3·60

第 3 题 · 源变换

第 3 题

用源变换求 ixi_x

+ − 18 V 3 Ω 6 Ω 2 Ω ix + − 4 V 4 Ω 2 A A M B
4 V 源的 + 端在右(节点 B 一侧);2 A 电流源箭头朝上,流进节点 B。

只用源变换 (source transformation) 和 KVL,求 ixi_x。

看解答
  1. 左边:18 V 串 3 Ω → 6 A 并 3 Ω;3 Ω ∥ 6 Ω = 2 Ω;6 A 并 2 Ω → 12 V 串 2 Ω(+ 在上)。
  2. 右边:2 A(朝上)并 4 Ω → 8 V 串 4 Ω(+ 在上,因为电流源把电流推向上端)。
  3. 剩一个单回路,顺着 ixi_x 方向绕一圈。
+ − 12 V 2 Ω(3∥6) 2 Ω ix + − 4 V 4 Ω + − 8 V A M
化简后的单回路。右边 8 V = 2 A × 4 Ω。
12−2ix−2ix+4−4ix−8=0  ⇒  8ix=8  ⇒  ix=1 A12 - 2i_x - 2i_x + 4 - 4i_x - 8 = 0 \;\Rightarrow\; 8i_x = 8 \;\Rightarrow\; i_x = 1\ \text{A}
验算(回到原图)

vA=12−2⋅1=10v_A = 12 - 2\cdot 1 = 10 V,vM=10−2=8v_M = 10 - 2 = 8 V,vB=8+4=12v_B = 8 + 4 = 12 V。节点 B:4 Ω 往下流 3 A = 电流源 2 A + ixi_x 1 A。✓

陷阱

穿过 4 V 源时是从 − 走到 +,是电压升高,所以写 +4+4。还有:ixi_x 流过的那个 2 Ω 不能参与变换,否则 ixi_x 就从图上消失了。