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  • 試用疊加定理計(jì)算圖示電路中各支路的電流和各元件兩端的電壓,并說(shuō)明功率平衡關(guān)系

    試用疊加定理計(jì)算圖示電路中各支路的電流和各元件兩端的電壓,并說(shuō)明功率平衡關(guān)系
    物理人氣:171 ℃時(shí)間:2019-08-20 01:58:58
    優(yōu)質(zhì)解答
    1、設(shè)電流源單獨(dú)作用時(shí),1Ω、2Ω、4Ω、5Ω流過(guò)的電流分別為I11、I21、I41、I51(正方向全部設(shè)為從左至右或者從上向下).此時(shí),10V電壓源在電路中不起作用,電壓源兩端短接.顯然此時(shí)5Ω電阻也被短接,因此I51=0.
    此時(shí)電路變?yōu)?Ω、4Ω電阻并聯(lián)后與2Ω串聯(lián)接入電流源,因此I21=10A.
    10A電流源由1Ω、4Ω并聯(lián)分流,于是I11=4×10/(1+4)=8A;I41=1×10/(1+4)=2A.
    2、電壓源單獨(dú)作用時(shí),電流源斷路,設(shè)此時(shí)1Ω、2Ω、4Ω、5Ω流過(guò)的電流分別為I12、I22、I42、I52(正方向全部設(shè)為從左至右或者從上向下).此時(shí)2Ω電阻從電路中斷開(kāi),因此I22=0A.5Ω電阻直接并聯(lián)在10V電壓源兩端,因此I52=10/5=2A.
    此時(shí)電路變化為1Ω和4Ω電阻串聯(lián)接在10V電壓源兩端,I12=-10/(1+4)=-2A;I42=10/(1+4)=2A.
    由此,兩電源共同作用時(shí),各電阻電流、電壓為:
    I1=I11+I12=8-2=6A.U1=6V.P1=36W,消耗功率.
    I2=I21+I22=10+0=10A.U2=20V.P2=200W,消耗功率.
    I4=I41+I42=2+2=4A.U4=16V.P4=64W,消耗功率.
    I5=I51+I52=0+2=2A.U5=10V.P5=20W,消耗功率.
    這樣可以計(jì)算其他的了.針對(duì)電壓源,5Ω電流從上向下2A,1Ω電阻電流從上向下6A,根據(jù)KCL,電壓源流進(jìn)電流,方向?yàn)閺纳舷蛳?、大小?-2=4A;于是,電壓源吸收功率=4×10=40W.
    4Ω電阻兩端電壓16V,2Ω兩端電壓20V,所以電流源兩端電壓為16+20=36V,方向從上向下,電流源釋放功率=36×10=360W.
    總吸收、消耗功率為=36+200+64+20+40=360W;電流源釋放功率360W,能量平衡.
    注意:電流、電壓計(jì)算可以采用疊加定理,功率計(jì)算不能采用.
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