电路分析第九章习题解答
哈尔滨理工大学电路1-9章习题答案
第一章(电路模型和定律)习题解答一、选择题1．KVL 和KCL 不适用于 D 。
A ．集总参数线性电路；B ．集总参数非线性电路；C ．集总参数时变电路；D ．分布参数电路2．图1—1所示电路中，外电路未知，则u 和i 分别为 D 。
A ．0==i u u S ,； B ．i u u S ,=未知；C ．0=-=i u u S ,；D ．i u u S ,-=未知/3．图1—2所示电路中，外电路未知，则u 和i 分别为 D 。
A ．S i i u =∞=, ；B ．S i i u -=∞=, ；C ．S i i u =未知， ；D ．S i i u -=未知，4．在图1—3所示的电路中，按照“节点是三条或三条以上支路的联接点”的定义，该电路的总节点个数为 A 。
A ．5个；B ．8个；C ．6个；D ．7个5．在图1—4所示电路中，电流源发出的功率为 C 。
A ．45W ； B ．27W ； C ．–27W ； D ．–51W|二、填空题 1．答：在图1—5所示各段电路中，图A 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向；图B 中的电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向；图C 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向；图D 中电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向。
2．答：图1—6所示电路中的u 和i 对元件A 而言是 非关联 参考方向；对元件B 而言是 关联 参考方向。
…3．答：在图1—7所示的四段电路中，A 、B 中的电压和电流为关联参考方向，C 、D 中的电压和电流为非关联参考方向。
4．答：电路如图1—8所示。
如果10=R Ω，则10=U V ，9-=I A ；如果1=R Ω，则 10=U V ，0=I A 。
5．答：在图1—9 (a)所示的电路中，当10=R Ω时，=2u 50V ，=2i 5A ；当5=R Ω时，=2u 50V, =2i 10A 。
在图1—9 (b)所示的电路中，当R =10Ω时，2002=u V,202=i A ；当5=R Ω时，1002=u V, 202=i A 。
北京交通大学模拟电子技术习题及解答第九章理想运算放大电路及应用
第九章理想运算放大电路及应用9-1．填空（1）理想集成运放的A od= ，r id= ，r od= ，K CMR= 。
（2）运算放大器组成运算电路必须引入反馈，在电压比较器中则应。
（3）欲实现电压放大倍数Au=-100应该选用电路。
（4）欲实现电压放大倍数Au=+100应该选用电路。
（5）比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地。
答案：（1）∞，∞，0，∞。
（2）负反馈，开环或加入正反馈。
（3）反相比例放大电路。
（4）同相比例放大电路。
（5）反相。
9-2．判断下列说法是否正确。
（1）运算电路中集成运放一般工作在线性区。
（）（2）反相比例运算电路输入电阻很大，输出电阻很小。
（）（3）虚短是指集成运放两个输入端短路。
（）（4）同相比例运算电路中集成运放的共模输入电压为零。
（）（5）单限比较器的抗干扰能力比迟滞比较器强。
（）（6）无源滤波电路带负载后滤波特性将发生变化。
（）（7）因为由集成运放组成的有源滤波电路往往引入深度电压负反馈，所以输出电阻趋于零。
（）(8)由于有源滤波电路带负载后滤波特性基本不变，即带负载能力强，所以可将其用作直流电源的滤波电路。
（）（9）无源滤波器不能用于信号处理。
（）（10）按照将积分运算电路置于集成运放的负反馈通路中就可实现微分运算的思路，将低通滤波电路置于集成运放的负反馈通路中就可实现高通滤波。
（）答案：（1）对；在运算电路中，为使集成运放工作在线性区，一定要引入负反馈，只有在引入深度负反馈的条件下，输出电压与输入电压运算关系才几乎仅仅决定于反馈网络和输入网络。
（2）错；反相运算电路输入电阻与反相输入端所接电阻大小有关。
（3）错；“虚短”的含义不是说两个端短路，而是指两个端电位近似相等。
