第三章电阻电路的一般分析
第三章 电阻电路的一般分析
一、基本要求
1、学生通过学习本章会熟练运用结点电压法求解电路，包括含有理想电压源，受控源的电路。
2、会运用支路电流法、网孔电流法、回路电流法求解电路，包括含有理想电流源，受控源的电路。
二、本章要点
本章主要介绍求解电路的一般分析方法，这种方法不要求改变电路结构。首先选择一组合适的电路变量（电流或电压），根据KCL 和KVL 及元件的电压、电流关系（VCR ）建立该组变量的独立方程组，然后从方程组中解出电路变量。 1、支路电流法：
是以支路电路作为未知量的求解方法。分析电路时，对于n 个结点,b 条支路的电路根据KCL ，列出（n-1）个结点电流方程，同时根据KVL 列出m=b-(n-1)个独立回路电压方程，于是，总共得到以支路电流为未知量（即变量）的b 独立方程。
必须指出：如果电路的某一个支路含有恒流源,则此支路电流即为该恒流源的电流，在列含有恒流源回路的电压方程时，可设恒流源的端电压U 为未知量。 2、网孔电流法：
是以“假想网孔电流”作为独立变量求解电路的方法，称为网孔电流法。它仅使用于平面电路。对具有m 个网孔的平面电路，网孔电路的一般形式有：
R 11i m1+R 12i m2+R 13i m3+..+R 1m i mm =u S11 R 21i m1+R 22i m2+R 23i m3+..+R 2m i mm =u S22
……………………………………………………………
R m1i m1+R m2i m2+R m3i m3+...+R mm i mm =u Smm 3. 回路电流法
是以“假想回路电流”作为独立变量的求解电路的方法称为回路电流法。 网孔电流法仅适用于平面电路,回路电流法, 则无此限制,它适用于平面或非平面电。 对于b 条支路，n 个结点的电路，回路数（l=b-n+1）与网孔电流法方程（3-1）相似，可以写出回路电流方程的一般形式，有
R 11i l1+R 12i l2+R 13i l3+……+R 1l i ll =u S11
R 21i l1+R 22i l2+R 23i l3+……+R 2l i ll =u S22
……………………………………………… R l1i l1+R l2i L2+R l3i l3+……+R ll i ll =u Sll
(3－1) (3－2)
(1)式（3-1）和（3-2）中有相同下标的电阻R 11，R 22,R 33等是各网孔和各回路的自阻,有不同下标的电阻R 12，R 23,R 31等是各网孔和回路的互阻。
(2)自阻总是正的,互阻取正还是取负，则由相关的两个网孔电流和回路电流通过公共电阻时两者的参考方向是否相同来决定,相同时取正,相反时取负。显然，若两个回路和网孔间没有公共电阻,则相应的互阻为零.
(3)方程右方的u S11,u S22,…..分别为网孔和回路1,2….等中电压源的代数和，取和时，各电压源的方向与网孔和回路电流的方向一致的电压源前应取“—”号,否则取“+”号。 4．结点电压法
结点电压法是以结点电压为未知量，应用KCL 列出结点电流方程，然后用结点电压来表示各支路电流代入结点电流方程。一个具有（n+1）个结点，b 条支路的电路当选定任一结点为参考结点后，其余的n 个结点是独立的,它的结点电压方程有：
G 11u n1+ G 12u n1+ G 13u n3+ … + G 1n u nn =i S11
G 21u n1+ G 22u n2+ G 23u n3+ … + G 2n u nn =i S11 ………………………………………………………………
G n1u n1+ G n2u n2+ G n3u n3+ … + G nn u nn =i Snn
式(3-3)中具有相同下标的电导G 11,G 22,G 33等是各结点的自电导,具有不同下标的电导G 12,G 13…等是各结点间的互电导而自导总是正的,互导总是负的。显.然，如果两个结点之间没有电导的支路而直接相连，则相应的互导为零。此外，在分析电路中遇到的特殊情况，将通过实例给予分析和说明。 5．特殊问题
在支路电流法，网孔电流法，回路电流法和结点电压法中遇到受空源时如何处理？ (1)当电路中含有受控源时,先将受控电源视为独立电源列写方程,再将受控源的控制量用支路电流、网孔电流、回路电流、结点电压来表示后带入方程加以整理.其余情况将通过实列给予加以分析。 三、 典型例题
例3－1如图3—1所示电路，试用支路电流法求各支路电流I 1，I 2，I 3 。 解：（1）选定各支路电流的参考方向如图所示。 （2）结点数2、独立结点数：
n －1=2－1=1个， 故只能列一个KCL 方程：
－I 1+I 2+I 3=0 ①
（3）独立回路数: l =b －(n －1)=3－1=2; 以支路电流为变量按顺时针绕行方向列出网孔
回路的KVL 方程： 图3—1 例3－1图
(3－3)
网孔Ⅰ：11I1+7I2= —64 ②
网孔Ⅱ：—7I2+7I3=70 ③
（4）解以上联立方程式①，②，③，分别得出各支路电流为I1=－2A ; I2=－6A; I3=I1－I2=－2－（－6）= 4A；
例3－2应用网孔分析法求图3－2所示电路的各支路电流。
解：（1）设网孔1,2,3的网孔电流分别为IⅠ、、、IⅡ、、IⅢ，它们的参考方向如图3－2
所示。
（2）把电流源的端电压U作为附加变量列出方程。
网孔1：（2+1+2）IⅠ–2IⅡ－IⅢ=7图3－2 例3－2图网孔2：－2IⅠ+（2+3+1）IⅡ－3IⅢ=U
网孔3：IⅠ－3IⅡ+（1+3+2）IⅢ=0
经整理得：
5IⅠ－2IⅡ－IⅢ=7－U
－2IⅠ+6IⅡ－3IⅢ=U
－IⅠ－3IⅡ+6IⅢ=0
由于多出了一个末知量U,故列附加方程为：
IⅠ－IⅡ=7A
(3 ) 对网孔方程组联立求解：得出网孔电流为
IⅠ=4.85A, IⅡ=－2.15A, IⅢ=－0.27A
(4) 计算各支路电流：
I1=IⅠ=4.85A , I2=IⅢ=－0.27A ,
I3=IⅠ－IⅢ= 4.85－(0.27)=5.12A
I4=IⅡ–IⅢ=－2.15－(－0.27)=－1.88A;
I5=IⅡ= －2.15A.
例3－3用网孔电流法求图3－3所示电中的I X.
