《电路理论基础》习题答案第一章

1、答案1、1 解：图示电路电流得参考方向就是从a指向bo当时间t2s时电流从b流向a,与参考方向相反，电 流为负值。所以电流i得数学表达式为 2A t 2s i = 2s 答案1、2 解：当f=0时 “(0) = (5-9e)V = YV 0 其真实极性与参考方向相反，即b为高电位端,a为低电位端； 当r 8时 w() = (5 9e_x)V = 5V o 其真实极性与参考方向相同， 即a为高电位端,b为低电位端。 答案1、3 解：(a)元件A电压与电流为关联参考方向。元件A消耗得功率为 Pa = a L 则 pA 10W L 2A 真实方向与参考方向相同。 (b) 元件B电压与电流为关联参考方

2、向。元件B消耗得功率为 Pb =呗 则 B 叫 10V 真实方向与参考方向相反。 (c) 元件C电压与电流为非关联参考方向。元件C发出得功率为 Pc =认 则 Pc _10W itr = = -10V c /c 1A 真实方向与参考方向相反。 答案J 4 解：对节点列KCL方程 节点：L-2A-3A=0,得，4=2A + 3A=5A 节点：一心一+8八=0,得心=-L+8A = 3A 节点：-Z2+/3 + lA = O, /2=Z3 + 1A = 4A 节点：-i +/2 +3A-8A = 0,得A = L +3A 8A = -lA 若只求匚可做闭合而如图所示，对其列KCL方程，得 -/2+

3、8A-3A+lA-2A = 0 解得 答案仁5 (1)由KCL方程得 节点： /)=2A lA = 3A 节点： ,4=/i+1A = -2A 节点： /3 =L + 1A = -lA 节点： z2=-1A-/3=0 若已知电流减少一个，不能求出全部未知电流。 由KVL方程得 回路h : W14 = Mp +M34 = 19V 回路人： ul5 = M|4 +u45 = 19V-7V=12V 回路厶： “52 =w5, + 即=-12V+5V=-7V 回路h： “53 = W54 + “43 = 7 V-8V =-lV 若已知支路电压减少一个，不能求出全部未知电压。 答案1、6 解：各元件电压

4、电流得参考方向如图所示。 元件1消耗功率为： 代=一吋=-10Vx2A = -20W 对回路/列KVL方程得 w2 =m,+w4 =1OV-5V = 5V 元件2消耗功率为： p2=u2ix =5Vx2A = 10W 元件3消耗功率为： 卩3 =心=丿3 = 一5 V x （一3） A = 15W 对节点列KCL方程 L=T_i3 = lA 元件4消耗功率为： 內=u4i4 =-5W 答案1、7 解:对节点列KCL方程 节点： i3 =-5A + 7A = 2A 节点： /4 =7A + 3A = 10A 节点： /5 = _右 + L = 8 A 对回路列KVL方程得: 回路4: ux =-

5、/3x10Q + /5x8Q = 44V 回路厶： w2 =z4x15Q + /5x8Q = 214V 答案1、8 解：由欧姆定律得 _30V_g Zi0.5A 1 600 对节点列KCL方程 z = q + 0.3A = 0.8A 对回路/列KVL方程 u = -j x 60Q + 0.3A x 50Q = -15V 因为电压源.电流源得电压.电流参考方向为非关联，所以电源发出得功率 分别为 PH = 30V x i = 30V x 0.8A = 24W Pj = X 0.3 A = -15 V X 0.3 A = -4.5 W 即吸收4.5W功率。 答案1、9 解：(a)电路各元件电压.电

6、流参考方向如图(a)所示。 由欧姆定律得 iR = us/ R = 10 cos(期)V/2A = 5 cos(劲)A 又由KCL得 i = iR-is= (5 cos cot 一 8)A 电压源发出功率为 pu =us i = 10cos(6?/)V - (5 cos vr -8)A = (50 cos2 y/-80cos q/)W 电流源发出功率为 几 s = ss = 10cos(tw/)V 8A = 80cos(6?r)W 电阻消耗功率为 pR = i；R = 5 cos(如 A? x 2Q = 50cos2(d?r)W (b)电路各元件电压、电流参考方向如图(b)所示。 电压源发出功