（4）错；同相比例运算电路输入单端输入模式。
（5）错；迟滞比较器的抗干扰能力强于单限比较器。
（6）对；本题考查是否理解“有源”和“无源”滤波电路的特点。
有源滤波电路有其局限性，主要表现在：一是频率响应受组成它的晶体管、集成运放频率参数的限制。
电工技术(第四版高教版)思考题及习题解答：第九章 继电-接触器控制 席时达 编.doc
第九章继电-接触器控制思考题解答9-1-1一个复合按钮的动合触点和动断触点有可能同时闭合或同时断开吗？[答]由教材图9-1-5复合按钮的结构可知，当按钮被按下，动触片移动时，是先断开动断触点，后接通动合触点的，在动触片移动的过程中有一段很短的时间内动断触点和动合触点是同时断开的；当松开按钮时，是动合触点先复位断开，然后动断触点再复位闭合，中间也有一段很短的时间内动断触点和动合触点是同时断开的。
所以复合按钮的动断触点和动合触点只可能同时断开，而不可能同时闭合。
9-2-1 能否直接用按钮来控制三相笼型异步电动机主电路的通/断？为什么？[答]不能，理由有二：1. 三相笼型异步电动机主电路有三根电线，需用三只按钮同步控制，显然不合适；2. 按钮触点的允许通过电流一般不超过5A，而三相异步电动机的额定电流一般都超过此值，起动电流则更大。
9-2-2 在图9-1的电动机起、停控制控制电路中已装有接触器ＫＭ，为什么还要装一个隔离开关ＱS？它们的作用有何不同？图9-1[答] 接触器ＫＭ是控制电动机起、停的电器，而刀开关ＱS是隔离开关，它的作用是在检修时隔离电源以保安全，两者不能互相替代。
9-2-3 在图9-1中，如果将隔离开关QS下面的三个熔断器改接到隔离器上面的电源线上是否合适？为什么？[答]通常熔断器安装在刀开关的下方，是为了在更换熔丝时便于与电源隔离以确保安全，如果将刀开关下面的三个熔断器改接到刀开关上面的电源线上，则在更换熔丝时将带电操作，因此从安全方面考虑是不合适的。
9-2-4 按图9-1所示的三相异步电动机起、停控制电路接好线，通电操作时如果出现以下两种情况，试分析问题可能出在哪部分：(1) 按下起动按钮SBst ，接触器KM已经动作，但电动机不转或转得很慢并发出嗡嗡声；(2)当电动机已经起动后，松开起动按钮SBst ，电动机不能继续运转。
[答] (1) 按下起动按钮SBst，接触器ＫＭ已经动作，说明控制电路正常，但电动机不转或转得很慢并发出嗡嗡声.，说明三相电动机未通电或处于单相运行状态，可见问题出在主电路，可能是主电路中未接控制电路一相（图9-1中的L1相）的熔断器熔断，或是主电路中某处线路未接好或接触不良。
电路课程习题及答案
第一章 电路模型和电路定律1.1 图示元件当时间t <2s 时电流为2A ，从a 流向b ；当t >2s 时为3A ，从b 流向a 。
根据图示参考方向，写出电流i 的数学表达式。
1.2图示元件电压u =(5-9e -t /τ)V ，τ >0。
分别求出 t =0 和 t →∞ 时电压u 的代数值及其真实方向。
babu +-图 题1.21.3 图示电路。
设元件A 消耗功率为10W ，求A u ；设元件B 消耗功率为-10W,求B i ；设元件C 发出功率为-10W ，求C u 。
Au +-10V+-Cu +-(a)(b)(c)图 题1.31.4求图示电路电流4321i i i i 、、、。
若只求2i ，能否一步求得？图 题1.41i 4i 3i 图 题1.51.5 图示电路，已知部分电流值和部分电压值。
(1) 试求其余未知电流1234,,,i i i i 。
若少已知一个电流，能否求出全部未知电流？(2) 试求其余未知电压 u 14、u 15、u 52、u 53。
若少已知一个电压，能否求出全部未知电压？1.6 图示电路，已知A 21=i ,A 33-=i ,V 101=u ,V 54-=u 。
求各元件消耗的功率。
图 题1.61uSu (a)(b)图 题1.71.7 图示电路，已知10cos()V S u t ω=，8cos()A S i t ω=。
求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。
1.8 求图示电路电压12,u u 。
1u +-2u +-图 题1.830u-+图 题1.91.9 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
