電路作業(yè)題答案

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第1章電路模型和電路定律

一、填空：1、-1.5A

2、電路中某支路電流為?1A，表示該支路電流的真實方向與參考方向相反。若電路電流I的參考方向由a→b，若電壓與電流為非關聯(lián)參考方向，則電壓參考方向為b→a。已知I=3A，U=-5V，則功率P=-15W，是吸收功率（吸收或發(fā)出）。

3、電路中A、B兩點的電位分別為UA=20V，UB=-20V，則兩點間電壓UAB=40V。4、一個理想電流源串聯(lián)5Ω電阻時，流過電阻電流為2A，當改變電阻阻值為10Ω時，流過電阻電流為2A。

5、電壓源不允許短路，電流源不允許開路。

6、電路中電壓U=115V。

7、6Ω;8、U=16V、R=2Ω；9、2Ω；10、20V；11、理想電壓源，串聯(lián)，理想電流源，并聯(lián)。12、-6Ω二、選擇

1-5、D、B、B、A、A、6-11、A、C、C、A、B、A三、計算

1．在指定的電壓u和電流i參考方向下，寫出以下元件u和i的約束方程(VCR)。

解：（a）u=-10i

（b）u=-10V

2、如下圖電路，已知i1??5A，i2?1A，i6?2A，求i4。

解：i3=i1+i2=-5+1=4A;i4=i6-i3=2-4=-2A

3、求電路中電流I、電壓U及電阻的功率P。

圖7

解：（a）I=2-4=-2AU=3I=-6VP=UI=12W

(b)I=6-2=4AU=2I=8VP=UI=32W

4、圖示電路中，分別計算兩個電流源的功率，并判斷是吸收還是發(fā)出功率。

1

解：3A電流源吸收9w；6A電流源發(fā)出18w

5、Uab=16V

6、如圖11所示，試計算ＵAC,ＵAD。解：閉合回路中電流為1A，

ＵAC=ＵBC=-1×（20+10）+2=-28VＵAD=ＵBD=ＵBC+2=-26V

7、圖示電路中，求：(1)當開關Ｋ合上及斷開后，ＵAB=?(2)當開關Ｋ斷開后，ＵCD=?

??12V9V??ＫC

AB

UCD8V??

D

6A

2ΩA2Ω3A

????????????DB???＋－C2V2V1A－＋圖11

解：（1）當開關合上時，ＵAB=0V

當開關斷開時，沿最大回順時針繞行，其電流I=-20/7AＵAB=12-6I-9ＵAB=-99/7V

(2)當開關Ｋ斷開后，ＵCD=9–I×1=43/7V

8、試求圖示電路的入端電阻Rab，圖中電阻的單位為歐.a

解：三個9Ω電阻結構化簡為Y型：

a

3?3?3?b

9?9?9?9?9?9?b

9?2

Rab=3+(3+9)//(3+9)=9Ω

9、將圖所示電路化簡為最簡模型。（要求有詳細的化簡過程或步驟）

+2A30V-2A5?

6?+30V3?-圖

解：

+

2A2A5A30V

5?3?-3?

6?

（b）（a）

7A

10/7?

（c）

10、利用電源的等效變換畫出圖示電路的對外等效電路。解：對外等效電路如圖b所示

3A

＋

1A5V3A－

＋－15V

（b）

aR111、求圖電路中開關斷開和閉合時的電壓Uab。R25Ω解：開關斷開時：20Ω+—50VUS2

—80V+b

6?5?

R320Ω3

Uab=24V

開關閉合時：

Uab=6×10/3=20V

12、求圖示電路中的輸入電阻Rin。

解：在端口加電流源I，其兩端電壓為U。R2R1i1βi1＋IR2R1Uβi1-圖化簡電路如圖b所示：

（a）

I=-[i1+βi1+R1i1/R2]=-(1+β+R1/R2)i1

U=-R1i1

Rin=U/I=R1R2/(R2+βR2+R1)

13、應用電源等效變換法求如下圖電路中2Ω支路的電流。I=5A

i1

第2章電路的基本分析方法

1．用支路電流法求電路中的各支路電流。

解：I1+I2-I3=0I1=2AI1=2A解得：I2=-1A20I2+30I3-10=0I3=1A

2．列方程組求各支路電流，不必求解。

4

解：i1-i2-is=0

i1R1+u+us=0-μu1+(R3+R4)i2-u=0i1R1=u1

3．試用網(wǎng)孔電流法求解通過6Ω電阻的電流I。

解：(I-5)*4+6I+10=0得：I=1A

4．用網(wǎng)孔電流法求電壓Uab。

解：12Im1-2Im2=6-2UIm1=-1A-2Im1+6Im2=2U-4Im2=3A控制方程：4Im2=UU=12V得Uab=14V

5．已知R1=2Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，R4=15Ω，R5=2Ω，US1=25V，US2=24V，US3=11V，

5

5、u(t)?[?12?3.6e?5t]V(t?0)

