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电工学第1次作业解答.doc

发布:2017-06-05约字共5页下载文档
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第一次作业解答 1.2 题图1.2,E和R分别代表蓄电池内电动势和内阻。根据图中所标参数,说明蓄电池是工作在电源状态还是工作在负载状态;求出电流I,并检验功率平衡。 解:(a)根据方程: R0 E + - 10V + - 12V 0.5Ω I 图(a) 求得:A。 ① 因电流为负值,可知,实际方向与参考方向相反,所以蓄电池工作在电源状态。 ② 验证功率平衡: 端口吸收功率W; 端口蓄电池内阻吸收功率W; 端口蓄电池内电动势吸收功率W。 所以: 功率守恒 解:(b)根据方程: R0 E + - 14V + - 12V 0.5Ω I 图(b) 求得:A。 ① 因电流为正值,可知,实际方向与参考方向相同,所以蓄电池工作在负载状态。 ② 验证功率平衡: 端口吸收功率W; 端口蓄电池内阻吸收功率W; 端口蓄电池内电动势吸收功率W。 所以: 功率守恒 1.5 一个开路电压为13.4V的汽车蓄电池,能提供2000A的短路电流。试确定其电源模型的参数,并求出这两种等效模型情况下,负载RL=0.1Ω上的电流,功率和端电压。 R0 E + - IL 图(a) RL 解:由题意可知:汽车蓄电池内电动势E=13.4V,IS=2000A Ω (1)第一种模型(实际电压源模型)下: 负载上的电流A R0 IS IL 图(b) RL 负载功率W 负载上的端电压V (2)第二种模型(实际电流源模型)下: 负载电流 A 负载功率W 负载上的端电压V 1.6 将图中电压源网络变换成一个等效的电流源网络。 2Ω 10V + - 图(a) 2Ω 5A 图(a)1 解:(a)根据电源模型等效关系,可求得: 电流源网络的内阻R0=2Ω,电流IS=10/2=5A 3Ω 5/3A 图(b)1 3Ω 5V + - 图(b) 同理:可以求得(b)图的等效电路: 2Ω 10V + - 图(a)1 1.7 将图中的电流源网络变换成一个等效的电压源网络。 2Ω 5A 图(a) 解:(a)根据电源模型等效关系,可求得: 电压源网络的内阻R0=2Ω, 电压US=5*2=10V 3Ω 15V + - 图(b) 3Ω 5A 图(b) 同理:可以求得(b)图的等效电路: 1.8 对题图1.8电路中的a点和c点列出KCL方程,对回路abca及acda列出KVL方程。 a R1 b d c R6 R5 R3 R4 R2 I1 I5 I4 I3 I2 I6 E 解: a点的KCL方程: c点的KCL方程: 回路abca的KVL方程: 回路acda的KVL方程: 1.10 题图,已知US1=230V, US2=220V, IS=3A, R1=1Ω, R2=2Ω,试用支路电流法求各支路电流和各电源的输出功率。 R1 US1V + - R2 US2V + - IS I1 I2 + - UISV 解:(1)设各支路的电流方向、回路绕行方向如图所示。 列KCL、KVL方程如下: 带入数据可得: (2)求各电源的输出功率: 设电流源两端的端电压为UIS,方向如图所示。 则:V 所以:W W W 实际吸收功率! 注意: 不能用RS*IS来代替电流源两端电压UIS 1.15 用叠加原理求电路中各支路的电流,并求电压源和电流源所提供的功率。 R3 1A R1 USV + - IS I3 I1 R2
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