1.10 求网络N 吸收的功率和电流源发出的功率。
10V0.5A8V1.11 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
1.12 求图示电路两个受控源各自发出的功率。
1.13 图示电路，已知电流源发出的功率是12W ，求r 的值。
1V图 题1.13图 题1.141V2V1.14 求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。
电工与电子技术习题参考答案第9章
第9章时序逻辑电路习题解答9.1 d R端和d S端的输入信号如题9.1图所示，设基本RS触发器的初始状态分别为1和0两种情况，试画出Q端的输出波形。
题9.1图解：9.2 同步RS触发器的CP、R、S端的状态波形如题9.2图所示。
设初始状态为0和1两种情况，试画出Q端的状态波形。
题9.2图解：9.3 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端的输入波形如题9.3图所示。
试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。
解：如题9.3图所示红色为其输出波形。
第9章时序逻辑电路225题9.3图9.4 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端输入波形如题9.4图所示。
试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。
如初始状态为1态，Q端的波形又如何？解：如题9.4图所示红色为其输出波形。
题9.4图9.5 设维持阻塞型D触发器的初始状态为0，D端和CP端的输入波形如题9.5图所示，试画出Q端的输出波形（上升沿触发翻转）。
如初始状态为1态，Q端的波形又如何？解：如题9.5图所示红色为其输出波形。
第9章时序逻辑电路226题9.5图9.6 根据CP时钟脉冲，画出题9.6图所示各触发器Q端的波形。
（1）设初始状态为0；（2）设初始状态为1。
（各输入端悬空时相当于“1”）题9.6图解：第9章时序逻辑电路2279.7 题9.7图所示的逻辑电路中，有J和K两个输入端，试分析其逻辑功能，并说明它是何种触发器。
题9.7图=⋅⋅⋅=⋅+⋅解：由图得D Q F J Q Q F J QJ K Q n D Q n+10 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 0 00 1 1 0 01 0 0 1 11 0 1 1 11 1 0 1 11 1 1 0 0此电路为D触发器和与非门组成的上升沿触发的JK触发器。
9.8 根据题9.8图所示的逻辑图和相应的CP、d R、D的波形，试画出Q1和Q2端的输出波形。
设初始状态Q1=Q2=0。
题9.8图解：第9章时序逻辑电路2289.9 试用4个D触发器组成一个四位右移移位寄存器。
第9章时序逻辑电路习题解答
第九章习题参考答案9-1对应于图9-la 逻辑图，若输入波形如图9-54所示，试分别画出原态为0和原 态为1对应时刻得Q 和◎波形。
3D 八图9-54逆9-1图解得到的波形如题9-1解图所示。
9-2逻辑图如图9-55所示，试分析它们的逻辑功能，分别画出逻辑符号，列出逻辑 真值表，说明它们是什么类型的触发器。
解 对于（a ）：由图可写出该触发器的输出与输入的逻辑关系式为：(9-1)原态为•丿京态为a) b)图9-55题9-2图下面按输入的不同组合，分析该触发器的逻辑功能。
(1) R n =1、S D =0若触发器原状态为0，由式(9-1)可得Q=0、Q =1 ；若触发器原状态为1，由式(9-1) 同样可得Q =0、Q = 1。
即不论触发器原状态如何，只要R D =1、S° =0，触发器将置成0态。
(2) R D=0、S°=l用同样分析可得知，无论触发器原状态是什么 > 新状态总为：Q =1・Q=0，即触发器被置成1态。
(3) R[)=Sj)=0按类似分析可知，触发器将保持原状态不变。
⑷= s° = 1两个“与非”门的输出端Q和Q全为0，这破坏了触发器的逻辑关系，在两个输入信号同时消失后，由于“或非”门延迟时间不可能完全相等，故不能确定触发器处于何种状态。
因此这种情况是不允许出现的。
