电路分析第十一章-一阶电路

《电路分析基础》作业参考解答

《电路分析基础》作业参考解答 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 )解:标注电压如图(a )所示。 由KVL 有 故电压源的功率为 W P 302151-=?-=(发出) 电流源的功率为 W U P 105222=?=?=(吸收) 电阻的功率为 W P 20452523=?=?=(吸收) (b )解:标注电流如图(b )所示。 由欧姆定律及KCL 有 A I 35 152==,A I I 123221=-=-= 故电压源的功率为 W I P 151151511-=?-=?-=(发出) 电流源的功率为 W P 302152-=?-=(发出) 电阻的功率为 W I P 459535522 23=?=?=?=(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 故 由于电流源的功率为 电阻的功率为 外电路的功率为 且 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。 1-10 电路如题1-10图所示,试求: (1)图(a )中,1i 与ab u ; 解:如下图(a )所示。 因为 所以 1-19 试求题1-19图所示电路中控制量1I 及电压0U 。 解:如图题1-19图所示。 由KVL 及KCL 有 整理得 解得mA A I 510531=?=-,V U 150=。

题1-19图 补充题: 1. 如图1所示电路,已知 , ,求电阻R 。 图1 解:由题得 因为 所以 2. 如图2所示电路,求电路中的I 、R 和s U 。 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 解得A I 5.0=,Ω=34R 。 故 第二章(P47-51) 2-4 求题2-4图所示各电路的等效电阻ab R ,其中Ω==121R R ,Ω==243R R ,Ω=45R ,S G G 121==, Ω=2R 。 解:如图(a )所示。显然,4R 被短路,1R 、2R 和3R 形成并联,再与5R 串联。 如图(c )所示。 将原电路改画成右边的电桥电路。由于Ω==23241R R R R ,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 或 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 2-8 求题2-8图所示各电路中对角线电压U 及总电压ab U 。 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: 由并联电路的分流公式可得 A I 14 12441=+?=,A I I 314412=-=-= 故 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: 由并联电路的分流公式可得 A I 2.16 14461=+?=,A I I 8.22.14412=-=-= 故 2-11 利用电源的等效变换,求题2-11图所示各电路的电流i 。 题2-11图 解:电源等效变换的结果如上图所示。 由此可得 V U AB 16=A I 3 2=

电路分析第二章习题参考答案

2-1 试用网孔电流法求图题2-1所示电路中电流i 和电压ab u 。 图题2-1 解:设网孔电流为123,,i i i ,列网孔方程: 1231231 2332783923512i i i i i i i i i --=??-+-=??--+=?解得123211i i i =??=??=-?,故133i i i A =-=,233()93ab u i i V =--=-。 2-2 图题2-2所示电路中若123121,3,4,0,8,24s s S R R R i i A u V =Ω=Ω=Ω=== 试求各网孔电流。 解:由于10s i =,故网孔电流M20i =。可列出网孔电流方程: M1M1M3M13M3M1M331 247244A (34)4A 88M M M i u i i i i u i i i i i =-?+==-???+=?????=-+=???-=? 2-6电路图如图题2-4所示,用网孔分析求1u 。已知:124535,1,2,2S u V R R R R R μ=====Ω=Ω=。 解:列网孔方程如下: 123123212 342022245i i i i i i u i i i --=??-+-=-??--+=-?,

再加上2132()u i i =-。解得:11113.75, 3.75i A u R i V =-=-= 2-12 电路如图题2-10所示,试用节点分析求各支路电流。 解:标出节点编号,列出节点方程 121111()27212211120()422227a a b a b b u V u u u u u V ??=++-=?????????-++=-=???? ,用欧姆定律即可求得各节点电流。 2-17电路如图题2-14所示,试用节点分析求12,i i 。 解:把受控电流源暂作为独立电流源,列出节点方程 12121 (11)4(11)2u u u u i +-=??-++=-? 控制量与节点电压关系为:111u i =Ω ,代入上式,解得 111222 1.61.610.80.81u i A u V u V u i A ?==?=??Ω???=-??==-??Ω 2-19 试列出为求解图题2-16所示电路中0u 所需的节点方程。

电工技术(第三版席时达)教学指导、习题解答第五章.docx

第五章电路的瞬态分析【引言】①直流电路:电压、电流为某一稳定值 稳定状态(简称稳态)交流电路:电压、电流为某一稳定的时间函数 ○2当电路发生接通、断开、联接方式改变及电路参数突然变化时,电路将从一种稳态变换到另一种稳态,这一变换过程时间一般很短,称为瞬态过程或简称瞬态(也称暂态过程或过渡过程)。 防止出现过电压或过电流现象,确保电气设备安全运行。 ○3 瞬态分析的目的 掌握瞬态过程规律,获得各种波形的电压和电流。 学习目的和要求 1、了解产生瞬态过程的原因和研究瞬态过程的意义。 2、掌握分析一阶电路的三要素法。理解初始值、稳态值、时间常数的概念。 3、理解RC电路和RL电路瞬态过程的特点。 4、了解微分电路和积分电路 本章重点:分析一阶电路的三要素法,RC电路的充放电过程。 本章难点:初始值的确定。 5-1瞬态过程的基本知识 一、电路中的瞬态过程 【演示】用根据图5-1-1 制作的示教板。观察开关S 合上瞬间各灯泡点亮的情况。 S I C I L I R +C L R U S - HL 1HL2HL3 图 5-1-1 【讲授】开关 S HL 1突然闪亮了一HL 2由暗逐HL 3立刻变合上瞬间下,然后逐渐暗下渐变亮,最亮,亮度稳 去,直到完全熄灭后稳定发光定不变 有瞬态过程无瞬态过程

