浙大远程教育电路原理离线作业(2015年春)

1、浙江大学远程教育学院电路原理课程作业姓名：学 号：年级：学习中心：第一章1.1. 在题图1-1中,若电压源，电阻，试在图示参考方向下求支路电流。解：I =- US/R = -1 (A)题图1-11.2. 求图1-2各支路中未知量的值。解：a中，4=10-2R，R=3，b中，U=10+2*2=14V,c中，10=U-2*2，U=14V题图1-21.3. 在题图1-3a、b所规定的参考方向下，若电压和电流的代数值均为正，试分析两个网络实际发出还是吸收功率？解：图a中，P=UI0，吸收功率，图b中，P=U*(-I)0，发出功率。题图1-31.4. 题图1-4是一个简化的晶体管电路，求电压放大倍数，再

2、求电源发出的功率和负载吸收的功率。解：Uo=IoRL，IO= -KIIi题图1-4Uo /Ui = -KIIiRL/IiR = -KIRL/R电源发出的功率P=Ui Ii负载RL吸收的功率P=UOIO = (-KIRLUi /R)*(-KIIi) = KI2 RLUi Ii/R1.5. 题图1-5所示电路中，电流源，电阻，求电流。题图1-5解：此电路为对称电路，所求电流支路两端电压为0，所以IO = 01.6. 题图1-6所示电路中，已知电流源发出功率为4W，试求电阻R的值。题图1-6解：电流源发出功率为4W，所以电路总等效电阻为4，R=21.7. 题图17所示电路中，电压源分别为6V，=8V

3、，R=7，试求电流I。题图1-7解：由图可知，U=E1+E2，I=U/R=( E1+E2)/R=2A1.8. 在题图18所示电路中，已知电流源2A，1A，R=5，1，2，试求电流I、电压U为多少？题图1-8解：如图：I = IS1 + IS2 = 3 (A ) ,U = I*R =15(V）1.9. 题图1-9所示电路中，电流源及其内阻为定值，改变负载电阻R，求R为何值时它可获得最大功率，最大功率为多少?解：如图：I = IS*R0/(R0+R) , 当R=R0时可获得最大功率，所以电阻R的最大功率题图1-9P = I2 R =(IS/2)2 R=IS2 R0/41.10. 题图1-10电路中

4、，=0.5A，=1A，控制系数r=10，电阻R=50。方框内为任意电路(设不短路)，试求电流I ？题图1-10解：如图 ：I1 = IS1 ,所以电阻R的电压U = rI1 =5 VI = U/R - IS = -0.9 A1.11. 电路各参数如题图1-11所示，求输入电阻。(b)（a）题图1-11解：图a , Ri = U/I =(I+3I)R/I =4R =8 图b ,Ri = U/I = (2I 3I )/I = -1 1.12. 电路各参数如题图1-12所示，试求电流I为多少？题图1-12解：如图得，6 电阻上的电压为1V ,所以电流I1=1/6 1 与3 并联上的电压为1V，所以电

5、流I2 =4/3I = I1+I2 =1.5 A 1.13. 题图1-13所示电路中，电压源E1=24V，E2=20V，=50，R=50，R1=500，试求和U。题图1-13解：I1 = (E1-E2)/R1 = 1/125 AU = I1*R= 20V Uab = E2 U = 0 V1.14. 题图1-14所示电路中，已知电流表的读数A1=5A，A2=1A，试求电压源E的值及流经电压源的电流I为多少？题图1-14解：两并联电阻，阻值相等，所以支路电流也相等I = -（5 2*2*1 ）= -1 A E = 4 * (0.5+0.5) =4 V1.15. 如题图115所示电路中，发出功率为3

6、6W，电阻消耗的功率为18W，试求、的值。题图1-15解：电阻消耗的功率为18W，所以R1的电流I1 = 3A , US= 6 V ,电路总电阻R = 1 , 所以R3=US/2=3R2 = 6 1.16. 题图116所示电路中，电压源E=12V，电流源100mA，电压控制电压源的控制系数1，20，100，试求和电流源发出的功率。题图1-16解：U1 = E*R1/(R1+R0) = 10 VU1= 10V Uab = 20V电流源发出的功率 P = 1 W第二章2-1、题图2-1所示电路中，已知=1，=3，=2A，试求各支路电流。解：-I1-I3+Is2=0I1R1-Us1-Us3-I3R3