逻辑真值表如表9-1所示，这是一类用或非门实现的基本RS触发器，逻辑符号如題9-2(a) 的逻辑符号所示。
对于(b)：此图与(a)图相比，只是多加了一个时钟脉冲信号，所以该逻辑电路在CP =1时的功能与(a)相同，真值表与表9-1相同；而在CP=0时相当于(a)中(3)的情况，触发器保持原状态不变。
逻辑符号见趣9-2 (b)逻辑符号。
这是一类同步RS触发器。
Q1000]表9」題9・2 (a)真值表00不变1 1 不定题9・2 (a)的逻辑符号9-3同步RS 触发器的原状态为1，R 、S 和CP 端的输入波形如图9-56所示，试画出 对应的Q 和。
第9章功率放大电路习题解答
第9 章自测题、习题解答自测题9一、功率放大器和电压放大器没有本质区别，但也有其特殊问题，试简述功率放大器的特点。
解：功率放大电路与电压放大电路本质上没有区别，功率放大电路既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的不失真的信号功率，功率放大器的特点： 1. 输出功率要大 2. 转换效率要高 3. 非线性失真要小。
二、分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“V”，凡错者在括号内打“X” 。
（1）在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。
（）（2）功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。
（）（3）功率放大器为了正常工作需要在功率管上装置散热片，功率管的散热片接触面是粗糙些好。
（）（4）当OCL 电路的最大输出功率为1W 时，功放管的集电极最大耗散功率应大于1W。
（）（5）乙类推挽电路只可能存在交越失真，而不可能产生饱和或截止失真。
（）（6）功率放大电路，除要求其输出功率要大外，还要求功率损耗小，电源利用率高。
（）（7）乙类功放和甲类功放电路一样，输入信号愈大，失真愈严重，输入信号小时，不产生失真。
（）（8）在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是对矛盾。
（）（9）功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是1）都使输出电压大于输入电压；（）2）都使输出电流大于输入电流；（）3）都使输出功率大于信号源提供的输入功率。
（）（10）功率放大电路与电压放大电路的区别是1）前者比后者电源电压高；（）2）前者比后者电压放大倍数数值大；（）3）前者比后者效率高；（）4）在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电压大；(11) 功率放大电路与电流放大电路的区别是1 )前者比后者电流放大倍数大；()2)前者比后者效率高；()解：⑴X,当输出电压峰值为0.6Vcc时，功放管的管耗最大约为最大输出功率的五分之一。
电路 第9章习题2 正弦稳态电路的分析
9-001、 已知图示正弦电路中，电压表的读数为V 1 ：6V ；V 2 ：2V ；U S =10V 。
求:(1)、图中电压表V 3、V 4的读数； (2)、若A I 1.0=，求电路的等效复阻抗； （3）、该电路呈何性质？答案（1）V U U U 32.622214=+= V 4的读数为 6.32V ； 23221)(U U U U S -+=64)(212232=-=-U U U U s832±=-U U 取 V U 10823=+=,所以V 3的读数为10 V 。
(2)、A I 1.0=，电路的等效复阻抗: Ω===1001.010I U Z ︒-=-=-=1.5368arctan arctan132U U U ϕ Ω-=︒-+︒=)8060()1.53sin(1.53cos 100j j Z （3）、由于复阻抗虚部为负值，故该电路呈电容性。
9-002、答案9-003、求图示电路的等效阻抗，已知ω＝ 105 rad/s 。
例 9 — 3 图解：感抗和容抗为：所以电路的等效阻抗为9-004、例9-4图示电路对外呈现感性还是容性？例 9 — 4 图解： 图示电路的等效阻抗为：所以 电路对外呈现容性。