外因——电路的状态发生变化(换路) 电路发生瞬态过程的原因 内因 —— 电路中含有储能元件(电容或电感) 二、换路定律 【讲授】①换路定律是表述换路时电容电压和电感电流的变化规律的,即换路瞬间电容上的电压和电 感中的电流不能突变。 ②设以换路瞬间作为计时起点,令此时 t =0,换路前终了瞬间以 t =0 —表示,换路后初始瞬间以 t =0 +表示。则换路定律可表示为: u C (0 +) = u C (0 — ) 换路瞬间电容上的电压不能突变 i L (0 +) = i L (0 — ) 换路瞬间电感中的电流不能突变 换路后 换路前 初始瞬间 终了瞬间 【说明】①换路定律实质上反映了储能元件所储存的能量不能突变。因为 W C = 1 Cu C 2、W L = 1 Li L 2, p= dw 趋于无穷大,这是不可能的。 2 2 u C 和 i L 的突变意味着能量发生突变,功率 dt ②当电路从一种稳定状态换路到另一种稳定状态的过程中, u C 和 i L 必然是连续变化的,不能突变。 这种电流和电压的连续变化过程就是电路的瞬态过程。 ③电阻是耗能元件,并不储存能量,它的电流、电压发生突变并不伴随着能量的突变。因此由纯电 阻构成的电路是没有瞬态过程的 。 ④虽然 u C 和 i L 不能突变,但电容电流和电感电压是可以突变的,电阻的电压和电流也是可以突变 的。这些变量是否突变,需视具体电路而定。 三、分析一阶电路瞬态过程的三要素法 【讲授】①一阶电路是指只包含一个储能元件,或用串、并联方法化简后只包含一个储能元件的电 路 经典法 (通过微分方程求解) ②分析一阶电路瞬态过程的方法 三要素法 (简便方法,本书只介绍此法的应用) ③在直流电源作用下的任何一阶电路中的电压和电流,只要求得初始值、稳态值和时间常数这三个 要素,就可完全确定其在瞬态过程中随时间变化的规律。——三要素法:

《电路分析基础》第一章~第四章练习题

《电路分析基础》第一章~第四章练习题 一、 基本概念和基本定律 1、将电器设备和电器元件根据功能要求按一定方式连接起来而构成的集合体称为 。 2、仅具有某一种确定的电磁性能的元件,称为 。 3、由理想电路元件按一定方式相互连接而构成的电路,称为 。 4、电路分析的对象是 。 5、仅能够表现为一种物理现象且能够精确定义的元件,称为 。 6、集总假设条件:电路的 ??电路工作时的电磁波的波长。 7、电路变量是 的一组变量。 8、基本电路变量有 四个。 9、电流的实际方向规定为 运动的方向。 10、引入 后,电流有正、负之分。 11、电场中a 、b 两点的 称为a 、b 两点之间的电压。 12、关联参考方向是指: 。 13、电场力在单位时间内所做的功称为电功率,即 。 14、若电压u 与电流i 为关联参考方向,则电路元件的功率为ui p =,当时,说明电路元件实际 是 0?p ;当时,说明电路元件实际是 0?p 。 15、规定 的方向为功率的方向。 16、电流、电压的参考方向可 。 17、功率的参考方向也可以 。 18、流过同一电流的路径称为 。 19、支路两端的电压称为 。 20、流过支路电流称为 。 21、三条或三条以上支路的连接点称为 。 22、电路中的任何一闭合路径称为 。 23、内部不再含有其它回路或支路的回路称为 。 24、习惯上称元件较多的电路为 。 25、 只取决于电路的连接方式。 26、 只取决于电路元件本身电流与电压的关系。

27、电路中的两类约束是指和。 28、KCL指出:对于任一集总电路中的任一节点,在任一时刻,流出(或流进)该节点的所有支路电 流的为零。 29、KCL只与有关,而与元件的性质无关。 30、KVL指出:对于任一集总电路中的任一回路,在任一时刻,沿着该回路的代 数和为零。 31、求电路中两点之间的电压与无关。 32、由欧姆定律定义的电阻元件,称为电阻元件。 33、线性电阻元件的伏安特性曲线是通过坐标的一条直线。 34、电阻元件也可以另一个参数来表征。 35、电阻元件可分为和两类。 36、在电压和电流取关联参考方向时,电阻的功率为。 37、产生电能或储存电能的设备称为。 38、理想电压源的输出电压为恒定值,而输出电流的大小则由 决定。 39、理想电流源的输出电流为恒定值,而两端的电压则由 决定。 40、实际电压源等效为理想电压源与一个电阻的。 41、实际电流源等效为理想电流源与一个电阻的。 42、串联电阻电路可起作用。 43、并联电阻电路可起作用。 44、受控源是一种双口元件,它含有两条支路:一条是支路,另一条为支路。 45、受控源不能独立存在,若为零,则受控量也为零。 46、若某网络有b条支路,n个节点,则可以列个KCL方程、个KVL方程。 47、由线性元件及独立电源组成的电路称为。 48、叠加定理只适用于电路。 49、独立电路变量具有和两个特性。 50、网孔电流是在网孔中流动的电流。 51、以网孔电流为待求变量,对各网孔列写KVL方程的方法,称为。 52、网孔方程本质上回路的方程。 53、列写节点方程时,独立方程的个数等于的个数。 54、对外只有两个端纽的网络称为。

