西北工业大学电路基础答案1

1、西北工业大学 电路基础答案Part1第五章5-1     已知、。试写出相量、，写出相量图，求相位差。   答案      解：                     图   题5-1        

2、0;                                                     

3、        相量图如图5-1所示。5-2   已知、。试写出他们所代表正弦电流的时域表达式，画出相量图，并求相位差。      答案      解：                    图   题5-2 

4、                                                   

5、0;                                          相量图如图5-2所示。5-3     已知，。求的时域表达式。 答案   

6、0;    解：                                                

7、;                                                   。5-4

8、0;    图题5-4所示电路，已知电压表、的读数分别为3V,4V。求电 压表V的读数。                                            &#

9、160;           图     题5-4 答案                                     

10、                                                   

11、;    解： (a) 5-5    图题5-5所示电路，已知电流表、的读数均为10A。求电流表A的读数。                                    &

12、#160;                                       图    题5-5 答案        解：设，则&

13、#160;         (a)。                         A的读数为               &#

14、160;            A的读数为0。5-6    图题5-6所示正弦稳态电路，已知电压表、的读数分别为V、60V、100V。求电压表V 的读数。                           &

15、#160;                    图     题5-6         答案        解：设  ，则          

16、;                           电压表的读数为50V5-7     图题5-7所示正弦稳态电路，已知电流表、的读数分别为5A 、3A 、4A求的读数。           &#

17、160;          图     题5-7 答案                                        

18、60;                                                 

19、60;                解：   设 ，则：                                  &#

20、160;                            即：的读数为8A或0。   5-8   求图题5-8所示电路中电压表V的读数。            &#

21、160;                                                 &#

22、160;                                         图     题5-8 答案    

23、60;   解：设 ，则                  即V的读数为30V。                  即V的读数为70V。        

24、0;                                      即V的读数为50V。              &

25、#160;         5-9   求图题5-9所示电路中电流表A的读数.。                                图     题5

26、-9 答案       解:        则                                      

27、0;                  即:电流表的读数为5A或1A。                               

28、;                                                  

29、;                                5-10     图题5-10所示电路,求。             &#

30、160;                       图     题5-10 答案        解:               

31、0;                                                    &

32、#160;           电路频域模型如图5-10所示。                                       

33、                                                    

34、60;   5-11   求图题5-11所示电路的输入阻抗Z。                                        图   题5-11 答案  

35、        解:      外加电流,则                                       

36、;                                              5-12   图题5-12所示为测定电感线圈参数R、L的电路,电源

37、频率。求R.,L。                                         图     题5-12 答案    &#

38、160;   解:  设       则                                        

39、                                                    

40、60;                                                    

41、                     5-13    图题5-13所示电路,已知、。求方框内最简单的 串联组合元件。                       &#

42、160; 图   题5-13 答案         解:                                          

43、                                                      。

44、5-14    图题5-14所示电路,已知电流表的读数为10A,电 压表的读数为100V。求A和V的读数。                                       

45、60;           图   题5-14 答案         解:   设  ,    则                      

46、;                           。                           

47、0;                                           即: A的读数为10A,V的读数为。5-15     图题5-15所示电路,已知、。求电路

48、的等效阻抗和各元件的电压、电流,画出相量图。                            图   题5-15 答案     解:  原电路的频域模型如图5-15(a)所示.          

49、;    等效复阻抗                                                 &

50、#160;                                                      &

51、#160;                                                  相量图如图5-15(b)所示。  

52、60;                                           图   题5-155-16    为了使电感线圈中的电流落后于,常用

53、 图题5-16所示电路。已知,求R.。                       图   题5-16 答案         解:                

54、0;                                                     

55、       即               若使 落后于 ，则应有：                               

56、0;         此时    。   5-17   图题5-17所示，已知，。调 节电位器R使伏特计指针为最小值，此时，。求伏特计指 示的数值和电容C。                         &#

57、160;              图   题5-17 答案         解：,     ,                     &

58、#160;                      当改变使最小时，必有                              

59、60;             即：                                        &#

60、160;          .5-18      图题5-18所示电路，欲使R改变时I值不 变，求L 、C 、之间应满足何关系？                              图 

