华南理工计算机电路例题解释1.docx
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1、第一章电路的基础概念和定律例1-1 在图1.6中,先取O点为参考点。已知Ud=U=10V, 9 =7V, 9=2VO 求%,端 Ubc,Uad,Uda 的值。3解:因为a点与b点是等电位点。所以9 =9 =7VU =9 -9 =7-2=5V9d=UdO=10VUad=9a-9d=7-10=-3VUad为负值,说明参考方向与实际方向相反,端点d的电位高于端点a的电位, 因此Uda=-Uad=- (-3V) =3V如下图1-1所示,选取O点为参考点,已知Udo=Us=12V,Uad= ( C )。A. 12V假=7V, 8c=2V。则B. -12VC. -5VD. 5V例1-2图1.8所示的简单电
2、路 电阻和电压源的功率。解:PR=IUs=2x 10=20WPs= IU:=2x 10=20W,已知回路电流I=2A和电源电压Us=10V。计算IP=UI=RI2=U2/R4.如上图1-2所示,已知R=6Q和电压源的电压U=6V。则电路中电阻R所消 s耗的功率PR= ( C )。A. 1JB. 1WC. 6WD. 36W例1-3如图1.10所示,当R由此50。换成25。时,Ub及I的大小各自怎么变化?aRR解:对图中电路,因Us=Uab是理想电压源的输出电压,它不会随负载R的改变 而改变,所以Uab=5V不变:而I会随R的改变而改变;对于右图,因I是理想 电流源的输出电流,所以I=2A不变,而
3、Uab会随R的改变而改变。1. 如下图1-3所示,当R由50Q换成25Q时,I的大小()。A.变大B.变小C.不变D.不确定RR2. 如下图1-3所示,已知当R=50Q时, 时,这时测量到uab=()。A. 2.5V B. 5V3. 如图1-1所示电路中,当R1增加时,A.变大B .变小测量到Uab=5V。当把R换成25Q电阻C. 10VD.不确定电流I2将()。C.不变D.不能确定R24.如图1-1电路所示,当R1增加时,A.变大B .变小则电压u2将(C.不变)。D.不能确例1-5 如图所示,已知每个电阻元件的阻值均为10。,每个电阻元件上已给出 了电压和电流的参考方向。(1)求电流I、I
4、2和电压U3、U4。(2)分析I、I2、 u3、u4的实际方向。12解:(a) 因电流电压的参考方向为关联方向,所以I1=U/R=50/10=5AO结果为正, 说明电流I1实际方向与参考方向相同,为a流向b;(b) 因电流电压的参考方向为非关联方向,所以I2=- (U/R) =-40/10=-4A。结 果为负,电流I2实际方向与参考方向相反,为a流向b;(c) 因电流电压的参考方向为关联方向,所以U3=RI=10* (-2) =-20V。结果 为负,电压U3实际方向与参考方向相反,b端为“ + ”,a端为“-”;(d) 因电流电压的参考方向为非关联方向,所以U4=- (IR) =- (3*10
5、) =-30。结果为负,电压U4实际方向与参考方向相反,a端为“+”,b端为“-”;1. 根据上图1-4所示,已知电阻元件的阻值均为10Q,求I2、U3= ( A )。A. -4A、-20V B.4A、20V C. 4A、-20V D. -4A、20V-4b【2ba -2A例1-8计算下图所示电路的(1)电压Ud、电流I; (2)电压U解:(1)设从a点出发,顺时针绕行一周,有5+5-3+Ucd-10=0,所以Ucd=3V。由于Ucd与I为关联方向,所以I=Ucd/R=3/3=1A (2) 从路 adc 观看,Uac=Uad+Udc= Uad+(-Ucd)=10-3=7V从路 abc 观看,:
6、=叫:=5+5-3=7/可见,两个路途计算出来的结果完全一样。1.如图1-2所示为某电路中的一个回路,求Ucb=( A )。A. 2VB. -2vC. 8VD. -8V1-6D.不确定D.不确定3.根据图1-3所示的电路图,求出I2=(A.3AB.5A算)。C.8AD.无法计1A II1-II* 5A 土- I2 TZZH 2AUcb+UUM+Udc= 习题1-4(1) 因为 3= I+ (-2),所以 I=5; (I =I )进 出(2) 因为 I1+4+1=0,所以 I1=-5A;X因为 I1+I2+2=5,所以 I2=8A(3) 因为 I =2+0.005=2.005Ae2A5mAIe1
7、-51. 分析图1-6的电路图,求Ie= ( C )。A. 2.5AB. 2AC. 2.005A2. 分析下面1-5的电路图,求I= ( C )。A. 1AB. 3AC. 5A第二章电路基本分析方法例2-1求图2.3所示电路的等效电阻Rb和U b例2-3求图所示电路电源的等效变换电源。解:首先画出实际电源的等效变换电路,如图所示,注意电流源的方向和电压源的极性。(1)(2)Is=Us/Ro=10/2=5AR=2QIs e0由U(D)R0 (b)1.分析上面图1-6电路图,在(a)(c)等效变换电源后,则IS和R0分别是()。A. 3A、3QB. 4A、3QC. 12A、6QD. 3A、12Q例
