电路作业题答案..

1第1章电路模型和电路定律一、填空：1、-1.5A2、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，写出下列元件u和i的约束方程(VCR)。解：（a）u=-10i（b）u=-10V2、如图所示电路，已知15iA，21iA，62iA，求4i。解：i3=i1+i2=-5+1=4A;i4=i6-i3=2-4=-2A3、求电路中电流I、电压U及电阻的功率P。解：（a）I=2-4=-2AU=3I=-6VP=UI=12W(b)I=6-2=4AU=2I=8VP=UI=32W4、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。图7)a2解：3A电流源吸收9w；6A电流源发出18w5、Uab=16V6、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=-26V7、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=?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=43/7V8、试求图示电路的入端电阻Rab，图中电阻的单位为欧.解：三个9Ω电阻结构化简为Y型：AD＋－CB1A2V＋－2V图116A3A2Ω2ΩC12V9VＫ8VUCDABDab99999ab399333Rab=3+(3+9)//(3+9)=9Ω9、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）解：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11、求图电路中开关断开和闭合时的电压Uab。解：开关断开时：+-30V2A3+30V-2A65图R320Ω—+50VUS1—+abR15ΩUS280VR220Ω2A3+30V-65（a）2A35A65（b）7AA10/7（c）＋－5V＋－15V1A3A3A（b）4Uab=24V开关闭合时：Uab=6×10/3=20V12、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。化简电路如图b所示：I=-[i1+βi1+R1i1/R2]=-(1+β+R1/R2)i1U=-R1i1Rin=U/I=R1R2/(R2+βR2+R1)13、应用电源等效变换法求如图所示电路中2Ω支路的电流。I=5A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=1A2．列方程组求各支路电流，不必求解。图βi1i1R2R1βi1i1R2R1（a）＋-UI（a）（a）5解：i1-i2-is=0i1R1+u+us=0-µu1+(R3+R4)i2-u=0i1R1=u13．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=1A4．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=14V5．已知R1=2Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，R4=15Ω，R5=2Ω，US1=25V，US2=24V，US3=11V，6用回路电流法求下图中各支路电流以及各电源所发出的功率。I1I2I3I4I5R1R2R3R4R5US1+_US2+_US3+_解：5Im1-3Im2=1Im1=2AI1=2AP1=50W-3Im1+20Im2-15Im3=24Im2=3AI2=1AP2=24W-15Im2+17Im3=-11Im3=2AI3=-3AP3=-22WI4=1AI5=-2A6．用回路电流法求图中电流Ix和CCVS的功率。5A+_30V+_50V10Ω20Ω10Ω+_10IxIx解：Im1=5AIm1=5A10Im2-10Im3=50+10IXIm2=17AP=-720W-20Im1-10Im2+40Im3=-20Im3=6A控制方程：IX=Im3IX=6A7．用结点电压法求电压U。7解：4V8．用结点电压法求下图所示电路中各支路电流。4Ω5Ω20Ω20Ω10Ω2Ω10V+_15V+_4V+_I4I2I1I5I6I3解：20V第三章常用电路定理1．用叠加定理求U和I。解：(1)12V电压源单独作用I’=2AU’=-10V(2)6A电流源单独作用I,,=5AU,,=5V(3)叠加后I=7AU=-5V2、如图4－2(a)所示，已知E=12V，R1=R2=R3=R4，Uab=10V，若将理想电压源除去后[图（b）]，试问这时Uab等于多少？(a)(b)图4-28解：（1）12V电压源单独作用Uab’=E/4=12/4=3V(2)除去电压源后Uab,,=10-3=7V3．用叠加定理求电流i、电压u和2Ω电阻消耗的功率P。解：(1)10V电压源单独作用I’=2AU’=6V(2)5A电流源单独作用I,,=-1AU,,=2V(3)叠加后I=1AU=8V(4)P=2W4．