《電路原理》作業(yè)

1、第一章“電路模型和電路定律”練習(xí)題1-1說明題1-1圖（a）、（b）中：（1）u、i的參考方向是否關(guān)聯(lián)？（2）ui乘積表示什么功率？（3）如果在圖（a）中u>0、i<0；圖（b）中u>0、i>0，元件實(shí)際發(fā)出還是吸收功率？ （a） （b）題1-1圖解：（1）圖（a）u、i的參考方向關(guān)聯(lián)，圖（b）u、i的參考方向不關(guān)聯(lián)；（2）圖（a）中ui乘積表示吸收功率，圖（b）ui乘積表示發(fā)出功率；（3）圖（a）中元件實(shí)際發(fā)出功率，圖（b）元件實(shí)際發(fā)出功率；1-4 在指定的電壓u和電流i的參考方向下，寫出題1-4圖所示各元件的u和i的約束方程（即VCR）。 （a） （b） （c） （

2、d） （e） （f）題1-4圖解：（a）u=1x104i（b）u=-10i（c）u=10V（d）u=-5V（e）i=10mA（f）i=-10 mA1-5 試求題1-5圖中各電路中電壓源、電流源及電阻的功率（須說明是吸收還是發(fā)出）。 （a） （b） （c）題1-5圖解：（a）Pu=30W，發(fā)出功率； Pi=10W，吸收功率； Pr=20W，吸收功率；（b）Pu=15W，發(fā)出功率； Pi=30W，發(fā)出功率； Pr=45W，吸收功率；（c）Pu=75W，發(fā)出功率； Pi=30W，吸收功率； Pr=45W，吸收功率；1-16 電路如題1-16圖所示，試求每個(gè)元件發(fā)出或吸收的功率。 （a） （b）題1-

3、16圖解：（a）電流源吸收0.5W，電阻消耗0.5W，VCVS發(fā)出1W；（b）電壓源發(fā)出0.8W，CCCS發(fā)出0.96W，2電阻消耗0.32W，1電阻消耗1.44W；1-20 試求題1-20圖所示電路中控制量u1及電壓u。題1-20圖解：根據(jù)KVL，2+1000i+10000i-10u1=02+1000i=u1i=18/1000u1=20V，u=200V第二章“電阻電路的等效變換”練習(xí)題2-1電路如題2-1圖所示，已知uS=100V，R1=2kW，R2=8kW。試求以下3種情況下的電壓u2和電流i2、i3：（1）R3=8kW；（2）R3=¥（R3處開路）；（3）R3=0（R3處短路）

4、。題2-1圖解：（1）i1 = i2 + i3Us + R1 i1 - i2 R2 =0i2 R2 - i3 R3 =0 u2=66.67V，i2 = i3 =8.333mA（2）u2=80V，i2 =10mA，i3 =0；（3）u2=0，i2 =0，i3 =50mA；2-5用Y等效變換法求題2-5圖中a、b端的等效電阻：（1）將結(jié)點(diǎn)、之間的三個(gè)9W電阻構(gòu)成的形變換為Y形；（2）將結(jié)點(diǎn)、與作為內(nèi)部公共結(jié)點(diǎn)的之間的三個(gè)9W電阻構(gòu)成的Y形變換為形。題2-5圖解：a、b端的等效電阻為7；2-11 利用電源的等效變換，求題2-11圖所示電路的電流i。題2-11圖解：i=125mA2-13 題2-13圖

5、所示電路中，CCVS的電壓，利用電源的等效變換求電壓。題2-13圖解：u10=0.75us2-14 試求題2-14圖（a）、（b）的輸入電阻。 （a） （b）題2-14圖解：（a）Rab=（1-u）R1+R2（b）Rab=R1+（1+）R2第三章“電阻電路的一般分析”練習(xí)題3-1 在以下兩種情況下，畫出題3-1圖所示電路的圖，并說明其結(jié)點(diǎn)數(shù)和支路數(shù)：（1）每個(gè)元件作為一條支路處理；（2）電壓源（獨(dú)立或受控）和電阻的串聯(lián)組合，電流源和電阻的并聯(lián)組合作為一條支路處理。 （a） （b）題3-1圖解：（a）結(jié)點(diǎn)數(shù)=5，支路數(shù)=9（b）結(jié)點(diǎn)數(shù)=5，支路數(shù)=83-2 指出題3-1中兩種情況下，KCL、KV

