电路如下图所示,已知Is=2A,E=6V,R1=3Ω,R2=1Ω,求I=?Us=?及各电源发出的功率。

作者&投稿:熊胜 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
图示电路中,已知E=6V,IS=2A,R1 =3Ω,R2=6Ω,R3=5Ω。试计算电阻R2两端的电压U。~

1)用结点电压法求:
(1/R1+1/R2+1/R3)U=E/R1-IS
即(1/3+1/6+1/5)U=2-2=0
求得 U=0V

∵ I4=1A I2=2A ∴ I3=1A(ΣI=0)
∵ UR2=I2×R2=2×3=6V ∴ UR1=0(ΣE=0)∴ I1=UR1/R1=0
∵ I1=0 ∵I5=﹣2A (ΣI=0)

请提供电路图,才好回答。
解:电路中共有3条支路,三条支路两端的电压由电压源决定,即两端电压都是U=E=6V,电压正方向都是上高下低。
这样电阻R1流过的电流I1=U/R1=6/3=2(A),实际方向为图中所标注方向,即从上而下。
最左边支路的电流由电流源决定,即电流为2A,方向为从左至右。
对于上面的节点,根据KCL可以得到:I+Is=I1,所以I=I1-Is=2-2=0(A)。也就是说,电压源并没有电流流出,因此电压源发出的功率为P1=IE=0(W),即电压源不释放功率。

左边支路电流为Is=2A,所以R2两端的电压为:U2=Is×R2=1×2=2(V),电压实际方向为R2的下高上低。而该支路两端电压为U=E=6V,方向为上高下低,所以对于左边支路有:Us-U2=U,即Us-2=6,所以Us=8V,实际方向如图所示即从上而下。
因此,电流源发出的功率为P2=Is×Us=2×8=16(W)。

题外话:
R1流过的电流为I1=2A,所以R1消耗功率为:P3=I1²R1=2²×3=12(W)。(或者P3=I1×E=2×6=12W;再或者P3=E²/R1=6²/3=12W。)
R2消耗功率:P4=Is²R2=2²×1=4(W)。(或者P4=Is×U2=2×2=4W;再或者P4=U2²/R2=2²/1=2W。)
这样总消耗功率为:P‘=12+4=16W,与电流源释放功率P2=16W保持平衡,也验证了电压源确实不释放功率,但其在电路中起到了决定支路电压的稳定作用。


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