第六章(一阶电路)习题解答

第六章(一阶电路)习题解答 一、选择题 1.由于线性电路具有叠加性,所以 C 。 A .电路的全响应与激励成正比; B .响应的暂态分量与激励成正比; C .电路的零状态响应与激励成正比; D .初始值与激励成正比 2.动态电路在换路后出现过渡过程的原因是 A 。 A . 储能元件中的能量不能跃变; B . 电路的结构或参数发生变化; C . 电路有独立电源存在; D . 电路中有开关元件存在 3.图6—1所示电路中的时间常数为 C 。 A . 212121) (C C C C R R ++; B .2 12 12C C C C R +; C .)(212C C R +; D .))((2121C C R R ++ 解:图6—1中1C 和2C 并联的等效电容为21C C +,而将两个电容摘除后,余下一端 口电路的戴维南等效电阻为2R ,所以此电路的时间常数为)(212C C R +。 4.图6—2所示电路中,换路后时间常数最大的电路是 A 。 解:图6—2(A )、(B )、(C )、(D )所示四个电路中的等效电感eq L 分别为M L L 221++、

21L L +、M L L 221-+和M L L 221++。0>t 时,将图6—2(A ) 、(B )、(C )、(D )中的电感摘除后所得一端口电路的戴维南等效电阻 eq R 分别为2R 、2R 、2R 和21R R +。由于 RL 电路的时间常数等于 eq eq R L ,所以图6—2(A )所示电路的时间常数最大。 5.RC 一阶电路的全响应)e 610(10t c u --=V ,若初始状态不变而输入增加一倍,则 全响应 c u 变为 D 。 A .t 10e 1220--; B .t 10e 620--; C .t 10e 1210--; D.t 10e 1620-- 解:由求解一阶电路的三要素法 τ t c c c c u u u u -+∞-+∞=e )]()0([)( 可知在原电路中 10)(=∞ c u V ,4)0(=+c u V 。当初始状态不变而输入增加一倍时,有 )e 1620(e ]204[201010t t c u ---=-+=V 二、填空题 1.换路前电路已处于稳态,已知V 10 1=s U ,V 12=s U ,F 6.01μ=C ,F 4.02μ=C 。 0=t 时,开关由a 掷向b ,则图6—3所示电路在换路后瞬间的电容电压 = +)0(1c u 4.6V ,)0(2+c u 4.6=V 。 解: 由-=0t 时刻电路得: V 10)0(s11==-U u c , V 1)0(s22==-U u c 换路后,电容 1C ,2C 构成纯电容的回路(两电容并联),电容电压发生强迫跃变,此时应由电荷守恒原理求解换路后瞬刻的电容电压。由KVL 得: )0()0( 21++=c c u u …… ① )0()0()0()0( 22112211++--+=+c c c c u C u C u C u C …… ② 由以上两式解得 V 4.6)0()0( 2 12 21121=++= =++C C U C U C u u s s c c 2.图6—4所示电路的时间常数 =τs 1.0。

电路分析第二章习题答案

2-1 K 解:) (6A = 闭合时: 总电阻Ω = + ? + =4 6 3 6 3 2 R ) (5.7 4 30 30 1 A R I= = = 此时电流表的读数为:) (5 5.7 3 2 6 3 6 1 A I I= ? = + = 2-2 题2-2图示电路,当电阻R2=∞时,电压表12V;当R2=10Ω时,解:当∞ = 2 R时可知电压表读数即是电源电压 S U. . 12V U S = ∴ 当Ω =10 2 R时,电压表读数:4 12 10 10 1 2 1 2= ? + = + = R U R R R u S (V) Ω = ∴20 1 R 2-3 题2-3图示电路。求开关K打开和闭合情况下的输入电阻R i。

解:K )(18.60//(10Ω+=∴i R K )(8//30//(10Ω==∴i R 2-4 求题2-3图示电路的等效电阻R ab 、R cd 。

解:电路图可变为: ) (1548 82.2148 82.2148//82.21)4040//10//(80//30) (08.1782.294082 .294082.29//40)80//3040//10//(40)(4020 800)(8010800) (4020 800 20201020202010123123Ω=+?==+=Ω=+?==+=Ω==Ω==Ω==?+?+?=cd ab R R R R R 2-5 求题2-5图示电路的等效电阻 R ab 。 题2-59Ω Ω Ω

