2023華工電路原理作業(yè)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——2023華工電路原理作業(yè)第一章“電路模型和電路定律〞練習題

1-1說明題1-1圖（a）、（b）中：（1）u、i的參考方向是否關聯(lián)？（2）ui乘積表示什么功率？（3）假使在圖（a）中u>0、i0、i>0，元件實際發(fā)出還是吸收功率？

元件i+ui元件u?+?

（a）（b）

題1-1圖

解：（1）題1-1圖（a），u、i在元件上為關聯(lián)參考方向。題1-1圖（b）中，u、i在元件上為非關聯(lián)參考方向。

（2）題1-1圖（a）中，P=ui表示元件吸收的功率。題1-1圖（b）中，P=ui表示元件發(fā)出的功率。

（3）題1-1圖（a）中，P=ui0，元件實際發(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）。

i+10k?ui10?ui+10Vu??

?+?+（a）（b）（c）

i?+5Vu+i10mAui

10mAu?

+?+?

（d）（e）（f）

題1-4圖

解：（1）題1-4圖（a）中，u、i為非關聯(lián)參考方向，u=10×103i。（2）題1-4圖（b）中u、i為非關聯(lián)參考方向，u=－10i。

（3）題1-4圖（c）中u與電壓源的鼓舞電壓方向一致u=10V。（4）題1-4圖（d）中u與電壓源的鼓舞電壓方向相反u=－5V。（5）題1-4圖（e）中i與電流源的鼓舞電流方向一致i=10×10-3A。（6）題1-4圖（f）中i與電流源的鼓舞電流方向相反i=－10×10-3A。

1-5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）。

5?15V2A+2A5?15V++5?2A15V???

（a）（b）（c）

題1-5圖

解：題1-5圖（a）中流過15V電壓源的2A電流與鼓舞電壓15V為非關聯(lián)參考方向，因此，

電壓源發(fā)出功率PU發(fā)=15×2W=30W；

2A電流源的端電壓為UA=（－5×2+15）=5V,此電壓與鼓舞電流為關聯(lián)參考方向，因此，電流源吸收功率PI吸=5×2W=10W;

電阻消耗功率PR=I2R=22×5W=20W，電路中PU發(fā)=PI吸+PR功率平衡。

題1-5圖（b）中電壓源中的電流IUS=(2-5/15)A=－1A，其方向與鼓舞電壓關聯(lián)，15V的電壓源吸收功率PUS吸=15×（－1A）=－15W電壓源實際發(fā)出功率15W。

2A電流源兩端的電壓為15V，與鼓舞電流2A為非關聯(lián)參考方向，2A電流源發(fā)出功率PIS發(fā)=2×15=30W

電阻消耗功率PR=152/5=45W，電路中PUS+PR=PIS發(fā)功率平衡。

題1-5圖（c）中電壓源折中的電流IUS=(2+15/5)A=5A方向與15V鼓舞電壓非關聯(lián)，電壓源發(fā)出功率PUS發(fā)=5×15=75W。

電流源兩端的電壓為15V，與鼓舞電流2A為關聯(lián)參考方向，電流源吸收功率PIS吸=2×15=30W，

電阻消耗功率PR=152/5=45W，電路中PUS發(fā)=PIS吸+PR功率平衡。

1-16電路如題1-16圖所示，試求每個元件發(fā)出或吸收的功率。

0.5A2?++2UU

（a）（b）

題1-16圖

解：題1-16圖（a）中，應用KVL可得方程：

－U+2×0.5+2U=0

解得：

U=－1V

電流源電壓U與鼓舞電流方向為非關聯(lián)，因此電流源發(fā)出功率為：

PIS發(fā)=－1×0.5=－0.5W（實際吸收功率）。

電阻功率為：

??2?I1+1?2V2I1?

PR=0.52×2=0.5W

VCVS兩端的電壓2U與流入電流方向關聯(lián)，故吸收功率為

PUS吸=2U×0.5=－1W（實際發(fā)出功率）。

顯然，PIS發(fā)=PUS吸+PR

題1-16圖（b）中，在結(jié)點A應用KCL可得：

I2=I1+2I1-3I1

再在左側(cè)回路應用KVL可得：

2I1+3I1=2

解得：

I1=0.4A

根據(jù)各電流、電壓方向的關聯(lián)關系，可知，電壓源發(fā)出功率為：

PUS發(fā)=2I1=0.8W

CCCS發(fā)出功率為：

PCS發(fā)=3I1×2I1=3×0.4×2×0.4=0.96W

2?電阻消耗功率：

PR1=I12×2=0.32W

1?電阻消耗功率：

PR2=（3I1）2×1=1.44W

顯然，PUS發(fā)+PCS發(fā)=PR1+PR2

1-20試求題1-20圖所示電路中控制量u1及電壓u。

1k?++2Vu110k?+u+10u1??題1-20圖

??

解：先將電流i寫為控制量u1的表達式，即

i=（2－u1）/1×103

再在回路中列寫KVL方程可得

u1=10×103×（2－u1）/1×103+10u

解得：u1=20V而

u=10u1=200V

其次章“電阻電路的等效變換〞練習題

2-1電路如題2-1圖所示，已知uS=100V，R1=2k?，R2=8k?。試求以下3種狀況下的電壓

u2和電流i2、i3：（1）R3=8k?；（2）R3=?（R3處開路）；（3）R3=0（R3處短路）。

R1+uSi2R2+u2R3i3?題2-1圖

?

解：（1）這是一個電阻混聯(lián)電路，當R3=8k?時，由于R2//R3=8×8/（8+8）=4k?，因此，u2可按R1與R2//R3構(gòu)成的分壓電路而求得，于是

333

u2=4×10×100/(2×10+4×10)=66.67V

然而

3

i2=i3=u2/8×10=8.333mA

(2)當R3=?時，按分壓公式

333

u2=8×10×100V/（2×10+8×10)=80V

3

i2=u2/R2=80/8×10A=10mAi3=0（3）當R3=0時

u2=0，i2=0

3

i3=uS/R1=100/2×10A=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①、②、③之間的三個9?電阻構(gòu)成的△形變換為Y形；（2）將結(jié)點①、③、④與作為內(nèi)部公共結(jié)點的②之間的三個9?電阻構(gòu)成的Y形變換為△形。

a9?②9?b①9?9?9?④題2-5圖

③

解：（1）變換后Rab=3+[（3+9）×（3+9）]/[（3+9）+（3+9）]=9?

（2）連接成Y型的3個9?電阻經(jīng)變換成3個連接成△型的27?電阻。變換后得：

1/（1/27+1/[（9×27）/（9+27）+（9×27/(9+27)]=9?

2-11利用電源的等效變換，求題2-11圖所示電路的電流i。

1A4?4?+10V4V4?+2?+10?6Vi10?

???題2-11圖