电路与电子技术习题2标准答案.

1、2-1、在题、在题2-1图所示电路中，已知图所示电路中，已知US=50V，R1=R2=5，R3=20，电路原已达到稳态。在电路原已达到稳态。在t=0时断开开关时断开开关S，试求换路后初始瞬间的，试求换路后初始瞬间的iL、uC、uR2、uR3、iC、uL。A5)0()0(LL iiA 55550)0(21SL RRUiS212C)0(URRRu 换路前瞬间换路前瞬间: V2550555 根据换路定理根据换路定理: V25)0()0(CC uu uCiLR1 LR3R2 uLCiC USS (t=0) uR2 uR3A 5)0(C i V10020)5()0()0(3CR3 Riu换路后瞬间的等效

2、电路换路后瞬间的等效电路如图如图b所示所示: 25V5AR1R3R2 uL(0+)iC(0+) USS (t=0) uR2(0+) uR3(0+)（b） V25555)0(2R2 Ru25)0()0()0(R3R2L uuu V1002510025 2-1、在题、在题2-1图所示电路中，已知图所示电路中，已知US=50V，R1=R2=5，R3=20，电路原已达到稳态。在电路原已达到稳态。在t=0时断开开关时断开开关S，试求换路后初始瞬间的，试求换路后初始瞬间的iL、uC、uR2、uR3、iC、uL。632105)/( RR 2-2、在题、在题2-2图所示电路中，开关图所示电路中，开关S闭合前已

3、处于稳态。在闭合前已处于稳态。在t=0时将时将开关开关S闭合，试求闭合，试求t0时的电压时的电压uC(t)和电流和电流iC(t) 。 V3)0()0(CC uu6)0(3213C RRRRu换路前瞬间换路前瞬间: V363213 根据换路定则根据换路定则: V0)(C u换路后达到稳态时换路后达到稳态时:s 106105)3/2(66 时间常数为时间常数为: V33)(610 106 C66tteetu A 5 . 2)610 (3105d)(d)(610 610 66CC66tteettuCti t0t0 uCR16VS (t=0)R2R35FiC123 V20)(SC Uu2-3、在题、在

4、题2-3图所示电路中，已知图所示电路中，已知US=20V，R=5k， C=100F，设电容初始储能为零。试求：，设电容初始储能为零。试求：（1）电路的时间常数）电路的时间常数；（2）开关）开关S闭合后的电流闭合后的电流i、电压、电压uC和和uR，并做出它们的变化曲线；，并做出它们的变化曲线；（3）经过一个时间常数后的电容电压值。）经过一个时间常数后的电容电压值。s 5 . 010100105-63 RC（1）时间常数为）时间常数为:（2）由题意知）由题意知A 0)( i V0)(R u V0)0(C umA 45k20)0(SRUi V20)0(R Uu达到稳定状态时达到稳定状态时可求得：可求

5、得： uCRCi USS (t=0) uR根据三要素法根据三要素法:V )1 (20)200(20)( 2 5 . 0 CtteetuV 20)020(0)( 2 2 RtteetumA 4)0104(0)( 2 2 3tteetit0t0t0 uCRCi USS (t=0) uRuC/Vt /s200uR/Vt/s200i/mAt/s20V )1 (20)(2 CtetuV 20)(2 RtetumA 4)( 2 teti（3）经过一个时间常数后的电容电压值。）经过一个时间常数后的电容电压值。（3）V )1 (20)( 2 CtetuV 12.64)1 (20) 1 (0.52 Ceut0.

6、5s 时，把时，把 t 的值代入上式中，可得：的值代入上式中，可得： uCRCi US (t=0) uR2-4、在题、在题2-4图所示电路，在开关图所示电路，在开关S闭合前电路已处于稳态，求开关闭合前电路已处于稳态，求开关S闭合后的响应闭合后的响应uC。 V18)3/6(109)(3C kku V54109106)0(33C u换路前瞬间换路前瞬间: V54)0()0(CC uu根据换路定则根据换路定则:换路后达到稳态时：换路后达到稳态时：s 104 102)3/6(36 kk 时间常数为：时间常数为： V)3618()1854(18)( 502 104 C3tteetu 根据三要素法根据三要