7、率为 p火=-iQs = _ 10 V x 8 cos(0/) A =-80cos(twr)W 由KVL可得 u = 15 +us = 8cos( cot) x 2Q +10 V = (16cos tvr + 10)V 电流源发出功率为 Pis = uis = 16cos(x) +10 V x 8cos(sx)A = 128cos2 (x)+80cos(6yf) W 电阻消耗功率为 Pr = uRis = 16cos(qF)Vx8cos(初)A = 128cos2(yr)W 答案1、10 解：取电阻元件与网络N电压、电流为关联参考方向如图所示。 对节点列KCL方程 ii = -5A + 3A

8、= -2A 对回路列KVL方程 回路h : /r10Q + 3Ax5Q + MN =-25V + 10V 得 wN=-10V 回路: 1()+ 50 x 3 A + n + 5 A x 500 = 25 V 得 u2 = 280V 网络N吸收得功率 4 = “N x 3A = 30W 电流源发出得功率 耳=2x5A = 1400W 注释：根据电流源得特性，图中与电流源串联得电阻只影响电流源端电压或 者说只影响电流源提供得功率。 答案1、11 解：设各元件电压电流方向如图所示。 =3A 05A = 25A /q 2 A 4Q 对节点列KCL方程 节点： /2=3A-0.5A = 2.5A 节点：

9、 1 = 2 + 3 = 25 A + 2A = 4.5A 对回路/列KVL方程： 10Qx/2+5Qx3A + m = 8V 得 ii = -32V 电压源发出得功率 电=8Vx/i =8Vx4.5A = 36W 电流源发出得功率 =“x3A = 32Vx3A = 96W 答案1、12 解： 4V i = 1A, h = 1Qx2A = 2V 4Q 受控电压源发出得功率 cvs =3/x2A = 3flxlAx2A = 6W 受控电流源发出得功率 /Vccs = -4V X 0.25“ = -4V X 0.25“ = -4V x 0.25S x 2V=-2W 注释：受控电源可能处于供电状态，

10、例如图中得CCVS,也可能处于用电状态, 例如图中得VCCS 答案1、13 解：对回路列KVL方程 回路/: qxlQ = lVq = 1A 回路S: + 2Gx2A = _ri 将u = 6V, q = 1A代入，解得r = 2Q 答案1、14 解：设各元件电流参考方向如图所示。 对回路列KVL方程: 回路/1 : 回路血： 2Qxz = -2V + lV 得 i = -0.5A 对节点列KCL方程： 节点： A=f + i2=0.5A 节点： /3=/ + z2+2Z = -0.5A IV电压源发出得功率： 叶V =lVxi =1VxO.5A = O.5W 与10串联得2V电压源发出得功率

11、： Av.g =2Vx i2 =2VxlA = 2W 2V纯电压源发出得功率： Av = -2V x i3 = -2V x (-0.5A) = 1W 受控电流源发出得功率： tecs =2Vx2/ = 2Vx2x(-0.5A) = -2W , 实际吸收2W功率。 答案1、15 解： (a) 对节点列KCL方程得 i严7 由KVL得 u = uR +us =iR + “s = (1-0)iR + us (b) 由KCL得 由KVL得 u = n0 + Rio =(厂 + R)% =(r + R)(is + /) (c) 由 KCL , h = gih +i = g阴 +i 得初=一-一 i_gR? 由KVL得 u = Rj + ri + R 丄=(r + K+=)i 1-也 注释：图(c)电路中不含独立电源，其“ T关系为比例关系。 答案1、16 解： (a) S斷开吋，电压源得电压、电流及功率与右侧电阻得电压、电流及功率 对应相同；S闭合时，由于中间电阻/?就是并联接入电路，故右侧电阻/?得电压、 电流及功率不受影响。但由于所接入得电阻电流与