电路与信号分析 习题课 简单电路分析
电路与信号分析 习题课一 简单电路分析
计算图示电路中的瞬时输入功率 A、1A 2VN 3V B D A F E P=PB+]CD+PEF=UABAB+UCOD+UEFEF 2×(1)+3×(-2)+11 -w
一.计算图示电路中的瞬时输入功率 ( a ) A B C D F E W P P P P U I U I U I AB CD EF AB AB CD CD EF EF 7 2 1 3 2 1 1 （ ） （ ） 输 1A 2V + - + - 3V -2A 1A - + 1V N
(b) IA AB N 3V 输=Pc+Bc=Udlc+U/Bl =(2+3)×1+3×2 =11W
( b ) 3V 1A N 2V 2A + -+ - B A C W P P P U I U I AC BC AC AC BC BC 11 (2 3) 1 3 2 输
二计算图示电路中各元件的功率,并说明是吸收 功率还是产生功率 解:选顺时针方向为回路的绕 行方向。电流参考方向如图 10 20V K方程:10+10-20=0得I=1A 10v 12R=10W(吸收功率) P=Us=10W(吸收功率) 20 U=-20×1=-20W(产生功率) 由P+P+P2n=0可知电路功率平衡
二.计算图示电路中各元件的功率,并说明是吸收 功率还是产生功率 ( a ) 解：选顺时针方向为回路的绕 行方向。电流参考方向如图 10 + - 10V + 20V - 由 可知电路功率平衡 （产生功率） （吸收功率） （吸收功率） 方程： 得 0 20 1 20 10 10 10 10 20 0 1 20 20 2 R U V V U S R P P P P UI W P U I W P I R W KVL I I A S S
(b 解:选逆时针方向为回路绕行 方向,电流方向如图所示 20V 10K方程:-104107-20=0得I=3A 中m0vP2=12R=3×10=90(吸收功率) 10×3=-30W(产生功率) 20 U=-20×3=-60(产生功率) 由P+P+P20y=0可知电路功率平衡
( b ) 10 + - - 20V + 10V 解：选逆时针方向为回路绕行 方向，电流方向如图所示 由 可知电路功率平衡 （产生功率） （产生功率） （吸收功率） 方程： 得 0 20 3 60 10 3 30 3 10 90 10 10 20 0 20 20 2 2 R U V V U S R P P P P UI W P U I W P I R W KVL I I S S
解:选顺时针方向为回路的绕行方 向。电流源上电压的参考方向如图 所示 →5A KL方程:U145×10+30-60=0 60V 10解得=-20 30V P =U 20×5=-100(产生功率) 2R452×10=250W (吸收功率) P,=U=30×5=150W (吸收功率) Pop=-U=-60×5=-300W(产生功率) 由∑P生=∑收可知电路功率平衡
( c ) 解：选顺时针方向为回路的绕行方 向。电流源上电压的参考方向如图 所示 由 可知电路功率平衡 （产生功率） （吸收功率） （吸收功率） （产生功率） 解得 方程： 产生 吸收 P P P UI W P U I W P I R W P U I W U V KVL U V U S R I I I I S S S S S 60 5 300 30 5 150 5 10 250 20 5 100 20 5 10 30 60 0 60 2 2 5A + - 10 30V + 60V -
(d) 解:选逆时针方向为回路的饶 行方向,电流源上电压的参考 方向如图所示 5A KML方程:-307+5×10+U1+60=0 60y)10解得U,≠80 P=U,l=-80×5=-400(产生功率) 30V R=12R=52×10=250W(吸收功率) P=U1=-30×5=-150W(产生功率) 0y=U=60×5=300W(吸收功率) 由∑P生=∑收可知电路的功率平衡
( d ) 解：选逆时针方向为回路的饶 行方向，电流源上电压的参考 方向如图所示 由 可知电路的功率平衡 （吸收功率） （产生功率） （吸收功率） （产生功率） 解得 方程： 产生 吸收 P P P UI W P U I W P I R W P U I W U V KVL V U V U S R I I I I S S S S S 60 5 300 30 5 150 5 10 250 80 5 400 80 30 5 10 60 0 60 2 2 10 + - 5A 30V + 60V -
求各电路中的电压U及各元件的功率,并说明 是吸收功率还是生产功率 解:设孔I,Ⅲ的绕行方向为逆时针方向, m2各支路电路的参考方向如图所示,且 r=i3=5A由节点a的KCL方程:i1+i2-i3=0 得i2=0因此Uab=20V, 5A A 20V 则P4=i2R=0Ps=Us2=0 由回路的KVL方程: 5*2+U1-20=0可得Ux1=10(方向如图) 则回路I中: Ps1=Uks4=10*5=50(吸收功率) P2=2R=52*2=50W(吸收功率) 由回路I的KVL方程: 2+5*2+20=0可得Us=-30(万向如图)
三.求各电路中的电压Uab及各元件的功率，并说明 是吸收功率还是生产功率 5A + - + - 20V 2 5A 4 2 + - 解：设孔I，II的绕行方向为逆时针方向， 各支路电路的参考方向如图所示，且 i1=i3=5A由节点a的KCL方程：i1+i2-i3=0 得i2=0 因此Uab=20V, 则P4=i2 2R=0 PUS=US i2=0 I II 由回路的KVL方程： 5*2 Uis1 20 0可得UIS1 10V（方向如图） 则回路I中： 吸收功率） 吸收功率） 5 *2 50 ( 10*5 50 ( 2 2 2 1 1 1 1 P i R W PIS UIS i W 由回路II的KVL方程： UIS 2 5*2 20 0可得UIS 30V（方向如图）
求各电路中的电压U及各元件的功率,并说明 是吸收功率还是生产功率 则回路中 Pma =U 30*5 5A A 150(产生功率) 20V P/=2R=52*2 50W(吸收功率) 由整个电路中∑P=∑P,可知电路功率平衡
三.求各电路中的电压Uab及各元件的功率，并说明 是吸收功率还是生产功率 5A + - + - 20V 2 5A 4 2 + - I II 则回路中： 吸收功率） 产生功率） 50 ( 5 *2 150 ( 30*5 2 2 2 3 2 2 3 W P i R W P U i IS IS 由整个电路中 P吸收 P产生，可知电路功率平衡
(b) 解:设网孔I,Ⅱ绕行方向为顺时针方向, 各支路电流及其参考方向如图所示,且 已知i1=1A,i2=4A,由节点c的KCL方程 N91H05,…=31=3, P1=i32R=52*1=25W(吸收) 1A I 又Us2=Ub=5V,则 ISI Pu2=U1s2l2=-5*4=-20W(产生) b 回路I的KⅥL方程: Us1-2=0可得Uks1=3V 则P=-U=-2*1=-2W(产生) 3W(产生) 整个电路中∑∑m可知电路功率平衡
( b ) + 1 - + - 4A 2V 1A + - UIS1 UIS2 a b i1 i3 c i2 I II 解：设网孔I，II绕行方向为顺时针方向， 各支路电流及其参考方向如图所示，且 已知i1=1A , i2=4A,由节点 c的KCL方程 i1+i2-i3=0 得i3=5A ,Ucb=I3R=5*1=5v , P1=i3 2R=52*1=25W(吸收） 又UIS2=Ucb=5V ,则 PUIS2=-UIS2I2=-5*4=-20W（产生） 回路I的KVL方程： UIS 2 由整个电路中 ，可知电路功率平衡 产生） 则 产生） 可得 吸收 产生 P P P U i W P U i W U U U V IS IS US S IS IS IS 3*1 3 ( 2*1 2 ( 2 0 3 1 1 1 1 2 1 1