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1、第二章 电阻电路的分析本章的主要任务是学习电阻电路的分析计算方法，并运用这些方法分析计算 各种电阻电路中的电流、电压和功率。本章基本要求1正确理解等效电路的概念，并利用等效变换化简电路2掌握电阻串、并联等效变换、电源的等效变换。3电阻电路的分压公式和分流公式的应用。4运用支路电流法和结点电压法分析计算电路。5运用叠加定理分析计算电路。6熟练应用戴维宁定理分析计算电路。7应用戴维宁定理求解电路中负载电阻获得的最大功率。8学会含有受控源电路的分析计算。9了解非线性电阻电路的分析方法。本章习题解析2-1 求习题2-1所示电路的等效电阻，并求电流 I52Qa a*1 I+2 Q3V3 叩 6Q I 4
2、Q 廿4Q1 Q题2-1图2Qar111+2Q_11_*!3V3QJ 6Q I_H2Qb；1 Q41|题解2-1图解：电路可等效为题解 2-1 图由题解2-1 图，应用串并联等效变换得R 二 311(2112 + (2 +1)/6)二 1.5 Qab由分流公式I二3出二-A53 + 3 2 +1 + 6 R 3ab2-2题2-2图所示的为变阻器调节分压电路。R = 50 Q，电源电压U二220 V,L中间环节是变阻器。变阻器的规格是100Q 3A。今把它平分为4段，在图上用 a、b、c、d、e 等点标出。试求滑动触点分别在 a、b、c、d 四点是，负 载和变阻器所通过的电流及负载电压，并就流过
3、变阻器的电流与其额定电流 比较来说明使用时的安全问题。+LUdlRl题2-2图解: 1) a 点:220ea100=2.2 Aea2) c 点二 75 Q220eqec75二 2.93 Aec1.47 Aeq二 73.5 V3) d 点R 二 55 Q220eqed55=2.4 Ada二 1.6 Aeq二 120 V4) e点:220ea100二 2.2 A22050=4.4AU = 220 Vea2-3试求习题2-3ab之间的输入电阻。2Q2Qa)题2-3图解：A)图为两个Y型并联，都将其等效为连接，如题解2-2图a),并且 利用公式计算出图示结果。R 二(8/2.5 + 4/2/5)/5/
4、4 二 1.269 Qabb)图，3Q电阻被短路，如题解2-2图b)R 二 2/2/1 + 2 二 2.5Qab2.5 Qa)2-4已知某线性无源网题解2测得其电压为5V时，电流为5mA，试画出其 最简等效电路。解：等效为一个 100Q 的电阻，图略。2-5在图2-53中，已知电压源U=27V，电阻=R3=R4 =s1234R5 = 2Q，R6=R7 = 6Q。试求支路电流厶、厶和I3。567123题 2-5 图R6R7+US题解 2-5 图+ US解： 由电路可知， R3、 R4、R、5R 和 R 组成电桥电路，且67RR二RR，故它是平衡电桥,3 74 6路。由欧姆定律，得因此可将原电路等
5、效变换为题解2-4图所示电27r 6 X 36 +6 + 3=27 = 3.375A8由分流公式得=丄 i = 9a,26 + 3 18=- I = 9A36 + 3 142-6 一个电源模型的电流为12A、内阻为0.5Q，试分别画出它的电流源 模型和电压源模型（标出参考方向和参数），并求出它的开路电压U和短路 oc 电流I。解：由题意刻画出题解2-6图a）、b）所示结果。0.5 Q 丫+ CVb)题解2-6图开路电压U =6V即为理想电压源的电压，短路电流I =12A为理想电流源的o s电流。2-7 一个电源的外特性如图 247 所示，试求其电压源模型和电流源模 型（标出参考方向和计算参数）
6、。题2-7图1 QY+Qiova)10A-b)题解2-7图解：由题图给出的直线，建立其方程u = _i +10容易知，其开路电压U =10V,等效电阻R =1Qo eq可画出其等效电压源模型如题解2-7图a）所示结果，再由电源的等效变换 可到b）图所示的等效电流源模型。2-8 试将图 28 中电压源模型等效变换成电流源模型，电流源模型等效变 换成电压源模型。Q 346Ab)2Qv8Ad)题 2-8 图解：由电源的等效变换可将 4 个图分别化为题解 2-8图24MVa)3QQ18Vb)ev8Ad)题解 2-8 图注意c、d图中的电阻不起作用。29 试用电源的等效变换法将图 256 所示的各电路化