解：本平面电路有两个网孔
（1）选网孔电流IⅠ,IⅡ如图3－3所示；
（2）列方程时先将受控源按独立源来处理并列写网孔电流方程。
网孔I ： 12I Ⅰ－2I Ⅱ=6－8I X （1） 网孔2：－2I Ⅰ+6 I Ⅱ= －4+8I X (2)
然后用网孔电流来表示受控源的控制量 I X =I Ⅱ
将其代入（1）和（2）式中，
经整理后可得：
12 I Ⅰ–6I Ⅱ=6
－I Ⅰ－2I Ⅱ=－4 图3－2 例3－2图
求解联立方程，得 I Ⅱ=3A , I X =I Ⅱ=3A
例3
（a ） （b ）
图3－4 例3－4 图
解：图（a ）
（1）选取网孔电流方向如图3－4 （a ）所示
(2) 先将受空源以独立原来处理，然后把控制量用网孔电流来表示。 (3)列写网孔电流方程：
网孔Ⅰ： (R 1+R 2+R 3)I Ⅰ－R 2I Ⅱ－R 5I Ⅲ = μU 2 网孔Ⅱ：－R 2I Ⅰ+（R 2+R 3）I Ⅱ=U S
网孔Ⅲ：－R 5I Ⅰ+（R 4+R 5）I Ⅱ=μU 2 －U S 附加方程：U 2=R 2（I Ⅰ –I Ⅱ）
图（b ）有四个网孔，受控源的处理方法同上。
网孔Ⅰ： （R 1+R 3）I Ⅰ –R 3I Ⅲ= －U S 网孔Ⅱ： R 2I Ⅱ=U S －U g
网孔Ⅲ： －R 3I Ⅰ+(R 3+R 4+R 5)I Ⅲ–R 5I Ⅳ=0 网孔Ⅳ： －R 5I Ⅲ+R 5I Ⅳ=U g －μU 1
由于在方程中多出3个变量，故需增加用网孔电流来表示控制量的三个附加方程， 有： I S =I Ⅱ－I Ⅰ g m U 1=I Ⅳ－I Ⅱ U S =R 2I Ⅱ+U g
例3—5．求如图3－5所示(a),(b)两个电路端口a,b 的输入电阻 。
图3－5 例3－5图
解（一）图（a ）用网孔分析法来解
(1) a,b 端口外加电源电压U ，产生输电流I 。
(2) 设网孔为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，并选取网孔电流分别为ⅠⅠ，I Ⅱ，I Ⅲ 如图（C ）所示。 (3) 列网孔电流方程：
网孔I ： 2I Ⅰ－1×I Ⅱ－1×ⅠⅢ=U （1） 网孔Ⅱ：－1×I Ⅰ+3I Ⅱ－1×I Ⅲ=0 (2) 网孔Ⅲ：－1×I Ⅰ－1×I Ⅱ+3I Ⅲ=0 （3） 以上网孔方程组解出
)A (U 1311
13111231013011U I 1?=????
??????------?????
????
?----= I Ⅰ= 1×U(A) ∴ I Ⅰ= U(A) ∵ I Ⅰ=I=U
故输入电阻 R ab =
==U
U
I U =1Ω； (二) 图b 如用网孔分析法来解：
(1) a,b 端口外加电源电压U ，产生输入电流I 。
(2) 选取的网孔电流分别为I 和I 1，参考方向如图(d)所示。按逆时针绕行方向列网孔 孔电流方程：
网孔I ： 2I －2I 1=U+21U 1 网孔Ⅱ： －2I+8I 1=－2
1
U 1
附加方程： U 1=2I 1
以上方程经整理得： 2I －3I 1=U
－2I+9I 1=0
从上网孔方程组解出： I=
4
3U 故输入电阻为： R ab ==
I U =3
4Ω 例3—6．如图3－6所示电路中U S1=50V ，U S3=30V ，I S2=2A ，此电路中含有理想电流源。试用回路电流法列出电路的方程。
图3—6 例3－6图
解：用两种方法来列出电路的回路电流电路方程。 其一（1）图（a ），(b)把电流源两端的电压U 作为附加变量。 （2）有3 个独立回路，选取回路电流I l 1,I l 2,I l 3如图(a)所示。 （3）列出回路电流方程，有：
l 1： (20+20+10)I l 1 –10I l 2 –20I l 3=0 l 2： －20I l 1+(10+40)I l 2+U=U S1 l 3： －20I l 1+(20+50)I l 3 –U= －U S3
因多出一个变量，必须列一个附加方程；
I S2=I l3–I l2=2A；
经整理得：
－10I l2－20I l3=0
50I l
－10I l1+50I l2+U=50
－20I l1+70I l3－U= －30
I l3－I l2=2A
由此可见，如果在含有理想电流源的支路比较多时列方程及解方程都有困难。所以为了避免这个困难，这道题也可以这样选取独立回路。回路电流方向如图(b)所示。
（二），图(b)；（1）把理想电流源仅仅属于一个回路来选取独立回路。
（2）回路电流参考方向如图所示。（有3个独立回路）
（3）列方程：
l1：(20+20+10)I l1+20I l2 –20I l3=0
l2：20I l1+(20+50|+40)I l2+50I l 3=U S1－U S3
l3：I l3=I S2=2A
经整理得：50 I l1 +20 I l2 －20 I l3 =0
20 I l1 +110 I l2 +50 I l3 =20
I l3=I S=2A
由此可见，此种方法比前一种方法减少了两个变量，解方程也比较方便，所以象这种情况下还是用这种方法比较合适。
例3—7.应用回路电流法求图3－7所
示的各支路电流。
解：（1）此电路共有3个独立回路。
（2）先将受控电流源以独立源来处
理，然后把控制量用回路电路来表示。
（3）根据电流源只能属于一个回路的
原则选取回路电流I l1 ,I l2, I l3
（4）列出回路电流方程，有图3—7 例3-7图
I l
=5A
I l2 =5U1
－2 I l1+2 I l2 +(1+2+2)I l3=0
附加方程：U1=2 (I l1－I l3)
经整理得：－10+10U1+5 I l3=0
U1=10－2 I l3
U1= －2V
解得
I l3=6A
I l2=5 U1=5×(－2)=－10A
计算各支路电流I1=－1A I2= I l1=5A
I3= I l3=6A I4= 5U1=－10A
I5= I l2 +I l3 =－10+6=－4A
例3－8 应用结点电压法求图3－8 所示电路的
各支路电流。
解：（1）共有四个结点，其以结点0选为参
考结点。
（2）对独立结点进行编号，并设结点电压
U n1, U n2, U n3
(3) 列出结点方程，有
结点1：U n1=10V
结点2: －0.5U n1+(0.5+0.5)U n2=－10－0.5×4 图3—8 例3－8图结点3: －0.2 U n1+(0.2+0.2) U n3=10-0.2×10
以上方程组联立求解后得：
U n1=10V U n2,=－7V U n3=25V
(4) 计算各支路电流（用结点电压来表示各支路电流）
I
= (U n1－U n3－10)×0.2 =－5A
I2= (U n1－U n2 )×0.5=8.5A
I3= I1+I2=8.5－5=3.5A
I4=(4+ U n2)×0.5=－1.5A
I5=I S=10A
I6=0.2U n3=5A
例3－9 试列出图3－9所示电路的结点电
压方程。
解：(1)先将受控电源暂时看作独立电源。
（2）把结点e选为参考结点，并其余
结点进行编号及列出结点电压方程。图3－9 例3－9图
（3）用结点电压来表示受控源的控制量并列附加方程。 结点a: 0U R 1U R 1U R 1R 1R 1d 2
b 1a 321=++——）（
结点b: 4
4s d 4b 541a 1R U U R 1
U R 1R 1R 1U R 1=+++—）（—
结点c: U C =βU X 结点d: =+++b 6
42c 6b 4a 2U R 1
R 1R 1U R 1U R 1U R 1）（———
αI g －44
S R U
附加方程：U X =U b －U C ; I y =
6
c
d R U U —
例3－10 试求如图3－10所示电路的电压U 和电流I 。
解：（1）先将受控源暂时看作独立源，设2I 受控电压源电流为i 。 （2）受控源的控制量用结点电压来表示（列附加方程）。
（3）以结点d 为参考结点，列结点a 、b 、c 的结点电压方程。
结点a ：——）（=+b a U 2
1
U 2121 i
结点b ： U b = 10V
