电路分析基础第一章习题答案

1、 1 1电路和电路模型I 1晶体管调频收音机最高工作频率约 108MHz问该收音机的电路是集中参数电路还是分布参数电路？解：频率为108MHz周期信号的波长为2.78m3 1086108 10几何尺寸dV+ lltV -题图I 3p=ui,已知其中任两个量可以求得第三个量。10 3W 5mWB, p吸ui5 10 3 1105 10 6W5卩 W103V10 3 Asin 2t 2 sin t cost si ntsi nt 1 3基尔霍夫定律2kV1mA2costAD, uF, iH,P吸uiI 4题图I 4表示某不连通电路连接关系的有向图。KCL方程。-2V110 10 3310 A 1m

2、A4e(W试对各节点和封闭面列出尽可能多的解：对节点123,5,7 ，可以列出以下 KCL方程h 0, i 2 i30,i3i4ie 0, i 4 i50, i7i80根据图示封闭面可以列出以下KCL方程i1i2i4i60片i2i5i 60i 2i4i 60i2i5ie0i3i5i60l - 5题图I 5是表示某连通电路连接关系的有向图。试沿顺时针的绕行方向， 列出尽可能多的KVL方程。题图I 5解：根据回路1,2,5,1,3,6,2,3,4,2,3,5可以列出以下 KVL方程,6,4,5,6,7,8,9,1,2,4,6,1,3,4,5UiU2U5UiU3U6u2u3u40U2U3U6U50U

3、4U6U50U7U9U80U1 u2 u4u60UiU3U4U50说明：按照回路的严格定义，沿回路绕行一周时，不能两次经过同一结点，因此1,3,6,7,8,9，2,3,5,6,7,8,9，4,5,6,7,8,9不是回路。1-6电路如题图1 6所示。已知i15A和ii03A。尽可能多地24A,i3 1A,i45A确定其它未知电流。解：已知部分支路电流，可以根据节点和封闭面KCL求得另外一些支路电流。根据封闭面1的KCL求得i2i1 i3 i424A 1A5A 30A根据节点a的KCL求得i5i1 i724A ( 5)A19A根据封闭面2的KCL求得i6i3 i4 i7 1A 5A (5A)11A

4、根据封闭面3的KCL求得i8i3 i4 i10 1A 5A(3A) 3A根据节点h的KCL求得i9i4 i105A ( 3)A2A根据节点e的KCL求得i11i124A根据节点d的KCL求得i12i 4 5A1 7题图1 6中，各支路电压电流采用关联参考方向。已知6 10V,u2 5V,u43V,Ui 10V, U2 5V,U43V,U6 2V，u7 3V和U12 8V。尽可能多地确定其余支路电压。若要确定全部电压，尚需知道哪些支路电压？4-曲一+ 2V - SV + -+ + +L-rCF-+ 片-题图I 6解：已知部分支路电压，可以根据回路和闭合节点序列的KVL方程，求得另外一些支路电压。

5、usu7 u63V2V5Vu10u2 u6u12u45V 2V 8V 3V14Vu11u2 u6u7u15V 2V ( 3V)10V10V若要求得电压u3,u8,u9尚需要知道其中任意一个电压1 8题图1 8是某电子电路的电路模型，已知u20 7.49V, u50 4.39V和u314.51V。试求电u51, u25和u32。U51U50U014.39V(12 V)7.61VU25U20U057.49V(4.39V)3.1VU32U31U10U02 (4.51V) 12V( 7.49V) 0V1 9电路如题图1 9所示，求支路电流i3、i5、i6。题图I 9解：根据KCL KVL求出各支路电压

6、和支路电流，然后计算各二端元件的吸收功率。i3ii i210A i6 i2 i4 8A 6A 2Ai5 ii i6 4A1 10电路如题图1 10所示，已知ii 2A, i3 3A, ui 10V, U4 5V。试求各二端元+-+Jf2叭Wj=5V10V件的吸收功率。题图I 10解：根据KCL KVL求出各支路电压和支路电流，然后计算各二端元件的吸收功率。piu1i110 220Wp2u2i2(105) 230WPsu3i3(5)(3)15W p4u4i45 ( 2 3)5W 1 4电阻元件1 11各线性电阻的电压电流和电阻如题图1 11所示。试求图中的未知量。解:题图I 111, uRi(2

7、 )110 3V 210 3V 2mV2, uRi (5 )1A5Vu5Vu2V3, i-5mA4,R2R1 103i1A2t,2t.8costV5, uRi(3 )5e15eV6,R42costA1 12各线性电阻的电压、电流、电阻和吸收功率如题图1 12所示。试求各电阻的电压或电流。题图I 12解：(a) uRiP3 2A 6V10W5V(b) uRi.PR(5 ) 3A15V(c) u(d) u.20W 510Vi2A(e)iu10VA(f) i=u 20V4A5AR2R 5(g)iPu10W5A2V(h) i；亍20W52A1 13各二端线性电阻如题图1 13所示。已知电阻的电压、电流