7、素法:t0S uC9mA (t=0)2F6k3k2-5、电路如题、电路如题2-5图所示，在图所示，在t0时电路处于稳态，在时电路处于稳态，在t0时将开关时将开关S1打开，打开， S2闭合，求电容电压闭合，求电容电压uC(t)和和i(t) 。3AS1S232633Vi0.5FuC V63)6/3()0(C u换路前瞬间换路前瞬间: V6)0()0(CC uu根据换路定则根据换路定则: V23636)(C u换路后达到稳态时：换路后达到稳态时：s 2 5 . 0)3/62( 时间常数为：时间常数为： V)42()26(2)( .50 2 Ctteetu 根据三要素法根据三要素法:t02-5、电路如

8、题、电路如题2-5图所示，在图所示，在t0时电路处于稳态，在时电路处于稳态，在t0时将开关时将开关S1打开，打开， S2闭合，求电容电压闭合，求电容电压uC(t)和和i(t) 。21iii 把电容元件用一个理想电压源置换把电容元件用一个理想电压源置换 V)42()( .50 Ctetu S22633ViuC(t)i1i21C26)(2itui 3631 iiKCL：KVL：3)(23C2 tuii3692 ii6)(4Ctui 6)42(45 . 0 te A )3231(5 . 0 te t0还可以用叠加定理来作还可以用叠加定理来作 V20)(SC Uu2-6、题、题2-6图所示电路原已处于

9、稳态，已知图所示电路原已处于稳态，已知US=20V，C=4F，R=50k， 在在t=0时闭合时闭合S1，在，在t=0.1 s时闭合时闭合S2，求，求S2闭合后的电压闭合后的电压uR(t)。s 2 . 01041050631 RC （1）S1闭合时闭合时: V)1(20)1()(5 SC1t teeUtu 当当t = 0.1s时时: V87. 7)1(20)1 . 0(1 . 0 5 C eu（2）S2闭合时闭合时: V87. 7)1 . 0(C us 1 . 01041025)/(632 CRR 稳态时稳态时: V)13.1220()2087. 7(20)()1 . 0(10 1 . 0 C2

10、 t teetu 根据三要素法根据三要素法:t0RR USS1 t=0.1 sC t=0S2 uC uR uR V10)(iC uu2-7、有一、有一RC电路如题电路如题2-7(a)图所示，其输入电压如题图所示，其输入电压如题2-7(b)图所示。图所示。设脉冲宽度设脉冲宽度T=RC，试求负脉冲的幅度，试求负脉冲的幅度U等于多大时才能在等于多大时才能在t=2T时时uC=0。（设。（设uC(0)=0）。）。tui0TU2T10V（b）（1）在）在0T 时间段，设电容初始储能为时间段，设电容初始储能为0TRC V)1(10)( CTtetu 当当t =T 时，时， V32. 6)1(10)( C T

11、TeTuR uiC uC uO（a） )(iC Uuu（2）在）在T2T 时间段：时间段：TRC TTteUUtu C)32. 6()(当当t =2T 时：时：TTTeUU 2 )32. 6(0解得：解得： V678. 3 Utui0TU2T10V（b）R uiC uC uO（a）2-7、有一、有一RC电路如题电路如题2-7(a)图所示，其输入电压如题图所示，其输入电压如题2-7(b)图所示。图所示。设脉冲宽度设脉冲宽度T=RC，试求负脉冲的幅度，试求负脉冲的幅度U等于多大时才能在等于多大时才能在t=2T时时uC=0。（设。（设uC(0)=0）。）。2-8、题、题2-8图所示电路原处于稳态。在

12、图所示电路原处于稳态。在t0时将开关时将开关S闭合，已知闭合，已知L2H，C0.125F。试求开关。试求开关S闭合后电路所示的各电流和电压，闭合后电路所示的各电流和电压，并画出其变化曲线。并画出其变化曲线。16VuCi42uLSiLiCLCt0A 0)0()0(LL ii由于电压源直接并联在电感支路和由于电压源直接并联在电感支路和电容支路两端，电感支路与电压源电容支路两端，电感支路与电压源以及电容支路与电压源可分别看作以及电容支路与电压源可分别看作是两个独立的零状态响应。是两个独立的零状态响应。（1）电感支路）电感支路稳态时稳态时A 4416)(L i时间常数为：时间常数为：s 5 . 042

