求解电路问题

作者&投稿:贯蕊 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
分析电路的几种方法求解~

求解电路方法从宏观上说有两种: 一是等效变换法,二是程序化方法。(一)利用等效变换,逐步化简电路,应用欧姆定律(VCR)和全电路欧姆定律计算 (包括简单KCL和KVL),最终求出未知的电流与电压。等效变换法有电阻的串联与并联,电阻Y-△变换,电源串联与并联,电压源与电流源等效变换、戴维南等值变换等,等效变换法改变了电路结构。(二)程序化方法不需要改变电路结构,分析电路有固定程式,对任何线性电路均适用,便于数学软件求解。以支路电流为例,①设定各支路电流的参考方向,②列写KCL、KVL方程及VCR关系式,列写受控电源的辅助方程,若微分方程再加初始值方程,③将方程组输入计算机的数学软件求出未知量 (或未知函数)。电阻电路对应实系数线性方程组,正弦稳态电路对应复系数线性方程组,时域电路对应线性微分方程组。■在计算机未普及的年代、在传统教学的版书运算中、在面对不太复杂电路时、在不允许使用计算机的场合 (如考试),通常采用电路的等效变换法。该方法将原电路转换为简单电路后使用欧姆定律较多,淡化了KCL和KVL的核心地位。大型电路无法使用等效变换法,只能采取程序化方法。程序化方法使我们真正感受到KCL、KVL、VCR(关联与非关联)在求解电路中的核心地位。


解:电路包含两个电源,一个直流电流源,一个为交流电压源,可采用叠加定理。
1、电压源单独作用时,电流源开路。
XL1=XL2=2×0.5=1Ω,Xc=1/(2×0.5)=1Ω。Us(相量)=2/√2∠0°=√2∠0°V。
由此得到上图的相量模型。
Zab=2∥(j1-j1+2)=1(Ω)。
Z=Zab+j1=1+j1=√2∠45°(Ω)。
IL(相量)=Us(相量)/Z=√2∠0°/√2∠45°=1∠-45°(A)。
Uab(相量)=IL(相量)×Zab=1∠-45°×1=1∠-45°(V)。
IR(相量)=Uab(相量)/R=1∠-45°/2=0.5∠-45°(A)。
Uc(相量)=Uab(相量)×(-jXc)/(jXL-jXc+R)=1∠-45°×(-j1)/(j1-j1+2)=1∠-135°/2=0.5∠-135°(V)。
所以:iL'=√2cos(2t-45°) A;
iR'=0.5√2cos(2t-45°) A;
uc'=0.5√2cos(2t-135°) V。
2、电流源单独作用时,电压源短路。同时,对于直流激励,电感相当于短路、电容相当于开路。

在上图中,1A电流源只与右端的2Ω电阻形成回路,所以:iL"=0,iR"=0。
uc"=-1×2=-2(V)。
3、叠加定理:
iL=iL'+iL"=√2cos(2t-45°) A;
iR=iR'+iR"=0.5√2cos(2t-45°) A;
uc=uc'+uc"=-2+0.5√2cos(2t-135°) V。

电路的激励源中,包含三个分量,可以使用叠加定理来求解。

1、各种谐波作用下,得到电压有效值:U=√(U0²+U1²+U2²+,,,),其中U0、U1、U2...分别为直流分量、基波、二次谐波...作用下的电压响应结果;和一般的叠加定理使用时,各电源激励下响应的结果相加,是有区别的。

2、在本题中,直流分量:Us0=50V单独作用时,由于电容C的存在(相当于阻抗为无穷大),对后续的求解不起作用,因此可以不考虑直流分量作用的响应。

3、计算电阻R:P=Ir²R=3²×R=360,R=40(Ω)。

U=Ir×R=3×40=120(V)。

4、基波分量单独作用时,Us1=U1mcos10³t,Z1=jωL1-j1/(ωC1)=j10-j40=-j30(Ω)。点入下映如下图:

5、二次谐波单独作用时,Us2=30√2cos(2×10³t),Us2(相量)=30∠0°V。

此时:Z1=j2ωL1-j1/(2ωC1)=j(2×10-40/2)=0,支路相当于短路。于是:U2(相量)=0,U2=0。

根据U=√(U1²+U2²),所以:U=U1=120V。

再回到基波单独作用的电路:

I11=|I11(相量)|=|U1(相量)/Z1|=U1/|Z1|=120/|-j30|=4(A)。

根据I1=√(I11²+I12²)=√(4²+I12²)=5,所以:I12=3(A)。也就是二次谐波作用时,L1C1支路的电流为:I12=3A。

再回到二次谐波单独作用的电路:此时由于R被短路,所以电容的C的电流也为:Ic=I12=3A。

因此:Ic=Us2/|-jXc|=30/Xc=3,Xc=1/(ωC)=30/3=10(Ω),C=1/(ωXc)=1/(10³×10)=0.0001(F)=100(μF)。

