電路習(xí)題答案

1、1-2 在圖1-21中，已知各支路的電流、電阻和電壓源電壓，試寫出各支路電壓的表達式。 解： 1-3 分別求圖1-22中各元件的功率，并指出它們是吸收還是發(fā)出功率。解： （關(guān)聯(lián)） 吸收功率 （非關(guān)聯(lián)） 發(fā)出功率 （關(guān)聯(lián)） 發(fā)出功率 （非關(guān)聯(lián)） 吸收功率1-7 求下圖所示電路中的、和 解：對三個回路應(yīng)用KVL有 回路1： 得： 回路2： 得：回路1： 得：1-10 用最簡單的方法，求圖1-28中各電路的待求量、。解： 1-13 在圖1-31所示的電路中，已知，求。 解：設(shè)、如圖所示 由 及 得 ， 又 1-15 如圖1-33所示，A和B兩部分電路通過三條導(dǎo)線相連接，已知，確定電壓表的讀數(shù)，設(shè)電壓

2、表的內(nèi)阻為無窮大。 解：流過電阻的電流： 方向與電壓表極性相同電壓表的讀數(shù) 1-17 求下圖所示電路中未知的電壓和電流 解：（a）由KVL、及KCL知 得 而 （b） 為短路電流，應(yīng)為兩邊電流代數(shù)之和 1-18 求圖1-36所示電路中的電流和電壓，并計算電阻消耗的功率。 解：由 得 1-19 在圖1-37所示電路中，已知，試求電阻的值。 解：設(shè)如圖所式 2-4 求圖2-25所示電路中的輸入電阻。 （a） (b)解：（a）電路化簡為 由 得 (b) 電路化簡為 由 得 2-5 試求圖2-26所示各電路的入端等效電阻。 （a） (b) (c) (d) (e) (f)解：（a） 因 所以流過電阻的電

3、流為0，兩端電壓為0。 或 (b) (c) 電路化簡為 同樣，流過電阻的電流為0。所以 (d) 將兩個Y型電阻連接組變換成連接，如圖所示。 (e) (f) 將三個組成的連接變換成Y連接 2-6 將圖2-27中各電路化成最簡單形式。 (c) (d) 解：(c) (d) 2-7 化簡圖2-28所示的二端電路。 解：電路化簡為 由 得 由此作等效電路 2-8 用等效變換求圖2-29所示電路中電壓。 解：電路化簡 2-9 用等效變換求圖2-30所示電路中的電流。 解：電路化簡 2-10 電路如圖所示。已知，求電阻支路的電流，兩端的電壓。 解：先求，化簡電路，此時不起作用。 回到原圖，有 2-12 用電

4、源等效變換方法計算下圖所示電路中各元件所吸收的功率。 解：先化簡電路，求。 由 得 再求各元件的電流、電壓2-13 試求下圖的輸入電阻。 （a） (b)解：（a）設(shè)、如圖所示 而 所以 (b) 由 得 2-14 利用電源的等效變換，求下圖所示電路中電壓比。已知，。 解： 2-15 求下圖電路中的電壓。 解： 或 3-10 列寫用節(jié)點電壓法求解下圖所示電路中的各節(jié)點電壓、各支路電流所需的方程式。 解：設(shè)各節(jié)點、各支路電流如圖所示。以0節(jié)點為參考節(jié)點，作節(jié)點電壓方程。 各支路電流 3-11 求下圖電路中的和。 解：以0節(jié)點為參考節(jié)點，作節(jié)點電壓方程。同時，又有及 解得 3-12 用節(jié)點電壓法求下圖

