别代表蓄电池内电动势和内阻。根据图中所标参数，说明蓄电池是工作在电源状态还是工作在负载状态；求出电流I，并检验功率平衡。解：（a）根据方程：R0E+-10V+-12V0.5ΩI图（a）求得：A。①因电流为负值，可知，实际方向与参考方向相反，所以蓄电池工作在电源状态。②验证功率平衡：端口吸收功率W；端口蓄电池内阻吸收功率W；端口蓄电池内电动势吸收功率W。所以：功率守恒解：（b）根据方程：R0E+-14V+-12V0.5ΩI图(b)求得：A。①因电流为正值，可知，实际方向与参考方向相同，所以蓄电池工作在

2、负载状态。②验证功率平衡：端口吸收功率W；端口蓄电池内阻吸收功率W；端口蓄电池内电动势吸收功率W。所以：功率守恒1.5一个开路电压为13.4V的汽车蓄电池，能提供2000A的短路电流。试确定其电源模型的参数，并求出这两种等效模型情况下，负载RL=0.1Ω上的电流，功率和端电压。R0E+-IL图（a）RL解：由题意可知：汽车蓄电池内电动势E=13.4V，IS=2000AΩ（1）第一种模型（实际电压源模型）下:负载上的电流AR0ISIL图(b）RL负载功率W负载上的端电压V（2）第二种模型（实际电流源模型）下:负载电流A负载功率W负载上的端电

3、压V1.6将图中电压源网络变换成一个等效的电流源网络。2Ω10V+-图（a）2Ω5A图(a)1解：（a）根据电源模型等效关系，可求得：电流源网络的内阻R0=2Ω，电流IS=10/2=5A3Ω5/3A图(b)13Ω5V+-图(b)同理：可以求得(b)图的等效电路：2Ω10V+-图（a）11.7将图中的电流源网络变换成一个等效的电压源网络。2Ω5A图(a)解：（a）根据电源模型等效关系，可求得：电压源网络的内阻R0=2Ω，电压US=5*2=10V3Ω15V+-图(b)3Ω5A图(b)同理：可以求得(b)图的等效电路：1.8对题图1.8电路中的

4、a点和c点列出KCL方程，对回路abca及acda列出KVL方程。aR1bdcR6R5R3R4R2I1I5I4I3I2I6E解：a点的KCL方程：c点的KCL方程：回路abca的KVL方程：回路acda的KVL方程：1.10题图，已知US1=230V,US2=220V,IS=3A,R1=1Ω,R2=2Ω,试用支路电流法求各支路电流和各电源的输出功率。R1US1V+-R2US2V+-ISI1I2+-UISV解：（1）设各支路的电流方向、回路绕行方向如图所示。列KCL、KVL方程如下：带入数据可得：（2）求各电源的输出功率：设电流源两端的端电

5、压为UIS，方向如图所示。则：V所以：WWW实际吸收功率！注意：不能用RS*IS来代替电流源两端电压UIS1.15用叠加原理求电路中各支路的电流，并求电压源和电流源所提供的功率。R31AR1USV+-ISI3I1R2I21V1Ω1Ω1ΩUISV+-解：（1）电压源单独作用，电流源不作用，分电路图如图1所示，求各支路的电流。则：I¢1=I¢2=1/2=0.5A；I¢3=0（2）电流源单独作用，电压源不作用，分电路图如图2所示，求各支路的电流。R3R1I¢3I¢1R2I¢21V1Ω1Ω1Ω图1则：I²1=-I²2=-1/2=-0.5A；I²3

6、=1A（3）电压源和电流源共同作用下，求各支路电流。I1=I¢1+I²1=0.5-0.5=0I2=I¢2+I²2=0.5+0.5=1AR31AR1ISI²3I²1R2I²21Ω1Ω1Ω图2I3=I¢3+I²3=0+1=1A电压源提供的功率PUS=US×I1=0电流源提供的功率PIS=IS×UIS=1×(R3I3+R2I2)=2W（在原电路图上标注UIS）R1US1+-I3R3R2+-US21.17用戴维南定理求题图1.9所示电路中流经R3的电流I3。解：（1）求把R3断开后的戴维南等效电路。电路图如图3所示，求开路电压UO。V求等效电阻R

7、O，电路图如图4所示。R1US1+-R2+-US2+-UOR1R2图3RO图4RO=R1//R2=2/3ΩROUO+-图5R3I3（2）所以戴维南等效电路如图5所示。（3）求流经R3的电流I3A1.19求题图1.19(a)和(b)电路的戴维南等效电路和诺顿等效电路。2A10Ω10V20Ω图a1+-+-UO2A10Ω10V20Ω图a+-10Ω20Ω图a2RO××解：根据a图画出图a1，求端口开路电压UO。UO=20×2=40V画出图a2，求端口等效电阻RO。RO=20Ω戴维南等效电路如图a3，诺顿等效电路如图a4。20Ω40V-+图a320

8、Ω2A图a4解：根据b图画出图b1，求端口开路电压UO。设置各支路的电流参考方向如图b1所示。列出KCL、KVL独立方程：求得：画出图b2，求端口等效电阻RO。RO=(5+10)//20=戴维