第4章-直流激勵下的一階動態(tài)電路練習(xí)題及答案

《電路分析基礎(chǔ)（第二版）》馬穎、李華編著西安電子科技大學(xué)出版社第4章直流激勵下的一階動態(tài)電路習(xí)題答案4-1已知電容C=0.5μF，加在其兩端的電壓，求電容的電流i，并畫出其波形圖。解：4-2一個C=10μF的電容，求在下列電壓作用下的電流。(1)； (2)(3) (4)解：(1)(2)(3)(4)4-3電路如圖4-31所示，分別求S打開和閉合時a、b間的等效電容。已知C1＝C4＝2μF，C2＝C3＝4μF。圖4-31習(xí)題4-3圖解：（1）S打開時，C1與C2串聯(lián)，μF；C3與C4串聯(lián)，μF；然后C12與C34并聯(lián)，μF。（2）S閉合時，C1與C3并聯(lián)，μF；C2與C4并聯(lián)，μF；最后C13與C24串聯(lián)，μF。4-4已知電容C1＝4μF，耐壓U1＝150V；電容C2＝12μF，耐壓U2＝360V，試求：（1）將兩只電容并聯(lián)使用時，等效電容和最大耐壓分別為多大？（2）將兩只電容串聯(lián)使用時，等效電容和最大耐壓分別為多大？解：（1）μF，V（2）μF，CC。由于q1＜q2，∴C，V4-5電路如圖4-32所示，已知U＝18V；C1＝C2＝6μF，C3＝3μF，求等效電容C及U1、U2、U3。圖4-32習(xí)題4-5圖解：μF，U1=U=18V；C2、C3串聯(lián)支路，C，∴V，V或V4-6電路如圖4-33所示，已知C1＝C2＝C3＝30μF，U1＝100V。求：(1)等效電容C；(2)外加電壓U。解：（1）μF,μF（2）C，V4-7電路如圖4-34所示，已知C1＝200μF，其耐壓為200V，C2＝300μF，其耐壓為300V，若在a、b兩端加直流電壓500V，問電路是否安全？圖4-33習(xí)題4-6圖圖4-34習(xí)題4-7圖解：在a、b兩端加500V直流電壓，電路不安全。μFCC∵q1＜q2，∴C，則V顯然，a、b兩端所加電壓不能超過333.33V。4-8一個2H的電感，求下列電路作用下的電壓。(1)； (2)；(3)； (4)。解：(1)V(2)V(3)V(4)V4-9在圖4-35所示電路中，已知電感線圈的內(nèi)阻R＝2Ω，電壓表的內(nèi)阻為2.5kΩ，電源電壓US＝4V，其串聯(lián)電阻R0=18Ω。試求開關(guān)S斷開瞬間電壓表兩端的電壓（換路前電路處于穩(wěn)態(tài)），并說明這樣操作電壓表是否安全？要想安全斷電，應(yīng)怎樣處理？解：S斷開前（穩(wěn)態(tài)時）,A；S斷開后，A；電壓表，顯然電壓表不安全?？蓪㈦妷罕斫又灵_關(guān)前。4-10如圖4-36所示電路，在開關(guān)S斷開前已處于穩(wěn)態(tài)，試求開關(guān)S斷開后瞬間的電壓uC和電流iC、i1、i2的初始值。圖4-35習(xí)題4-9圖圖4-36習(xí)題4-10圖解：斷開前；據(jù)換路定律，開關(guān)S斷開后瞬間的電壓，，，4-11如圖4-37所示電路，在開關(guān)S閉合前已處于穩(wěn)態(tài)，試求開關(guān)S閉合瞬間的電壓uL、iL、i1、i2的初始值。解：S閉合前，；S閉合后，，，4-12如圖4-38所示電路，在開關(guān)S閉合前已處于穩(wěn)態(tài)，試求開關(guān)S閉合瞬間的電壓uC、uL、和電流iC、iL、i的初始值。圖4-37習(xí)題4-11圖圖4-38習(xí)題4-12圖解：S閉合前，，，，；S閉合后，，，，。4-13如圖4-39所示電路，在開關(guān)S閉合前已處于穩(wěn)態(tài)，試求開關(guān)S閉合后瞬間的電壓uC、uL、和電流iC、iL、i的初始值。解：S閉合前，，；S閉合后，，，，。4-14如圖4-40所示電路，已知IS＝2mA,，R1＝200Ω，R2＝300Ω，C＝2μF。（1）將電路中除電容元件以外的部分用戴維南定理或諾頓定理化簡。（2）求電路的時間常數(shù)。圖4-39習(xí)題4-13圖圖4-40習(xí)題4-14圖解：（1）R0=R1+R2=500Ω，UOC=IS×R2=2mA×300Ω=0.2V（2）τ=R0C=500×2×10-6=10-3s=1ms4-15圖4-41所示電路中，已知IS＝20mA,，US＝6V，R1＝300Ω，R2＝150Ω，L＝1H。（1）將電路中除電感元件以外的部分用戴維南定理或諾頓定理化簡。（2）求電路的時間常數(shù)。解：（1），（2）4-16如圖4-42所示電路，開關(guān)閉合前電路已經(jīng)處于穩(wěn)態(tài)，在t=0時開關(guān)閉合，試列出求電感電流iL的微分方程，并求出開關(guān)閉合后的iL和uL