9-005、3-9日光灯电源电压为V 220，频率为Hz 50，灯管相当于Ω300的电阻，与灯管串联的镇流器（电阻忽略不计）的感抗为Ω500，试求灯管两端电压与工作电流的有效值。
解：电路的总阻抗为 Ω≈+=58350030022Z 此时电路中流过的电流：A Z U I 377.0583220===灯管两端电压为： V RI U R 113377.0300=⨯==9-006、5、 与上题类似今有一个40W 的日光灯，使用时灯管与镇流器(可近似把镇流器看作纯电感)串联在电压为220V ，频率为50Hz 的电源上。
已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于110V ，试求镇流器上的感抗和电感。
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V1 + R
& U
L
V2
解： 图题 9-9 电路的相量模型及电压相量图如下图所示
+
& U
−
& − + U 1
R
& L U 2
−
+
& U
& U 2
& U 1
由电压三角形可求得电路的端电压有效值
习题九
1．正弦电流电路如图题 9-1 所示，N0 内部不含独立源，若端电流 i 和端口电压 u 分别为以下几种情 况，求各种情况时 N0 的阻抗和导纳。 （1） u = 150 cos(8000 π t + 20 ) V ， i = 3 sin(8000 π t + 38 ) A （2） u = 20 cos(1000 π t + 60 ) V ， i = 10 cos(1000 π t + 15 ) mA （3） u = 220 2 cos(314 t ) V ， i = −2 2 cos(314 t − 60 ) A
14．正弦电流电路如图题 9-14 所示，已知 u s = 64 cos(8000 t ) V ，求 uo(t)。
31.25nF + us 2kΩ uo 500mH
图题 9-14 解：
& = 64∠0 o V U sm
−j
1 1 =−j = − j 4Ω ωC 31.25 × 10 −6 × 8000
2 U = U 12 + U 2 = 30 2 + 60 2 = 67.08V
10．正弦电流电路如图题 9-10 所示，已知图中各电压表读数分别为：第一只 15V，第二只 80V，第三 只 100V。求电路的端电பைடு நூலகம்有效值，并作出相量图。
V1 + R
& U
V2 L C V3
图题 9-10 解：电路的相量模型及电压相量图如下图所示
o o o o o
i u N0
图题 9-1 解： （1）
& = 150∠20 o V U m
i = 3 sin(8000πt + 38 o ) A = 3 cos(8000πt − 52 o ) A
& = 3∠ − 52 o A I m
Z= & U 150∠20 o m = = 50∠72 o Ω o & I m 3∠ − 52 & I 1 m = ∠ − 72 o S & 50 U m & = 10∠15 o mA I m
+ us -
i R
图题 9-6
L
C
解：
& I
+ & U S
& I R
R
& I L
j ωL
−
& I C 1 −j ωC
ω = 2π × 500 = 1000π rad s
& = 35∠0 o V U s −j 1 1 =−j = − j 0.0159S ωL 1000π × 20 × 10 −3
jωC = j1000π × 10 × 10 −6 = j 0.0314S
I2 = 0
第 2 个电流表的读数为 第 1 个电流表的读数为
I1 =
U 220 = = 2A Z 110
& 及电路入端阻抗 & 、I 13．图题 9-13 电路中，U=8V，Z3=1- j0.5Ω，Z1=1+ j1Ω，Z2=3- j1Ω。求电流 I 1 2
和导纳。
+ Z3
& U
& I 1
& I 2
+ A1
R
A2
C1 R
L C2
u
图题 9-12
解：
jωL = j 250Ω 1 1 = = 200Ω ωC1 250 × 20 × 10 −6 1 1 = = 50Ω ωC 2 250 × 80 × 10 −6 jωL − j
等效入端阻抗
1 1 −j = j0 ωC1 ωC 2 Z = R + R // j 0 = R = 110Ω
Z3
解：
Z=