6、显然:Ir2=0,因此:Ir1=Ir=3A。回到基波电路。

设U1(相量)=120°∠α,则:Ir1(相量)=3∠α,I11(相量)=4∠(α+90°)。

KCL得到电容C的电流为:Ic1(相量)=Ir1(相量)+I11(相量)=5∠(α+53.13°)。

Uc1(相量)=Ic1(相量)×(-jXc)=5∠(α+53.13°)×10∠-90°=50∠(α-36.387°)(V)。

Us1(相量)=U1m∠0°=Uc1(相量)+U1(相量)=50∠(α-36.87°)+120∠α。

可求出Us1m的大小和α角的大小,这一小节是问题的延伸,你可以继续计算下去。




怎么解决电路回路问题
电路回路问题是电路中常见的一个难题。要解决电路回路问题,首先要进行仔细的电路分析。通过分析电路中的元件、线路和连接方式,找出可能存在的回路。在这个过程中,可以使用一些工具和方法,例如基本电路定理和基尔霍夫定律等,来进行分析和计算。通过分析和计算,可以确定电路中是否存在回路以及回路的具体位置...

电路故障分析的最基本方法
4、替换法:替换法是一种常用的电路故障分析方法,通过使用完好的元件或电路板替换可能存在故障的部分,然后观察电路是否恢复正常。如果恢复正常,则可以确定元件或电路板存在问题,需要进行更换或维修。5、分段分析法:对于复杂的电路,可以将电路分为不同的部分或段进行故障分析。这样可以更加有针对性地定位...

物理电路分析解题技巧
第二,开关闭合时相当于于一根导线,也即电阻可以忽略不计;开关断开时等效于断路,可从电路两节点间去掉,开关闭合有电流流过时,开关两端电压为零,断开时开关两端可以测得电压。对于开关的理解,我们可以看作是一个可以断开电路或者是封闭电路的导线,他与导线的理解方式是一样的。第三,电流表内阻很...

老跳闸最简单的解决方法
1、断开所有电器 当电路跳闸时,首先要做的是断开所有正在使用的电器。这有助于减轻电路负荷,降低再次跳闸的可能性。同时,也避免了在检查和修复电路过程中因电器短路而造成的危险。2、检查电路 在断开所有电器后,仔细检查电路。查看是否有裸露的电线、损坏的插座或开关等问题。这些问题都可能导致电路短路...

如何用图解法化简求解电路问题?
这样的电路可以根据电源等效变换,进行化简:1、Us串联R2,等效为电流源:Is'=Us\/R2、并联电阻R2;2、两个电流源并联,等效为:Is+I's的电流源;R1和R2并联,等效电阻为:R=R1∥R2。3、电流源并联电阻,等效为电压源:U=(Is+I's)×R、串联电阻:R=R1∥R2。

这个电路问题怎么解答呢?
应用戴维南定理和最大功率定义就可以计算出R值。

求解答电路原理题目
Ua = 220√2 * sin(ωt + 60°), Ub = 220√2 * sin(ωt - 60°), Uc = 220√2 * sin(ωt+180°)因为:Z = 8 + j6Ω 所以,电压与电流的相位差 φ 角有:cosφ = 8\/√(8²+6²) = 4\/5,φ = arccos(4\/5) = 37° 那么:iA = Ua\/Z = 220√2 ...

电路问题,怎么做,解析?
选B和D 因为Is=10A时,流过电阻的电流为0,U=Ur+12V=12V;Is=8A时,流过电阻的电流为2A,U=Ur+12V>12V。

如何运用复合闭路定理?
运用复合闭路定理,我们可以通过以下步骤解决电路问题:1.确定复合闭路:首先,我们需要确定电路中的复合闭路。这通常需要对电路进行简化,将并联或串联的电路合并为一个整体。2.计算电流和电压:在确定了复合闭路后,我们可以使用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律来计算电流和电压。基尔霍夫电流定律指出,...