8、、电阻和吸收功率四个量中的任意两个量，求另外两个量。题图I 13解:(a)Ru 10Vi 2AP=ui 10V 2A 20W(b)R 半守 4，P=-ui 12V3A36W(c) u(d) i(e) iiR2A 510V,2P=i R 20Wu5V1A,2P=5WR5RP 10Wu22A, R= 2.5u5VP(f)uP 20Wi 2A10V,20W(2A(g) i(h) i8A,2代2R=P2(5V)40W0.625u PR ,20W 510V1- 15电路如题图1- 15所示。已知i41A ,求各元件电压和吸收功率，并校验功率平衡。题图I 15解:2 1A 2Vi4 1AU4i42V1A

9、2Wi 3i41AU34(1A)4VP3U4i44V(1A) 4WU2U3 U4(4V)2V6Vi26V2A3P2U2i26V2A 12Wi1i2 i3 1A (2A)3AU1103A 30V匕U,130V3A 90Wuu1 u230V6V36Vi13APui136V(3A)108W1 16题图1 15电路中，若i4 2A。求各元件电压和吸收的功率。题图I 15解：U42( 2A)4Vi42AP4U44V (2A)8Wi 3i4 2A42A 8VP3U,48V 2A16WU2u3 u48V 4V12Vi12V4Au?i212V(4A)48W23i1i 2 i34A 2A6A山10(6A)60V

10、P1U1h60V(6A)360Wu5 u260V 12V72Vh6APuh(72V)(6A)432W说明：题图1 12电路是只包含一个独立电压源的线性电阻电路，当电流i4数值增加一倍时，即i4 2A ,电路中各电压以及各电流均增加一倍，而各二端元件的功率增加到原来的4倍。当电流i 4由i4 2A变化为i42A时，各电压电流的符号改变，而功率符号不改变。 1 5独立电压源和电流源1 19电路如题图1 19所示，已知电压源电压 us1 10V，电流源的电流为is2 3A，求此时电压源和电流源发出的功率。is2解:us1i s1 us1is2 10V 3A 30WPS2us2is2( 5i us1)

11、is2( 5 ( 3A) 10V) 3A 75W1 20试求题图1 20各电路的电压uac、udc和uab。IA题图1 20解：(a)u ac51A 5Vudc10(b)u ac5(1A)5VUdc10(c)i6V2A13u ac52A 10Vudc102A1A10Vu ab(5103 )1A 12V(1A)10Vu ab(5103 )(1A)12V20Vu ab(5103)2A24 V (a)(0(b)o卜c4)l节1OA1-21试求题图1-21各电路的电压u和电流i 题图1 21解:(a)10A2A 8A(b)(0(c)5V 20V5V 40V(d)6A(e)(2)0A 2V2V(f)1A

12、)10A 0V型8A51V “2A 1 6两类约束和电路方程1 22已知题图1 18电路中电流i。 1A，求电流源is发出的功率。解:题图1 221-2310V解:用KCL求得 iSio 02 3A用KVL求得 u 1is0 2 (i o 0) 3V 2V电流源发出功率为P uis 5V 3A 15W5V25V电路如题图1- 19所示。试分别求出两个电压源发出的功率。题图1 23先计算电流i ( 25 10)V32 10 3A 2mA(1 5 1.5) 10-25V电压源发出的功率为 p ( 25V) ( 2mA) 50mW 10V电压源发出的功率为p (10V) ( 2mA) 20mWD20

13、V,V212V 和 V31 24电路如题图1 24所示。试用观察法求各电流源电压和发出的功率。题图1 24解:i15A1A6AUad8V 3(6A)10VPuda5A10V 5A50Wi25A1A3A(6A)3AUab12V4(3A)24VPuba1A24Wi32A3A1A4AUbc 10V2 (4A)2VPucb2A4WUacuabubc24V 2V22VP ulac 3A22V3A 66WUdeudaubc10V 22V12Vp Udc1A12V1A12W1 25电路如题图1 25所示，已知电位 Vi18V。试用观察法求各支路电流。V1 V320V18V9Ai2V1 V2 8V-224Ai

14、3i5V1 5V3V340V215V5Ai4V2212V6A22V211Ais 2A 1 7支路电流法和支路电压法1 26列出题图1 26电路的支路电流法方程组。题图1 26解：i1i3i40三个KCL方程i4i5is0i1i2i50(5)i1(1)i4(1)i50三个KVL方程(2)i3(1)i4(3)is14V(1)i2(1)i5(3)is2V 1 8分压电路和分流电路1-29电路如题图1 29所示。求电路中的各电压和电流。UiU312V2V, u212V 6V12V4Vii0.5S10.5S -S -S3618A9Ai20.5S S3618A6Ai318A 3A1 10.5S -S -S362A，求电阻R