7、简。“a+12Vabb)a)c)题 2-9 图a18Q h4A8八？种bd)解： 将原电路逐步等效变换，最终化简成最简电路，化简过程如图所示。abab02Q或 iovOa)ab或35VOab或8V O3c)4Abad)题解 2-9 图210 电路如题 210图所示，试用电源等效变换法求电流 I。3Q9VA:题 2-10 图解 首先利用电源的等效变换求出 1 电阻以左部分的最简等效电路，逐步 等效化简过程如题解 210 图所示。40= + T4V Ob4A3anb题解 2-10 图IQ短路电流I = 24 = 48A2-11 一个实际电源的内阻为0.5Q，在不接负载时，测得其开路电压为24V。
8、试求：1）电源的短路电流；2）当外接负载电阻为11.5Q时，负载的电流和功率。解：1）由题意可知该世界电源的模型如题解2-11图a）所示在最简的等效电路中，由欧姆定律得sc 0.52）当外接负载电阻为11.5Q时，电路如题解2-llb）所示题解 2-11 图11.5Q易得I -24- 2 A0.5 +11.56 Q10 Q丫 20V(1 +I124V(20 Q 2A -1 、3 1 1 10Ti3Q6 Q340V6 Q题解 2-12 图a)b)负载电阻的功率 P二11.5-22二46W2-12 支路电流求题 2-12 图所示电路的支路电流。对结点列写 KCLI +1 +1 二 0123选网孔列
9、写 KVL-101 +101 = 40 - 2012-10I +20I 二 2023联立，解得I =-1.6A , I = 0.4A, I 二 1.2A1 2 3a）该电路三条支路，按理需3个方程，但观察电路发现有一条无伴电流 源支路，因此支路电流方程已知，只需列写两个方程。对结点列写 KCLI - 2 +1 二 0选大回路列写 KVL联立，解得-31 + 61 二 2413=1.33A,I 二 3.33A32-13 在题2-13图中，已知电压源U=20V,电流源J=2A, I2=3A, s s1 s2 电阻R = 3Q, R2=2G, R3 = 1Q, R4=4Q。试求各支路电流及各元件的功
10、率, 并验证电路的功率是否平衡。U4UI 34题解2-13图题 2-13 图解 对 1 、2、3 结点可列出 3 个独立的 KCL 方程为s1=0s2I =0s2对中间回路列写 KVL 方程为U R I R I R I RI =0s 3 32 24 41 1联立方程,代入数据,可解得支路电流为I = 4 A, I = 1 A, I = 2 A, I = 2 A1234电阻消耗的功率为P = 12R = 42 X 3 = 48W，P = I 2R = (1)2 X 2 = 2WR1 1 1R 2 2 2P =I 2R =22X1=4W,R 333P =I 2R =22X4=16WR 44420V
11、 电压源发出的功率为P =U I =20X2=40WU s 3s2A 电流源发出的功率为P =U I =(RI)I =3X4X2=24WI s1R1 s11 1 s13A电流源发出的功率为P =U I =2X3=6WIs2R2 s1P = P ,故电路的功率平衡。吸发2-14 用支路电流法求解图 2-60所示电路中 A 点的电位。-12V2k Q1k Qiiih心A5k QJL +8V题 2-14 图解 题 2-14 图为电子电路中常见的简化画法，将其改画为题解 2-14 图。 指定电流的参考方向。对结点 1 列写 KCLI +1 +1 二 012对网孔列写 KVL21二 121(1 + 5)
12、 I =8314 mA,3一 1mA3R? = 2Q, 收功率。I = 6mA , I12332-15 在题 215 图所示电路中，U =9V, U2=4V, I =11A, R1=3Q, 1 2 1，R3 = 6Q。试求A点的电位和各电源的功率，并指出是发出功率还是吸R1Us+)ou；2(i)9R2R31R1+R2UOUs 2O+R3解电压方程为指定支路题电2-流15，图如题解 2-15图所示，采用结题点解电2-压15法图解本题。列结点代入数据，解之，得11+ -R2IR1+丄uR3丿UU+R R12U = 12VA联立，解得由结点电压和支路电压的关系可求得各支路电流为U -U12 -9=A= 1A3U + Us2二A:R29V 电压源吸收功率PUs1二 U I 二 9 x 1 二 9Ws1 14V 电压源发出功率PUs2二 U I 二 4 x 8 二 32Ws 2 211A 电流源发出功率P 二 U I 二 12 x 11 二 132WIAs216 在题 216 图所示电路中，设 UR5 = 6Q。以结点4为参考点,严 10V, U2 = 9V, U3 = 6V, I =1A,R = 2Q, R2
