电路作业题答案

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第1章电路模型和电路定律

一、填空：1、-1.5A

2、电路中某支路电流为?1A，表示该支路电流的真实方向与参考方向相反。若电路电流I的参考方向由a→b，若电压与电流为非关联参考方向，则电压参考方向为b→a。已知I=3A，U=-5V，则功率P=-15W，是吸收功率（吸收或发出）。

3、电路中A、B两点的电位分别为UA=20V，UB=-20V，则两点间电压UAB=40V。4、一个理想电流源串联5Ω电阻时，流过电阻电流为2A，当改变电阻阻值为10Ω时，流过电阻电流为2A。

5、电压源不允许短路，电流源不允许开路。

6、电路中电压U=115V。

7、6Ω;8、U=16V、R=2Ω；9、2Ω；10、20V；11、理想电压源，串联，理想电流源，并联。12、-6Ω二、选择

1-5、D、B、B、A、A、6-11、A、C、C、A、B、A三、计算

1．在指定的电压u和电流i参考方向下，写出以下元件u和i的约束方程(VCR)。

解：（a）u=-10i

（b）u=-10V

2、如下图电路，已知i1??5A，i2?1A，i6?2A，求i4。

解：i3=i1+i2=-5+1=4A;i4=i6-i3=2-4=-2A

3、求电路中电流I、电压U及电阻的功率P。

图7

解：（a）I=2-4=-2AU=3I=-6VP=UI=12W

(b)I=6-2=4AU=2I=8VP=UI=32W

4、图示电路中，分别计算两个电流源的功率，并判断是吸收还是发出功率。

1

解：3A电流源吸收9w；6A电流源发出18w

5、Uab=16V

6、如图11所示，试计算ＵAC,ＵAD。解：闭合回路中电流为1A，

ＵAC=ＵBC=-1×（20+10）+2=-28VＵAD=ＵBD=ＵBC+2=-26V

7、图示电路中，求：(1)当开关Ｋ合上及断开后，ＵAB=?(2)当开关Ｋ断开后，ＵCD=?

??12V9V??ＫC

AB

UCD8V??

D

6A

2ΩA2Ω3A

????????????DB???＋－C2V2V1A－＋图11

解：（1）当开关合上时，ＵAB=0V

当开关断开时，沿最大回顺时针绕行，其电流I=-20/7AＵAB=12-6I-9ＵAB=-99/7V

(2)当开关Ｋ断开后，ＵCD=9–I×1=43/7V

8、试求图示电路的入端电阻Rab，图中电阻的单位为欧.a

解：三个9Ω电阻结构化简为Y型：

a

3?3?3?b

9?9?9?9?9?9?b

9?2

Rab=3+(3+9)//(3+9)=9Ω

9、将图所示电路化简为最简模型。（要求有详细的化简过程或步骤）

+2A30V-2A5?

6?+30V3?-图

解：

+

2A2A5A30V

5?3?-3?

6?

（b）（a）

7A

10/7?

（c）

10、利用电源的等效变换画出图示电路的对外等效电路。解：对外等效电路如图b所示

3A

＋

1A5V3A－

＋－15V

（b）

aR111、求图电路中开关断开和闭合时的电压Uab。R25Ω解：开关断开时：20Ω+—50VUS2

—80V+b

6?5?

R320Ω3

Uab=24V

开关闭合时：

Uab=6×10/3=20V

12、求图示电路中的输入电阻Rin。

解：在端口加电流源I，其两端电压为U。R2R1i1βi1＋IR2R1Uβi1-图化简电路如图b所示：

（a）

I=-[i1+βi1+R1i1/R2]=-(1+β+R1/R2)i1

U=-R1i1

Rin=U/I=R1R2/(R2+βR2+R1)

13、应用电源等效变换法求如下图电路中2Ω支路的电流。I=5A

i1

第2章电路的基本分析方法

1．用支路电流法求电路中的各支路电流。

解：I1+I2-I3=0I1=2AI1=2A解得：I2=-1A20I2+30I3-10=0I3=1A

2．列方程组求各支路电流，不必求解。

4

解：i1-i2-is=0

i1R1+u+us=0-μu1+(R3+R4)i2-u=0i1R1=u1

3．试用网孔电流法求解通过6Ω电阻的电流I。

解：(I-5)*4+6I+10=0得：I=1A

4．用网孔电流法求电压Uab。

解：12Im1-2Im2=6-2UIm1=-1A-2Im1+6Im2=2U-4Im2=3A控制方程：4Im2=UU=12V得Uab=14V

5．已知R1=2Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，R4=15Ω，R5=2Ω，US1=25V，US2=24V，US3=11V，

5

5、u(t)?[?12?3.6e?5t]V(t?0)