5、所示電路中的。 解：以0節(jié)點為參考節(jié)點，作節(jié)點電壓方程。另外 3-13 用節(jié)點電壓法求下圖所示電路中的、。 解：解得 3-14 用節(jié)點電壓法求下圖所示電路中的，并計算每一個電阻所消耗的功率。 解：以0節(jié)點為參考節(jié)點，作節(jié)點電壓方程。 得 其它（省略）3-17 用節(jié)點電壓法求下圖所示電路中的。 解：以0節(jié)點為參考節(jié)點，作節(jié)點2的電壓方程。 得 3-7 用回路電流法求解下圖中電流。 解：取電路的圖及樹、基本回路如圖，此時回路電流分別是，。 回路電流方程 3-8 列寫下圖所示電路的回路電流方程。若已知各電阻值，試求各回路電流值。 解：取電路的圖及樹、基本回路如圖 此時回路1電流 回路2電流 回路3電

6、流方程 代入數(shù)據(jù)得到 ，則 4-2 電路如下圖所示，（1）應(yīng)用疊加定理求各支路電流。（2）求電壓源發(fā)出的功率。 解：（1）當電流源單獨作用時 當單獨作用時 （2） 4-4 應(yīng)用疊加定理求下圖所示電路中的電流和電壓。 解：（1）當電流源單獨作用時 （2）當電壓源單獨作用時 4-5 應(yīng)用疊加定理求下圖所示電路中的電壓、。 解：當電流源單獨作用時 當電壓源單獨作用時 4-6 用疊加定理求下圖所示電路中的電壓。 解：當電流源單獨作用時 由 得 及 當電壓源單獨作用時 由 得 及 4-8 根據(jù)戴維南定理，求下圖所示電路中的電流。 解：先求電阻兩端的戴維南等效電路。由 可知 4-9 求下圖所示電路的戴維南

7、等效電路和諾頓等效電路。 （a） (b)解：(a) 先求開路電壓 由節(jié)點電壓方程 得 再求等效電阻 戴維南等效電路和諾頓等效電路。 (b) 先求開路電壓，由節(jié)點電壓方程 得 再求等效電阻 其戴維南等效電路和諾頓等效電路。 4-10 求下圖所示一端口電路的戴維南等效電路。 (a) (b)解：(a) 求開路電壓因開路， 故 求等效電阻 由 得 其戴維南等效電路為 (b) 求開路電壓 由 得 求等效電阻 由 得 所以 其戴維南等效電路為 4-12 用戴維南定理求下圖所示電路中的電流。 解：先求電阻兩端的戴維南等效電路。由 可知 得 故 另外， 由 可知 所以 電阻兩端的戴維南等效電路。 4-13 用

8、諾頓定理求下圖所示電路中的電流。 解：先求電阻兩端的諾頓等效電路。由 得開路電流 再求等效電阻，由 得 其諾頓等效電路。 4-14 在下圖所示電路中，為多大時，上獲得最大功率？此最大功率是多少？ 解：先求電阻兩端的戴維南等效電路。由 另外 解得 再求等效電阻 當時，獲得的功率最大。 此時4-15 電路如下圖所示，求a、b端接多大電阻，才能使得電路輸出功率最大？最大輸出功率為最大？ 解：先求a、b兩端的戴維南等效電路。由圖可知 再求等效電阻 因此時 故 當時，獲得的功率最大。4-16 下圖所示電路中，為未知電阻，為可變電阻，當時，。問當，為多少？ 4-17 在下圖中，N為線性含源二端電路。試用圖

9、（a）、（b）的數(shù)據(jù)來求圖（c）中的電壓。 (a) (b) (c)解：4-19 在下圖中，N僅由電阻所組成。對于不同的輸入直流電壓及不同的、值進行了兩次測量，得到下列數(shù)據(jù)；當，時，；當，時，求的值。 解：由N兩端的支路當電流與電壓關(guān)聯(lián)時，有 所以 即 得 4-23 在下圖中，N僅由電阻所組成。對于圖（a）所示的電路有，求圖（b）所示的電路中的電流。 （a） （b）解：因N兩端電阻及在兩圖中位置相同，也可將兩電阻歸為N內(nèi)，用 計算或則由N兩端用 計算現(xiàn)用第一種方法，計算更簡單 此時 求 所以 4-25 在下圖中，N僅由電阻所組成。已知圖（a）中的電壓，電流，求圖（b）中。 （a） （b）解：由

