电路分析课后习题答案解析第一章

第一章习题1、1题1、1图示一段电路N,电流、电压参考方向如图所标。若时,,求时N吸收得功率。-+-+N解:(1)(2)-+-+NV解:-+10V-+10V3A-+5V3A2Ω2Ω3A(c)(b)(a)(c)(b)(a)(a)电流源输出功率(b)电流源输出功率(c)电流源吸收功率-+-+R1Ω3Ω12ΩI5A15A12A6A解:流过3Ω电阻得电流为12A+6A=18A流过12Ω电阻得电流为18A-15A=3A流过电阻R得电流为3A-12A-5A=-14A可得:I=-14A+15A=1A-+-+UR15A4Ω6Ω12Ω解:根据电源等效,从电阻R两端可等效为如下图等效电路。-+-+UR可得:1、6求题1、6图示各电路得开路电压。(c)(c)-+--++2Ω2Ω8Ω12Ω2V20V5A(b)+(b)+3Ω10Ω8Ω6Ω3A-(a)--++5Ω20V10A解:(a)(b)开路时,流过8Ω电阻得电流为流过6Ω电阻得电流为可得:(c)开路时,8Ω电阻得电压为2Ω电阻得电压为可得:(b)(b)+16V1ΩI-+-+20V10V2Ω1、7求题1、7图示各电路得电流I。(a)(a)-+U=6VI-+2Ω2VI(d)I(d)21V1Ω+6Ω6Ω12Ω3Ω-(c)1Ω1Ω-+1VI1A1A11A1Ω1ΩI1A(b)(c)将电压源等效为电流源,如右图示显然(d)电压源供出得总电流为:根据分流关系,流过3Ω电阻得电流为流过12Ω电阻得电流为可得:1、8求题1、8图示各电路得电压U。(a)-+(a)-+U1A-+2V3Ω5Ω(b)-+-+U9V4Ω2Ω3Ω1Ω(c)--+U2Ω2Ω1Ω1Ω6V+解:(a)(b)9V电源供出得电流为可得:(c)根据分压关系,与电压源负极相连2Ω电阻得电压为4V,与电压源负极相连1Ω电阻得电压为2V,故得:--+U=2V-+1Ω4Ω2Ω2Ω3Ω+-+--+30V20V5A10Ω10Ω(1)图(a)中电流源产生功率。(2)图(b)中电流源产生功率(a)(b)(a)(b)解:(1)电流源两端得电压为:可得(2)通过4Ω电阻得电流为1A,3Ω电阻上得电压为6V,电压源供出得电流为2A+1A=3A,故得:1、10求题1、10图示各电路中得电流I。babaI-+30V30Ω50Ω50Ω6Ω20Ω60Ω5Ω+51V15Ω4Ω6ΩI4Ω6Ω4Ω-(b)(a)(b)(a)解:(a)两个50Ω电阻并联为25Ω,30Ω电阻与6Ω电阻并联为5Ω,60Ω电阻与20Ω电阻并联为15Ω;然后25Ω电阻与5Ω电阻串联再与15Ω电阻并联得等效电阻10Ω,可得:(b)可得:1、11题1、11图示含受控源电路,求:(1)图(a)中电压u。+--++--+10V5A-+u4Ω6Ω(a)(b)-+R(a)(b)-+R3A2Ω4Ω由第二个方程可解得代入第一个方程可得:(2)根据KCL有可得:1、12题1、12图示直流电路,已知电压表读数为30V,忽略电压表、电流表内阻影响。问:-+-+30KΩ-+30KΩ32KΩ8KΩ10KΩ(2)电压源产生得功率?解:(1)流过电压表相并联得30KΩ电阻得电流为:30V/30KΩ=1mA根据KCL可得电流表得读数为1mA。电流表得极性为接10KΩ电阻端为正。32KΩ与8KΩ串联两端得电压为30V+1mA*10KΩ=40V其电阻串联支路得电流为:40V/(32KΩ+8KΩ)=1mA电压源支路得电流为:1mA+1mA=2mA可得:ABAB3Ω解:流过与支路得电流为3A-6V/3Ω=1A则可列两个方程:联解方程可得:1、14题1、14图示电路为计算机加法原理电路,已知,,,,,,求ab两端得开路电压。baba电源回路得电流为:可得:aa-+dcb12V1、2KΩ1KΩS2KΩ4KΩ2KΩ1、15题1、15图示电路,当(1)开关S打开时,求电压。