电路分析基础第三版课后答案
电路分析基础第三版课后答案
【篇一:《电路分析基础》作业参考解答】
txt>第一章(p26-31)
1-5 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)
(a)解:标注电压如图(a)所示。由kvl有
u?15?5?2?5v 故电压源的功率为
p1??15?2??30w(发出)
电流源的功率为
p2?2?u?2?5?10w(吸收)
电阻的功率为
p3?5?22?5?4?20w(吸收)
(b)解:标注电流如图(b)所示。
(b)由欧姆定律及kcl有
i2?15?3a,i1?i2?2?3?2?1a
5
故电压源的功率为
p1??15?i1??15?1??15w(发出)
电流源的功率为
p2??15?2??30w(发出)
电阻的功率为
p3?5?i2?5?32?5?9?45w(吸收)
1-8 试求题1-8图中各电路的电压u,并分别讨论其功率平衡。(b)解:标注电流如图(b)所示。由kcl有
i?6?2?4a 故
u?2?i?2?4?8v
2
由于电流源的功率为
p1??6?u??6?8??48w
电阻的功率为
p2?2?i2?2?42?32w
外电路的功率为
p3?2?u?2?8?16w
且
?p
k?1
3
k
?p1?p2?p3??48?32?16?0
所以电路的功率是平衡的,及电路发出的功率之和等于吸收功率之和。
(b)
1-10 电路如题1-10图所示,试求:(1)图(a)中,i1与uab;解:如下图(a)所示。因为
(a)
i?10?2?0.9i1
5
所以
i1?2?20?2.222a
0.99
??
uab?4(i1?i)?4??20?2??8?0.889v
?9?9
1-19 试求题1-19图所示电路中控制量i1及电压u0。
解:如图题1-19图所示。由kvl及kcl有
?1000i1?u0?20?
u0???
?i1???600i1?u0
?60005000???
整理得
?1000i1?u0?20 ?
?3000i1?u0?0
解得i1?5?10?3a?5ma,u0?15v。
题1-19图
补充题:
u1. 如图1所示电路,已知 i ?
a , a
b ? 16 v ,求电阻r。 3
2?
图1
解:由题得
icb?20?2i?a
43
iba?icb?i?16??6a 33
因为
uab?40?riba
所以
r?
40?uab40?16
??4? iba6
2. 如图2所示电路,求电路中的i、r和us。
.5?i
?
.5a?
图2
解:用kcl标注各支路电流且标注回路绕行方向如图2所示。由kvl有
?2(2.5?i)?4i?2(0.5?i)?0 ?
?4i?6?2.5?0.5r?0
解得i?0.5a,r?34?。故
us?5?3?2(0.5?i)?0.5r?15?2?17?34v
第二章(p47-51)
2-4 求题2-4图所示各电路的等效电阻rab,其中r1?r2?1?,
r3?r4?2?,r5?4?,
g1?g2?1s,r?2?。
解:如图(a)所示。显然,r4被短路,r1、r2和r3形成并联,再与r5串联。
ab(a
)
rab?r1//r2//r3?r5?1//1//2?4?0.5//2?4?4.4?
如图(c)所示。
a
b
(
c)
ar5
b将原电路改画成右边的电桥电路。由于r1r4?r2r3?2?,所以该电路是一个平衡电桥,不管开关s是否闭合,其所在支路均无电流流过,该支路既可开路也可短路。故
rab?(r1?r3)//(r2?r4)?3//3?1.5?
或
rab?r1//r2?r3//r4?0.5?1?1.5?
如图(f)所示。
将原电路中上边和中间的两个y形电路变换为?形电路,其结果如下图所示。由此可得
??
rab?20//?40?20??20//1180?118?1.27?
9?2119?939993
a2
?
b(f
)
aa?