10、得 5-1 在下圖所示電路中，時換路。求換路后瞬間電路中所標出的電流，電壓的起始值。 （a） （b）解：（a）先求獨立初始值 換路前瞬間按穩(wěn)態(tài)處理，故電感視為短路 作時的電路 作回路方程 得 （b）先求獨立初始值 換路前瞬間按穩(wěn)態(tài)處理，故電感視為短路 作時的電路 5-6 電路如圖所示，若，試求：（1） 和；（2） 時間常數(shù)；（3） 電容中的初始儲能；（4） 消耗初始儲能50所消耗的時間。 解：（1）由圖中可知 得 另由 得 （2） （3） （4） 當消耗初始儲能50時，電容剩余電能為，此時 由 即 5-8 下圖所示的電路中，如果電感儲能為，求電阻的值。 解：電路處于穩(wěn)態(tài)，電感視為短路。此時 由

11、 得 由 得 5-11 下圖所示電路中，若，求時，的值。 解：在期間，電流源，視為開路；電流源為零狀態(tài)響應(yīng)，其戴維南等效電路 其中 當時，在期間，為全響應(yīng)，其戴維南等效電路中， 5-12 下圖所示電路中，開關(guān)S在時閉合。求時的電流和電壓。 解：先求獨立初始值 換路前瞬間按穩(wěn)態(tài)處理，故電感視為短路 作的電路 其等效電阻 時間常數(shù) 以上是采用三要素法求解，也可分別求出零輸入和零狀態(tài)響應(yīng)，然后求出它們的和。 其零輸入響應(yīng) 其零狀態(tài)響應(yīng) 5-13 下圖所示電路中，開關(guān)閉合前電容無初始儲能，時開關(guān)閉合，求時的電容電壓。 解：由題意，屬零狀態(tài)情況。作電容時兩端的戴維南等效電路 其中開路電壓因，受控電流源支

12、路開路，所以 等效電阻由下圖求出 因 所以 時間常數(shù) 5-14 下圖所示電路在時開關(guān)S閉合，開關(guān)S閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求時的。已知，。 解：先求初始條件開關(guān)S閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，電容為開路，電感為短路，故時開關(guān)S閉合后，電路由開關(guān)支路為界可分為兩部分來分析，左邊為電容的全響應(yīng)，右邊為電感的零輸入響應(yīng)，為兩邊電流之和 即 分析電路，因此時 分析電路，此時 6-1 計算和之間的相位差，并說明和的相序關(guān)系。解： 滯后6-2 已知和，求與的和。解：方法一 用相量求解的相量 的相量 它們的和 的相量 方法二 直接用三角函數(shù)算 6-4 求下列各小題中電壓與電流之間的相位差，并指出其超前與滯后的關(guān)系。（

13、1） ，（2） ，（3） ，解：（1） 電壓超前電流850 （2） 電壓滯后電流1350 （3） 電壓超前電流9006-5 已知下圖所示三個電壓源的電壓分別為 求：（1）三個電壓的和；（2）、；（3）畫出它們的相量圖。 解：用相量及三角函數(shù)計算比較麻煩，計算量大，采用相量圖可看出本題的一些特點，簡化計算。三個電壓源的電壓相量 畫出它們的相量圖 從它們的相量圖可看出，三個電壓源的電壓相量有效值相等，相位相互相差，用平行四邊形法則很容易的得出 即 另外還可看出，和的有效值都為：的相位超前，即為：所以 ，的相位超前，即為：所以 ，6-7 （1）已知下圖（a）所示電路中電壓表讀數(shù)為PV1：15V，PV

