3-20解:将R=3k的电阻从电路中断开,并设左端为a、右端为b。
电路间化成为两个独立的电路:
左边:等效为如下图1。
设a点电位为Ua,根据节点电压法有:(120-Ua)/20=Ua/60+(Ua+240)/30。
解得:Ua=-20(V)。
右边:等效如图2。设b点电位为Ub,根据节点电压法:
(480-Ub)/60=Ub/60+(Ub+240)/20,解得:Ub=-48(V)。
所以:Uoc=Uab=Ua-Ub=-20-(-48)=28(V)。
再将所有电压源短路,求电阻Rab,注意公共地为两个独立回路的连接线。
Req=Rab=20∥60∥30+20∥60∥60=22(kΩ)。
根据戴维南定理,U=Uoc×R/(Req+R)=28×3/(22+3)=3.36(V)。
3-6解:将二极管从电路中断开,并设右端为a、左端为b。等效电路图如下:
在图1中,回路电流为I=(60+100)/(20+20)=4(mA),方向为顺时针,故b点电位为:Ub=20×I-100=20×4-100=-20(V)。
在图2中,a点电位为:Ua=40×60/(30+60)=80/3(V)。
因此,Uoc=Uab=Ua-Ub=80/3-(-20)=140/3(V)>0。
因此,二极管是导通的。
再将所有电压源短路,可求得Req=Rab=30∥60+20∥20=30(kΩ)。
因此,二极管的电流为:Id=Uoc/Req=(140/3)÷30=14/9(mA),方向向左。
回到原图。设60kΩ的电流为I1,方向向下,则30kΩ电阻的电流为(I1+Id)=(I1+14/9),方向向下。根据KVL可得到:
30×(I1+14/9)+60I1=40,解得:I1=-2/27(mA)。
因此,Ua=60I1=60×(-2/27)=-40/9(V)。