如何用叠加定理求图示电路的电流I及1Ω电阻消耗的功率?

2025-01-05 16:06:02
推荐回答(2个)
回答1:

题目的原图应该是上图的形式。

解:叠加定理只能用来计算电压、电流,不能用于电功率的计算。

1、电压源单独作用时,电流源开路。此时电源外电路的总电阻为:R=1/3+(1+3)∥(2+6)=1/3+8/3=3(Ω)。

电源输出电流为:I'=3/R=3/3=1(A),则(1+3)电阻支路的电压为:U=3-I×(1/3)=3-1×(1/3)=8/3(V),方向为左正右负。

所以:I1'=-U/(1+3)=-(8/3)/(1+3)=-2/3(A)。

2、电流源单独作用时,电压源短路。等效电路如图所示:

此时,5个电阻构成一个电桥,对应桥臂电阻的乘积=2×3=1×6=6,电桥平衡,所以中间连通部分的电阻(1/3Ω)中没有电流,即I"=0,相当于开路。

外电路总电阻为:R=(2+1)∥(6+3)=9/4(Ω)。

所以外电路电压为:U=1×(9/4)=9/4(V)。

则:I1"=-U/(1+2)=-(9/4)/3=-3/4(A)。

3、根据叠加定理,所以:I=I'+I"=1+0=1(A),I1=I1'+I1"=-2/3+(-3/4)=-17/12(A)。

4、1Ω电阻的电流就是I1,所以其消耗的功率为:P=I1²R=(-17/12)²×1=289/144(W)。

知识点:叠加定理、电桥平衡。

叠加定理:只能用于线性电路的计算,并且只能用于电流、电压的计算,不能用于功率的计算。

回答2:

(1)电流源不作用(开路),求出I=1A;I1=-2/3A;
(2)电压源不作用(短路),求出I=0A;I1=-3/4A;
所以,I=1+0=1A;I1=-2/3 - 3/4=-17/12A;1欧电阻上消耗的功率=(17/12)^2=2.01W