61、0; 题5-18 答案        解：                                             

62、0;                                                      

63、;   5-19     图题5-19所示电路，已知,。求。                                     图   题5-19 答案 解： 网孔

64、电流方程为：                                    解得：                  &#

65、160;       5-20    图题5-20所示电路，可调电阻r的中点接地，。试证明电位、大小相等、相位依次相差。                              图   题5-20 答案   

66、   证：                                                    

67、60;                    。                    可见、大小相等、相位依次相差。       5-21    图

68、题5-21所示电路，求。                                    图   题5-21 答案 解：移去待求支路a-b,如图5-21（a）所示。      

69、0;                                       作戴维南等效电路，并接入移去支路，如图5-21(b)所示。           

70、0;                                                     

71、                  图   题5-215-22   图题5-22所示电路，。求各支路电流，并作出相量图。                      图   题5-2

72、2 答案       解：                                               

73、                           相量图如图5-22(b)所示。                        图 题5-22(b

74、)5-23       图题5-23所示电路，已知，落后于，电路的消耗功率。求U、I及动态元件的参数值。                                  图   题5-23 答案   

75、;      解：                                              

76、                                                      &

77、#160;                                                   

78、0;                                          5-24     图题5-24所示电路，Z可变，求Z为何值时可获得最大功率，为多大,此时为多

79、大?                                  图   题5-24 答案              解:  

80、0; 移去Z:                                   作戴维南等效效电路,并接入移去的支路,如图5-24(b) 所示.。              根

81、据最大功率传输电路。时,Z可获得最大功率,且。                                               

82、                                 图   题5-24    5-25    图题5-25所示电路，,Z可变,求Z为何值 时可获得最大功率，为多大？  

83、0;                                     图   题5-25 答案       解:移去Z:       

84、;                        图   题5-25                       

85、60;                                                     

86、;                                                   

87、60;                                                   &

88、#160;                                                  

89、                   作等效戴维南电路,并接入Z,如图5-25(c)所示。                             &

90、#160;                                                   

91、;          5-26     图题5-26所示电路，已知，。今手头只有电容器,试求在与R为定值时,在R与电 源之间连接一个什么样的电路,才能使R获得最大功率,算出元件值,画出电路图。                         

92、;                      图   题5-26 答案        解:                为使R获最大功率,首先给R并联电容,则 

93、0;                               其中:               使 ,可求得         

94、0;      其次为使,给并联组合与之间串联一个电容,并使                              电路结构如图5-26（b）所示。              

95、           图  题 5-26(b)窗体顶端  第六章       三相电路窗体底端6-1   已知对称三相电源线,平衡三项负载每相的阻抗。求负载为星形连接和三角形连接时的相电流，线电流和三相总功率，并画出相量图。     答案           解：  &

96、#160;                                                     &#

97、160;                                                  &

98、#160;        设 则：                                             

99、60;                                      相量图如图6-27（a）所示。             （

100、2）当负载为三角形联接时：               设， 则：                                  

101、60;                     相量如图6-27（b）所示。                            

102、;  6-2   两组平衡负载并联如图题6-2所示。三角形联接的负载功率为10千瓦，功率因数为0.8（电感性）;星形联接的负载功率为10千瓦，功率因数为0.855；端线阻抗。   欲使负载端的线电压有效值保持为380V，求电源线电压应为多少？                          

103、60;  图题6-2 答案         解： 三角形负载              星形负载                        电路为对称三相电路，将形联接负载变换

104、为星形联接负载。并可取出一相计算，现取A相，设A相负载相电压则                                              

105、60;    电源相电压                                               &

106、#160;                                                   

107、0;              电源线电压                     窗体顶端               第七章   

108、60;      耦合电感与理想变压器窗体底端7-1         图题7-1所示电路，求和。 答案         解：7-2        图题7-2所示电路，。      求和耦合系数K。 答案        解：因，故得 

109、;                                                     &

110、#160;                                 7-3       耦合电感，。求它们作串联、并联时的各等效电感。答案 解：两电感串联时：       