解:(a)图等效为: 5k Ω 4k Ω 4k Ω 8k Ω a b 5k Ω 2k Ω 8k Ω a b )(73.315 56 8787)25//(8Ω==+?=+=∴ab R (b)图等效为: 5Ω 5Ω 15Ω a b 3Ω )(96325 150 310153)55//(153Ω=+=+=?+=++=∴ab R (c)图等效为: b a 9Ω 10Ω 5Ω 2Ω 4Ω 8Ω 注意到54210?=?,电桥平衡,故电路中9 电阻可断去 )(67.127 147 148)25//()410(8Ω=+?+=+++=∴ab R (d)图等效为: b a 54Ω 14Ω R 12 R 23 R 31 18 1818912+?= R

第1章教案电路分析基础分析

第1章电路分析基础 本章要求 1、了解电路的组成和功能,了解元件模型和电路模型的概念; 2、深刻理解电压、电流参考方向的意义; 3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性; 4、熟练掌握基尔霍夫定律; 5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位; 6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念; 7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理; 8、理解受控电源模型, 了解含受控源电路的分析方法。 本章内容 电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个,但无论是简单的还是复杂的具体电路,都是由这些元件构成,从而依据基本定律就足以对它们进行分析和计算。因而,要求对电路的基本概念及基本定律深刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。依据欧姆定律和基尔霍夫定律,介绍电路中常用的分析方法。这些方法不仅适用于线性直流电路,原则上也适用于其他线性电路。为此,必须熟练掌握。 1.1电路的基本概念 教学时数 1学时 本节重点 1、理想元件和电路模型的概念 2、电路变量(电动势、电压、电流)的参考方向; 3、电压、电位的概念与电位的计算。 本节难点参考方向的概念和在电路分析中的应用。 教学方法通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比,建立起理想元件模 型的概念,结合举例,说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。 教学手段传统教学手法与电子课件结合。 教学内容 一、实际电路与电路模型 1、实际电路的组成和作用 2、电路模型: 3、常用的理想元件: 二、电路分析中的若干规定 1、电路参数与变量的文字符号与单位 2、电路变量的参考方向 变量参考方向又称正方向,为求解变量的实际方向无法预先确定的复杂电 路,人为任意设定的电路变量的方向,如图(b)所示。 参考方向标示的方法: ①箭头标示;②极性标示;③双下标标示。

第6章 一阶电路总结

第六章 一阶电路 ◆ 重点: 1. 电路微分方程的建立 2. 三要素法 3. 阶跃响应 ◆ 难点: 1. 冲激函数与冲激响应的求取 2. 有跃变时的动态电路分析 含有动态元件(电容或电感等储能元件)的电路称为动态电路。回忆储能元件的伏安关系为导数(积分)关系,因此根据克希霍夫定律列写出的电路方程为微积分方程。所谓“一阶”、“二阶”电路是指电路方程为一阶或二阶微分方程的电路。 本章只讨论一阶电路,其中涉及一些基本概念,为进一步学习第十五章打下基础。 6.1 求解动态电路的方法 6.1.1 求解动态电路的基本步骤 在介绍本章其他具体内容之前,我们首先给出求解动态电路的基本步骤。 1.分析电路情况,得出待求电量的初始值; 2.根据克希霍夫定律列写电路方程; 3.解微分方程,得出待求量。 由上述步骤可见,无论电路的阶数如何,初始值的求取、电路方程的列写和微分方程的求解是解决动态电路的关键。 6.2.1 一阶微分方程的求解 一、一阶微分方程的解的分析 初始条件为)()0()()(t f t t f δ=δ的非齐次线性微分方程 Bw Ax dt dx =- 的解)(t x 由两部分组成:) ()()(t x t x t x p h +=。其中)(t x h 为原方程对应的齐次方程的通解,) (t x p 为非齐次方程的一个特解。 二、)(t x h 的求解 由齐次方程的特征方程,求出特征根p ,直接写出齐次方程的解pt h Ke t x =)(,根据初始值解得其中的待定系数K ,即可得出其通解。 三、) (t x p 的求解 根据输入函数的形式假定特解的形式,不同的输入函数特解形式如下表。 由这些形式的特解代入原微分方程使用待定系数法,确定出方程中的常数Q 等。

邱关源《电路》第五版第12章-三相电路分析

12.1 三相电路 三相电路由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。 三相电路的优点: ● 发电方面:比单项电源可提高功率50%; ● 输电方面:比单项输电节省钢材25%; ● 配电方面:三相变压器比单项变压器经济且便于接入负载; ● 运电设备:结构简单、成本低、运行可靠、维护方便。 以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用,是目前电力系统采用的主要供电方式。 三相电路的特殊性: (1)特殊的电源; (2)特殊的负载 (3)特殊的连接 (4)特殊的求解方式 研究三相电路要注意其特殊性。 1. 对称三相电源的产生 三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电源。 通常由三相同步发电机产生,三相绕组在空间互差120°,当转子以均匀角速度ω转动时,在三相绕组中产生感应电压,从而形成对称三相电源。 a. 瞬时值表达式 ) 120cos(2)()120cos(2)(cos 2)(o C o B A +=-==t U t u t U t u t U t u ωωω A 、 B 、 C 三端称为始端,X 、Y 、Z 三端称为末端。 b. 波形图如右图所示。 c. 相量表示 o C o B o A 1201200∠=-∠=∠=??? U U U U U U

d. 对称三相电源的特点 0 C B A C B A =++=++? ??U U U u u u e. 对称三相电源的相序 定义:三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。 正序(顺序):A —B —C —A 负序(逆序):A —C —B —A (如三相电机给其施加正序电压时正转,反转 则要施加反序电压) 以后如果不加说明,一般都认为是正相序。 2. 三相电源的联接 (1)星形联接(Y 联接) X, Y , Z 接在一起的点称为Y 联接对称三相电源的中性点,用N 表示。 (2)三角形联接(?联接)