结点c: =++-c b U 21
21U 21
）（i ＋2U 2
1+
附加方程：2
U U I c
b -= ;
2I=U c －U a ;
U=U b － U a
以上方程进行联立求解得出： 图3－10 例3－10图 U a =6V
U b =8V (4) 用结点电压来表示各未知量。
U=U b -U a =10-6=4V
A 12
8
102U U I c b =-=-=
四、习题
3－
3－ 题3－1图 题3－2图
3－3应用网孔电流法求图3－3所示电路中的各支路电流。 3－
3－5如图3－5所示电路中,已知:u s =20v,i s 1=10A ,i s 2=5A ,R 1=R 2=R 3=R 4=R 5=1Ω。试用网孔电流法求流过R 3的电流。
3－6应用网孔电流法求图3－6所示电路中的 i x 。
题3－5图 题3－6图
3－7应用网孔电流法求图3－7所示含受控源电路的各支路电流 I 1,I 2、,I 3。 3－8应用回路电流法求图3－8所示电路的各支路电流 I 1, I 2,I 3。
3－9如图3－8所示电路中，已知：U S=6V,R1=R4=R5=1Ω；R2=R3=5Ω，μ=5。试用回路电流法求各支路电流。
3
3－11列出题3－11图所示电路的结点电压方程。
3－12列出题3－12图所示电路的结点电压方程。
题3－11图题3－12图
3－13列出题3－13图所示电路的结点电压方程。
3－14如图3－15所示电路中,已知:U S1= U S3=120V, U S2=90V,R1=20KΩ, R2=30KΩ，R3=60KΩ，试用弥尔曼定理求各支路电流。
题3－13图题3－14图
3－15 如图3－17所示电路中，已知：U S1=100V, U S2=110V, R1=10Ω, R2=1Ω，R3=2Ω，R4=20Ω，R5=5Ω，R6=4Ω，试用结点电压法求Uab 。
题3－15图
3－16试用结点电压法求如图3－16所示电路的各支路电流
题3－15图
3－17 试用结点电压法求如图3－17所示电路的各支路电流.
3－18 试用结点电压法求如图3－18所示电路的各支路电流。
题3－17图题3－18图
*3－19 试用结点电压法求如图3－19所示电路的各支路电流。
题3－1 9图
*3－20 试用结点电压法求如图3－20所示电路中受控源的电压和电流。
题3－20图
电路分析基础习题第三章答案
第3章 选择题 1．必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是（ C ）。 A．支路电流法B．回路电流法C．节点电压法D．2b法 2．对于一个具有n个结点、b条支路的电路，他的KVL独立方程数为（ B ）个。 A．n-1 B．b-n+1 C．b-n D．b-n-1 3．对于一个具有n个结点、b条支路的电路列写结点电压方程，需要列写（ C ）。 A．（n-1）个KVL方程B．（b-n+1）个KCL方程 C．（n-1）个KCL方程D．（b-n-1）个KCL方程 4．对于结点电压法中的无伴电压源，下列叙述中，（ A ）是错误的。 A．可利用电源等效变换转化为电流源后，再列写结点电压方程 B．可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点，则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知，可少列一个方程 C．可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量，只需多列一个该无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可 D．无伴受控电压源可先当作独立电压源处理，列写结点电压方程，再添加用结点电压表示控制量的补充方程 5．对于回路电流法中的电流源，下列叙述中，（ D ）是错误的。 A．对于有伴电流源，可利用电源等效变换转化为电压源后，再列写回路电流方程 B．对于无伴电流源，可选择合适的回路，使只有一个回路电流流过该无伴电流源，则该回路电流为已知，可少列一个方程 C．对于无伴电流源，可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量，只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可 D．电流源两端的电压通常为零 6．对于含有受控源的电路，下列叙述中，（ D ）是错误的。 A．受控源可先当作独立电源处理，列写电路方程 B．在结点电压法中，当受控源的控制量不是结点电压时，需要添加用结点电压表示控制量的补充方程 C．在回路电流法中，当受控源的控制量不是回路电流时，需要添加用回路电流表示控
电阻电路的一般分析方法
电路常用分析方法 第一：支路电流法：以各支路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。 独立方程的列写：（1）从电路的n 个结点中任意选择n-1个结点列写KCL 方程； （2）选择基本回路列写b-(n-1)个KVL 方程。 支路电流法的一般步骤： 第二：回路电流法：以基本回路中沿回路连续流动的假想电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。它适用于平面和非平面电路。 1.列写的方程：回路电流法是对独立回路列写KVL 方程，方程数为：)1(--n b ，与支路电流法相比，方程减少1-n 个。 2.回路电流法适用于复杂电路，不仅适用于平面电路，还适用于非平面电路回路电流法的一般步骤： （1）选定)1(--=n b l 个独立回路，并确定其绕行方向； （2）对l 个独立回路，以回路电流为未知量，列写其KVL 方程； （3）求解上述方程，得到l 个回路电流； （4）求各支路电流。 回路电流法的特点： （1）通过灵活的选取回路可以减少计算量； （2）互有电阻的识别难度加大，易遗漏互有电阻。 理想电流源支路的处理： 网孔电流法是回路电流法的一种特例。引入电流源电压，增加回路电流和电流源
电流的关系方程。 i来表示。 第三：网孔电流法：是一种沿着网孔边界流动的假想的环流，用 m 1.网孔电流法：是以网孔电流作为电路的独立变量的求解方法，仅适用于平面电路。 2.基本思想：利用假想的网孔电流等效代替支路电流来列方程。 3.列写的方程：KCL自动满足。只需对网孔回路，列写KVL方程，方程数为网孔数。 网孔电流法的一般步骤： （1）选定各网孔电流的参考方向，它们也是列方程时的绕行方向。（通常各网孔电流都取顺时针方向或都取逆时针方向） （2）根据电路，写出自阻、互阻及电源电压。 （3）根据推广公式，列网孔方程。 （4）求解网孔方程，解得网孔电流。 （5）根据题目要求，进行求解。 第四：结点电压法：以结点电压为未知量列写电路方程分析电路的方法。适用于结点较少的电路。 结点电压法的一般步骤为： （1）选定参考结点，标定1 n个独立结点； - （2）对1 - n个独立结点，以结点电压为未知量，列写其KCL方程； （3）求解上述方程，得到1 n个结点电压； - （4）通过结点电压求各支路电流； （5）其他分析。
电路分析基础作业参考解答
电路分析基础作业参考 解答 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
《电路分析基础》作业参考解答 第一章（P26-31） 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 （a ）解：标注电压如图（a ）所示。 由KVL 有 故电压源的功率为 W P 302151-=?-=（发出） 电流源的功率为 W U P 105222=?=?=（吸收） 电阻的功率为 W P 20452523=?=?=（吸收） （b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由欧姆定律及KCL 有 A I 35 152==，A I I 123221=-=-= 故电压源的功率为 W I P 151151511-=?-=?-=（发出） 电流源的功率为 W P 302152-=?-=（发出） 电阻的功率为 W I P 459535522 23=?=?=?=（吸收） 1-8 试求题1-8图中各电路的电压U ，并分别讨论其功率平衡。