电路问题求解?
解:设电路的角频率为ω,则:XL=ω×4=4ω,Xc=1\/(ωC)=1\/ω。电容产生的无功功率为:Qc=Uc²\/Xc=10²\/(1\/ω)=100ω;电感吸收的无功功率为:QL=IL²XL=4ωIL²。电路全补偿,Qc=QL,100ω=4ωIL²,IL=5(A)。即电流表的读数为:5A。

米林县19147899121: 支路电流法求解电路的步骤是什么 -
壤言若迈:[答案] 1、标出电路中各电压、电流的正方向 2、按节点列出(n-1)个电流方程 3、按网孔列出电压方程 4、解联立方程组,求出各支路电流

米林县19147899121: 求解一电路题目已知RLC串联电路的端电压为,调电容C使电路中的消耗的功率达到最大值,此时电路电流,测得电容电压为500V,求R、L、C及电路的品质... -
壤言若迈:[答案] 由于电源电压一定,要使消耗功率最大,就要求电源电压都加在电阻上,因此电路一定是在串联谐振状态,有了这个判断就好做了. 由以上分析可知,Ur=10V,R=Ur/I=10V/200mV=50欧 Q=Uc/Ur=500/10=50 . Ul=Uc=500V L=500V/200mA/5000rad/s ...

米林县19147899121: 用回路电流法或者节点电压法解电路分析题,急求!!! -
壤言若迈: 如图,标注回路电流及方向,同时设电流源两端电压为U. 根据KVL,回路电压方程如下: (3+3+3)I1-3I2-3I3=0;9I1-3I2-3I3=0. (3+4+3)I2-4I4-3I1=9-U;-3I1+10I2-4I4=9-U. (4+6+2)I4-4I2-2I3=0;-4I2-2I3+12I4=0. (2+3)I3-2I4-3I1=U;-3I1+5I3-2I4=U...

米林县19147899121: 电路问题怎么求 -
壤言若迈: 利用节点电压法求解,规定下方节点电位为标准电位,上方节点电位为U,列写节点电压方程:[(1/R1)+(1/R2)]U=(Us/R1)+(Ucs/R2)-Is【注意与电流源串联的电阻不计入方程】Ucs=5u1【受控源的控制方程】u1=U-Us【Us支路辅助方程】综...

米林县19147899121: 模拟电路题目求解 -
壤言若迈: 1. 线性集成稳压器调整管工作在放大 状态,而开关稳压电源工作在 开关状态,所以它的效率 高. 2. 三角泼产生电路由 放大电路和积分电路 组成. 判断题 1.串联型线性稳压电路中,调整管与负载串联且工作于放大区.(对 ) 2.RC桥式振荡器电路中,RC串并联网络既是选频网络又是正反馈专网络.(对 ) 选择题 1正弦泼振荡电路中振荡频率主要由( D)决定 A.放大倍数 B.反馈网络 C.稳幅属电路参数 D.选频网络参数

米林县19147899121: 求解一高中物理电路问题
壤言若迈: 4/3-----R1----R2------ -----R4------------ --- ---- -----------------R3---------- ----R5------R6---- 最后等效成这样~你看看是不是~(竖线画不出了 你看着补一下~) 等一下..中间那个电阻被短路了 所以没有电流会通过它,根本不用算 不对..

米林县19147899121: 求解一道电路物理题,高手请进 -
壤言若迈: 1、S合上后,电动机转动,电源电压不变;这一条件给出了电源是恒压源. 2、S...

米林县19147899121: 电路,求解!? -
壤言若迈: i=Cdu/dt 前半段,i=2*2/2ms=2000A,后半段就是-2000A q=it,前半段,直线上升到2000A*2ms=4库仑,后直线下降到0库伦,p=ui自己算一下 吧.

米林县19147899121: 电路问题求解 -
壤言若迈: 第一步的节点电压法是求21'端的电压,根据结点电压法公式就是答案那个样子,因为6欧姆和10欧姆的电阻和电流源是串联的,所以电流还是2A.所以分子+2.分母中的两个十分之一指的是自导,刚刚推了,电路中没有互导,所以只有两个十分之一.相加后就是2-1'之间的电压.然后求1-1'的电压:由于6欧姆的是串在电流源上的,所以没效果.只有10欧姆的电阻会产生电压20V.所以2*10.所得结果就是1-1'两端的开路电压.

米林县19147899121: 电路问题 求解 -
壤言若迈: 解:电路的复导纳为:Y=1/R+1/jXL+1/(-jXc)=1/1+1/j5+1/(-j2)=1-j0.2+j0.5=1+j0.3(S).所以:U(相量)=Is(相量)/Y=10∠0°/(1+j0.3)=10∠0°/1.044∠16.7°=9.5785∠-16.7°(V).I1(相量)=U(相量)/R=9.5785∠-16.7°/1=9.5785∠-16.7°(A);I2(相量)=U(相量)/jXL=9.5785∠-16.7°/j5=1.9157∠-106.7°(A);I3(相量)=U(相量)/(-jXc)=9.5785∠-16.7°/(-j2)=4.78925∠73.3°(A).

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网