1 1 = 1 1 1 1 1 1 + + + + o o Z 1 Z 2 Z 3 1606∠51 977∠ − 33 953∠ − 19 o
=
1 = 438.57∠ − 10.49 o Ω −4 (22.42 + j 4.1518) × 10
& 33∠0 o & = Us = I = 75.24∠10.49 o mA o Z 438.57∠ − 10.49
Y=
（2）
& = 20∠60 o V U m
& U 20∠60 o m Z= = = 2∠45 o kΩ o & Im 10∠15 Y=
（3）
& I m = 0.5∠ − 45o mS & Um
& = 220∠0 o V U i = −2 2 cos(314 t − 60 o ) = 2 2 cos(314 t + 120 o ) A & = 2∠120 o A I
等效入端导纳
Y=
1 = 0.5S Z
o & & = U = 8∠0 = 4∠0 o A I Z 2
& = I 1 & = I 2
Z 2 & 3 − j1 I= × 4 = 3 − j1 = 3.16∠ − 18.43o A Z1 + Z 2 4 Z 1 & 1 + j1 I= × 4 = 1 + j1 = 1.41∠45 o A Z1 + Z 2 4
7．正弦电流电路如图题 9-7 所示，已知 Z1 = 70.7∠45°Ω ， Z 2 = 92.4∠330°Ω ， Z 3 = 67∠60°Ω ，
& = 100∠0°V ，求 I & 并画出电源电压和电流的相量图。 U s
& I
+
& U s
Z1
Z2 Z3
图题 9-7 解：
Z = Z 1 + Z 2 + Z 3 = 70.7∠45 o + 92.4∠330 o + 67∠60 o = (50 + j 50) + (80.02 − j 46.2) + (33.5 + j 58.02) = 163.52 + j 61.82 = 174.82∠20.71o Ω & 100∠0 o & = US = I = 0.572∠ − 20.71o A o Z 174.82∠20.71
j ωL
2.7 kΩ
& I
& U L
& U S
& U S
根据 RLC 串联电路电压三角形的关系，有
2 U L = U s2 − U R = 100 2 − 40.5 2 = 91.43mV
电流有效值为
I=
UR 40.5 × 10 −3 = = 15μA 2.7 k 2.7 × 10 3 U L 91.43 × 10 −3 = = 6.10 × 10 3 Ω −6 I 15 × 10 = 6.10 × 10 3 = 3.88mH 2π × 250 × 10 3
+
& U L
RL
−
& I
j ωL
& U S
R
−
+
ω = 2π f = 2π × 5 × 10 3 = π × 10 4
Z L = RL + jωL = 700 + j 64 × 10 −3 × π × 10 4 = 700 + j 2010.62 = 2128.99∠70.80 o
Z = Z L + R = 700 + j 2010.62 + 3300 = 4000 + j 2010.62
各元件电压有效值为
U R = I × 200 = 14.4V U L = I × 75.4 = 5.43V
U C = I × 132.63 = 9.55V
6．正弦电流电路如图题 9-6 所示，已知 R=100Ω，L=20mH，C=10μF，正弦电源电压有效值为 35V， 频率 500Hz，若以电源电压为参考正弦量，求电流 i 的相量及各元件的电流有效值。
−
−j
1 1 =−j = − j 48.23Ω ωC 2000π × 3.3 × 10 −6
& U s R− j 1 ωC = 12∠0 o = 0.0928∠21.9 o A 120 − j 48.23
&= I
i = 92.8 2 cos(2000π t + 21.9 o )mA
U R = I × 120 = 11.1V
U C = I × 48.23 = 4.47V
5．正弦电流电路如图题 9-5 所示，已知 L=20mH，C=2μF，R=200Ω,正弦电源电压的有效值为 15V， 频率为 600Hz。若以电源电压为参考正弦量，求电路中电流相量及各元件电压的有效值。
+ us -
i
R
L C
图题 9-5 解：
& I
& U S
+
R
j ωL
& U R
& U L
−
& U C
−j