6、u1(t)?0.72e?10tV

7、

解：当t?0时，电容处于开路，由换路定律得：

uC(0?)?uC(0?)??u1(0?)??33?6?9V??3Vt??电容又处于开路

uC(?)?u2(?)?u1(?)?33?1.5?9V?33?6?9V?3V求等效电阻的电路如图(b)所示。

3k?R3k?6kΩi1.5kΩ(b)等效电阻

R6?33i?(6?3??1.53?1.5)k??3k?时间常数

??3?103??2?10?6F?6?10?3s

由三要素公式得

103u?)?[u(3?6e?C(t)?uC(C(0?)?uC(?)]e?t/??6t)V103设t?t1时，uC?0。由式(1)得：3?6e?6t1?0，解得：

t31?6?10?ln2?4.16?10?3s

8、解：初始值

iL(0?)?i4L(0?)?4?1?5mA?4mA稳态值

(1)

11

iL(?)?44?4?5?2.5mA等效电阻

Ri?4?1?3?8k?

时间常数

??LR?0.8103?10?4si8?由三要素公式得：

i4L(t)?[2.5?1.5e?10t]mA(t?0)

由KVL得：

u(t)?uL?u3?LdiLdt?3k??i7.5(1?e?104tL(t)?)V(t?0)9、

解：由换路定律得：

iL(0?)?iL(0?)?0

初始值：

i(0?)?iS(0?)?iL(0?)?30mA

稳态值：

i(?)?1212?18?30?12mA

时间常数：

??2118?12?15s

由三要素公式得

i(t)?i(?)?[i(0?)?i(?)]e?t/??[12?18e?15t]mA

uC(t)?[20?1.67e?t?11.67e?7t]V

第5章正弦稳态电路分析（1）

1、（1）Im=12mA，T=1ms，f=1000Hz，ω=2000π，（2）i?12cos(2000?t-45?)

12

2、

（1）i(t)?5cos(?t?36.9?)A（2）u(t)?5cos(?t?36.9?)V（3）i(t)?52cos(?t?126.9?)A（4）u(t)?4cos(?t?135?)V3、

（1）不正确，正弦量不等于相量也不等于有效值。（2）不正确，相量不等于正弦量。4、

非关联时结论不成立，此时电感电压滞后电流9005、(1)电阻性(2)感性(3)容性

6．（1）i(t)?5cos(103t?30?)A（2）i(t)?102cos(100t?120?)A

（3）u(t)?6cos(10?t?45?)V（4）u(t)?62cos(200?t?60?)V7、图略

（1）???15?（2）??75?（3）???30?（4）??60?8、

（1）40?（2）?1??2?135??9、I0?m?102?45Um?311??300

I??10?450?U?200??300相量图略

10．10A

第5章正弦稳态电路的分析（2）

一、判断题

(1).×(2).√(3).×(4).×(5).×(6).√(7).×(8).×(9).√二、选择题

(1).Ｂ(2).Ｂ(3).Ｄ,Ｅ,Ａ,Ｃ(4).Ｅ(5).Ｂ(6).Ｂ((7).Ｄ

13

三、计算题1.(1)Ｚ=(8.66-j5)Ω=10∠-30°Ω;Ｒ=8.66ΩＣ＝0.2F,串联;(2)Ｓ=4840VAＰ=4191WＱ=-2420var2.i=2.95sin(ωt-9.15°)Ai1=2.5sin(ωt+45°)A

i2=3.33sin(ωt-45°)A

CD

=10sin(ωt-90°)V

相量图略.3.I1＝15.6ＡI2＝11ＡＵ＝220VI＝11Ａ

Ｒ=ＸL=10ΩＬ=ＸL/ω=10/314=0.0318ＨＣ＝１５９（μＦ）4.Ｃ=30.6μF

5.利用叠加原理，I＝－19.45∠－40°＋12.8∠20°＝28.2∠56°ｍＡ

6.I??1.13?81.9oA7.Z(602)2L?Zi*?15?j45?，Pmax?4?15?120W第6章互感与理想变压器

1、判断图示线圈的同名端，并在图中标出。

解：L1与L2：A与D

L1与L3：A与FL2与L3：D与E

2．用支路电流法列写下图电路的方程。

14

解：R1I1+jwL1I1+jwMI2+jwL3I3+R3I3=US1

R2I2+jwL2I2+jwMI1+jwL3I3+R3I3=US2I3=I1+I2

3．已知：wL1=wL2=10W,wM=5W,R1=R2=6W,US=6V,求其戴维宁等效电路。

解：UOC?3?0?VZ1?3?j7.5?8.08?68.2??

4．已知电源内阻RS=1k?，负载电阻RL=10?。为使RL上获得最大功率，求理想变压器的变比n。

?

解：n=10

5．求

15

解：U?1?103?0?VU?2?1003?0?V

第7章电路频率响应

1、

（1）H(j?)?1