第六章 一阶电路

第六章 一阶电路 §6-1 动态电路的方程及其初始条件 §6-2一阶电路的零输入响应 (一)教学目标 1. 了解产生过渡过程的电路及原因, 2. 掌握“稳态”与“暂态”的概念与分析方法的区别, 3. 掌握换路定理,应用于一阶电路初始值的计算; 4. 掌握一阶电路的概念,零输入响应的概念以及求解方法。 (二)教学难点 1. 本课程以往的内容全部是稳态电路的分析,本章首先要使学生建立电路中存在“过渡过程(暂态)”的思想及掌握其产生原因(包括外部原因与内部原因)。 2. 一阶电路初始值计算的分析核心为换路定理,学生必须掌握这一分析思路。 3. 一阶电路零输入响应的物理实质为储能元件的放电过程,其响应曲线为按指数衰减的形式。 4. 时间常数反映了电路零输入响应的衰减快慢,它与电路的元件组成有关。 (三)教学思路 1. 首先,以自然界中火车的启停需要过渡时间段加减速作类比,强化学生关于特定电路在状态发生改变时同样存在“过渡过程”概念的理解,并引出电路过渡过程的研究变量。 2. 通过对换路和换路定理概念及物理意义的解释,明确电路过渡过程初始值的计算依据。 3. 零输入响应的分析先从定性角度让学生明白其物理实质,然后借助数学方法推导出其数学表达式。课程内容中物理意义的分析比起定量分析更加重要。 (四)教学内容和要点 一、“稳态”与 “暂态”的概念: 产生过渡过程的电路及原因? 无过渡过程 I 电阻电路 I 电阻是耗能元件,其上电流随电压比例变化,不存在过渡过程。

过渡过程产生的原因 1. 内因:电路内部含有储能元件L 、M 、C 2. 外因:电路结构发生变化 稳态暂态 换路发生很长时间 换路刚发生i L 、u C 随时间变化 代数方程组描述电路 微分方程组描述电路I L 、U C 不变)(L C I U 、 稳态分析和暂态分析的区别 t C u 电容为储能元件,它储存的能量为电场能量 ,其大小为: 202 1cu idt u W t C 因为能量的存储和释放需要一个过程,所以有电容的电路存在过渡过程。 i 电感为储能元件,它储存的能量为磁场能量,其大小为: 202 1Li dt ui W t L 因为能量的存储和释放需要一个过程,所以有电感的电路存在过渡过程。 E 电感电路

电路分析基础 第12章作业以及答案

12-3 某对称三相负载,每相阻抗为4030()Z j =+Ω,接于线电压=380l U V 的对称星形三相电源上,(1)若负载为星形联接,求负载相电压和相电流,并画出电压、电流相量图;(2)若负载为三角形联接,求负载相电流和线电流,并画出相电流和线电流的相量图。 解:星形联接的三相电源中,每相电压 220()p l U V === 设A 相电压为 =2200A U V ∠ (1) 负载为星形联接时,电路如附图1所示。因电路对称,'=0OO U ,故负载各相电压即 为电源的各相电压,即 '=2200AO A U U V =∠ '=220120BO B U U V =∠- '=220120CO C U U V =∠ - U U C U I B I C I 题12-3附图1 此时负载上的相电流等于线电流,即 ''2200 = 4.436.87()4030 AO AO A U I I A Z j ∠= ==∠-+ '= 4.4(36.87120) 4.4156.87()BO B I I A =∠--=∠- '= 4.4(36.87120) 4.483.13()CO C I I A =∠-+=∠ 电压、电流相量图如附图2所示。

A I I 36.87' U ' CO U ' BO U 题12-3附图2 (2) 负载为三角形联接时,电路如附图3所示。负载各相电流为 2203038030 = 7.6 6.87()40305036.87 AB AB U I A Z j ∠===∠-+∠ 7.6( 6.87120)7.6126.87()BC I A =∠--=∠- 7.6( 6.87120)7.6113.13()CA I A =∠-+=∠ 各线电流为 33037.6( 6.8730)13.236.87()A AB I I A =∠-=?∠--=∠- 33037.6(126.8730)13.2156.87()B BC I I A =∠-=?∠--=∠- 33037.6(113.1330)13.283.13()C CA I I A =∠-=?∠-=∠ - C U U C U I B I C I AB I BC I CA I 题12-3附图3 相电流、线电流相量图如附图4所示。

