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《电路分析基础》例题集(第 1-5 章) 基本电阻电路分析方法第 1章电路元件、变量和定律例 计算图 所示各元件的功率,并判断元件的性质(电源或负载)。图 解题思路: 计算元件的功率时,首先要观察其电压和电流的参考方向是否为关联参考方向。在计算时, 电压和电流的符号要带进公式中。元件的属性用功率值的正负号来判断, 正值表示吸收功率,元件为负载,负值表示发出功率,元件为电源。解:(a )图中的 U 、I 为关联参考方向,故其功率为 W UI P 30 3 10????因为0?P ,所以该元件为负载,其吸收(消耗)的功率为 W 30 。(b )图中的 U 、I 为关联参考方向,故其功率为 W UI P 10 )2(5??????因为0?P , 所以该元件为电源。负号表示该电源发出功率, 发出的功率为 W 10 ( 不能说发出的功率为 W 10 ?)。(c )图中的 U 、I 为非关联参考方向,故其功率为 W UI P 28 4)7(???????因为0?P ,所以该元件为负载,其吸收(消耗)的功率为 W 28 。例 如图 所示电路中流过各元件的电流 I 。其中,图(a) 中元件吸收的功率为 W 125 , 图( b )中元件发出的功率为 W 240 ,图( c )中元件吸收的功率为 W 75 。图 解题思路: 题中标出了电压和电流的参考方向, 也知道了电压和所吸收( 发出) 功率的具体数值。其中,吸收的功率为正,发出的功率为负。解:(a) 图中的 U 、I 为关联参考方向,故其功率为 125 ?? UI P 所以AI5 25 125 ??(b )图中的 U 、I 为关联参考方向,故其功率为 240 ??? UI P 所以AI3 80 240 ??????VU7?? AI4?)(c ??VU5? AI2??)(b ??VU 10 ? AI3?)(a??VU 15 ?? I)(c ??VU 80 ? I)(b ??VU 25 ? I)(a 《电路分析基础》例题集(第 1-5 章) (c )图中的 U 、I 为非关联参考方向,故其功率为 75 ??? UI P 所以AI5 15 75????例 如图 所示电路,已知 tceu 22 ??,求 i 和u 。图 解题思路: 可由电容的 VAR 求出电容电流,由欧姆定律求出电阻电流,然后由后面将要介绍的基尔霍夫电流定律( KCL ) 求出电感电流 i , 再由电感的 VAR 求出电感电压, 最后由基尔霍夫电压定律( KVL )求出 u 。解: ee dt du Ci 224)2(21 ????????? t cReR ui 22 ???所以tttcReeeiii 222242 ????????? ttLee dt diu 228)2()2(22 ?????????? tt tcLeeeuuu 22 2 10 28 ????????例 求图 所示电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出) ,并检验电路的功率是否平衡。图 解题思路: 求电源功率的前提条件是必须知道电源的电压和电流。由于该题电路是串联电路, 所以电压源及电阻的电流等于电流源的电流, 电流源的电压可用基尔霍夫电压定律( KVL ) 求出。解:由图 可得VU R824???VUU R S 12 20 8 20??????所以电压源的功率为???1 F1 H2 cuu i Ri ci LuV 20 ?4A2 SU RU 《电路分析基础》例题集(第 1-5 章) W P V 40 2 20?????(发出) 电流源的功率为 W P I 24 2) 12 (?????(吸收) 电阻的功率为 W P R 16 28???(吸收) 电路发出的功率为 WP 40 ?, 吸收的功率为 W P 40 16 24????,PP ??, 所以电路的功率是平衡的。事实上,所有电路的功率都是平衡的,否则就会违反能量守恒原理。例 求图 所示电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。解题思路: 该电路为并联电路, 电流源和电阻的功率可依据已知条件直接求出, 电压源的功率则须在求出其电流 I 后才能求出, I 的求取要用到基尔霍夫电流定律( KCL )。解: 由欧姆定律及基尔霍夫电流定律( KCL )有 AI54 20 1??AII2353 1?????图 所以,电压源的功率为 W P V 40 2 20?????(发出) 电流源的功率为 W P I 60 3 20?????(发出) 电阻的功率为 W P R 100 45 2???(吸收) 例 如