已知us=54V，求u1、u2和i。解：齐次定理得u1=12Vu2=4Vi=2A5.下图电路中，求（1）ab端口的戴维宁等效电路；（2）若a、b两端接5Ω电阻，求该电阻吸收的功率。ab3Ω6Ω9V6I+_+_I解：(1)Uoc=-3VR=-2Ω(2)P=5W6．问电阻RL为何值时，它所吸收的功率最大，并求此最大功率。96Ω6Ω6ΩRL3Ω0.5A24V+_解：Uoc=9VR=2Ω所以当RL=2Ω时获最大功率。Pmax=81/8=10.125W7、求下图中单口网络的戴维宁等效电路。5Ω10Ω4Ω10V4A2Aab+_解：Uoc=90VR=15Ω8、求R分别为3Ω,8Ω,18Ω时R支路上的电流。解：(1)Uoc=10VR=2Ω(2)当R=3Ω时I=2A(3)当R=8Ω时I=1A(4)当R=18Ω时I=0.5A9、求图示电路的戴维宁等效电路。试求当负载为何值时,负载吸收功率最大?该最大功率是多少?解：(1)Uoc=10VR=1.5kΩ(2)当RL=1.5kΩ时获得最大功率（3）Pmax=50/3=16.6667W1010．RL可任意改变，问RL等于多大时其上获得最大功率，并求出该最大功率。解：(1)Uoc=40VR=10Ω(2)当RL=10Ω时获得最大功率（3）Pmax=40W第4章动态电路与时域一、填空1、电容元件是表征产生电场，储存电场能的元件；电感元件是表征产生磁场，储存磁场能的元件。2、当取非关联参考方向时，理想电感元件的电压与电流的相量关系式为UL=-L(di/dt)。3、当取关联参考方向时，理想电容元件的电压与电流的一般关系式为ic=C(du/dt)。4、5F的线性电容的端口特性为_ic=5du/dt。5、电容在直流情况下其两端电压恒定，相当于开路，因此说电容具有隔直通交的作用。6、电容与电感是储能元件，是动态元件，是无源元件又是记忆元件。7、电感两端的电压的大小与电流的变化率成正比。8、流过电容的电流取决于电压的变化率，与其两端的电压的大小无关。二、计算1、求如图所示电路中a、b端的等效电容与等效电感。解：a、Lab=8+（8//8+2）//3=8+2=10H解：b、Cab={[(3+2)//20]+1}//5=2.5F2、略3、V24)0(Cu；A2)0(Li；V8V)2824()0(8)0()0(LCiuu4、V20e10)(2.0cttu（a）（b）115、]e6.312[)(5ttuV)0(t6、Ve72.0)(101ttu7、解：当0t时，电容处于开路，由换路定律得：3VV9633)0()0()0(1uuuCCt电容又处于开路V3V9633V95.133)()()(12uuuC求等效电阻的电路如图(b)所示。k3kΩ6kΩ5.1k3iR(b)等效电阻k3k)5.135.133636(iR时间常数s106F102103363由三要素公式得V)e63(e)]()0([)()(610/3ttCCCCuuutu(1)设1tt时，0Cu。由式(1)得：0e6313610t，解得：s1016.42ln106331t8、解：初始值4mAmA5144)0()0(LLii稳态值12mA5.25444)(Li等效电阻k8314iR时间常数s101088.043iRL由三要素公式得：mA]5.15.2[)(410tLeti0(t)由KVL得：V)e1(5.7)(k3dd)(4103tLLLtitiLuutu)0(t9、解：由换路定律得：0)0()0(LLii初始值：mA30)0()0()0(SLiii稳态值：mA1230181212)(i时间常数：s15112182由三要素公式得]e1812[e)]()0([)()(15/ttiiitimA]e67.11e67.120[)(7ttCtuV第5章正弦稳态电路分析（1）1、（1）Im=12mA，T=1ms，f=1000Hz，ω=2000π，（2）)45-t2000(12cosi132、（1）()5cos(36.9)Aitt（2）()5cos(36.9)Vutt（3）()52cos(126.9)Aitt（4）()4cos(135)Vutt3、（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0905、(1)电阻性(2)感性(3)容性6．（1）3()5cos(1030)Aitt（2）()102cos(100120)Aitt（3）()6cos(1045)Vutt（4）()62cos(20060)Vutt7、图略（1）15（2）75（3）30（4）608、（1）40（2）121359、010245mI031130mU01045I020030U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).Ｄ14三、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°)Ai2=3.33sin(ωt-45°)ACD=10sin(ωt-90°)V相量图略.3.I1＝15.6ＡI2＝11ＡＵ＝220VI＝11ＡＲ=ＸL=10ΩＬ=ＸL