大学电路原理期末复习题

第一章 电路元件与电路定律知识点： 1. 电压、电流的参考方向2.电路吸收或发出功率的表达式和计算 3.电路元件特性

4. 基尔霍夫定律

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知识点1: 电压、电流的参考方向(1) 电压和电流的参考方向是任意假定的。分析电路前必须标明。 (2) 参考方向一经假定，必须在图中相应位置标注 (包括方向和符号),在计算过程中不得任意 改变。参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向不变。 i + R u u = Ri 方向。反之，称为非关联参考方向。 – +

i

R u u = –Ri –

(3) 元件或支路的u,i通常采用相同的参考方向，以减少公式中负号，称之为关联参考

i+ u – +

i u –

(4) 参考方向也称为假定方向、正方向，以后讨论均在参考方向下进行，不考虑实际方 向。

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例题:例1已知电流i<0,则电流的实际方向为( 电压u>0,电压实际方向为(i

从b到a ).u

),

从a到b

b

a

b

a

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知识点2.电路吸收或发出功率的表达式和计算1. u, i 取关联参考方向

2. u, i 取非关联参考方向

+u – + u –

i

元件(支路)吸收功率

p=ui或写为 p吸 = u i

i

元件(支路)发出功率 p=ui 或写为

p发 = u i4

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例题:例2 U = 5V, I = - 1A

例3 U = 4V, I = - 2A

U 或 P吸= -UI = -4 (-2) = 8W5

+U

I

P吸= UI = 5 (-1) = -5 W(实际发出) 或 P发 = -UI = -5 (-1) = 5W (实际发出)

–

+I

P发= UI = 4 (-2) = -8 W

–

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例4 U1=10V, U2=5V。 分别求电源、电阻的功率

I 5 U1

I=UR/5=(U1–U2)/5=(10–5)/5=1 A PR吸= URI = 5 1 = 5 W

+ UR – U2

PU1发= U1I = 10 1 = 10 W PU2吸= U2I = 5 1 = 5 W P发= 10 W, P吸= 5+5=10 W P发=P吸 (功率守恒)

例5 图1中1A电流源发出功率50W,求Io。Io1A50 -2A A

Io = 2A

图1

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知识点3: 电路元件1.电阻元件: (1) 电压与电流取关联参考方向 u Ri (2) 电阻的电压和电流的参考方向相反 u –Ri

(3) 电阻的功率2.理想电压源: (a) 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关 (b) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。 (c) 电压源的功率 3.理想电流源: (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关 (b)电流源两端电压是由外电路决定。 (c) 电流源的功率 1A 4.受控电源 IR 1 , I 1 A , U 1V R 10 , I 1 A , U 10V

I 5V R 5V

U

U

R

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例6 例7 例8

图示电路中电流为( -24V )

3V

3S I

5V

已知图中电压源吸收20W功率，则电流 ix=( 2A )

已知图中i(t)=2e-tA,则电压u(t)=( 10e-t V )

例9

求电压u2

+ + u1=6V i1 _

5i1 1 5i

3

+ u2 _电压u2 =-4V8

例10 1-5,1-7

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知识点4: 基尔霍夫定律例10 例11图示电路中求U和I。 (I=-2A,U1=-6V,U=5V) 图示电路中求U及电源发出功率 (U=12V, 4A P1A发=U*1=12W,P4V发=-4*1=-4W)

3

I

U13V2A

+ 1A +例12 例13

u =?

- 3 - 4V

+5V -

U

2V

求图示电路各独立电源各自发出的功率。(24W和-4.5W) 求开路电压 U。 3I2

5

i

50 60 图 题1.9

u

10-

5

I2

5

2I2

+

+

-

-

30V

+

+ U=? U=-2V

0.3A

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第二章 简单电阻电路的分析方法知识点： 1. 电阻的等效变换 1.1 电阻的串并联等效,电阻串联分压,并联分流 1.2 电阻的桥形连接:电桥平衡, —Y 变换 1.3 含受控源的无源一端口网络的等效电阻2. 电源的等效变换 2.1 理想电压源与任何元件的并联 2.2 理想电流源与任何元件的串联 2.3理想电压源与电阻串联和理想电流源与电阻 并联的等效10

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例1

求Rab

a

ba

20 40 80 Rab=70

100 10 60

I2

4

50 b

+ 4I -

(b)

Rab=35

Rab=4

Rab=2

Rab=10

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例2

电阻分压分流图(a)电路，若使电流I=2/3A ,求电阻R. R=7

图(b)电路，若使电压U=(2/3)V,求电阻R。3A2

R=4/7 R

IR

3V

2

U

(a)

图 题2.1

(b)