6、u1(t)?0.72e?10tV

7、

解：當t?0時，電容處于開路，由換路定律得：

uC(0?)?uC(0?)??u1(0?)??33?6?9V??3Vt??電容又處于開路

uC(?)?u2(?)?u1(?)?33?1.5?9V?33?6?9V?3V求等效電阻的電路如圖(b)所示。

3k?R3k?6kΩi1.5kΩ(b)等效電阻

R6?33i?(6?3??1.53?1.5)k??3k?時間常數(shù)

??3?103??2?10?6F?6?10?3s

由三要素公式得

103u?)?[u(3?6e?C(t)?uC(C(0?)?uC(?)]e?t/??6t)V103設t?t1時，uC?0。由式(1)得：3?6e?6t1?0，解得：

t31?6?10?ln2?4.16?10?3s

8、解：初始值

iL(0?)?i4L(0?)?4?1?5mA?4mA穩(wěn)態(tài)值

(1)

11

iL(?)?44?4?5?2.5mA等效電阻

Ri?4?1?3?8k?

時間常數(shù)

??LR?0.8103?10?4si8?由三要素公式得：

i4L(t)?[2.5?1.5e?10t]mA(t?0)

由KVL得：

u(t)?uL?u3?LdiLdt?3k??i7.5(1?e?104tL(t)?)V(t?0)9、

解：由換路定律得：

iL(0?)?iL(0?)?0

初始值：

i(0?)?iS(0?)?iL(0?)?30mA

穩(wěn)態(tài)值：

i(?)?1212?18?30?12mA

時間常數(shù)：

??2118?12?15s

由三要素公式得

i(t)?i(?)?[i(0?)?i(?)]e?t/??[12?18e?15t]mA

uC(t)?[20?1.67e?t?11.67e?7t]V

第5章正弦穩(wěn)態(tài)電路分析（1）

1、（1）Im=12mA，T=1ms，f=1000Hz，ω=2000π，（2）i?12cos(2000?t-45?)

12

2、

（1）i(t)?5cos(?t?36.9?)A（2）u(t)?5cos(?t?36.9?)V（3）i(t)?52cos(?t?126.9?)A（4）u(t)?4cos(?t?135?)V3、

（1）不正確，正弦量不等于相量也不等于有效值。（2）不正確，相量不等于正弦量。4、

非關聯(lián)時結論不成立，此時電感電壓滯后電流9005、(1)電阻性(2)感性(3)容性

6．（1）i(t)?5cos(103t?30?)A（2）i(t)?102cos(100t?120?)A

（3）u(t)?6cos(10?t?45?)V（4）u(t)?62cos(200?t?60?)V7、圖略

（1）???15?（2）??75?（3）???30?（4）??60?8、

（1）40?（2）?1??2?135??9、I0?m?102?45Um?311??300

I??10?450?U?200??300相量圖略

10．10A

第5章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析（2）

一、判斷題

(1).×(2).√(3).×(4).×(5).×(6).√(7).×(8).×(9).√二、選擇題

(1).Ｂ(2).Ｂ(3).Ｄ,Ｅ,Ａ,Ｃ(4).Ｅ(5).Ｂ(6).Ｂ((7).Ｄ

13

三、計算題1.(1)Ｚ=(8.66-j5)Ω=10∠-30°Ω;Ｒ=8.66ΩＣ＝0.2F,串聯(lián);(2)Ｓ=4840VAＰ=4191WＱ=-2420var2.i=2.95sin(ωt-9.15°)Ai1=2.5sin(ωt+45°)A

i2=3.33sin(ωt-45°)A

CD

=10sin(ωt-90°)V

相量圖略.3.I1＝15.6ＡI2＝11ＡＵ＝220VI＝11Ａ

Ｒ=ＸL=10ΩＬ=ＸL/ω=10/314=0.0318ＨＣ＝１５９（μＦ）4.Ｃ=30.6μF

5.利用疊加原理，I＝－19.45∠－40°＋12.8∠20°＝28.2∠56°ｍＡ

6.I??1.13?81.9oA7.Z(602)2L?Zi*?15?j45?，Pmax?4?15?120W第6章互感與理想變壓器

1、判斷圖示線圈的同名端，并在圖中標出。

解：L1與L2：A與D

L1與L3：A與FL2與L3：D與E

2．用支路電流法列寫下圖電路的方程。

14

解：R1I1+jwL1I1+jwMI2+jwL3I3+R3I3=US1

R2I2+jwL2I2+jwMI1+jwL3I3+R3I3=US2I3=I1+I2

3．已知：wL1=wL2=10W,wM=5W,R1=R2=6W,US=6V,求其戴維寧等效電路。

解：UOC?3?0?VZ1?3?j7.5?8.08?68.2??

4．已知電源內(nèi)阻RS=1k?，負載電阻RL=10?。為使RL上獲得最大功率，求理想變壓器的變比n。

?

解：n=10

5．求

15

解：U?1?103?0?VU?2?1003?0?V

第7章電路頻率響應

1、

（1）H(j?)?1