电路原理课后习题答案-2
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)
i u
-
+
5V +-
i
u
-
+10mA
i
u
-
+10mA
(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 = 104 i (b )电阻元件,u 、i 为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i (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=-10-2A
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)。
15V
+
-
5Ω
2A
15V
+-5Ω
2A
15V
+
-
5Ω2A
(a ) (b ) (c ) 题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 )
解1-5图
解1-5图
解1-5图
故 电阻功率 10220W R P ui ==?=吸(吸收20W ) 电流源功率 I 5210W P ui ==?=吸(吸收10W ) 电压源功率
U 15230W P ui ==?=发(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 12345W R P =?=吸(吸收45W ) 电流源功率 I 15230W P =?=发(发出30W ) 电压源功率
U 15115W P =?=发(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 15345W R P =?=吸(吸收45W ) 电流源功率 I 15230W P =?=吸(吸收30W ) 电压源功率
U 15575W P =?=发(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。
I 1
(a ) (b ) 题1-16图
1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u 1及电压u 。
u 1
题1-20图
解:设电流i ,列KVL 方程
3
13
11
10001010102
101010i i u u i u ?+?+=??=?+?? 得:
120200u V u V
==
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u S =100V ,R 1=2k?,R 2=8k?。试求以下3种情况下的电压u 2
和电流i
2、i 3:(1)R 3=8k?;(2)R 3=?(R 3处开路);(3)R 3=0(R 3处短路)。
题2-1图
解:(1)2R 和3R 并联,其等效电阻8
4,2
R =
=Ω则总电流 1110050
243
s u i mA R R =
==++ 分流有
123508.33326
i i i mA ==
==
22250
866.6676
u R i V ==?
= (2)当33,0R i =∞=有
212100
1028
s u i mA R R =
==++
22281080u R i V ==?=
(3)3220,0,0R i u ===有
31100
502
s u i mA R =
==
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9?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9?电阻构成的Y 形变换为△形。
9Ω9Ω
9Ω
9Ω
9Ω
a
b
①
②③
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Ω===9312312R R R
所以变换后,Ω=?===393
1
321R R R
故123126
(9)//(3)3126ab R R R R ?=+++=++ 7Ω=
(2)变换后的电路如图2-5图(b )所示。
解2-5图
2
R 3
R ③
①
②
①
③
④
31
R 43
R 14
R
因为变换前,
Y 中1439R R R ===Ω 所以变换后,1443313927R R R ===?=Ω 故 144331//(//3//9)ab R R R R =+Ω=7
2-11 利用电源的等效变换,求题2-11图所示电路的电流i 。
10V
+-4Ωi 10Ω
4V +
-4Ω6V
+
-
2Ω
10Ω
4Ω
1A
题2-11图
解 由题意可将电路等效变 为解2-11图所示。
解2-11图