《电路原理》(张燕君版)第1章习题.pdf

第一章第一章习题习题 作业 作业 1 2 3 b c 5 8 10 更正 更正 1 4 题 题 FC 6 改为改为FC1 其答案第 其答案第 3 问 当 问 当st1 时 时 5 0 1 JW 其它不变 其它不变 非常抱歉 给大家添麻烦了 非常抱歉 给大家添麻烦了 ps 老师会老师会 在这里看你是不是抄答案的在这里看你是不是抄答案的 老师不说老师不说 就当就当 6uf 做做 1 1 已知如题 1 1 图所示电路中 4 5 8RAIVU ss 求各元件的电流 电压和功率 R s U R s I s U s I a b c 题 1 1 图 注意 由于参考方向选择的问题 此题各元件电流 电压答案不唯一 但功率唯一 解 a 设各元件上电压 电流的方向如下图所示 根据 KVL 得 s U R UR I 0 Rs UU 即 VUU Rs 8 根据欧姆定律有 A R U I R 2 4 8 电压源的功率 WIUP sUs 1628 发出 16W 电阻上的功率 WRIPR16422 2 吸收 16W b 由图得 VRIUA s 2045 5II s I R s I U 则电流源的功率 WUIP sIs 100205 发出 100W 电阻上的功率 WIPR10045R 22 吸收 100W c 由图 c 可知 流过电压源的电流为A5Is 而电流源两端的电压为VUs8 则 电流源的功率为 WUIP ssIs 4085 吸收 40W 电压源的功率为 WUIP ssUs 4085 发出 40W 1 2 题 1 2 图中0 5 0 2H 0 001FRLC 2 A t s ie 0 0 c u 求0 t时 R u L u C u R u L u C u S iR L C 题 1 2 图 解 由图知 VeeiRu tt sR 22 5 05 0 Vee dt di Lu tts L 22 4 0 2 2 0 Ve e de di c uu t t t t 2 0 23 0 2 0 CC 500500 2 1 10 0 001 1 0 1 0 1 3 求题 1 3 图中各元件上的电流 电压和功率 10 A5 V10 V10 A5 2 a b 10V 5A 2 2 10V 5A 2 2 c d 题 1 3 图 注意 由于参考方向选择的问题 此题各元件电流 电压答案不唯一 但功率唯一 解 a 由题图 1 3 a 所示电路知 流过电压源 电阻的电流为电流源电流 5A 设电阻 电流源两端电压如下图所示 10 A5 V10 R U U I 60V5010U 50V510UR 电阻的功率为 WIPR502015R 22 吸收 250W 电流源功率为 WP s I 300560 发出 300W 电压源功率为 WP s U 50105 吸收 50W b 设题 1 3 图 b 所示电路中各元件电压 电流如下图所示 则由电阻的电压电流关系 得 Is U V10 A5 2 R U s I IR 5A 2 10 2 U I R R 由 KCL 得 0III SSR 10A5 5 I II SRS 由 KVL 得 0V1UU R 则电压源功率 WP s U 10010 10I10 s 发出 100W 电流源功率 WP sIs 50510IU 吸收 50W 电阻功率 WIUP RRR 50501 吸收 50W c 设题 1 3 图 c 所示电路各元件电压 电流如下图所示 U 10V 5A 2 2 s I 1 R U 2 R I 2 R U 1 R I 则 由欧姆定律得 5A 2 10 2 U I 1 1 R R 10V52U 2 R 由 KCL 得 A s 055III 5AII 12 2 RRs R 由 KVL 得 VUUU RR 022525 12 则电压源的功率为 WUP sUs 0010Is 发出 0W 电流源功率为 WP s I 100520IU 2 R 发出 100W 两个电阻的功率分别为 WP RR 50510IU 111 R 吸收 50W WP RR 50510IU 222 R 吸收 50W d 题 1 3 图 d 所示电路中各元件电压 电流如下图所示 I2 10V 5A 2 2 U1 s I 1 I 2 U U 由电阻元件的伏安特性 欧姆定律 得 5A 2 10 2 U I 2 2 由 KCL 得 A s 1055III 5AII 21s 1 由 KVL 得 V0 1025 U2 IUUU s121 因此得电压源的功率 WUP sUs 1001010Is 发出 100W 电流源的功率 WP sIs 050IU 吸收 0W 电阻的功率 WP05510IU 111 吸收 50W WP05510IU 222 吸收 50W 1 4 已知 已知 FC1 流过该电容的电流波形如图 1 4 所示 求初始电压为 0V 时 Ai 1 t s 0 1 2 2 题 1 4 图 求 求 1 电容电压 