第一章 电路模型和电路定律(习题解析)

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第一章 电路模型和电路定律(习题解析)

简介:

书后面的习题详解,主要包含的内容关联方向与非关联方向、功率平衡

  • 电路基础(第一章电路模型和电路定律)
  • 第一章电路模型和电路定律(补充)

本篇例题参考教材《电路》——邱关源(第五版)。

1. 关联方向和非关联方向,吸收功率和发出功率

  1. 例题:对于N(A)N(B)u、i的参考方向是否关联?此时乘积uiN(A)N(B)分别意味什么功率?

第一章 电路模型和电路定律(习题解析)

知识点:

  • 关联方向下,p=ui表示元件吸收的电功率。当P>0时,元件实际吸收能量;当P<0时,元件实际发出能量
  • 非关联方向下,p=ui表示元件发出的电功率。当P>0时,元件实际吸收能量;当P<0时,元件时间吸收能量

解析:

  • u、i参考方向的关联与否,须对某一元件、支路或端口而言。

  • (a)中,u、i的方向对N(A)是非关联的,对N(B)则是关联的;因此p=ui表示N(A)发出的功率,也即N(B)所吸收的功率。

  • (b)中,u、i的方向对N(A)是关联的,对N(B)则是非关联的;因此p=ui表示N(A)吸收的功率,也即N(B)所发出的功率。

图可以等效如下:

第一章 电路模型和电路定律(习题解析)

依次画一下,就可以判断出来了。

2. 功率的平衡

  1. 求解电路以后,校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡,即一部分元件发出的总功率等于其他元件吸收的总功率。试校核下面计算是否正确。

第一章 电路模型和电路定律(习题解析)

元件A上,u,i为非关联参考方向;元件B、C、DE上,u、i为关联参考方向。因而有:

  • 元件A发出功率为:P(A发出)=60V×5A=300W
  • 元件B吸收功率为:P(B吸收)=60V×1A=60W
  • 元件C吸收功率为:P(C吸收)=60V×2A=120W
  • 元件D吸收功率为:P(D吸收)=40V×2A=80W
  • 元件E吸收功率为:P(E吸收)=20V×2A=40W

P(A发出)=P(B吸收)+P(C吸收)+P(D吸收)+P(E吸收)。因此,整个电路功率是平衡的。

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