270

12 I8 20mAI=-4mA

4 10A

140 U

160 120

100

200 图 题2.5

6

U=-400V

图 题2.412

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例3

电源等效变换求最简形式

10A

10V

5 1A

5A10V 5 (a) (f)

1 5V

1

10A 5

10A

10A

6 5 (h)

5

5 50V

2 5 (g)(b)

10V

e)

戴维南等效参数：15V,5 ; 图 题3.6 戴维南等效参数：100V,5 ;戴维南等效参数：10V,5 ; 诺顿等效参数：3A, 5 诺顿等效参数：20A, 5

诺顿等效参数：2A, 5

例4 利用等效变换求图示电路的电流I。2A2 6V 6A 2 2 I 7 19A

I0.5I

5

4 I=8A

3I

戴维南等效参数：5V,3 ;所以I=0.5A

例5

13

例2-3,例2-5,2-5,2-11,2-14,2-15

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第三章 线性电阻电路的一般分析方法知识点： 1.支路电流法(不作重点) 2. 回路电流法(包括网孔电流法) 注意几点: a 是以回路电流为变量的KVL方程 b 需选择独立回路,指明回路电流及其绕行方向 c 出现无伴电流源时的解决办法 d 出现受控源时的解决办法 3.节点电压法 注意几点: a 是以节点电压为变量的KCL方程 b 需选择参考节点和独立节点,设独立节点电压 c 出现无伴电压源时的解决办法 d 出现受控源时的解决办法 e 注意电流源与电阻串联支路的特殊点14

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例1

回路电流法及节点电压法求解 I U 图示电路中，已知： S1 6V U S2 10V , S 1A , 2 , r 源各自发出的功率。

。试求三个独立电

U S14 rI

2 2 I

4 I S

U S2

例2 回路电流法及节点电压法列方程 例2 回路电流法及节点电压法列方程 例3回路电流法及节点电压法列方程

例3-3,3-12

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1 1 1 1 1 rI U S 1 ( )U n1 U n 2 U n 3 4 4 2 4 2 4 2 s 1 1 1 1 U n1 ( )U n 2 U n 3 I S 4 4 2 2 U n3 U s 2 补充方程 ：I 计算得出 ： U n1 U n2 U n3

51 V; 5 57 V; 5 10V U n1 U n 3 U S 1 2 6 12 14 .4W 516

U n 2 U n3 2

PU S 1 U S 1 类推

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( R1 R 2 ) I l1 R 2 I l 3 R1 I l 3 u s1 u s 2 R 2 I l 1 ( R 2 R5 R 6 ) I l 2 R5 I l 3 u s 2 U R1 I l1 R5 I l 2 ( R1 R5 R3 R 4 ) I l 3 U 补充方程 ：Il3

I l 2 iS17

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Un1

Un2

Un3

U n1 U s 1 U s2 1 1 1 U n1 ( )U n 2 is R1 R1 R 2 R2 1 1 1 U n1 ( )U n 3 i s R3 R 4 R3 R 4 R618

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第四章 电路定理知识点： 1. 叠加定理 (主要) 注意几点: a 首先画出分电路图 b 在分电路图中求解电压或电流 c 叠加 2. 齐次定理和线性叠加定理 3. 替代定理(不作重点) 4. 戴维南定理及诺顿定理 注意几点: a 求有源一端口的开路电压或短路电流 b 求相应无源一端口的等效电阻 c 画出戴维南等效电路或诺顿等效电路在求解

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例1

用叠加定理求图示电路的电流 I 及1Ω 电阻消耗的功率。 U

2

1A

6 3 I

2 1A电流源单独作用时： I I’=0A,I1’= -3/4A 2 3V电压源单独作用时: 2A 4V 1 I’’=1A,I1’’= -2/3A 3U I1 I=1A,I = -17/12A1

I 1 1 (1 / 3) 3V

例2

利用叠加定理求图7中的IX.2

(a)

(b) 图 题3.21

IX

3A电流源单独作用时：IX’= 2A+10 V 3A -

+ 2Ix

10V电压源单独作用时: IX’’= -0.6AIX= 1.4A

-

图7

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例3 例4

图中电路戴维南等效电路的参数为(4V,5 )。 求图示电路的诺顿等效电路参数( ¾A,8/3 )

例5

网络的端口接上一电阻 R ,问 R 为何值时，才能使上的电流为电源电流 I S L L3 a

的 1? 3IS 6 A

戴维南等效参数: 6V,2.5 ∴当RL=0.5 时,RL

2

5

其电流为 2A

N

b

例6

利用戴维南定理或诺顿定理求图的最简等效电路。

a20 V

10

a 2I 1 10 I1 (b) 1A

戴维南等效参数: 12V,4 诺顿等效参数:3A,4

b 图 题3.7

b21