电路原理课后习题答案.doc

第五版《电路原理》课后作业第一章“电路模型和电路定律”练习题1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？（3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？（a） （b）题1-1图解（1）u、i的参考方向是否关联？答：(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致，称为关联参考方向；(b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反，称为非关联参考方向2）ui乘积表示什么功率？答：(a) 吸收功率——关联方向下，乘积p = ui> 0表示吸收功率；(b) 发出功率——非关联方向，调换电流i的参考方向之后，乘积p = ui < 0，表示元件发出功率3）如果在图 (a) 中u>0，i<0，元件实际发出还是吸收功率？答：(a) 发出功率——关联方向下，u > 0，i < 0，功率p为负值下，元件实际发出功率；(b) 吸收功率——非关联方向下，调换电流i的参考方向之后，u > 0，i> 0，功率p为正值下，元件实际吸收功率；1-4在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。

a） （b） （c）（d） （e） （f）题1-4图解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向由欧姆定律u=R i =104i （b）电阻元件，u、i为非关联参考方向由欧姆定律u=-Ri=-10i （c）理想电压源与外部电路无关，故u=10V（d）理想电压源与外部电路无关，故u=-5V (e)理想电流源与外部电路无关，故i=10×10-3A=10-2A （f）理想电流源与外部电路无关，故i=-10×10-3A=-10-2A1-5试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）a） （b） （c）解1-5图题1-5图解1-5图解1-5图解 （a）由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图（a）故电阻功率 （吸收20W）电流源功率 （吸收10W）电压源功率 （发出30W）（b）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（b）故电阻功率 （吸收45W）电流源功率（发出30W）电压源功率 （发出15W）（c）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（c）故电阻功率 （吸收45W）电流源功率 （吸收30W）电压源功率 （发出75W）1-16电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。

a） （b）题1-16图1-20试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u题1-20图解：设电流，列KVL方程得：第二章“电阻电路的等效变换”练习题2-1电路如题2-1图所示，已知uS=100V，R1=2kW，R2=8kW试求以下3种情况下的电压u2和电流i2、i3：（1）R3=8kW；（2）R3=¥（R3处开路）；（3）R3=0（R3处短路）题2-1图解：(1)和并联，其等效电阻则总电流分流有(2)当(3)2-5用△—Y等效变换法求题2-5图中a、b端的等效电阻：（1）将结点①、②、③之间的三个9W电阻构成的△形变换为Y形；（2）将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9W电阻构成的Y形变换为△形解解2-5图③①②①③④题2-5图解 （1）变换后的电路如解题2-5图（a）所示因为变换前，△中所以变换后，故（2）变换后的电路如图2-5图（b）所示因为变换前，Y中所以变换后，故 2-11利用电源的等效变换，求题2-11图所示电路的电流i题2-11图解由题意可将电路等效变为解2-11图所示解解2-11图于是可得，2-13题2-13图所示电路中，，CCVS的电压，利用电源的等效变换求电压。

解2-13图题2-13图解 由题意可等效电路图为解2-13图所以又由KVL得到所以=2-14试求题2-14图（a）、（b）的输入电阻a） （b）题2-14图解 （1）由题意可设端口电流参考方向如图，于是可由KVL得到，（2）由题已知可得第三章“电阻电路的一般分析”练习题3-1在以下两种情况下，画出题3-1图所示电路的图，并说明其结点数和支路数：（1）每个元件作为一条支路处理；（2）电压源（独立或受控）和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理a） （b）题3-1图解:(1)每个元件作为一条支路处理时，图(a)和(b)所示电路的图分别为题解3-1图(a1)和(b1)图(a1)中节点数，支路数图(b1)中节点数，支路数(2)电压源和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理时，图(a)和图(b)所示电路的图分别为题解图(a2)和(b2)图(a2)中节点数，支路数图(b2)中节点数，支路数3-2指出题3-1中两种情况下，KCL、KVL独立方程各为多少？解：题3－1中的图(a)电路，在两种情况下，独立的KCL方程数分别为(1)(2)独立的KVL方程数分别为 (1)(2)图(b)电路在两种情况下，独立的KCL方程数为(1)(2)独立的KVL方程数分别为(1)(2)3-7题3-7图所示电路中，，，，，，用支路电流法求解电流。