6、L獨(dú)立方程各為多少？解（a）KCL=5，KVL=6（b）KCL=5，KVL=43-7題3-7圖所示電路中，用支路電流法求解電流。題3-7圖解 i5= -0.956A3-8 用網(wǎng)孔電流法求解題3-7圖中電流。解 i5= -0.956A3-11 用回路電流法求解題3-11圖所示電路中電流I。題3-11圖解：I=0.5A3-12 用回路電流法求解題3-12圖所示電路中電流及電壓。題3-12圖解：Ia=5A，Uo=-42V3-15 列出題3-15圖（a）、（b）所示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。 （a） （b）題3-15圖3-21 用結(jié)點(diǎn)電壓法求解題3-21圖所示電路中電壓U。題3-21圖解：U=32V第四章“

7、電路定理”練習(xí)題4-2 應(yīng)用疊加定理求題4-2圖所示電路中電壓u。題4-2圖解：U=80V4-5應(yīng)用疊加定理，按下列步驟求解題4-5圖中。（1）將受控源參與疊加，畫出三個(gè)分電路，第三分電路中受控源電壓為，并非分響應(yīng)，而為未知總響應(yīng)；（2）求出三個(gè)分電路的分響應(yīng)、，中包含未知量；（3）利用解出。題4-5圖解：Ia=3A4-9 求題4-9圖所示電路的戴維寧或諾頓等效電路。（a）（b）題4-9圖解：（a）U=-0.5V，R=2（b）U=0.416V，R=3.5054-17 題4-17圖所示電路的負(fù)載電阻可變，試問等于何值時(shí)可吸收最大功率？求此功率。題4-17圖解：RL=4， w=2.25W第五章“含

8、有運(yùn)算放大器的電阻電路”練習(xí)題5-2 題5-2圖所示電路起減法作用，求輸出電壓和輸入電壓、之間的關(guān)系。題5-2圖解：uo=R2（u2 u1）/R15-6 試證明題5-6圖所示電路若滿足，則電流僅決定于而與負(fù)載電阻無關(guān)。題5-6圖5-7 求題5-7圖所示電路的和輸入電壓、之間的關(guān)系。題5-7圖解：uo=【（G3+G4）G1us1+（G1+G2）G3 us2】/（G1 G4 - G2 G3）第六章“儲(chǔ)能元件”練習(xí)題6-8 求題6-8圖所示電路中a、b端的等效電容與等效電感。 （a） （b）題6-8圖解：（a）2.5F （b）10H6-9 題6-9圖中，；?，F(xiàn)已知，求：（1）等效電容C及表達(dá)式；（2

9、）分別求與，并核對(duì)KVL。題6-9圖解：（1）C=1.6uF，uc =5-15e-5tV；（2）uc1=7-12e-5tV，uc2 =-2-3e-5tV6-10 題6-10圖中，；，求：（1）等效電感L及的表達(dá)式；（2）分別求與，并核對(duì)KCL。題6-10圖解：（1）L=1.2H，i =2.5-2.5e-2tA；（2）i1=2.5-0.5e-2tA，i2=-2e-2tA第七章“一階電路和二階電路的時(shí)域分析”練習(xí)題7-1 題7-1圖（a）、（b）所示電路中開關(guān)S在t=0時(shí)動(dòng)作，試求電路在t=0+ 時(shí)刻電壓、電流的初始值。 （a） （b）題7-1圖解：（a）uc（0+）=10V， ic（0+）=-1

