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1、模块二模块二 习题的答案习题的答案任务一：任务一：一.填空题2-1-1 短路；0；开路；02-1-2 线性；叠加2-1-3 保留；负载二思考题2-1-4 答：叠加定理的内容是：在线性电路中，任一支路的电流（或电压）等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和；即在线性电路中，任一处的电流（或电压） 响应，恒等于各个独立电源单独作用时在该处产生响应的叠加。叠加定理只分析计算线性电路中的电压和电流，不能用来计算功率。三计算题2-1-5解：电压源作用时如图（a）(A) (V)61218 I616U电流源作用时如图（b）(A) (V)26121 I16)2(236636 U所以 (
2、A) (V)426 III22166 UUU2-1-6 解：（1）电压源单独作用。电路如下图所示。9V20109V155U593V5 15U （2）电流源单独作用。电路如图下所示。3A3A2010155U5/10310VU 由叠加定理得3 107VUUU 2-1-7解（1）电压源单独作用。电路如下图所示。10VI2U12I由和得KVLVAR3 1210II所以2AI 236VUIII（2）电流源单独作用。电路如下图所示。3AI2U3A12I图中的双节点电压方程为121321IU补充方程为2UI 解之得，1.2VU 0.6AI 由叠加定理得6 1.27.2VUUU20.61.4AIII电阻消耗的
3、功率为222 2221.43.92WPI2-1-8 解（1）单独作用。电路如下图所示。1sU810V6abcd28881sU、两点等电位（电桥平衡） 。上图可等效为下图。cd810Vabcd28881sU 10184V288 / 882acU （2）单独作用。电路如下图所示。2sU8610Vabcd28882sU、两点等电位（电桥平衡） 。电路可等效为下图。ab8610Vabcd8882sUI1I 105A688 / 887I 115A214II152088V147acUI 由叠加定理得2084V77acacacUUU2-1-9 求 解（1）左上角电流源单独作用。电路如图（a）所示。1A1AI
4、（a）110.5A2I （2）下边电流源单独作用。电路如图（b）所示。1AI1A（b）110.5A2I （3）电流源单独作用。电路如图（c）所示。3A3AI（c）131.5A2I 由叠加定理得0.50.5 1.50.5AIIII 2-1-10 解：根据叠加定理可知，响应 Ux由 is，us及网络 N 的内部电源三部分激励共同作用而产生。又根据齐次定理，可知，单一激励作用下响应与激励成比例。于是设：is单作用产生的响应为=is ； )1( xUus单作用产生的响应为=us ； )2( XU网络 N 的内部电源单作用产生的响应为 ； )3( xU由 is，us及网络 N 的内部电源三部分激励共同作
5、用而产生的响应Ux=+)1( xU)2( XU)3( xUUx=is+ us+)3( xU将题目中的数据代入有 400004880128)3()3()3(xxxUUU可求得 =0 =10 = -40V)3( xU所以当 is=10A , us=20V 时,响应 Ux=V160)40(2010100任务二：任务二：一.填空题2-2-1 b ；n-1；b-(n-1)2-2-2 各支路电流；基尔霍夫2-2-3 2；4二思考题2-2-4 答：(1) 标定各支路电流（电压）的参考方向；(2) 选定(n1)个节点，列写其 KCL 方程；(3) 选定 b(n1)个独立回路，列写其 KVL 方程；(4) 求解
6、上述方程，得到 b 个支路电流；(5) 进一步计算支路电压和进行其它分析。2-1-5 答：支路电流法的特点：支路法列写的是 KCL 和 KVL 方程， 所以方程列写方便、直观，但方程数较多，宜于在支路数不多的情况下使用三计算题2-2-6 解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，选取绕行方向。应用KCL 和 KVL 列方程如下0321III13311ERIRI23322ERIRI代入已知数据得0321III1510531II65101032II解方程可得I1=-7/4（A） ，I233/8（A） ，I319/8（A） 。三个电阻上的电压电流方向选取一至，则三个电阻上的电压分别为：U1=
7、I1R1=-547 =-35/4（V）U2=I2R2=10833 =165/4（V）U3=I3R3=10819 =38/4（V）2-2-7解：2 个电流变量 和 ，列 2 个方程12对节点列 KCL 方程：1+ 2 = 2对第一个网孔列 KVL 方程：21+ 22 4 = 0解得： 1= 02= 2各元件的功率的功率R11= 221= 2 02= 0R2的功率2= 222= 2 22= 82-2-8 解：解：由 KCL 和 KVL 得：321III2461213 II由于 A52I所以 （A）33I（A）21I2-2-9解：该电路有 2 个节点，有 4 条支路，列电流方程： (1)1+ 18
