电路分析典型习题与解答.doc

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电路分析典型习题及解答

目录

TOC\o1-2\h\z\u第一章：集总参数电路中电压、电流的约束关系 1

1.1、本章主要内容： 1

1.2、注意： 1

1.3、典型例题： 1

第二章网孔分析及节点分析 3

2.1、本章主要内容： 3

2.2、注意： 3

2.3、典型例题： 4

第三章叠加方法及网络函数 6

3.1、本章主要内容： 6

3.2、注意： 6

3.3、典型例题： 6

第四章分解方法及单口网络 8

4.1、本章主要内容： 8

4.2、注意： 8

4.3、典型例题： 8

第五章电容元件及电感元件 10

5.1、本章主要内容： 10

5.2、注意： 10

5.3、典型例题： 10

第六章一阶电路 12

6.1、本章主要内容： 12

6.2、注意： 12

6.3、典型例题： 12

第七章二阶电路 16

7.1、本章主要内容： 16

7.2、注意: 16

7.3、典型例题： 16

第八章阻抗及导纳 17

8.1、本章主要内容： 17

8.2、注意: 17

8.3、典型例题： 17

附录：常系数微分方程的求解方法 20

说明 21

第一章：集总参数电路中电压、电流的约束关系

1.1、本章主要内容：

本章主要讲解电路集总假设的条件，描述电路的变量及其参考方向，基尔霍夫定律、电路元件的性质以及支路电流法。

1.2、注意：

1、复杂电路中，电压和电流的真实方向往往很难确定，电路中只标出参考

方向，KCL,KVL均是对参考方向列方程，根据求解方程的结果的正负及参考方向比较来确定实际方向.

2、若元件的电压参考方向和电流参考方向一致，为关联的参考方向，

此时元件的吸收功率P吸=UI，或P发=-UI

若元件的电压参考方向和电流参考方向不一致，为非关联的参考方向，

此时元件的吸收功率P吸=-UI，或P发=UI

3、独立电压源的端电压是给定的函数，端电流由外电路确定（一般不为0）

独立电流源的端电流是给定的函数，端电压由外电路确定（一般不为0）

4、受控源本质上不是电源，往往是一个元件或者一个电路的抽象化模型，不关心如何控制，只关心控制关系，在求解电路时，把受控源当成独立源去列方程，带入控制关系即可.

5、支路电流法是以电路中b条支路电流为变量，对n-1个独立节点列KCL方程，由元件的VCR，用支路电流表示支路电压再对m（b-n+1）个网孔列KVL方程的分析方法.（特点：b个方程，变量多，解方程麻烦）

1.3、典型例题：

例1：电路如图1所示，求解R3两端的电压U以及独立电压源Us的发出功率？

分析：本题考查KCL,KVL,元件的吸收功率以及受控源。

解：先标出节点和电流参考方向，由图可知Us、R3的电压电流参考方向是非关联的，

所以有

电压源的发出功率表达式为：

例2：电路如图1所示，列写支路电流法方程。

分析：本题考查支路电流法中KCL,KVL的列写步骤，含受控源的处理方法。

解：先标出独立节点和各支路电流的参考方向，然后对n-1个独立节点列KCL方程，对m个网孔列KVL方程。把受控源当成独立源处理，然后将控制量用相关支路电流表示。

1、n–1个KCL方程：

–I1+I2+I3=0

–I3+I4+I5=0

2、b–(n–1)个KVL方程：

3I1+2I2-20=0

–2I2+4I3+5I4+7U=0

–5I4+8I5–7U=0

3、控制量用支路电流表示

U=3I1

第二章网孔分析及节点分析

2.1、本章主要内容：

由于电路中支路数往往是最多的，采用支路电流法方程多，变量多，方程中既有KCL方程，又有KVL方程，解方程麻烦。为方便电路方程的求解，本章主要讲解电阻电路的网孔电流分析法和节点电压分析法.

2.2、注意：

1、网孔电流法是以假想的沿网孔闭合连续流动的网孔电流为变量，对每个

节点而言，相关网孔电流流入一次，必然流出一次，网孔电流自动满足KCL方程，只需对m个网孔列KVL方程求解电路的分析方法.

2、以网孔电流为变量，网孔电流的绕向统一取顺时针方向，用相关网孔电

流去表示支路电压后，对每个网孔列KVL方程，然后将相同变量合并，

常数放另一边。得到方程的标准矩阵形式如下：

3、节点电压法以n-1个独立节点对参考节点的电压为变量，节点电压自动

满足KVL，只需要对n-1个独立节点列写KCL方程求解电路的分析方法.

4、以节点电压为变量，用节点电压表示支路电流，对独立节点列KCL方程，

将相同变量合并，常数放另一边，得到方程的标准矩阵形式如下：

5、平面电路才有网孔，网孔法只适用于平面电路，节点法不受此限制.

2.3、典