tu波形 2 电容吸收的功率 tp 3 sst2 1时的电容的储能 解 1 tu波形 我们知道 t dtti C utu 0 1 0 因此可以先写出 i t 的函数方程 st st st tti 2 21 10 0 42 1 当st10 时 ttdtutu t 01 C 1 0 0 而Vu1 1 当st21 时 44 4 1 42 1 1 2 1 2 1 ttttdtt C utu tt 而 Vu04242 2 2 当st2 时 0000 2 2 t dtutu 所以 函数 tu为 st st st tt t tu 2 21 10 0 44 2 tu波形为 Vu 1 0 1 2 t s 2 tp 因为 st st st tti 2 21 10 0 42 1 st st st tt t tu 2 21 10 0 44 2 而 st sts st ttt t titutp 2 21 10 0 1624122 23 3 sst2 1时的储能 因为0 0 u 所以0 0 2 1 0 2 CuW 当st1 时 Vu1 1 5 011 2 1 1 2 1 1 22 JCuW 当st2 时 0 2 u 0 2 2 1 2 2 CuW 当 t时 0 u 0 2 1 2 CuW 1 5 如题 1 5 图 a 所示电路中 L 4H 且 i 0 0 电压波形如题 1 5 图 b 所示 求当 t 1s t 2s t 3s 和 t 4s 时电感电流 i 4H u i 10 10 O 123 4 5 u V t s a b 题 1 5 图 解 根据图 b 可知电感电压 tu函数表达式为 s4 s4s3 s3s2 s20 0 0 4010 0 10 0 t t t t t t tu 根据图 a 关联参考方向以及电感元件 i u积分关系有 t 1s 时 A 5 210 4 1 10 4 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 tdtdttu L ii t 2s 时 A 510 4 1 10 4 1 0 1 0 2 2 0 2 0 2 0 tdtdttu L ii t 3s 时 A 50 4 1 5 1 2 3 3 2 3 2 dtdttu L ii t 4s 时 A 75 3 4010 4 1 5 1 3 4 4 3 4 3 dttdttu L ii 1 6 求题 1 6 图中所示电路的伏安特性 即 u i 关系 u i s u R u i s u R u i s u R u i s u R a b c d 题 1 6 图 解 由 KVL 得 对于图 a s uRiu 对于图 b s uRiu 对于图 c s uRiu 对于图 d s uRiu 1 7 如题 1 7 图所示的电路中 56 1A 2A II 求电流 321 III 和 4 I 1 I 6 I 5 I 4 R 3 R 5 R 2 R 1 R 6 R a b c 2A 1 2I 4 I 3 I 2 I 题 1 7 图 解 规定出各电阻元件中的电流参考方向 对图中虚线围成的封闭面列 KCL 方程 有 1156 220IIII 56 1 21 A 33 II I 根据 KCL 对结点 a 有 216 17 2A 33 III 对结点 b 有 325 74 1A 33 III 对结点 c 有 41 15 22A 33 II 1 8 求题 1 8 图中 0 u与 S u 的关系 并求受控源的功率 us Rs i1 u1 u1 RL iL uo 题 1 8 图 解 SS uuuuui 0 1011 L S L S SL R u R u uiup 2 0 发出功率大小为 L S R u 2 L S L R R u R u p L 2 2 0 吸收功率大小为 L S R u 2 1 9 求题 1 9 图中各元件的功率 4 3A 2u u1 u 题 1 9 图 解 Vu 1243 Vuuu 122 1 WuP A 363 13 吸收 36W W u P 36 4 2 4 吸收 36W WuP 7232 受控源 发出 72W 1 10 已知如题 1 10 图所示电路中 Us 6V 3R3R 5R 21 求电流 1 i和电压 3 u 1 R S U 3 R 2 R I1 I2 2I1 U3 题 1 10 图 解 规定电流 2 I的参考方向如图 由 KCL 和 KVL 有 S2211 121 UIRIR 2III 代入数据 有 63I5I II 21 21 解得 I1 3A 则 U3 2R3I1 18V 1 11 已知如题 1 11 图所示电路中 I1 0 5A 试计算电路中受控电流源的端电压 受控电 流源的电流及电阻R 2V 1 2I 2 1 3U 2 1 U R 1 I 2V 8 题 1 11 图 解 设受控电流源的端电压为 U 受控电压源的电流为 I 方向如图所示 2V 2 2 1 3U 2 1 U