7、=0代入已知量得:I1+I3=2I1-3I3=30题图2-1求得：I1= 9A，I3= -7A2-2、题图2-2所示电路中，已知=1，=2，=1V，=1A，试求支路电流。题图2-2解：Im1(R1+R2)-E3-Im2R2=0 Im2(R2+R4+R5)-E4-Im1R2-Im3R5=0 Im3=-Is6代入已知量：3 Im1-2 Im2=1 ；4 Im2-2 Im1- Im3=1 ；Im3=-1求得：Im1=0.5 ；Im2=0.25 因：I2= Im2- Im1=-0.25A2-3、题图2-3所示电路中，已知，试用支流法求各支路电流。题图2-3解：如图：I1=Is1；-I1-I2+I3=0

8、；-I3-I4+I5=0；I2R2-Us2+I3R3+I5R5=0；I4=Is4代入已知量：I1=2，-I2+I3=2，-I3 +I5=4，I2+3I3+5I5=2；I4=4I3=-16/9；I2=-34/9；I5=20/92-4、题图2-4电路中，已知=2,=1,=3,=4,=6A,=1A,试求支路电流和。 题图2-4 解：参考方向如图Im1=-Is4;Im2=Is5;Im3(R1+R2+R3+R7)-Im1R1-Im2R2-Im4(R1+R2+R3)=0Im4(R1+R2+R3+R4+R5+R6)+Im1(R1+R4)+Im2(R2+R5)-Im3(R1+R2+R3)=0代入已知量：10I

9、m3-6Im4=-11;4Im4-2Im3=5得：Im4=1;Im3=-0.5I6=Im4=1AI7=-Im3=0.5A2-5、在题图2-5所示电路中，已知6V,=8V,1.8A,=30,=60,=20, 参考点已标明，试求节点电压和电流源、电压源发出的功率 。 题图2-5解：图中电路只含有两个节点，依据齐二曼定理得Ua=(Us1G1-Us3G3+Is)/(G1+G2+G3),代入已知量计算得Ua=16V又如图：I3=(Ua+Us3)/R3,I4=Us3/R4,Is3=I3+I4所以电压源Us3发出功率 Pus3=Is3*Us3=12.8W又因电阻R5两端电压U5=Is*R5=36V ,Us=

10、Ua+U5=52V所以电流源Is发出的功率PIs=Us*Is=93.6W2-6、 在题图2-6所示电路中，已知：， ，用节点电压法求支路电流。题图2-6 解：依据齐尔曼定理，U2=(Us1/R1-rI2/R3)/(G1+G2+G3);U1=Us1;U3=-rI2;I2=U2/R2代入已知量求得：I2=1/15，因：I1=I2+I3=1/3A2-7、在题图2-7所示电路中，已知12V，1A，=2.8，10，=5，求电流及电压源发出的功率。 题图2-7解：如图U1=Us;I1=U2/R1U2(G1+G2+G3)-U1G2-U3G3=0U3(G3+G4)-U2G3=I1+Is代入已知量得U2=10，

11、所以I1=1AI2=(U1-U2)/R2=0.4APus=Us*(I1+I2)=12*(0.4+2.8*1)=38.4W第三章3-1、在题图3-1所示电路中，已知：， 试用叠加定理求支路电流。 题图3-1解：1、电压源单独作用下，R3与R4串联，R1与R5串联，然后两者组成并联电路，所以电路总电阻R=(R3+R4)* (R1+R5)/( R3+R4+R1+R5)=80/6I3=-(Us2/R)* (R1+R5)/( R3+R4+R1+R5)=-0.1A2、电流源单独作用下，R3与R4并联，R1与R5并联，然后两者组成串联电路，所以电路总电阻R=(R3R4/(R3+R4)+ (R1R5(R1+R

12、5)=15I3=-Is6*R4/(R3+R4)=-1A所以I3=I3+I3=-1.1A3-2、在题图3-2所示电路中，已知：1A，9V，R=6，试用叠加定理求各支路电流。题图3-2解：1、电压源E1单独作用下，可知I1=I4，-I3=-I2=I5此时电路电流I=E1/(0.5R+R)=1，所以I1=I4=1A, I3=I2=-1/2A,I5=1/2A2、电压源E2单独作用下，I1=I4= I2，-I3=I5此时电路电流I=E2/(0.5R+R) =1，所以I1=I4= I2=1/2A, I5=1A, I3=-1A3、电流源Is单独作用下，三个电阻R组成并联电路，I5=I1+I2，I4=-(I2