111、  a)顺接：        b)反接： 窗体顶端 两电感并联时：窗体底端         a)同名端同侧：        b)同名端异侧： 7-4      图题7-4所示为变压器电路，已知V。今测得。求两种不同连接法时伏特计的读数。        

112、0;                              图   题 7-4答案        解：   得        

113、                                  所以电压表的读数为0V。                

114、60;    ,，由图（b）所示                              所以电压表的读数为。7-5       图题7-5所示示电路，。（1），求、；（2），再求、； 答案     

115、;   解：(1)                                               

116、0;          解得                                          

117、;                     （2）                             列方程组: 

118、                                       解得              

119、                                  7-6       图示电路,。求。 答案        解：    &

120、#160;                                                   

121、;                                         由图7-6(b),得          

122、60;                        7-7      图题7-7所示电路,，求 i1(t)。 答案       解:              

123、;                                                     &

124、#160;                       7-8    图题7-8所示电路,求a、b端的等效电感。 答案             解: 图7-8(a)等效为图7-8(b)       &

125、#160;                                 7-9       图题7-9所示电路,。求两个电源发出的功率。 答案       解: 设变压器两边的电压相量分别是、,电

126、流相量分别为、。则有                                                   

127、0;                 7-10   图题7-10所示电路,为使R获得最大功率,求n及此最大功率。 答案        解：设理想变压器两端电压分别为、，电 流为、，方向如图所示：             列方程组得：   &

128、#160;                                                  

129、                                                   

130、0;                                                   &#

131、160;            7-11      图题7-11所示电路,欲使电阻获得最大功率，n应为何值？最大功率多大？ 答案        解：根据图（b）求开路电压                  因为,

132、0;                                           根据图（c）求，得 根据最大功率传输定理要使电阻获得最大功率     

133、        7-12 图题7-12所示电路，求电阻的功率。 答案 解：             电阻在图（b）中等效为：                电阻在图（b）中等效为：        &#

134、160;                                                   

135、                         7-13       图题7-13所示电路，非线性电路的伏安特性为。求电压表的读数（电压表的内阻抗认为无穷大）。 答案        解：因为电压表内阻为无穷大，所以理想变压器开路。  &#

136、160;                       因为                            

137、60;        故7-14      图题7-14所示电路,Z可变，求Z为何值能获得最大功率,=？ 答案    解：a、b 两端的开路电压                       由a、b 两端的左端看的等效阻抗     

138、0;                      当时，有且7-15     图7-15（a）示电路，今欲使R获得的功率最大，则次级匝数应如何改变？若将图（a）电路中的电流源改为电压源，如图（b），则有如何改变？     答案       解：    

139、                                                   

140、0;                窗体顶端        第八章                网络图论与网络方程窗体底端8-1    画出下列图 题8-1所示各网络的拓扑图。    &#

141、160;  解：（略）                                                 

142、                   图题8-1         8-2   求图题8-2所示拓扑图的关联矩阵。                   

143、                                                    

144、60;                                                   &

145、#160;                                                 

146、图题8-2                               答案            解：         

147、;                                   8-3      以节点为参考节点，写出图题8-2所示拓扑图的关联矩阵。 答案       解：(a) (b)

148、60;                                                8-4    &#

149、160;  由下列给定的作出有向图。              (a)                                  &

150、#160;                                 (b)                 &#

151、160;              答案                 解：对应的有向连通图如图题8-4所示。                   

152、                                                8-5  &#

153、160; 图题8-5所示拓扑图，各选出四个不同的树，并验证树枝数=n-1。                 答案        （a）                      &

154、#160;                                (b)                  &#

155、160;                                       (c)8-6       图题8-6所示拓扑图，试画出三种可能的树及其基本

156、回路。                              答案                   解：三种不同的树如右上图所示，对应的三种基

157、本回路：           （1）；           （2）；           （3）。  8-7      图题8-7所示拓扑图，若选树为：（1）支路1、2、3、5、9；（2）支路5、6、7、8、10。试写出基本回路矩阵与基本割