（b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由KCL 有 故 由于电流源的功率为 电阻的功率为 外电路的功率为 且 所以电路的功率是平衡的，及电路发出的功率之和等于吸收功率之和。 1-10 电路如题1-10图所示，试求： （1）图（a ）中，1i 与ab u ； 解：如下图（a ）所示。 因为 所以 1-19 试求题1-19图所示电路中控制量1I 及电压0U 。 解：如图题1-19图所示。 由KVL 及KCL 有 整理得 解得mA A I 510531=?=-，V U 150=。 补充题： 1. 如图1所示电路，已知图1 解：由题得 I 3 2=0
《电路分析基础》第一章~第四章同步练习题
《电路分析基础》第一章~第四章练习题 一、基本概念和基本定律 1、将电器设备和电器元件根据功能要求按一定方式连接起来而构成的集合体称为。 2、仅具有某一种确定的电磁性能的元件，称为。 3、由理想电路元件按一定方式相互连接而构成的电路，称为。 4、电路分析的对象是。 5、仅能够表现为一种物理现象且能够精确定义的元件，称为。 6、集总假设条件：电路的??电路工作时的电磁波的波长。 7、电路变量是的一组变量。 8、基本电路变量有四个。 9、电流的实际方向规定为运动的方向。 10、引入后，电流有正、负之分。 11、电场中a、b两点的称为a、b两点之间的电压。 12、关联参考方向是指：。 13、电场力在单位时间内所做的功称为电功率，即。 p=，当0?p时，说明电路元件实际 14、若电压u与电流i为关联参考方向，则电路元件的功率为ui 是；当0?p时，说明电路元件实际是。 15、规定的方向为功率的方向。 16、电流、电压的参考方向可。 17、功率的参考方向也可以。 18、流过同一电流的路径称为。 19、支路两端的电压称为。 20、流过支路电流称为。 21、三条或三条以上支路的连接点称为。 22、电路中的任何一闭合路径称为。 23、内部不再含有其它回路或支路的回路称为。 24、习惯上称元件较多的电路为。 25、只取决于电路的连接方式。 26、只取决于电路元件本身电流与电压的关系。 27、电路中的两类约束是指和。
28、KCL指出：对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流出（或流进）该节点的所有支路电 流的为零。 29、KCL只与有关，而与元件的性质无关。 30、KVL指出：对于任一集总电路中的任一回路，在任一时刻，沿着该回路的代 数和为零。 31、求电路中两点之间的电压与无关。 32、由欧姆定律定义的电阻元件，称为电阻元件。 33、线性电阻元件的伏安特性曲线是通过坐标的一条直线。 34、电阻元件也可以另一个参数来表征。 35、电阻元件可分为和两类。 36、在电压和电流取关联参考方向时，电阻的功率为。 37、产生电能或储存电能的设备称为。 38、理想电压源的输出电压为恒定值，而输出电流的大小则由决定。 39、理想电流源的输出电流为恒定值，而两端的电压则由决定。 40、实际电压源等效为理想电压源与一个电阻的。 41、实际电流源等效为理想电流源与一个电阻的。 42、串联电阻电路可起作用。 43、并联电阻电路可起作用。 44、受控源是一种双口元件，它含有两条支路：一条是支路，另一条为支路。 45、受控源不能独立存在，若为零，则受控量也为零。 46、若某网络有b条支路，n个节点，则可以列个KCL方程、个KVL方程。 47、由线性元件及独立电源组成的电路称为。 48、叠加定理只适用于电路。 49、独立电路变量具有和两个特性。 50、网孔电流是在网孔中流动的电流。 51、以网孔电流为待求变量，对各网孔列写KVL方程的方法，称为。 52、网孔方程本质上回路的方程。 53、列写节点方程时，独立方程的个数等于的个数。 54、对外只有两个端纽的网络称为。 55、单口网络的描述方法有电路模型、和三种。 56、求单口网络VAR关系的方法有外接元件法、和。
电路分析答案第三章
第三章习题 3.1 如题3.1图所示梯形电路。 ⑴ 已知24u V =，求1u 、i 和S u 。 ⑵ 已知27S u V =，求1u 、2u 和i 。 ⑶ 已知 1.5i A =，求1u 和2u 。 解：根据线性电路的性质，设： 211u k u =22u k i =23s u k u = 令： 2V u 2= 可推出 6V u 2=1A i =27V u s = 因而可得： 3k 1=0.5k 2=27/2k 3= ⑴ 当24u V =时，有： 12V 43u 1=?= 2A 40.5i =?= 56V 42 27 u s =?= ⑵ 当27S u V =时，有： 2V 2727 2u k 1u s 32=?== 1A 20.5u k i 22=?== 6V 23u k u 211=?== ⑶ 当 1.5i A =时，有：3V 1.50.5 1i k 1u 22=?== 9V 33u k u 211=?== 3.2 如题3.2图所示电路，已知9S u V =，3S i A =，用叠加定理求电路i 。 解：S u 单独作用时，有： 1163 S u i A = =+ S i 单独作用时，有： 23 163 S i i A =-=-+ 根据叠加定理可得： 12110i i i =+=-= 3.3 如题3.3图所示电路，求电压u 。如独立电压源的值均增至原值的两倍，独立电流源的值下降为原值的一半，电压u 变为多少？ 解：根据KVL 列一个回路 113132(32)4u i V A A i =Ω?++?Ω+-?Ω 两个电压源支路可列方程： 1131(3)610i i +=-+ 由此可得： 13i A = 代入上式得： 33132(323)4 u =?++?+-??=
第一章 直流电路及其分析方法
《电工与电子技术基础》自测题 第1章直流电路及其分析方法 判断题 1.1 电路的基本概念 1．电路中各物理量的正方向不能任意选取。 [ ] 答案:X 2．电路中各物理量的正方向不能任意选取。 [ ] 答案:X 3．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相同。 答案:X 4．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相反。 答案:V 5．电路中各物理量的正方向都可以任意选取。 [ ] 答案:V 6．某电路图中，已知电压U=-30V，则说明图中电压实际方向与所标电压方向相反。 答案:V 7．组成电路的最基本部件是：电源、负载和中间环节 [ ] 答案:V 8．电源就是将其它形式的能量转换成电能的装置。 [ ] 答案:V 9．如果电流的大小和方向均不随时间变化，就称为直流。 [ ] 答案:V 10．电场力是使正电荷从高电位移向低电位。 [ ] 答案:V 11．电场力是使正电荷从低电位移向高电位。 [ ] 答案:X 1.2 电路基础知识 1．所求电路中的电流（或电压）为＋。说明元件的电流（或电压）的实际方向与参考方向一致；若为－，则实际方向与参考方向相反。[ ] 答案:V 2．阻值不同的几个电阻相并联，阻值小的电阻消耗功率小。[ ] 答案:X