13、 根据三要素法根据三要素法5 . 0 L)40(4)(teti A )44(2 te t02-8、题、题2-8图所示电路原处于稳态。在图所示电路原处于稳态。在t0时将开关时将开关S闭合，已知闭合，已知L2H，C0.125F。试求开关。试求开关S闭合后电路所示的各电流和电压，闭合后电路所示的各电流和电压，并画出其变化曲线。并画出其变化曲线。16VuCi42uLSiLiCLCt0 V0)0()0(CC uu（1）电容支路）电容支路稳态时稳态时 V16)(C u时间常数为：时间常数为：s 25. 0125. 02 根据三要素法根据三要素法25. 0 C)160(16)(tetu V)1616(4 t

14、e t02-9、电路如题、电路如题2-9图所示，电路原处于稳态。在图所示，电路原处于稳态。在t=0时将开关时将开关S闭合，闭合，试求试求t0时时i1(t)和和i2(t)及流经开关的电流及流经开关的电流iS(t) 。11S21)0()0(RRUii 换路前瞬间换路前瞬间:1SS1)()(RUii 0)(2 i稳态时的等效电路如图（稳态时的等效电路如图（a）所示）所示:21S11)0()0(RRUii 根据换路定则：根据换路定则：21S22)0()0(RRUii iS(t)R1USSR2L1L2i2(t)i1(t)iS()R1USSR2L1L2i2()i1()（a）换后的等效电路如图（换后的等效电

15、路如图（b）所）所示示:111RL L1所在回路中：所在回路中：222RL L2所在回路中：所在回路中：iS(t)R1USSR2L1L2i2(t)i1(t)（b）iS(t)R1USSR2L1L2i2(t)i1(t)2-9、电路如题、电路如题2-9图所示，电路原处于稳态。在图所示，电路原处于稳态。在t=0时将开关时将开关S闭合，闭合，试求试求t0时时i1(t)和和i2(t)及流经开关的电流及流经开关的电流iS(t) 。根据三要素法：根据三要素法：11 1S21S1S1 )()(LtReRURRURUti 2222 21S 21S2 )0(0)(LtRLtReRRUeRRUti 2211 21S

16、1S21S1S21S )()()()(LtRLtReRRUeRURRURUtititi t0t0t0iS(t)R1USSR2L1L2i2(t)i1(t)2-9、电路如题、电路如题2-9图所示，电路原处于稳态。在图所示，电路原处于稳态。在t=0时将开关时将开关S闭合，闭合，试求试求t0时时i1(t)和和i2(t)及流经开关的电流及流经开关的电流iS(t) 。2-10、电路如题、电路如题2-10图所示，电路原处于稳态。在图所示，电路原处于稳态。在t=0时将开关时将开关S由由位置位置1倒向位置倒向位置2，试求，试求t0时时iL(t)和和i(t)，并画出它们随时间变化的，并画出它们随时间变化的曲线。曲

17、线。1530301015/309)0(L i换路前瞬间换路前瞬间:A 3 . 0153030209 A3 . 0)0()0(LL ii根据换路定则：根据换路定则：换路后达到稳态时：换路后达到稳态时：1530301015/306)(L iA 2 . 0153030206 S 1 9V10 2 6V15305mHi(t)iL(t)s 109230/101510533 时间常数为时间常数为:根据三要素法：根据三要素法：2109 L3)2 . 0(3 . 02 . 0)(teti 30d)(d105)(15)()(L3LLttitititi 30)4500(5 . 0105)5 . 02 . 0(155 . 02 . 04500 34500 4500 ttteee A )5 . 02 . 0(5004 te A )375. 03 . 0(4500 te t0t02-10、电路如题、电路如题2-10图所示，电路原处于稳态。在图所示，电路原处于稳态。在t=0时将开关时将开关S由由位置位置1倒向位置倒向位置2，试求，试求t0时时iL(t)和和i(t)，并画出它们随时间变化的，并画出它们随时