13、+I3)所以I2=I3=1/3A,I5=2/3A，I4=-(I2+I3)=- 2/3A,I1=1/3AI1=1+1/2+1/3=11/6，I2=-1/2+1/2+1/3=1/3，I3=-7/6，I4=5/6，I5=13/63-3、在题图3-3所示电路中，已知：2A， 试用叠加定理求电压的值。解：1、电压源单独作用下，U1=US5*R1/(R1+R2)=20/32、电流源单独作用下，U1=-(IS6*R2/(R1+R2)*R1=-40/3所以U1=U1+U1=-20/3V题图3-33-4、 题图3-4所示电路方框内为任意线性有源电路。已知5V，1A，U=15V，若将极性反一下，则U=25V；若将

14、极性和的方向都反一下，则U=5V，试问若将的方向反一下，U为多少？题图3-4 解：由线性定理可知，U=GE+BIs+U,U即为方框A内不变电压所以可列出方程组：5G+B+U=15-5G+B+U=25-5G-B+U=5求得G=-1，B=10，U=10所以将Is的方向反一下，U=-5-10+10=-5V3-5、在题图35所示电路中，P为无独立源的电阻网络（可以含受控源），设ES1V、IS0A,，测量得I=4A。问ES3V、IS0A时，I为多少？ 题图35解：Is=0即等效电流源不作用由线性原理可列方程 I=GE,求得G=4所以Es=3V、Is=0A时，I=4*3=12A3-6、题图36所示电路中，

15、A为线性有源网络，I12A，I2=1/3A，当R增加10时，I11.5A，I2=0.5A，求当R减少10时，、为多少？题图36解：设电阻R由常数电阻R0和可变电阻R串联组成，则电路可等效变化为诺顿等效电路如左图，由题可列方程组2=Is*(R0/(R0+R)1.5=Is*(R0/(R0+R),求得R0=30所以R=-10时，I1=2*(30/(30-10)=3A由替代定理电路等效变换为右图，由叠加定理I2=aI1+Ia代入已知量可得1/3=2a+Ia,1/2=1.5a+Ia,解得a=-1/3,Ia=1A所以当R减少10时，I2=-1/3*3+1=0A3-7、题图37所示电路中，已知=10V，=7

16、V，4V，5，=7，20，=42，2，试求它的戴维南等效电路。解，如图，戴维南等效电阻即为R2与R4并联，R1与R3题图37并联，然后两者串联，R0=R2R4/(R2+R4)+ R1R3/(R1+R3)=12E0等于R4，R3,与E3的电压和E0=(E2/(R2+R4)*R4+(E1/(R1+R3)*R3+E3=18V3-8、题图38所示电路中，已知40，=8, 3，=16，1000mA，R任意变化，试问：R为多少时，在R上消耗的功率最大？R为多少时，通过它的电流最大？R为多少时，其上的电压为最大？ 解：1、当R=R0时，在R上消耗的功率最大题图38所以，R0=(R2*(R1+R4)/(R2+

17、R1+R4)+R3=10如图可知，R1、R2、R4三个电阻组成电路，将其转换为Y型然后求R12与R3上的电压即是E0由星三角转换公式求R12=R1*R2/(R4+R1+R2)=5，所以E0=Is*(R12+R3)=8VPmax=E02/4R0=1.6W2、当R=0时，通过它的电流最大，Imax=E0/R0=0.8A3、当R=时，通过它的电压最大，Uax=E0 =8V3-9、电路如题图39所示，A为有源一端口网络，已知10V，=2，4，当开关k打开时，电流，当开关k闭合时，电流A，求出有源一端口网络A的戴维南等效电路。 题图39解：当开关K 打开时，网络A的戴维南等效电压U0就等于电阻R2上的电

18、压，所以U0=US1*R2/(R1+R2)=20/3V当开关K闭合时，网络A的短路电流Id=I3-I2=8-5=3A所以网络A的戴维南等效电阻R0=U0/Id=20/93-10、电路如题图310所示，已知1A，=2，3，1s，求出a-b戴维南等效电路。 题图310解：如图，Is1=U2/R2+gmU2所以求得U2=-2V，Uab等于R3与R2上的电压和Uab=U2+(- gmU2R3)=-8V用外加电流源法求其戴维南等效电阻R0，如图Is=1A，所以U2/R2+ gmU2=1U2=-2V，Uab=(U2/R2)*(R2+R3)=-5VR0= Uab/ Is=-53-11、电路如题图311所示，