8、= 2+ 3列电压方程：(2)201+ 62= 140(3)62= 53解方程（1） 、 （2） 、 （3）可得1= 4 2= 10 3= 12?根据欧姆定律可得2= 62= 60()电压源 u, i 取非关联参考方向，元件发出的能量发= 1 = 560() 0即电压源发出 560W 功率。电流源 u, i 取非关联参考方向，元件发出的能量发= 2 18 = 1080() 0即电流源发出 1080W 功率。2-2-10 解:用支路电流法LLLLLIRIREIRIREIII2022101121将已知数代入并解之，得A, A ,A201I202I40LI任务三：任务三：一.填空题2-3-1 节点电
9、压；结点。2-3-2 从独立节点指向参考节点。2-3-3 独立电源；移到方程的左边。二.简答题2-3-4 答：（1）选定参考结点。标出各节点电压，其参考方向总是独立结点为 “+ ” ，参考结点为“” 。（2）用观察法列出全部(n-1)个独立节点的节点电压方程。（3）求解节点方程，得到各节点电压。（4）选定支路电流和支路电压的参考方向，计算各支路电流和支路电压。 （5）根据题目要求,计算功率和其他量等。二.计算题2-3-5 解：分析电路图可列出节点电压方程： 113+ 2(13+1 4)= 0.5 3 31= 2可解得2= 0.2862-3-6 解：选结点为参考结点，列写节点电压方程：11042
10、1 231 21 21 nnuu 21061 211321 2121 nnuu整理以后得： 165 . 07 . 021nnuu 21055 . 021nnuu2-3-7 解：分析电路图可知要把受控源当作独立源看列方程；用结点电压表示控制量。根据分析可得：(1)S12 11 211)11(iuRuRRnn(2)1m2 311 12)11(1sRnniuguRRuR(3) 2= 12-3-8 解：列结点电压方程：(1)(0.05 + 0.025 + 0.1) 0.1= 0.006(2) 0.1+(0.1 + 0.05 + 0.025)= 0.006解方程可得，= 21.8= 21.82各支路电流
11、：1=120 20= 4.912= 10= 4.363=+ 24040= 5.454=40= 0.555=20= 1.12-3-9 解：选结点为参考结点，列写结点电压方程：1110 21 51 21121nnuu 22101 21 2121nnuu整理以后得： 1105 . 07 . 121nnuu 226 . 05 . 021nnuu解得：Vun09. 91Vun91.102支路电流：Auin91. 01101 1Auuinn91. 0221 2Auin82. 151 3Auin09. 1102 42-3-10 解：选结点为参考结点，列写结点电压方程：1415 61 41121nnuu 22
12、10 21 31121nnuu整理以后得： 145121721nnuu 230116621nnuu解得：Vun435. 71Vun783. 62支路电流：Auin891. 14151 1Auin239. 161 2Auuinn652. 0121 3Auin261. 232 4Auin609. 12102 5任务四：任务四：一.填空题2-4-1 网孔电流；网孔电流；假想电流。2-4-2 完备性；独立性。2-4-3 正；负。二.思考题2-4-4 答：如果电路中含有受控源，将其视为独立电源，列写网孔电流方程，并将受控源的控制量用网孔电流表示，代入网孔电流方程中，使方程中只含有网孔电流。2-4-5 答
13、：（1）选定网孔b-(n-1) ，并确定其绕行方向；（2）对 m 网孔，以网孔电流为未知量，列写其 KVL 方程；（3）求解上述方程，得到 m 个网孔电流；（4）求各支路电流(用网孔电流法)；（5）其它分析。三.计算题2-4-6 解：当电流源出现在电路外围边界上时，该网孔电流等于电流源电流，成为已知量，此题中为 =2A。此时不必列出此网孔的网孔方程。只需计入 1A 电流源电压 u，列出3两个网孔方程和一个补充方程：A10)3()35(V20)1 ()1 (213231iiuiiuii代入 =2A，整理后得到：3A1A2882121 iiii解得i1=4A, i2=3A 和 i3=2A7解：以 i1, i2和 i3为网孔电流，用观察法列出网孔 1 和网孔 2 的网孔方程分别为：1321321 )2()6()2(V16)2()2()6(uiiiiii补充两个受控源控制变量与网孔电流i1和i2关系的方程：21311)2(iiiiu代入 =1, =1 和两个补充方程到网孔方程中，移项整理后得到以下网孔方程：082iA164211 ii解得网孔电流i1=4A, i2=1A 和i3 =3A。2-4-8 解：设网孔电流为，其绕行方向如下图所示。123列写网孔方程：4081020321