电路分析基础第一章习题答案

§1-1电路和电路模型 l -1晶体管调频收音机最高工作频率约108MHz 。问该收音机的电路是集中参数电路还是分布参数电路? 解:频率为108MHz 周期信号的波长为 m 78.21010810368=??== f c λ 几何尺寸d <<2.78m 的收音机电路应视为集中参数电路。 说明:现在大多数收音机是超外差收音机,其工作原理是先将从天线接收到的高频信号变换为中频信号后再加以放大、然后再进行检波和低频放大,最后在扬声器中发出声音。这种收音机的高频电路部分的几何尺寸远比收音机的几何尺寸小。 §1-2电路的基本物理量 l -2题图 l -2(a)表示用示波器观测交流电压的电路。若观测的正弦波形如图(b)所示。试确定电压u 的表达式和 s 1 s 5.0、=t 和s 5.1时电压的瞬时值。 题图 l —2 解: V 1V )270sin(V )1.5πsin()s 5.1(V 0V )018sin(V )1πsin()s 1(V 1V )90sin(V )5.0πsin()s 5.0(V πsin )(-==?===?===?==οοοu u u t t u 1-3各二端元件的电压、电流和吸收功率如题图1-3所示。试确定图上指出的未知量。 题图 l —3 解:二端元件的吸收功率为p =ui ,已知其中任两个量可以求得第三个量。 W e 4e 22 H,A cos 2sin cos sin 2sin 2sin G,mA 1A 10110 1010 F, mA 1A 101101010 E,V 21 2 D, kV 2V 1021012 C,W μ5W 105101105 B,mW 5W 1051105 ,A 33 333363333t t ui p t t t t t t u p i u p i u p i i p u i p u ui p ui p -------------=?-=-======?=?--=-==?=?===--=-==?=?== -=?-=???-=-==?=??==吸吸吸

电路分析基础[周围主编]第一章答案解析

1-9.各元件的情况如图所示。 (1)若元件A 吸收功率10W ,求:U a =? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率: V A W I P U I U P a a 10110=== →= (2)若元件B 吸收功率10W ,求:I b =? 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率: A V W U P I UI P b b 11010-=-=- =→-= (3)若元件C 吸收功率-10W ,求:I c =? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率: A V W U P I UI P c c 11010-=-== →= (4)求元件D 吸收功率:P=? 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率: W mA mV UI P 61020210-?-=?-=-= (5)若元件E 输出的功率为10W ,求:I e =? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率: A V W U P I UI P e e 11010-=-== →= (6)若元件F 输出功率为-10W ,求:U f =? 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率: V A W I P U I U P f f 10110-=-=- =→-= (7)若元件G 输出功率为10mW ,求:I g =? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率: mA V mW U P I UI P g g 11010-=-== →= (8)试求元件H 输出的功率。 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率: mW mA V UI P 422-=?-=-= 故输出功率为4mW 。

1-11.已知电路中需要一个阻值为390欧姆的电阻,该电阻在电路中需承受100V 的端电压,现可供选择的电阻有两种,一种是散热1/4瓦,阻值390欧姆;另一种是散热1/2瓦,阻值390欧姆,试问那一个满足要求? 解:该电阻在电路中吸收电能的功率为: W R U P 64.25390 10022=== 显然,两种电阻都不能满足要求。 1-14.求下列图中电源的功率,并指出是吸收还是输出功率。 解:(a )电压电流为关联参考方向,吸收功率为:W A V UI P 623=?==; (b )电压电流为非关联参考方向,吸收功率为:W A V UI P 623-=?-=-=, 实际是输出功率6瓦特; (c )电压电流为非关联参考方向,吸收功率为:W A V UI P 623-=?-=-=, 实际是输出功率6瓦特; (d )电压电流为关联参考方向,吸收功率为:W A V UI P 623=?==. 1-19.电路如图示,求图中电流I ,电压源电压U S ,以及电阻R 。 解: 1.设流过电压源的12A 电流参考方向由a 点到d 点,参见左图所示。 (1) 求电流I: A A A I 156=-= (2) 求电压U S : A A A I ba 14115=-= 对a 点列写KCL 方程: V 3) (a V 3) (b V 3) (c V 3) (d 题图1-14 题图1-19(1)