10、.5A， uR（0+）=-15V； （b）iL（0+）=1A， uR（0+）=5V， iR（0+）=1A；7-8 題7-8圖所示電路開關(guān)原合在位置1，t=0時(shí)開關(guān)由位置1合向位置2，求t ³0時(shí)電感電壓。題7-8圖解：uL（t）=-60e-4tV7-12 題7-12圖所示電路中開關(guān)閉合前電容無初始儲(chǔ)能，t=0時(shí)開關(guān)S閉合，求t ³0時(shí)的電容電壓。題7-12圖解：uC（t）=2（1-e-1000000t/21）V7-17 題7-17圖所示電路中開關(guān)打開以前電路已達(dá)穩(wěn)定，t=0時(shí)開關(guān)S打開。求t ³0時(shí)的，并求t=2ms時(shí)電容的能量。題7-17圖解：iC（t）=3e-

11、25tmA， WC（2ms）=396 x 10-6J7-20 題7-20圖所示電路，開關(guān)合在位置1時(shí)已達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，t=0時(shí)開關(guān)由位置1合向位置2，求t ³0時(shí)的電壓。題7-20圖解：uL（t）=52e-100tV7-26 題7-26圖所示電路在開關(guān)S動(dòng)作前已達(dá)穩(wěn)態(tài)；t=0時(shí)S由1接至2，求t >0時(shí)的。題7-26圖解：iL=e-tsin（2t）A7-29 RC電路中電容C原未充電，所加的波形如題7-29圖所示，其中，。求電容電壓，并把：（1）用分段形式寫出；（2）用一個(gè)表達(dá)式寫出。 （a） （b）題7-29圖解：（1）uC=10V（t0+-t2-）, uC=-20V（t2+-t

12、3-）；（2）uC（t）=10（1-e-100t）§（t）-30【1-e-100（t-2）】§（t-2）+20【1-e-100（t-3）】§（t-3）V第八章“相量法”練習(xí)題8-7 若已知兩個(gè)同頻正弦電壓的相量分別為，其頻率。求：（1）、的時(shí)域形式；（2）與的相位差。解：（1）u1=502 cos（628t+30。）V， u2=1002 cos（628t+30。）V；（2）=30。 - 30。 =08-9已知題8-9圖所示3個(gè)電壓源的電壓分別為、，求：（1）三個(gè)電壓的和；（2）、；（3）畫出它們的相量圖。題8-9圖解：（1）ua+ub+uc=0（2）uab=380

13、2 cos（wt+40。）V； ubc=3802 cos（wt-80。）V8-16 題8-16圖所示電路中。求電壓。題8-16圖解：=2-45。V第九章“正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析”練習(xí)題9-1 試求題9-1圖所示各電路的輸入阻抗Z和導(dǎo)納Y。 （a） （b） （c） （d）題9-1圖解：（a）Z=（1-j2），Y=（0.2+j0.4）S； （b）Z=（2-j1），Y=（0.4+j0.2）S；（c）Z=40，Y=0.025S；（d）Z=jwL-r，Y=1/（jwL-r） ；9-4 已知題9-4圖所示電路中，電流表A的讀數(shù)為5A。wL=4W，求電流表A1、A2的讀數(shù)。題9-4圖解：A1=3A，4.799A

14、； A2=4A，1.404A9-17 列出題9-17圖所示電路的回路電流方程和結(jié)點(diǎn)電壓方程。已知，。 （a）（b）（c）（d）題9-17圖9-19 題9-19圖所示電路中R可變動(dòng)，。試求R為何值時(shí)，電源發(fā)出的功率最大（有功功率）？題9-19圖解：R=10，P=4kW；9-25把三個(gè)負(fù)載并聯(lián)接到220V正弦電源上，各負(fù)載取用的功率和電流分別為：，（感性）；，（感性）；，（容性）。求題9-25圖中表A、W的讀數(shù)和電路的功率因數(shù)。題9-25圖解：I=91.79A，P=19.8kW；=0.98第十章“含有耦合電感的電路”練習(xí)題10-4題10-4圖所示電路中（1），；（2），；（3）。試求以上三種情況從