(2)开关S闭合时,求电流。解:(1)电源供出电流为:根据分流,流过4KΩ电阻得电流为:流过1KΩ电阻得电流为:可得:(2)开关S闭合时,电源供出电流为:根据分流,流过2KΩ电阻得电流为:流过4KΩ电阻得电流为:可得:I5I5Ω-+6V3Ω-+2Ω2Ω-5V+1Ω2Aa解:I仅由本回路产生,所以得:由于5V支路没有电流,所以得:2A回路就是独立得,所以得:1、17求题1、17图示各电路ab端得等效电阻。(c)60Ω(c)60Ω20Ω20Ωba20Ω20Ω(b)ba3Ω4Ω3Ω6Ω6Ω(a)ba3Ω10Ω6Ω6Ω(b)(b)ba3Ω2Ω1Ω6Ω(e)b(e)ba3Ω3Ω3Ω(f)12Ωab4Ω3Ω6Ω解:(a)(b)(c)(d)(e)(f)1、18将题1、18图示各电路对ab端化为最简得等效电压源形式与等效电流源形式。ba-+ba-+5V5Ω2A6A-+10V-+10V5Ωba-+10Ω6V2A6Abab5Ωa-+10V1A(c)(d)(b)(a)(c)(d)(b)(a)解:(a)开路电压为:等效电阻为:短路电流为:等效电阻为:(b)开路电压为:等效电阻为:短路电流为:等效电阻为:(c)开路电压为:等效电阻为:短路电流为:等效电阻为:(d)开路电压为:等效电阻为:短路电流为:等效电阻为:1、19(1)若题1、19图(a)中电流I=0,求电阻R。-+-+-++-3Ω2Ω10V--+9VI3Ω3Ω-+6VR(b)(a)(b)(a)解:(1)由于I=0,则有:解得:(2)由回路电流,可列方程为:将代入,解得:-+-+24V2Ω8Ω8Ω4Ω4Ω2Ω解:电源供出得总电流为:根据分压关系,8Ω电阻上得电压为:4Ω电阻上得电压为:可得:0、5mAa0、5mAa2mA6KΩb6KΩ2KΩ+12V解:由b点列电流方程:可解得:得:1、22(1)求题1、22图(a)电路中得电流。(2)求题1、22图(b)电路中开路电压。(3)求题1、22图(c)电路中受控源吸收得功率。+--+--8V+8Ω4Ω-+6V-+12V3Ω2Ω-6V+-2Ω-3V+-+解:(1)列回路电压方程,有:解得:(2)列电压方程,有:消去,可得:(3)流过2Ω电阻得电流为:而从回路可知:可得:则得:1、23(1)题1、23图(a)电路,已知,,,求电流。a-a-+9V10A10AIR5Ω-+4I1Ω(b)(a)(b)(a)解:(a)从a点对受控源部分进行电压源等效如图所示:-+-+a-+9V得:6Ω6ΩKI10AIR(b)对受控源部分进行电源变换如图所示:并有K=2/3根据电流分流可得:解得:又有:代入I整理得方程:解一元二次方程:得:1、24(1)求题1、24图(a)电路中得开路电压。baba-+6Ω6Ω4Ω12Ω3Ωddcba-+5V4Ω6Ω-+5V1Ω+5V-3Ω-+3V5A(b)(a)(b)(a)解:(1)由于ab开路,所以1Ω支路电流为零。则有:可得:(2)由于ab等电位,电源供出得电流为:根据分流有:已知解得:1、25题1、25图示电路,已知,求电阻。2KΩ2KΩ1mA-+UR2KΩ4KΩ-+10V1mA*2KΩ=2V,其内阻为2KΩ。列KVL方程,有得得有:得:-+-+6V-10VR1Ω+2Ω解:(1)根据KVL定律可列两个方程当时,上面两个方程变为:消去,可得:(2)当为零,则方程变为:与消去,得此时电阻为负当为零,则方程变为:与消去,得1、27题1、27图示电路,当ab开路时求开路电压u;当ab短路时求电流i。4Ω4Ω8Ω-+5V-+2A-+ba2i为短路;再将受控电流源0、5u等效为电压源形式,则有:解得:(2)当ab短路时,u为零,则受控源0、5u为开路,对节点b列KCL