158、集矩阵。    答案 解：（1）由图8-7（b）所示一个树，得                                                  

159、;                   (2)    由图8-7（c）得：                               &#

160、160;                                                    。8-8   &#

161、160;   图题8-8所示拓扑图，若选树为：（1）支路1、2、3、5、8；    （2）支路4、5、6、9、10。试写 出基本回路矩阵与基本割集矩阵                                    

162、0;        答案   解：（1）由图8-8（1）写出基本回路矩阵：                                          &

163、#160;    基本割集矩阵：                                               (2) 

164、60;  由图8-8（2）写出基本回路矩阵及割集矩阵：                                               &

165、#160;                                  8-9 图 题8-9所示拓扑图，选出两种树，并画出其对应的基本割集。     答案 解：       

166、  图8-9(a)为图示(a)的 一棵树(取2、4、6支路)      图8-9(b)为图示(b)的一棵树,(取1、2、4、7支路) 8-10  图题8-10所示拓扑图，以支路1、3、4、6、9为树支构成一个树。（1）写出、矩阵；（2）说明与的关系。        答案 解：图8-10（b）所示为拓扑图的一个树。         （1）     &

167、#160;                                                      &

168、#160;                                      （2）               

169、;                                   8-11   已知网络的节点支路关联矩阵             &

170、#160;                      （1）画出此网络的有向图；（2）选择一个树，使与此树对应的基本割集矩阵与矩阵相同,(3)求于此树对应的基本回路矩阵 答案   解：(1)  图8-11为题示网络的有向图.              

171、0;    (2)  选择4,5,8支路为树枝构成一个树,则此树相对应的基本割集矩阵与相同。           (3)    对应此树的基本回路矩阵                         

172、  8-12     图题8-10所示电路,(1)求独立节点、的电位;(2)求节点导纳矩阵；（3）求各支路电压和各支路电流                 答案   解:  (1)画出网络的拓扑图:        (2)           

173、;                                                     &

174、#160;                                                     &#

175、160;                                                         

176、0;                                              8-13  用节点法求图题8-13所示电路的独立节点电位，各支路电压和各支路电流；已知,。&#

177、160; 答案       解：    图8-13（b）是该网络的拓扑图                                        

178、0;                                                       

179、60;                                          8-14   写出图题8-14所示网络的矩阵形式的网孔回路电流方程。  答案   

180、0;      解： 画出网络的拓扑图：选一个树 , 取3、4、5支路为树支，则                                        

181、                                                       

182、       因为     且           所以                               &

183、#160;       8-15  图题8-15所示网络，选支路5，6，7，8为树枝，试写出基本回路方程与基本割集方程。       答案    解：图8-15（b）是该网络的拓扑图 ,选支路5，6，7，8为树,有        （1）             

184、;                                                    &#

185、160;                                。                      

186、                                                （2）     

187、;                                               其中       

188、60;           8-16     图题8-16所示无源网络P由线性电阻组成，两次测量的数据为：时，    时，。求的值。           答案         解： 由特勒根定理，可列         &

189、#160;                                         解得： 窗体顶端          &

190、#160;   第九章                             谐振电路窗体底端9-1     收音机磁性天线中，的电感与一可变电容组成串联电路。我们在中波段需要从550千赫调到1.6兆赫。求可变电容C的数值范围。 答案   

191、0;    解：  因有， 故得                                           代入数据得。故C在279pF到3

192、3pF之间9-2       R、L、C串联电路，电源电压，当时，电路中吸收功率为最大，。求 L、Q， 作相量图。      答案       解： 因有，   故得                     &

193、#160;       。                 ，                    。9-3       R、L

194、、C串联电路，。电源电压。求、 答案       解：，                                           

195、;                              9-4     的电阻与的电感和C串联，接到电压的正弦电压源上，电路谐振，此时电流。今把R、L、  C并联，接到同一电压源上。求R、L、C中各电流。已知电源频率f=50赫。    

196、;      答案        解：，                     ，                  

197、  ，                    。9-5         R、L、C串联电路中，正弦电源电压，频率f=1兆赫，谐振电流，此时电容电压。 求R、L、C、Q值。            答案  

198、0;     解：  ，                      ，       因有，      故得，            

199、;            。9-6       图题9-6所示电路已谐振，,。求U。         答案        解：因                          故          故 9-7       图题9-7所示电路， 已知，。求R和Q值。           答案 &#