答案:X 4．电路就是电流通过的路径。 [ ] 答案:V 5．电路中选取各物理量的正方向，应尽量选择它的实际方向。 [ ] 答案:V 6．电路中电流的实际方向总是和任意选取的正方向相同。 [ ] 答案:X 7．电阻是用来表示电流通过导体时所受到阻碍作用大小的物理量。[ ] 答案:V 8．导体的电阻不仅与其材料有关，还与其尺寸有关。 [ ] 答案:V 9．导体的电阻只与其材料有关，而与其尺寸无关。 [ ] 答案:X 10．导体的电阻与其材料无关，而只与其尺寸有关。 [ ] 答案:X 11．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成正比，与其电阻值成反比。[ ] 答案:V 12．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成反比，与其电阻值成正比。[ ] 答案:X 13．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较差的外特性。 [ ]答案:X 14．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较好的外特性。 [ ]答案:V 15．欧姆定律是分析计算简单电路的基本定律。 [ ] 答案:V 16．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率增大。 [ ] 答案:V 17．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率减小。 [ ] 答案:V 18．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率减小。 [ ] 答案:X 19．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率增大。 [ ] 答案:X 20．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。 [ ] 答案:V 21．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越大。 [ ] 答案:X 22．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越小。 [ ] 答案:X 23．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越小。 [ ] 答案:V 24．在并联电路中，电阻越小，通过的电流越大。 [ ] 答案:V 25．在并联电路中，电阻越大，通过的电流越大。 [ ]
电路分析答案内容第三章
第三章习题 3.1 如题3.1图所示梯形电路。 ⑴ 已知24u V =，求1u 、i 和S u 。 ⑵ 已知27S u V =，求1u 、2u 和i 。 ⑶ 已知 1.5i A =，求1u 和2u 。 解：根据线性电路的性质，设： 211u k u = 22u k i = 23s u k u = 令： 2V u 2= 可推出 6V u 2= 1A i = 27V u s = 因而可得： 3k 1= 0.5k 2= 27/2k 3= ⑴ 当24u V =时，有： 12V 43u 1=?= 2A 40.5i =?= 56V 42 27 u s =?= ⑵ 当27S u V =时，有： 2V 2727 2u k 1u s 32=?== 1A 20.5u k i 22=?== 6V 23u k u 211=?== ⑶ 当 1.5i A =时，有： 3V 1.50.5 1i k 1u 22=?== 9V 33u k u 211=?== 3.2 如题3.2图所示电路，已知9S u V =，3S i A =，用叠加定理求电路i 。 解：S u 单独作用时，有： 1163 S u i A = =+ S i 单独作用时，有： 23 163 S i i A =-=-+ 根据叠加定理可得： 12110i i i =+=-= 3.3 如题3.3图所示电路，求电压u 。如独立电压源的值均增至原值的两倍，独立电流源的值下降为原值的一半，电压u 变为多少？ 解：根据KVL 列一个回路 113132(32)4u i V A A i =Ω?++?Ω+-?Ω 两个电压源支路可列方程：
1131(3)610i i +=-+ 由此可得： 13i A = 代入上式得： 33132(323)44u V =?++?+-??= 若独立电压源的值均增至原值的两倍，独立电流源的值下降为原值的一半，由上式可知： 1132(1.5)620i i +=-+ 解得 13i A = 有： 332 1.52(1.523)44u V =?++?+-??=- 3.4 如题3.4图所示电路，N 为不含独立源的线性电路。已知：当12S u V =、 4S i A =时，0u V =；当12S u V =-、2S i A =-时，1u V =-；求当9S u V =、1S i A =-时的电压u 。 解：根据线性电路的叠加定理，有： 12S S u k u k i =+ 将已知数据代入，有： 120124k k =+ 121122k k -=-- 联立解得： 116k = 212 k =- 因而有： 11 62S S u u i =- 将9S u V =、1S i A =-代入 可得： 11 9(1)262 u V =--= 3.5 如题3.5图所示电路，已知当开关S 在位置1时，I=40mA ；当S 在位置2时，I=-60mA ；求当S 在位置3时的I 解：设电源S U 和S I 对电流I 的贡献为I 根据线性电路的叠加定理，有： /I I kU =+ 其中U 为开关外接电源的作用。 开关S 在位置1时，有 /400I k =+? 此时可将U 视为0 开关S 在位置2时，有 /604I k -=- 由上可解得： 25k = /40I = 当S 在位置3时，6U V =，则有：
第3章--组合逻辑电路习题答案
第3章 组合逻辑电路 3.1 试分析图3.59所示组合逻辑电路的逻辑功能，写出逻辑函数式，列出真值表，说明电路完成的逻辑功能。 (b) (c) (a)A B C D L =1 =1 =1 C 2 L 1L 2L 3 图3.59 题3.1图 解：由逻辑电路图写出逻辑函数表达式： 图a ：D C B A L ⊕⊕⊕= 图b ：)()(21B A C AB B A C AB L C B A L ⊕+=⊕=⊕⊕= 图c ：B A B A L B A A B B A B A L B A B A L =+=+=+++==+=321 由逻辑函数表达式列写真值表： A B C D L 0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 10 0 1 1 00 1 0 0 10 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 11 0 0 0 11 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 1 11 1 0 0 01 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 0 由真值表可知：图a 为判奇电路，输入奇数个1时输出为1；图b 为全加器L 1为和，L 2为进位；图c 为比较器L 1为1表示A>B ，L 2为1表示A=B, L 3为1表示A D C B A W X Y Z 输入 输出 图3.61 题3.3图 解： BA C A C D B C A C D W +++= A C A C D CBA A C D A B B D X +++=B D A C D CB D B C D Y ++=B C D A B D DBA CA CB D Z +++= D C B A W X Y Z 输入输出 B C BA C A C D A C D W DCBA +++==∑)13,12,11,10,8,6,5,4,3()( A C D CBA B D A B X DCBA +++==∑)15,13,12,9,8,7,4,2,0()( 实用文档 1 直流电路动态分析 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下： 一．程序法。 