电路分析基础第3章指导与解答

第3章 单相正弦交流电路的基本知识 前面两章所接触到的电量,都是大小和方向不随时间变化的稳恒直流电。本章介绍的单相正弦交流电,其电量的大小和方向均随时间按正弦规律周期性变化,是交流电中的一种。这里随不随时间变化是交流电与直流电之间的本质区别。 在日常生产和生活中,广泛使用的都是本章所介绍的正弦交流电,这是因为正弦交流电在传输、变换和控制上有着直流电不可替代的优点,单相正弦交流电路的基本知识则是分析和计算正弦交流电路的基础,深刻理解和掌握本章内容,十分有利于后面相量分析法的掌握。 本章的学习重点: ● 正弦交流电路的基本概念; ● 正弦量有效值的概念和定义,有效值与最大值之间的数量关系; ● 三大基本电路元件在正弦交流电路中的伏安关系及功率和能量问题。 3.1 正弦交流电路的基本概念 1、学习指导 (1)正弦量的三要素 正弦量随时间变化、对应每一时刻的数值称为瞬时值,正弦量的瞬时值表示形式一般为解析式或波形图。正弦量的最大值反映了正弦量振荡的正向最高点,也称为振幅。 正弦量的最大值和瞬时值都不能正确反映它的作功能力,因此引入有效值的概念:与一个交流电热效应相同的直流电的数值定义为这个交流电的有效值。正弦交流电的有效值与它的最大值之间具有确定的数量关系,即I I 2m 。 周期是指正弦量变化一个循环所需要的时间;频率指正弦量一秒钟内所变化的周数;角频率则指正弦量一秒钟经历的弧度数,周期、频率和角频率从不同的角度反映了同一个问题:正弦量随时间变化的快慢程度。 相位是正弦量随时间变化的电角度,是时间的函数;初相则是对应t=0时刻的相位,初相确定了正弦计时始的位置。 正弦量的最大值(或有效值)称为它的第一要素,第一要素反映了正弦量的作功能力;角频率(或频率、周期)为正弦量的第二要素,第二要素指出了正弦量随时间变化的快慢程度;初相是正弦量的第三要素,瞎经确定了正弦量计时始的位置。 一个正弦量,只要明确了它的三要素,则这个正弦量就是唯一地、确定的。因此,表达一

天津理工电路习题及答案-第六章--一阶电路..

第六章一阶电路 ——经典分析法(微分方程描述) ——运算分析法(代数方程描述)见第十三章 一、重点和难点 1. 动态电路方程的建立和动态电路初始值的确定; 2. 一阶电路时间常数、零输入响应、零状态响应、冲激响应、强制分量、自由分量、稳态分量和 暂态分量的概念及求解; 3. 求解一阶电路的三要素方法; 电路初始条件的概念和确定方法; 1.换路定理(换路规则) 仅对动态元件(又称储能元件)的部分参数有效。 ①电容元件:u C(0-) = u C(0+);(即:q C(0-) = q C(0+));i C(0-) ≠i C(0+)。 ②电感元件:i L(0-) = i L(0+);(即:ΨL(0-) = ΨL(0+));u C(0-) ≠u C(0+)。 ③电阻元件:u R(0-) ≠u R(0+);i R(0-) ≠i R(0+)。 因此,又称电容的电压、电感的电流为状态变量。电容的电流、电感的电压、电阻的电压和电流为非状态变量。如非状态变量的数值变化前后出现相等的情况则视为一种巧合,并非是一种规则。 2.画t=0+时刻的等效电路 画t=0+时刻等效电路的规则: ①对电容元件,如u C(0-) = 0,则把电容元件短路;如u C(0-) ≠ 0,则用理想电压源(其数值为u C(0-))替代电容元件。 ②对电感元件,如i L(0-) = 0,则把电感元件开路;如i L(0-) ≠ 0,则用理想电流源(其数值为 i L(0-))替代电感元件。 画t=0+时刻等效电路的应用: 一般情况下,求解电路换路后非状态变量的初始值,然后利用三要素法求解非状态变量的过渡过程。 3. 时间常数τ

电路分析基础习题第五章答案(史健芳)

第5章 5.1选择题 1、在关联参考方向下,R 、L 、C 三个元件的伏安关系可分别如( D )表示。 A. dt di C u d i L u u Gu i C C t L L L R R =+ ==? ,)(1)0( ,0ττ B. dt di C u d i L u Ri u C C t L L R R =+ ==? ,)(1 )0(u , 0L ττ C. ?+===t C C C L L R R d i C u u dt di L u Gi u 0 )(1)0( , ,ττ D. ?+===t C C C L L R R d i C u u dt di L u Ri u 0 )(1)0( , ,ττ 2、一阶电路的零输入响应是指( D )。 A. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路有外加激励作用 B. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路无外加激励作用 C. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压A 0)0(≠-L i , 且电路有外加激励作用 D. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电流A 0)0(≠-L i , 且电路无外加激励作用 3、若1C 、2C 两电容并联,则其等效电容C =( A )。 A. 21C C + B. 2 12 1C C C C + C. 2 12 1C C C C + D. 21C C 4、已知电路如图x5.1 所示,电路原已稳定,开关闭合后电容电压的初始值)0(+C u 等 于( A )。 A. V 2- B. V 2 C. V 6 D. V 8 图x5.1 选择题4图 5、已知V 15)(τt C e t u -=,当s 2=t 时V 6=C u ,电路的时间常数τ等于( B )。 A. s 458.0 B. s 18.2 C. s 2.0 D. s 1.0 6、二阶RLC 串联电路,当C L R 2____时,电路为欠阻尼情况;当C L R 2____时, 电路为临界阻尼情况( B )。 A. >、= B. <、= C. <、> D. >、< C u

电路分析第12章

12-1 已知对称三相电路的星形负载阻抗Ω+=)84165(j Z ,端线阻抗Ω+=)12(1j Z ,中线阻抗,中线阻抗Ω+=)11(j Z N ,线电压V U 3801=。求负载端的电流和线电压,并作电路的相量图。 题解12-1图 解:按题意可画出对称三相电路如题解12-1图(a )所示。由于是对称三相电路,可以归结为一相(A 相)电路的计算。如图(b)所示。 令V U U A 022003 1∠=∠=,根据图(b )电路有 A 98.26174.185 16702201 -∠=+∠=+=j Z Z U I A A 根据对称性可以写出 A 98.146174.12 -∠==A B I a I A 02.93174.1 ∠==B C I a I 负载端的相电压为