?bb2-8 求题2-8图所示各电路中对角线电压u及总电压uab。
4
题2-8图
解:方法1。将原电路中左边的?形电路变换成y形电路,如下图所示:
4
由并联电路的分流公式可得
i1?4?4?1a,i2?4?i1?4?1?3a
12?4
故
u?8i1?2i2?8?1?2?3?8?6?2v
uab?(2?12//4)?4?5?4?20v
方法2。将原电路中右边的?形电路变换成y形电路,如下图所示: 4
由并联电路的分流公式可得
【篇二:电路分析基础习题第三章答案(史健芳)】
题
1.必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是( c )。 a.支路电流法
b.回路电流法
c.节点电压法
d.2b法
2.对于一个具有n个结点、b条支路的电路,他的kvl独立方程数为( b )个。 a.n-1
b.b-n+1
c.b-n
d.b-n-1
3.对于一个具有n个结点、b条支路的电路列写结点电压方程,需
要列写( c )。 a.(n-1)个kvl方程 c.(n-1)个kcl方程
b.(b-n+1)个kcl方程 d.(b-n-1)个kcl方程
4.对于结点电压法中的无伴电压源,下列叙述中,( a )是错误的。 a.可利用电源等效变换转化为电流源后,再列写结点电压方
程
b.可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点,则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知,可少列一个方程
c.可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量,只需多列一个该
无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可
d.无伴受控电压源可先当作独立电压源处理,列写结点电压方程,再添加用结点电压表示控制量的补充方程
5.对于回路电流法中的电流源,下列叙述中,( d )是错误的。
a.对于有伴电流源,可利用电源等效变换转化为电压源后,再列写
回路电流方程 b.对于无伴电流源,可选择合适的回路,使只有一个回路电流流过该无伴电流源,则该回路电流为已知,可少列一个方
程
c.对于无伴电流源,可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量,只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可
d.电流源两端的电压通常为零
6.对于含有受控源的电路,下列叙述中,(d)是错误的。 a.受
控源可先当作独立电源处理,列写电路方程
b.在结点电压法中,当受控源的控制量不是结点电压时,需要添加用结点电压表示控制量的补充方程
c.在回路电流法中,当受控源的控制量不是回路电流时,需要添加
用回路电流表示控
制量的补充方程
d.若采用回路电流法,对列写的方程进行化简,在最终的表达式中互阻始终是相等的,即:rij=rji
3.2 填空题
1.对于具有n个结点b条支路的电路,可列出n-1个独立的kcl方程,可列出b-n+1个独立的kvl方程。
2.具有两个引出端钮的电路称为二端(单口)网络,其内部包含电
源的称为有源网络,内部不包含电源的称为无源网络。
3.回路电流法的实质就是以回路电流为变量,直接列写每个回路
kvl方程;网孔电流法的实质就是以网孔电流为变量,直接列写每
个网孔kvl方程;结点电压法的实质就是以结点电压为变量,直接
列写每个结点kcl方程。
4.在列写回路电流方程时,自阻恒为正,互阻有正、负;在列写网
孔电流方程时,当所有网孔电流均取顺时针方向时,自阻恒为正,互阻恒为负。
5.在列写结点电压方程时,自导恒为正,互导恒为负。
6.在电路中,无伴电源是需要特别关注的。在使用回路电流法时,要特别注
意无伴电流源,而在使用结点电压法时,要特别注意无伴电压源。 3.3计算题
1.如图x3.1所示电路中,
r1?3?,r2?2?,r3?5?,r4?2?,r5?4?
us1?10v,us2?8v,试列写
(1)独立kcl方程、独立kvl方程、支路的var;(2)用支路电
压法求各支路电压。
解:
(1) 该电路图有6个节点,故有5个独立的kcl方程如下:
节点1:i1?i3 节点2:i1?i2?is2 节点4:is1?i5 节点5:is2
?
i4
节点3:i3?i4?i5
该电路图有7个支路,故有2个独立的kvl方程:
u1?u3?us2?u4?0..........(1) u2?us1?u5?u4?us2?0.........(2)(2)
u1?r1i1?3i1u2?r2i2?2i2
u i
3?r3i3?53u4?r4i4?2i4
u5?r5i5?
4i5
代入节点电流方程得:
u1u3
3?5
(3)
u13?u22?u4
2..........(4) u3?u4?u5
.........(5
524)解(1)到(5)方程得到: u51
1?? 19??2.684vu?
18
19??0.947vu??85
2?319
??4.474v
u??1636
419
??0.842vu5??
19
??1.895v
2. 如图x
3.2所示电路中,
r1?r2?10?,r3?4?,r4?r5?8?,r6?2?
,us1?40v, us2?20v,用网孔分析法求流过r5的电流i5。
解:(r2?r4?r6)im1?r2im2?r4im3??us1
(r2?r3?r1)im2?r2im1?r3im3??us2
(r3?r4?r5)im3?r4im1?r3im2?us2
i5?im3
代入数值解得:
im1??3.6a im2??2.5a i5?im3??0.96a
3. 电路如图x3.3所示,列出节点电压方程和网孔电流方程。
解:选节点0为参考节点,节点电压方程:节点1:2u1?u2?6?i 节点2:3u2?u1?u3?0
节点3:u3?u2?gu2?i 增补方程: 网孔电流方程:网孔1:im1?6a 网孔2:3im2?im1?im3?im4?0 网孔3:im3??gu2
网孔4:2im4?im2?im3??0.5u1
4. 列出如图x3.4所示电路的节点电压方程和网孔电流方程。
解:选节点0为参考节点,将电压源串联电阻等效为电流源并联电阻,节点电压方程:节点1:(
u1?u3?