基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为： （1）确定电路的外电阻R 外总如何变化； ① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电阻为R 并-，则会压器的总电阻为： 21 1 并 灯并灯 并灯并并总R R R R R R R R R R R +- =++ -= 实用文档 2 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R 总变化与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。 ④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R 1串联（简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下），则并联总电阻 ()() R R R R R R R R 总 上 下 = ++++1 2 12 由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。 （2）根据闭合电路欧姆定律r R E I += 外总总确定电路的总电流如何变化； （3）由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化； （4）由U 外=E －U 内(或U 外=E-Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何 变化）??? ????????? ? ?==↓↑→↑→↓→=∞→↑↓→↓→↑→-=00U R U Ir I R E U R U Ir I R Ir E U 短路当断路当外 ； （5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化； （6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用节点电流关系）。 ? ?? ? ↑ ↓ ↓ ↑↑ ↓ ↑↓ 端总总局U I R R I 分 U 分 电路分析试题及答案 (第三章) 相量图形： 1、下图中，R 1=6Ω，L=0.3H ，R 2=6.25Ω，C=0.012F,u (t)=)10cos(210t ,求稳态电流i 1、i 2和i 3，并画出电路的相量图。 解：V U 0010∠=& R 2和C 的并联阻抗Z 1= R 2//（1/j ωC ）=(4-j3)Ω， 输入阻抗 Z = R 1+j ωL +Z 1 =10Ω， 则：A Z U I 0010110010∠=∠==&& A R Z I I 0211287.368.0-∠==&& A U C j I 02 313.536.0∠==&&ω 所以： A t i )10cos(21= A t i )87.3610cos(28.02ο-= A t i )13.5310cos(26.02ο+= 相量图见上右图 I 2 1 3 2、下图所示电路，A 、B 间的阻抗模值Z 为5k Ω，电源角频率ω =1000rad/s ，为使1U &超前2 U &300，求R 和C 的值。 解：从AB 端看进去的阻抗为C j R Z ω1 + =， 其模值为：Ω=+=k C R Z 5)1( 2 2ω （1） 而2U &/1 U &=)arctan() (112 CR CR ωω-∠+ 由于1U &超前2 U &300，所以ωCR =tan300=3 1 （2） 联列（1）、（2）两式得R =2.5k Ω，C =0.231μF 3、测量阻抗Z 的电路如下图所示。已知R=20Ω，R 2=6.5Ω，在工频(f =50Hz)下，当调节触点c 使R ac =5Ω时，电压表的读数最小，其值为30V ，此时电源电压为100V 。试求Z 及其组成的元件的参数值。 (注意：调节触点c ，只能改变cd U &的实部，电压表读数最小，也就是使实部为零，cd U &为纯虚数，即cd U &=±j30V) 解：U Z R R U R R U ac cd &&&++-=22 调节触点c ，只能改变cd U &的实部，其值最小，也就是使实部为零，cd U &为纯虚数，即cd U &=±j30V ， 因此上式可表示为： ()()1212331 1891842181833200.19A A I I I I I I U U I ?+-=-? -++-=-?? =??=-?电路分析基础答案周围版 3-2.试用节点分析法求图示电路中的电压ab U 。 解：选节点c 为参考点，列写节点方程： a 点：111413323a b U U ?? +-=-= ??? b 点：11141413322a b U U ?? -++=+-=- ??? 整理得：251090 41012 a b a b U U U U -=?? -+=-?； 解得：267a U V = ；2 7 b U V =； 3.429ab a b U U U V =-= *3-4．试用节点分析法求图示电路中的电压1U 。 解：选节点b 为参考点，列写节点方程： 节点a ：3a U I = 节点c ：111117986 642a c U U ?? -+++=-= ?? ? 补充：2c U I =- 解得：487c U V = ；72 7 a U V =-；117.14a c U U U V =-=- 3-8. 试用回路分析法求图示电路中的电流1I 。 解：列写回路方程： ()()()()()1231233 53223210 2323414253I I I I I I I ++-+-=?? -+++++++=-??=? 整理得：1231233 105210510653I I I I I I I --=?? -++=-??=?， 解得：10.6I A = *3-11．试用回路分析法求图示电路中的电流3I 。 解： 题图3-2 题图3-4 Ω I 10V 题图3-8 题图 3-11 1-9．各元件的情况如图所示。 （1）若元件A 吸收功率10W ，求：U a =? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率： V A W I P U I U P a a 10110=== →= （2）若元件B 吸收功率10W ，求：I b =? 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率： A V W U P I UI P b b 11010-=-=- =→-= （3）若元件C 吸收功率-10W ，求：I c =? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率： A V W U P I UI P c c 11010-=-== →= （4）求元件D 吸收功率：P=? 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率： W mA mV UI P 61020210-?-=?-=-= （5）若元件E 输出的功率为10W ，求：I e =? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率： A V W U P I UI P e e 11010-=-== →= （6）若元件F 输出功率为-10W ，求：U f =? 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率： V A W I P U I U P f f 10110-=-=- =→-= （7）若元件G 输出功率为10mW ，求：I g =? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率： mA V mW U P I UI P g g 11010-=-== →= （8）试求元件H 输出的功率。 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率： mW mA V UI P 422-=?-=-= 故输出功率为4mW 。 1-11.