电路分析题
2016-09-29 · 知道合伙人教育行家
3、解:根据电路的响应uc(t)=5-3e^(-2t),知道电路的时间常数为:τ=0.5(s)。
而:τ=Req×C=Req×1,所以:Req=0.5(Ω)。
根据三要素法:f(t)=f(∞)+[f(0+)-f(∞)]e^(-t/τ)。同时:uc(0+)=2V。
uc(t)=uc(∞)+[2-uc(∞)]e^(-2t)=5-3e^(-2t),
uc(∞)=5V。
根据戴维南等效电路:Uoc=uc(∞)=5V,如下图,当t=∞时,电路中电流为零,uc(∞)=Uoc。即戴维南等效电路:Uoc=5V,Req=0.5Ω。
1、解:将RL从电路中断开,求出剩余电路的戴维南等效电路。
电路分解为三个相互独立的部分:
左面:9V——3Ω——6Ω回路,回路电流为I=9/(3+6)=1(A),顺时针方向。设三个电阻的公共节点为m,则6Ω电阻两端电压,即Uam=-I×6=-6(V)。
中间:2Ω电阻串联4V电压源支路。由于未形成回路,所以i=0。设右上角为节点n,则:Umn=-4(V)。
右面:2Ω电阻接入0.5i受控源。由于i=0,所以受控电流源0.5i=0,因而2Ω电阻流过的电流为零,两端电压:Unb=0。
所以:Uoc=Uab=Uam+Umn+Unb=-6+(-4)+0=-10(V)。
再将两个电压源短路,并从a(+)、b(-)外加电压U0,设从a点流入的电流为I0。
显然i=I0。根据KCL,右端2Ω电阻的电流为:i-0.5i=0.5i,方向向下。
根据KVL:I0×(3∥6)+2×i+2×0.5i=U0,代入i=I0并化简:
U0=5I0,因而:Req=U0/I0=5(Ω)。
根据最大功率传输定理,当RL=Req=5Ω时,RL可以获得最大功率,最大功率为:Pmax=Uoc²/(4RL)=(-10)²/(4×5)=5(W)。