15、端子看進(jìn)去的等效電感。（a）（b）（c）（d）題10-4圖解：（a）（1）L=2H，（2）L=0H，（3）=4H；（b）（1）L=0.857H，（2）L=0H，（3）=0H；（c）（1）L=6H，（2）L=0H，（3）=0H；（d）（1）L=6H，（2）L=0H，（3）=0H；10-5 求題10-5圖所示電路的輸入阻抗Z（w =1 rad/s）。（a）（b）（c）題10-5圖解：（a）Z=（0.2+j0.6）， （b）Z=-j1， （c）Z=10-17 如果使100W電阻能獲得最大功率，試確定題10-17圖所示電路中理想變壓器的變比n。題10-17圖解：n=2.2410-21 已知題10-21

16、圖所示電路中， ，。求R2為何值時(shí)獲最大功率？并求出最大功率。題10-21圖解：R2=40，Pmax=2.5W第十一章“電路的頻率響應(yīng)”練習(xí)題11-6 求題11-6圖所示電路在哪些頻率時(shí)短路或開路？（注意：四圖中任選兩個(gè)） （a） （b） （c） （d）題11-6圖解：（a）w0=1/LC（短路），w=0和（開路）；（c）w01=1/L1C1 和w=0（短路），w02=1/【（L1+L2）C1】和w=（開路）11-7 RLC串聯(lián)電路中，電源。求電路的諧振頻率、諧振時(shí)的電容電壓和通帶BW。解：f0=2.25MHz，Uc=70.71mV，BW=0.2 x 106rad/s11-10 RLC并聯(lián)諧振

17、時(shí)，求R、L和C。解：R=100k，L=0.253H，C=0.1uF11-14 題11-14圖中，。求下列條件下，電路的諧振頻率：（1）；（2）。題11-14圖解：（1）=1/(L1C2)， （2）=0/0第十二章“三相電路”練習(xí)題12-1 已知對(duì)稱三相電路的星形負(fù)載阻抗，端線阻抗，中性線阻抗，線電壓。求負(fù)載端的電流和線電壓，并作電路的相量圖。解：IA=1.174-26.98°A，UAB=376.530°V；12-2已知對(duì)稱三相電路的線電壓（電源端），三角形負(fù)載阻抗，端線阻抗。求線電流和負(fù)載的相電流，并作相量圖。解：IA=30.1-65.8°A，IAB=17.4-

18、35.8°A12-5 題12-5圖所示對(duì)稱YY三相電路中，電壓表的讀數(shù)為1143.16V，。求：（1）圖中電流表的讀數(shù)及線電壓；（2）三相負(fù)載吸收的功率；（3）如果A相的負(fù)載阻抗等于零（其他不變），再求（1）（2）；（4）如果A相負(fù)載開路，再求（1）（2）。（5）如果加接零阻抗中性線，則（3）、（4）將發(fā)生怎樣的變化？題12-5圖解：（1）I=22A，UAB=1228.2V；（2）S-A=（7260+j12574.7）VA；（3）I=57.97A，UAB=1037.32V；（4）I=0A，UAB=1209.75V；（5）I=317.12A，UAB=660V；12-6 題12-6圖所示對(duì)稱三相電路中，三相電動(dòng)機(jī)吸收的功率為1.4kW，其功率因數(shù)（滯后），。求和電源端的功率因數(shù)。題12-6圖解：UAB=332.78V，=0.992第十三章“非正弦周期電流電路和信號(hào)的頻譜”練習(xí)題13-7 已知一RLC串聯(lián)電路的端口電壓和電流為試求：（1）R、L、C的值；（2）q3的值；（3）電路消耗的功率。解：（1）R=10，L=31.86mH，C=318.34uF；（2）q3=-99.45°（3）P=515.4W13-9 題13-9圖所示電路中為非正弦周期電壓，其中含有和的諧波分