图(a)所示电路中,N为线性无源电阻网络,us(t)=8+16sin2tV,R=1Ω,L=0.25H,电流表读数为3A,电压表读数为1V(电流
图(a)所示电路中,N为线性无源电阻网络,us(t)=8+16sin2tV,R=1Ω,L=0.25H,电流表读数为3A,电压表读数为1V(电流表、电压表读数均为有效值)。若将图(a)中R,L改成串联连接,则电流表、电压表的读数各为多少?
图(a)输出端口2-2'的诺顿等效电路如图(b)所示,设is(t)=Kus(t),据题意有:
①当us(t)只有直流分量作用时
Is0=8K
则u(t)、i(t)中含直流分量为
U0=0 I0=8K
②当us(t)只有交流分量作用时
is2(t)=16Ksin2t
设其最大值相量,则有u(t)、i(t)交量分量对应的相量
对应有效值分别为
③us(t)直流与交流分量共同作用时
将式(1),(2)代入式(3),(4)解得
K=0.25 Gi=1
据题意将R,L改接为串联,诺顿电路等效为戴维南等效电路如图(c)所示。当us(t)只有直流分量作用时
当us(t)只有交流分量作用时
则
所以电压表读数为1.83V,电流表读数为1.7A。[讨论] 本题还可将2-2'端口左边电路作戴维南等效,且设开路电压为uoc=Uo+2Uosin2tV,其中Uo为直流分量单独作用时产生的开路电压。交流分量幅值与直流分量幅值的关系由齐性原理得到。