已知电路中需要一个阻值为390欧姆的电阻，该电阻在电路中需承受100V 的端电压，现可供选择的电阻有两种，一种是散热1/4瓦，阻值390欧姆；另一种是散热1/2瓦，阻值390欧姆，试问那一个满足要求？ 解：该电阻在电路中吸收电能的功率为： W R U P 64.25390 10022=== 显然，两种电阻都不能满足要求。 1-14．求下列图中电源的功率，并指出是吸收还是输出功率。 解：（a ）电压电流为关联参考方向，吸收功率为：W A V UI P 623=?==; （b ）电压电流为非关联参考方向，吸收功率为：W A V UI P 623-=?-=-=, 实际是输出功率6瓦特; （c ）电压电流为非关联参考方向，吸收功率为：W A V UI P 623-=?-=-=, 实际是输出功率6瓦特; （d ）电压电流为关联参考方向，吸收功率为：W A V UI P 623=?==. 1-19.电路如图示，求图中电流I ，电压源电压U S ，以及电阻R 。 解： 1.设流过电压源的12A 电流参考方向由a 点到d 点，参见左图所示。 （1） 求电流I: A A A I 156=-= （2） 求电压U S : A A A I ba 14115=-= 对a 点列写KCL 方程： V 3) (a V 3) (b V 3) (c V 3) (d 题图1-14 题图1-19（1） 第三章习题 3.1 如题3.1图所示梯形电路。 ⑴ 已知24u V =，求1u 、i 和S u 。 ⑵ 已知27S u V =，求1u 、2u 和i 。 ⑶ 已知 1.5i A =，求1u 和2u 。 解：根据线性电路的性质，设： 211u k u = 22u k i = 23s u k u = 令： 2V u 2= 可推出 6V u 2= 1A i = 27V u s = 因而可得： 3k 1= 0.5k 2= 27/2k 3= ⑴ 当24u V =时，有： 12V 43u 1=?= 2A 40.5i =?= 56V 42 27u s =?= ⑵ 当27S u V =时，有： 2V 2727 2u k 1u s 3 2=?= = 1A 20.5u k i 22=?== 6V 23u k u 211=?== ⑶ 当 1.5i A =时，有： 3V 1.50.5 1i k 1u 2 2=?= = 9V 33u k u 211=?== 3.2 如题3.2图所示电路，已知9S u V =，3S i A =，用叠加定理求电路i 。 解：S u 单独作用时，有： 1163 S u i A = =+ S i 单独作用时，有： 23163 S i i A =- =-+ 根据叠加定理可得： 12110i i i =+=-= 3.3 如题3.3图所示电路，求电压u 。如独立电压源的值均增至原值的两倍，独立电流源的值下降为原值的一半，电压u 变为多少？ 解：根据KVL 列一个回路 113132(32)4u i V A A i =Ω?++?Ω+-?Ω 两个电压源支路可列方程： 1．试列出求解网孔电流I 1、I 2、I 3所需的网孔方程式（只列方程，无需求解）。 Ω 100 解： ?????--=-+=-+=--+++60 120100)10010060200)400200120100200)200300100100(1312321I I I I I I I （（ 2. 图示电路，试用网孔法求U 3。 解： 2 34343232111 440 4620 2631m m m m m m m m m m i u i i i i i i i i A i =-=+-=-+-=-+-= 3.用网孔法求图中的电压U 。 解：网孔电流如图所示。 1I 2 I +_1U 2 121 21 121 242I U I I U I U I ==-=-= 4.试用网孔法求如图所示电路中的电压U 。（只列方程，不求解） 解： 123 2010840I I I --=- 1231024420I I I -+-=- 123842020I I I --== 38I = 5．列出求解图示电路结点1、2、3的电压所需的结点电压方程式（只列方程，无需求解）。 解： U + — ?????????--=-+=-+=S S S S I R U U R U R R I U R U R R U U 411134112232211)111)11（（ 6．试用结点电压法求如图所示电路中的电流I 。（只列方程，无需求解） 3 解：结点电压方程如下： 82408121)8 1812142081101)814110124021101)211011013 213312321U I U U U U U U U U U =?????????-=--++=--++=--++又有（（（ 7．试列出为求解图示电路中U 1、U 2、U 3所需的结点电压方程式（只列方程，无需求解）。 3 解： ?????????=--++-=--+=03121)1 13121731)311172133121U U U U U U V U （（ 8．用结点法求图示电路中的电流I 。 电路分析基础 第一章 一、 1、电路如图所示， 其中电流I 1为 答( A ) A 0.6 A B. 0.4 A C. 3.6 A D. 2.4 A 3Ω 6Ω 2、电路如图示, U ab 应为 答 ( C ) A. 0 V B. -16 V C. 0 V D. 4 V 3、电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零，, 则电路的功率情况为 答( B ) A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 C. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 D. 电阻吸收功率，供出功率无法确定 U I S 二、 1、 图示电路中, 欲使支路电压之比 U U 1 2 2=，试确定电流源I S 之值。 I S U 解： I S 由KCL 定律得： 2 23282 22U U U ++= U 248 11 = V 由KCL 定律得：04 2 2=+ +U I U S 11 60 - =S I A 或-5.46 A 2、用叠加定理求解图示电路中支路电流I ，可得：2 A 电流源单独作用时，I '=2/3A; 4 A 电流源单独作用时, I "=-2A, 则两电源共同作用时I =-4/3A 。 3、图示电路ab 端的戴维南等效电阻R o = 4 Ω；开路电压U oc = 22 V 。 b a 2 解：U=2*1=2 I=U+3U=8A Uab=U+2*I+4=22V Ro=4Ω 第二章 一、 1、图示电路中，7 V 电压源吸收功率为 答 ( C ) A. 14 W B. -7 W C. -14 W D. 7 W 第三章组合逻辑电路 第一节重点与难点 一、重点： 1.组合电路的基本概念 组合电路的信号特点、电路结构特点以及逻辑功能特点。 2.组合电路的分析与设计 组合电路分析是根据已知逻辑图说明电路实现的逻辑功能。 组合电路设计是根据给定设计要求及选用的器件进行设计，画出逻辑图。如果选用小规模集成电路SSI，设计方法比较规范且容易理解，用SSI设计是读者应掌握的最基本设计方法。由于设计电路由门电路组成，所以使用门的数量较多，集成度低。 若用中规模集成电路MSI进行设计，没有固定的规则，方法较灵活。 无论是用SSI或MSI设计电路，关键是将实际的设计要求转换为一个逻辑问题，即将文字描述的要求变成一个逻辑函数表达式。 3.常用中规模集成电路的应用 常用中规模集成电路有加法器、比较器、编码器、译码器、数据选择器和数据分配器等，重要的是理解外部引脚功能，能在电路设计时灵活应用。 4.竞争冒险现象 竞争冒险现象的产生原因、判断是否存在竞争冒险现象以及如何消除。 二、难点： 1.组合电路设计 无论是用SSI还是用MSI设计电路，首先碰到的是如何将设计要求转换为逻辑问题，得到明确的真值表，这一步既是重点又是难点。总结解决这一难点的方法如下： （1）分析设计问题的因果关系，分别确定输入变量、输出变量的个数及其名称。 （2）定义逻辑变量0、1信号的含义。无论输入变量、输出变量均有两个状态0、1，这两个状态代表的含义由设计者自己定义。 （3）再根据设计问题的因果关系以及变量定义，列出真值表。 2.常用组合电路模块的灵活应用 同样的设计要求，用MSI设计完成后，所得的逻辑电路不仅与所选芯片有关，而且还与设计者对芯片的理解及灵活应用能力有关。读者可在下面的例题和习题中体会。 3.硬件描述语言VHDL的应用 VHDL的应用非常灵活，同一个电路问题可以有不同的描述方法，初学者可以先仔细阅读已有的程序实例，再自行设计。 三、考核题型与考核重点 1.概念与简答 题型1为填空、判断和选择； 题型2为叙述基本概念与特点。 建议分配的分数为3～6分。 2.综合分析与设计 直流电阻电路的分析计算： 1>:电路图： 2>运行结果： *Analysis directives: .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) .INC ".\test18-SCHEMA https://www.wendangku.net/doc/6817760236.html," **** INCLUDING https://www.wendangku.net/doc/6817760236.html, **** * source TEST18 G_G 2 1 1 0 2 R_R1 0 1 8 R_R2 1 2 2 R_R3 0 2 5 I_Is 0 1 DC 4A **** RESUMING test18-schematic1-bias.sim.cir **** .END **** 06/04/12 22:17:32 ************** PSpice Lite (Mar 2000) ***************** ** Profile: "SCHEMATIC1-BIAS" [ g:\pspice\test18\sample1\test18-schematic1-bias.sim ] **** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C ****************************************************************************** NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE ( 1) -13.1760 ( 2) 28.2350 VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT TOTAL POWER DISSIPATION 0.00E+00 WATTS JOB CONCLUDED TOTAL JOB TIME .02 实验19：戴维宁宇诺顿定理的研究： 1>：电路图： 第3章 电路的暂态分析 练习与思考 3.1.1 什么是稳态？什么是暂态？ 答：稳态是指电路长时间工作于某一状态，电流、电压为一稳定值。暂态是指电路从一种稳态向另一种稳态转变的过渡过程。 3.1.2 在图3-3所示电路中，当开关S 闭合后，是否会产生暂态过程？为什么？ 图3-3 练习与思考3.1.2图 答：不会产生暂态过程。因为电阻是一个暂态元件，其瞬间响应仅与瞬间激励有关，与以前的状态无关，所以开关S 闭合后，电路不会产生暂态过程。 3.1.3 为什么白炽灯接入电源后会立即发光，而日光灯接入电源后要经过一段时间才发光？ 答：白炽灯是电阻性负载，电阻是一个暂态元件，其暂态响应仅与暂态的激励有关，与以前的状态无关；而日光灯是一个电感性负载，电感是一个记忆元件，暂态响应不仅与暂态激励有关，还与电感元件以前的工作状态有关，能量不能发生突变，所以日光灯要经过一段时间才发光。 3.2.1任何电路在换路时是否都会产生暂态过程？电路产生暂态的条件是什么？ 答：不是。只有含有储能元件即电容或电感的电路，在换路时才会产生暂态过程。电路产生暂态的条件是电路中含有储能元件，并且电路发生换路。 3.2.2若一个电感元件两端电压为零，其储能是否一定为零？若一个电容元件中的电流为零，其储能是否一定为零？为什么？ 答：若一个电感元件两端电压为零，其储能不一定为零，因为电感元件电压为零，由 dt di L u =只能说明电流的变化率为零，实际电流可能不为零，由2 2 1Li W L =知电感储能不为零。 若一个电容元件中的电流为零，其储能不一定为零，因为电容元件电流为零，由 dt du C i =只能说明电压变化率为零，实际电压可能不为零，由2 2 1)(Cu t W C =知电容储能不为零。 3.2.3在含有储能元件的电路中，电容和电感什么时候可视为开路？什么时候可视为短路？ 答：电路达到稳定状态时，电容电压和电感电流为恒定不变的值时，电容可视为开路，电感可视为短路。 3.2.4 在图3-13所示电路中，白炽灯分别和R 、L 、C 串联。当开关S 闭合后，白炽灯1立即正常发光，白炽灯2瞬间闪光后熄灭不再亮，白炽灯3逐渐从暗到亮，最后达到最亮。请分析产生这种现象的原因。 第三章 电阻电路的一般分析 一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错) .1. 利用节点ＫＣＬ方程求解某一支路电流时，若改变接在同一节点所有其它已知支路电流的参考方向，将使求得的结果有符号的差别。 [×] .2. 列写ＫＶＬ方程时,每次一定要包含一条新支路才能保证方程的独立性。 [√] .3. 若电路有ｎ个节点，按不同节点列写的ｎ－１个ＫＣＬ方程必然相互独立。 [√] .4. 如图所示电路中，节点Ａ的方程为： (1/R 1 +1/ R 2 +1/ R 3)Ｕ =I S +ＵS /R 3 [×] 解：关键点：先等效，后列方程。 图A 的等效电路如图B ： 节点Ａ的方程应为： 3 32)1 1( R U I U R R S S A +=+ .5. 在如图所示电路中, 有 122 32 /1/1/S S A I U R U R R += + [√] 解：图A 的等效电路如图B ： .6. 如图所示电路,节点方程为: 12311()S S G G G U GU I ++-=； 3231S G U G U I -=； 13110GU GU -=. [×] 解：图A 的等效电路如图B ： S S U G I U G G 1121)(+=+ .7. 如图所示电路中,有四个独立回路。各回路电流的取向如图示, 则可解得各回路 电流为: Ｉ1＝１Ａ；Ｉ2＝２Ａ； Ｉ3＝３Ａ；Ｉ4＝４Ａ。 [×] 解： ;11A I = ;22A I = ;33A I = ;7344A I =+= 二、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) .1. 对如图所示电路，下列各式求支路电流正确的是 Ｃ_。 (Ａ ) 12112 E E I R R -= +; (Ｂ) 222E I R = (Ｃ) AB L L U I R = .2. 若网络有b 条支路、n 个节点,其独立ＫＣＬ方程有_Ｃ_个,独立ＫＶＬ方程有_Ｄ__个,共计为_Ａ_个方程。若用支路电流法，总计应列_Ａ_个方程;若用支路电压法,总计应列_Ａ_个方程。 （Ａ）ｂ （Ｂ）２ｂ （Ｃ）ｎ－１ （Ｄ）ｂ－ｎ＋１ .3. 分析不含受控源的正电阻网络时，得到下列的节点导纳矩阵Ｙn ，其中肯定错误的为 _ B 、C 、_ D 、E _。 (A) ???? ??--5.13.03.08.0(B) ??????--4.12.12.11 (C) ??????6.18.08.02 (D) ? ?????---14.04.02 (E) ?? ????--35.112 解：自导为正，值大互导；互导为负，其值相等。 .4. 列写节点方程时,图示部分电路中Ｂ点的自导为_Ｆ_Ｓ, ＢＣ间的互导为Ｄ_Ｓ,Ｂ点的注入电流为_Ｂ_A 。 (A) 2 (Ｂ) -14 (Ｃ) 3 (Ｄ) -3 (Ｅ) -10 (Ｆ) 4 解：图A 的等效电路如图B ：直流电路动态分析(1)
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