275.090.21798.26174.1)85165(∠=-∠?+==''j I Z U A N A 故,负载端的线电压为 V 3041.377303 ∠=∠=''''N A B A U U 根据对称性可以写出 V 9041.3772 -∠==''''B A C B U a U V 15041.377 ∠==''''B A A C U a U 电路的向量图如题解12-1图(c )所示。 12-2 已知对称三相电路的线电压V U 3801=(电源端),三角形负载阻抗 Ω+=)145.4(j Z ,端线阻抗Ω+=)25.1(1j Z 。求线电流和负载的相电流,并作相量图。 解:本题为对称三相电路,可归结为一相电路计算。先将该电路变换为对称Y -Y 电路,如题解12-2图(a )所示。图中将三角形负载阻抗Z 变换为星型负载阻抗为 Ω+=+?== )67.45.1()145.4(3 1 31j j Z Z Y 题解12-2图 令V U U A ?∠=∠=022003 1 ,根据一相( A 相)计算电路(见题解12-1图(b )中),有线电流A I 为

第六章一阶电路暂态分析

第六章一阶电路暂态分析 一、教学基本要求 1、掌握动态电路的特点、电路初始值的求法、零输入响应、零状态响应、 全响应、阶跃响应、冲激响应的概念和物理意义。 2、会计算和分析一阶动态电路,包括三种方法:⑴全响应=零状态响应+ 零输入响应;⑵全响应=暂态响应+稳态响应;⑶“三要素”法。 二、教学重点与难点 1. 教学重点:(1). 动态电路方程的建立和动态电路初始值的确定; (2). 一阶电路时间常数的概念; (3). 一阶电路的零输入响应和零状态响应; (4). 求解一阶电路的三要素方法; (5). 自由分量和强制分量、暂态分量和稳态分量的概念; 2.教学难点: (1). 应用基尔霍夫定律和电感、电容的元件特性建立动态电 路方程。 (2).电路初始条件的概念和确定方法。 三、本章与其它章节的联系: 本章讨论的仍是线性电路,因此前面讨论的线性电路的分析方法和定理全部可以用于本章的分析中。第9章讨论的线性电路的正弦稳态响应就是动态电路在正弦激励下的稳态分量的求解。 四、学时安排总学时:6

五、教学内容

§6.1 动态电路的方程及其初始条件 1.动态电路 含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。由于动态元件是储能元件,其VCR 是对时间变量t 的微分和积分关系,因此动态电路的特点是:当电路状态发生改变时(换路)需要经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这个变化过程称为电路的过渡过程。 下面看一下电阻电路、电容电路和电感电路在换路时的表现。 1)电阻电路 图6.1 (a)(b) 图6.1(a)所示的电阻电路在t =0 时合上开关,电路中的参数发生了变化。电流i 随时间的变化情况如图6.1(b)所示,显然电流从t<0时的稳定状态直接进入t>0 后的稳定状态。说明纯电阻电路在换路时没有过渡期。 2)电容电路 图6.2 (a)(b)

(完整word版)第1章教案电路分析基础.doc

第 1 章电路分析基础 本章要求 1、了解电路的组成和功能,了解元件模型和电路模型的概念; 2、深刻理解电压、电流参考方向的意义; 3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性; 4、熟练掌握基尔霍夫定律; 5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位; 6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念; 7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理; 8、理解受控电源模型 , 了解含受控源电路的分析方法。 本章内容 电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个,但无论是简单的还是复杂的具体电路,都是由这些元件构成,从而依 据基本定律就足以对它们进行分析和计算。因而,要求对电路的基本概念及基本定律深 刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。依据欧姆定律和基尔霍夫定律, 介绍电路中常用的分析方法。这些方法不仅适用于线性直流电路,原则上也适用于其他 线性电路。为此,必须熟练掌握。 1.1 电路的基本概念 教学时数 1 学时 本节重点 1 、理想元件和电路模型的概念 2、电路变量(电动势、电压、电流)的参考方向;

3、电压、电位的概念与电位的计算。本 节难点参考方向的概念和在电路分析中的应用。 教学方法通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比,建立起理想元件模 型的概念,结合举例,说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。 教学手段传统教学手法与电子课件结合。 教学内容 一、实际电路与电路模型 1、实际电路的组成和作用 2、电路模型: 3、常用的理想元件: 二、电路分析中的若干规定 1 、电路参数与变量的文字符号与单位 2 、电路变量的参考方向 变量参考方向又称正方向,为求解变量的实际方向无法预先确定的复杂电 路,人为任意设定的电路变量的方向,如图(b)所示。 参考方向标示的方法: ① 箭头标示;② 极性标示;③ 双下标标示。 注意: ①参考方向的设定对电路分析没有影响;②电路分析必须设定参考方向; ③ 按设定的参考方向求解出变量的值为正,说明实际方向和参考方向相同,为负则相反。

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