题3-7图解 由题中知道， , 独立回路数为 由KCL列方程：①②③ⅠⅡⅢ题3－7图对结点①对结点②对结点③由KVL列方程：对回路Ⅰ对回路Ⅱ对回路Ⅲ联立求得 3-8用网孔电流法求解题3-7图中电流解 可设三个网孔电流为、、，方向如题3-7图所示列出网孔方程为行列式解方程组为所以3-11用回路电流法求解题3-11图所示电路中电流I题3-11图解 由题已知，其余两回路方程为代人整理得 所以3-12用回路电流法求解题3-12图所示电路中电流及电压题3-12图3-15列出题3-15图（a）、（b）所示电路的结点电压方程a） （b）题3-15图解：图(a)以④为参考结点，则结点电压方程为：图(b)以③为参考结点，电路可写成由于有受控源，所以控制量的存在使方程数少于未知量数，需增补一个方程，把控制量用结点电压来表示有:3-21用结点电压法求解题3-21图所示电路中电压U题3-21图解 指定结点④为参考结点，写出结点电压方程增补方程 可以解得 电压 第四章“电路定理”练习题4-2应用叠加定理求题4-2图所示电路中电压u题4-2图解：画出电源分别作用的分电路图对(a)图应用结点电压法有解得：对(b)图，应用电阻串并联化简方法，可得：所以，由叠加定理得原电路的为4-5应用叠加定理，按下列步骤求解题4-5图中。

1）将受控源参与叠加，画出三个分电路，第三分电路中受控源电压为，并非分响应，而为未知总响应；（2）求出三个分电路的分响应、、，中包含未知量；（3）利用解出题4-5图4-9求题4-9图所示电路的戴维宁或诺顿等效电路a）（b）题4-9图解：(b)题电路为梯形电路，根据齐性定理，应用“倒退法”求开路电压设，各支路电流如图示，计算得故当时，开路电压为 将电路中的电压源短路，应用电阻串并联等效，求得等效内阻为4-17题4-17图所示电路的负载电阻可变，试问等于何值时可吸收最大功率？求此功率题4-17图解：首先求出以左部分的等效电路断开，设 如题解4－17图（a）所示，并把受控电流源等效为受控电压源由KVL可得故开路电压 把端口短路，如题解图（b）所示应用网孔电流法求短路电流，网孔方程为解得 故一端口电路的等效电阻 画出戴维宁等效电路，接上待求支路，如题解图（c）所示，由最大功率传输定理知时其上获得最大功率获得的最大功率为第五章“含有运算放大器的电阻电路”练习题5-2题5-2图所示电路起减法作用，求输出电压和输入电压、之间的关系题5-2图解：根据“虚断”，有：得：故：而：根据“虚短” 有：代入(1)式后得：5-6试证明题5-6图所示电路若满足，则电流仅决定于而与负载电阻无关。

题5-6图证明：采用结点电压法分析独立结点和的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1，可得应用规则2，有，代入以上方程中，整理得故又因为当时，即电流与负载电阻无关，而知与电压有关5-7求题5-7图所示电路的和输入电压、之间的关系题5-7图解：采用结点电压法分析独立结点和的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1，得（为分析方便，用电导表示电阻元件参数）应用规则2 ，有，代入上式，解得为或为第六章“储能元件”练习题6-8求题6-8图所示电路中a、b端的等效电容与等效电感a） （b）题6-8图6-9题6-9图中，；现已知，求：（1）等效电容C及表达式；（2）分别求与，并核对KVL题6-9图解（1）等效电容uC(0)= uC1(0)+uC2(0)=－10V(2)6-10题6-10图中，；，，，求：（1）等效电感L及的表达式；（2）分别求与，并核对KCL题6-10图解（1）等效电感解(2)i(0)= i1(0)+i2(0)=0V第七章“一阶电路和二阶电路的时域分析”练习题7-1题7-1图（a）、（b）所示电路中开关S在t=0时动作，试求电路在t=0+时刻电压、电流的初始值。

题7-1图（a） （b）解 (a):Ⅰ：求uC(0-)：由于开关闭合前(t<0)，电路处于稳定状态，对直流电路，电容看作开路，故iC=0，由图可知：uC(0-)=10VⅡ：求uC(0+)：根据换路时，电容电压不会突变，所以有：uC(0+)= uC(0-)=10VⅢ：求iC(0+)和uR(0+) ：0+时的等效电路如图(a1)所示10W+_10ViC_+5V(a1)+_uR换路后iC和uR发生了跃变解 (b):Ⅰ：求iL(0-)：由于开关闭合前(t<0)，电路处于稳定状态，对直流电路，电感可看作短路，故uL=0，由图可知： Ⅱ：求iL(0+)：根据换路时，电感电流不会突变，所以有：iL(0+)= iL(0-)=1AⅢ：求iR(0+)和uL(0+) ：0+时的等效电路如图(b1)所示5WuL(。