0.5u1?0.5(u2?u3)
11111
??)u1?u2?u3?5 1055510
节点2:u2?20i 节点3:u3?15i 网孔电流方程:
网孔1:19im1?5im2?4im3?0 网孔2:30im2?5im1?20im3?25 网孔3:24im3?20im2?4im1??15i
im2?im3?i
5. 已知图x3.5所示电路中,us?20v,r1?10?,r2?5?,r3?10?,
r4?5?,求各支路电流及受控源吸收的功率。
r
0.1u2
4
图x3.5计算题5图图3-5a 计算题5解用图解:网孔1:
(r1?r2?r3)im1?r2im2?r3im3?us 网孔:2:r2im2?r2im1??u?u1
网孔3:(r3?r4)im3?r3im1?u1
r1im1?u1
(im1?im3)r3?u2
im2??0.5a
u2??5v
im2?0.1u2im3?2a
u??5v
得到:im1?1.5a u1
?15v
pw u1?(im2?im3)
?u1??37.5p0.1u2?im2?u??2.5w
【篇三:电路分析基础课后习题参考答】
1-1.(1)(a)图,u和i参考方向是非关联参考方向;(b)图,u和i参考方向是关联参考方向。
(2)(a)图,u的实际方向与参考方向相同,i的实际方向与参考
方向相反。(b)图,u的实际方向与参考方向相反,i的实际方向
与参考方向相同。
(3)(a)图,p?8w,吸收功率;(b)图,p??24w,发出功率。 1-2.?p??4?2?(?4)?(?24)?30?0,功率平衡。
1-3.(a)图,u??us?i1r0;(b)图,u?us?i2r0
1-5.120?
1-6.不能,实际电压将超过额定电压;可以。
1-7.(a)r?1?;(b)r?2?
1-8.(1)u?0v,i?0a;(2)u?10010v,i?a;(3)u?25v,
i?2.5a 33
(该题中已知条件中“rl?10?”有误,应当改为“r?10?”)
1-9.va?5v,vb?1v。
1-10.5条支路,3个结点。a、b两点间电流电压都等于零。
1-11.ia?11a,ib?-6a,ic?-11a。
1-12.i1??3a、i2=5.22a、i3=2.22a。
1-13.开关断开时,va?6v,vb??6v。闭合时,va?8v,vb?0v。
1-14.18v(该题中受控电流源方向向上)
1-15.uab?14v
习题2
2-1 图2-51(a):rab?5?;(b):rab?5?。
(图b中最下方没标注阻值的电阻去掉)
??110???198 2-2 (1)u0?0;(2)u0(3)u0v;v。
2-3 r1?47k?;r2?150k?;r3?800k?;r4?1000k?;r5?3000k?;
r6?5000k?。
2-4 r1?3.5k?;r2?184.21?;r3?17.59?;r4?1.75?;r5?0.175?。2-5 (1)us?205v;
(2)p,prl?600,pw(消耗w(产生功率)w(消耗功率)
us??2050灯?1400
功率),pro?50w(消耗功率);
因为:消耗功率=产生功率,所以,符合功率平衡关系。
2-6 rab?2?。
2-7 rab?59.19?。
2-8 ra?4?,rb?8?,rc?10.67?。
2-9 rab?0.6?
2-10 rab?1.27?
2-11 u?2v。
2-12 各电路等效电流源模型如下图所示:
习题2-12答案
2-13 各电路等效电压源模型如下图所示:
习题2-13案
2-14 (a)i=-2.5a;(b)u=20v。
2-15 各电路化简的等效电路模型如下图所示:
习题2-15案
2-16 (a)i=-1a;(b)i=4a。
2-17 (1)uab?12v,p(2)iab?6a。 w,pis??24w;us?16
2-18 该电路的化简等效电路如左下图所示:
习题2-18答案习题2-19答案
2-19 端口ab的等效电路如右上图所示。
2-20 i2?8a。
2-21 u=15v;i=-1a。
2-22 p受控源?7.3w0;该受控源是消耗功率。
习题3
3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
3-6
3-7
3-8 i=3.5a u=25v i1=3a,i2=-4a,i3=-1a,i4=5a,i5=6a i1=10a,i2=5a,i3=5a,i4=3.75a,i5=1.25a i=1a u1=1v,i=2a i1=2.8a,
i2=3.8a,i3= -1a i1=0.75a,i2=0,i3= -0.75a,i4= -0.25a,
i5= -
0.25a
3-9 三个网孔电流都选择顺时针方向,网孔电流分别为i1=5.5a,
i2=1.5a,i3=5.75a,
u= -13v
3-10 i1=-117a,i2=a,
i3=2a 99
3-11 i1= -1.8a,i2= -7a,i3= -0.2a,i4=1.6a,i5= -5.2a,
i6=6.8a
3-12 i1=10a,i2=0,
i3=5a
7136814a,a,-a,a,-a 1111111111
6512510203-14 10a,a,a,a,a,5a 19191919
204v 3-15 u?
133-13 ?
3-16 u1=7v,u2=4v,u3=6v,i=5a(本题最右边的电流源大小为6a) 3-18 i=0.75a
3-19
i=3.75v
3-21 i=0.8a
3-23 i=1a
3-25 54w, rl?r0?8?,(uoc?24v) 3
习题4
4-1 uc(0?)?10v ,i1(0?)?0a,i2(0?)?2a,ic(0?)??2a。 4-2
i1(0?)?0.3a,i2(0?)?0.3a,i3(0?)?0a,uc(0?)?0v,ul(0?)?6v。4-3 ul??110e?200tv,il?1.1e?200ta。
4-4 (1)uc(0?)?0v,ur(0?)?12v,i(0?)?1.7ma。
( uc?12(1?e?304t)v,ic?1.7e?304tma,ur?12e?304tv)。(2)t=0.817 ms