14、2：80V，PV3：100V。求電壓的有效值。（2）已知下圖（）所示電路中電流表讀數(shù)為PA1：5A，PA2：20A，PA3：25A。求電流表A的讀數(shù)。 （a） （b）解：在這里電路為正弦穩(wěn)態(tài)情況，各電壓、電流為正弦量，各正弦量及相量有基爾霍夫定理關(guān)系，而對應(yīng)的有效值之間沒有這種關(guān)系。如：（a） 設(shè) 則 它們對應(yīng)的相量 此時，有 及 顯然 這題用相量求解。因與反向，相位相差1800，它們之和為：模是有效值之差，而相位不變，與相差900，所以 用相量圖可清晰表示出它們的這種關(guān)系 （b）此題同樣用相量求解 因R、L、C并聯(lián)，兩端電壓相同， 與反向，它們之和為：模是有效值之差，而相位不變，與相差900

15、，所以 用相量圖表示，設(shè)R、L、C兩端電壓為： 6-8 求下圖所示電路中的和。 解：的相量的形式：作相量形式的電路圖由相量形式的基爾霍夫定理，有所以 所以 6-9 下圖所示正弦穩(wěn)態(tài)電路中，。運用相量模型求電壓、和。 解：作相量形式的電路模型如圖所示，其中 電感的感抗為：應(yīng)用歐姆定理，有： 再應(yīng)用KVL，有：所以 6-10 下圖所示電路中，。求和 解：電阻與電容并聯(lián)，以兩端電壓為參考相量：則 6-11 下圖所示電路中，頻率，電阻，電感，電容。求各元件電壓的瞬時值和相量表示式 解：作相量形式的電路圖。其中各阻抗分別為：，所以， 6-12 求下圖所示電路中的電流。 解：求電路的總阻抗，需先進行阻抗的

16、與Y變換，這里將a、b、c三節(jié)點之間阻抗的連接變換成Y連接， 其中 6-13 根據(jù)相量圖確定下圖中電壓超前電流還是滯后電流。 （a） （b） （c）解：（a）根據(jù)相量形式的電路關(guān)系，即 因為負值，所以滯后電流。 畫出相量圖 （b）根據(jù)相量形式的電路關(guān)系，有 在這個分式中，分子的幅角為銳角，分母為直角，分式總幅角為負的銳角，所以電流滯后電壓，或則說電壓超前電流 畫出相量圖 （c）根據(jù)相量形式的電路關(guān)系，有 得 由上式可知，為三項之和，第一項與同相，第二項超前，第三項是分式，分子超前，分母超前的銳角，分式總的結(jié)果是超前一銳角，所以，三項之和的結(jié)果為超前一銳角。 畫出相量圖 6-14 已知下圖所示串

17、聯(lián)電路中，電感，當電源頻率為時，電流落后電壓。試求電阻的值。 解： 由 即 得 6-15 求下圖所示電路的輸入阻抗。 解：由 所以，輸入阻抗 6-16 下圖所示電路中，已知，求電路中的。 解：由 得 6-17 下圖所示電路中，。試回答： （1）全電路呈現(xiàn)容性還是感性？ （2）若電容可變，要使與同相，應(yīng)為何值？ 解：（1）全電路的阻抗 顯然，全電路呈現(xiàn)容性。（2）要使與同相，必須全電路的阻抗為純電阻。即為導(dǎo)納為純電導(dǎo)。所以由 得 即 6-19 下圖所示電路中，已知電流表A的讀數(shù)為2A，電壓表PV1的讀數(shù)為17V，PV2的讀數(shù)為10V。求電源電壓的有效值。 解：設(shè) 則 其中 所以 同樣 得 電源電壓 6-20 下圖所示電路中，已知，求各元件吸收的有功功率，并驗證有功功率守恒。 解：由 電流源兩端電壓 電流源發(fā)出的有功功率 （電壓電流參考方向為非關(guān)聯(lián)） 電阻吸收的有功功率 受控電流源發(fā)出的有功功率 （電壓電流參考方向為非關(guān)聯(lián)） 此有功功率實際為吸收。電感與電容吸收的有功功率為零。有 有功功率守恒。6-22 三個負載并聯(lián)接于電壓為的電源上。感性負載吸收的功率，吸收的功率，容性負載吸收的功率，。求電源輸出電流的有效值和電路總的功率因數(shù)。解：設(shè)