19、试求诺顿等效电路。题图311解：等效电阻Rd即6与12两电阻并联，Rd=4将电路简化如图，所以Id=3+1=4A3-12、题图312a所示电路中，N为纯电阻网络，图314b所示电路中，。求电流。ab题图312第四章4-1 正弦电压，求：（1）振幅、初相位，频率和周期值；（2）当和时的电压瞬时值。解：因U=Umsin(wt+)，所以振幅Um=311, =/6,周期T=2/w=0.02S,f=1/T=50Hz当t=0时，u=311sin(/6)=155.5V当t=0.015S时，u=311sin(2/0.015+/6)=-269V4-2 正弦交流电压的振幅为200V，变化一次所需时间为0.001s

20、，初相位为60，试写出电压瞬时表达式。解：W=2/T=2000u=Umsin(wt+)=200sin(6280 t-60)4-3 有一正弦交流电流，它的有效值为10A，频率为50Hz，若时间起点取在它的正向最大值处，试写出此正弦电流的瞬时表达式。解：由题I=10A,f=50Hz,所以Im=102,W=2f=100=314时间起点取在它的正向最大值处，即初相位为/2i=102sin(314t+/2) A4-4 一组同频率的正弦量， 。试写出电压和电流的向量表达式。解： ，向量表达式 ,4-5 一条串联支路中包含二个元件，第一个元件的电压,第二个元件的电压，试求支路电压。解：由题可知，=+=+=4

21、-6 二条支路并联，已知总电流，支路1的电流，求支路2电流。解：由题可知两电流的向量表达式,=所以4-7 二个正弦电压的频率均为50Hz，它们的相量分别为 试写出和的瞬时表达式。解: f=50Hz,所以W=2F=314，=+=，4-8 线性电阻，其上加正弦交流电压，测得电阻消耗功率为3kW，求正弦交流电压的有效值。解P=3000W=Um*Um/R所以正弦交流电压的有效值Um=300V4-9 电阻，电阻，将二电阻串联后接在220V, 50Hz的电网上，试求各电阻上的电压值及电阻消耗的功率。解：U1=US*R1/(R1+R2)=88V, U2=US*R2(R1+R2)=132V,电阻R1上消耗的功

22、率P1= U1*U1/R1=88*88/20=387.2W电阻R2上消耗的功率P2= U2*U2/R2=132*132/30=580.8W4-10 一个线圈的电阻，电感L=50mH，接到220V, 50Hz的正弦交流电路中，求线圈的阻抗Z和流过线圈的电流，并画出相量图。解：阻抗Z=RL+jwL=10+j314*50*10-3=10+j15.7 IL=U/Z= /(10+j15.7) =11.8A4-11 一个电阻与一个线圈相串联，已知电阻值，线圈电感，线圈电阻，外加电压，求流过线圈的电流i, 电阻上电压及线圈二端电压。解：由题的阻抗Z=R+RL+jwL=30+j31.4I=/z, 4-12 电

23、阻，与一个线圈相串联（线圈包含电感L与电阻），测得电阻R上电压，线圈二端电压外加电压，试求线圈的参数和L的值。（电压频率）解：因，所以电流4-13电路如图所示，已知 求电流。解：写的回路电压方程所以A4-14 对称三相电路如图所示，已知 求负载的相电流Iab。解：将负载转换成Y型接法，所以。所以线电流Iab=所以相电流4-15电路如图所示，已知电源电压 , 开关闭合时,电流等于零。开关打开时，电阻电压等于电源电压。求电感的值。解：开关闭合时，电路阻抗，开关打开时,电路阻抗，电阻上的电压，即，4-16电路如图6所示，已知 求电压。解：4-17对称三相电路如图7所示，已知相电压 求三相电源发出的有功功率P。解：先将负载转换成Y型接法，然后求单相有功功率三相电源发出的有功功率4-18 RLC串联谐振电路中，已知R=100W，L=0.1H，C=0.1mF，则电路谐振角频率0和品质因素Q为解：4-19对称三相电路如图所示，已知 求电流的值。解：电源负载都为Y型接法，所以因为Z0在电源和负载的中线上，所以两端电压为0，I0=0A