8、2-4用戴维南定理求图所示电路中的电流I,已知R1=R3=2d R2=4d R=667d解:先求开路电压,见图,I1=0I2=6/ (2+4) =1AUS=U =-3-2 x I1+4 x I2= -3-0+4 X 1=1V再将电压源短路,得图(B),求入端电阻R = 24 + 2 = 3.33Q由于图2.9(A)和图2.10(C)对负载R来说是等效电路,可由图2.10(C)求电流I =&=0.1( A)R0 + R3.33 = 6.67aR例2-5图2.11(a)所示为一桥型电路,试用戴维南定理求15.2。电阻中流过的电 流I。15.2Q(b)(c)解:先求开路电压,如图示2.11(b)所示
9、,显然I =-1 = 3 AI =-1 = 1A12 + 329 + 6U = U + U b = 311 - 612 = 3 x 3 - 6 x 1 = 3V再由图2.11(c)求入端电阻D 2 x 3 9 x 6R =+= 4.80。2 + 3 9 + 6由于图2.11(a河用图2.11(d)来等效,所以可由图2.11(d)求电流II =s= 0.15 AR。+15.24.8 +15.21. 分析如图3-1所示的电路图,试用戴维南定理计算电流I。3Q么6沁12篇3Q例2-6用戴维南定理求图2.12(a)所示电路中的电流I。解:求开路电压,如图2.12(b)所示,有Us=Uoc=3X2=6V
10、再由图2.12(C)所示求入端电阻R0=3Q所以,由图2.12(d)得= 0.75 A3 + 5例2-7求图所示电路的戴维南等效电路.解:解题过程详见图所示。利用前面学过的两种实际电源的等效与换原理,先将图2.13电路等效为图2.14(a)所示电路,即将并联的电压源转换成电流源;合并电流 源如图2.14(b)所示;再将电流源转换成电压源,如图2.14(c)所示;最后合并串联电 压源,成为戴维南等效电路,如图2.14(d)所示.(b)(c)1. 分析图 3-1 所示的电路图,已知 U =24V, U =6V, I =10A, R=3Q, R=R=R=2Q。用戴维南定理求出电流I和R所消卷的功率;
11、s 12 3 44IR42.分析如图3-1所示的电路图,已知Uab=6V,R1=10d R2=R3=8Q,R4=3dR5=6。,求电路中的等效电阻Rab和电流I(共10分)Ri16V UR1 R3 RUR5b 1二.分析如图2-1所示的电路图,已知R1=R3=3。,R2=6Q,R4=2。,试求出电路 的戴维南等效电路,如果在ab端接一个30电阻,求它所消耗的功率P。(共10 分)。a2-12.3.2支路电流法的应用如图 2.15 所示,已知 R1=2Q、R2=3。、R3=4。、Us1=14V、Us2=5V,求各支路电流。SS4 bUs2R3解:该电路有3条支路、2个节点、2个网孔。1. 首先标
12、出3条支路的电流11、I2、I3及其参考方向,如图2.15所示。2. 以这3个电流为变量,列写方程。因这里有a、b两个节点,那么就只能有一 个独立节点,任选a点列写KCL方程为I1+I2+I3=0再设定各网孔的绕行方向,列写网孔的KVL方程为RI - R I - U = 01 1 3 3S1七 2 - R212 + R313 = 0因有3个被求量,就建立3个独立方程求解之。将已知数代入上式得I +1 +1 = 021 41 -14 = 05 - 3I + 413 = 0岳7?曰.47 dEr rh t o A T 1 A T CA解牟得各支正路电流l: I=3A,I2=-1A,I3=-2A。其
13、中I2、I3计算结果为负值,说明其参考方向与实际方向相反。由此归纳出支路电流法的解题步骤如下: 设定所求的b条支路的电流及参考方向。 任选n-1个节点,列写n-1个KCL方程。 设定各回路的绕行方向,列写b- (n-1)个回路的KVL方程(通常可列写相应 网孔的KVL方程) 联立b个方程组,解出B支路电流。 最后根据需要,进一步计算各元件的电压、功率等。例2-8用支路电流法求解图2.16电路的各支路电流。解:设各支路电流及参考方向如图2-16电路所示。这里有4个节点,则有3个独立节点,任选a、b、c 3个点列写KCL方程:11 + 12 + 15 = 0一 I +1 +1 = 0I +1 -1
14、 = 0V 456再设定各网孔的绕行方向,列写3个网孔的KVL方程:RI + R I -R I -U = 01 15 54 4 si一 R I - R I - R I + U = 02 25 56 6 s 2-R I + R I + R I - U = 0V 3 34 46 6 s 3有6个被求支路电流量,这里列写了 6个独立方程,联立求解6个方程,便可解 出支路电流I、I,、L、I” L、T。123456Us3R1=R3=R5=3。,2. 5齐性定理例2-16图2-25所示为一梯形电路,求各支路电流。已知R2=R4=R6=6。plign 7焰,l5g+【2【4129四d成R40 R6解: 对
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