电路理论基础第四版 孙立山 陈希有主编 第5章习题答案详解
电路 第四版 答案(第五章)
第五章 含有运算放大器的电阻电路运算放大器是电路理论中一个重要的多端器件。
在电路分析中常把实际运算放大器理想化，认为其（1）输入电阻∞→in R ；（2）输出电阻00=R ；（3）电压放大倍数∞→A 。
在分析时用理想运算放大器代替实际运算放大器所引起的误差并不严重，但使分析过程大大简化。
由理想化的条件，可以得出理想运放的两条规则：（1）侧向端和非倒向端的输入电流均为零，即，0==+-i i （称为“虚断路”）； （2）对于公共端（地），倒向输入端电压u -与非倒向输入端的电压+u 相等，即+-=u u （成为“虚短路”）。
以上两条规则是分析含有理想运放电路依据，合理的应用这两条规则，并与结点电压法结合起来加以运用，是分析含有理想运放电路的有效方法。
5－1 设要求图示电路的输出o u 为212.03u u u o +=-已知Ω=k R 103，求1R 和2R 。
解：题5－1图所示电路中的运放为理想运放，应用其两条规则，有解法一：由规则1，0=-i ，得21i i i +=，故22113R u u R u u R u u o ----+-=-- 根据规则2，得0==+-u u ，代入上式中，可得）（2211322113R u R u R u R u R u R u o o +=-+=-代入已知条件，得213113212.03u R Ru R R u u +=+ 故，Ω==Ω==k RR k R R 502.0 ; 33.333231解法二：对结点○1列出结点电压方程，并注意到规则1，0=-i ，可得 221133211)111(R u R u u R u R R R o +=-++- 应用规则2，得0=-u ，所以)(2211332113R uR u R u R u R u R u o o +=-+=-后面求解过程和结果同解法一。
注：对含有理想运放电路的分析，需要紧紧抓住理想运放的两条规则：○1“虚断”——倒向端和非倒向端的输入电流均为零；○2“虚短”——对于公共端（地），倒向端的电压与非倒向输入端的电压相等。
电路分析基础第四版课后习题答案
i = = 0.5A, i 2 = =1A 第一章部分习题及解答1-20 电路如图题 1-15 所示,试求电流源电压 u 和电压源电流 i ; u x , i x 。
i+ u2Rb解：在图中标上节点号，以 c 为参考点，则u a = ( 2 ⋅ 6)V = 12V u b = (3⋅15)V = 45V u x = u a u b + 37V = 20V i = (15 8)A = 7A i x = (7 6)A = 1A x b 1-23+解：在图中标出各支路电流，可得(1 2)V (1 2)V 2∧ 1∧受控源提供电流 = 2i = 1Ap 2∧ = i 2 ⋅ 2 = 0.5Wp 1∧ = i 22 ⋅1 = 1Wp 1V = i 1 ⋅1 = (i + i 2 ) ⋅1 = 1.5W (吸收)p 2V = i 3 ⋅ 2 = ( i i 2 2i ) ⋅ 2 = 5W (提供5W ) p 受控源 = 2i ⋅ 2 = 2W (吸收)吸收的总功率 = (0.5 + 1 + 1.5 + 2) = 5W1-24 解电路如图题所示，u s = 19.5V, u 1 = 1V ，试求R标出节点编号和电流方向。
ai +3∧u∧b+ui2∧4∧i+10ucRiiei1 =u11= 1A, u bc = u1 10u1 = 9Vu bc2u ab = i s ⋅ 3 = 10.5Vu ce = u cb + u ba + u s = (9 + 10.5 19.5) = 0V为确定R，需计算i4，u ce = u cd + u de = 0 ® u de = u cd = 10u1 = 10V故1-33 试用支路电流法求解图题所示电路中的支路电流i1, i2 , i3。
a 1∧ci+6Vb解求解三个未知量需要三个独立方程。
由KCL可得其中之一，即i1 + i2 + i3 = 5对不含电流源的两个网孔，列写KVL方程，得网孔badb网孔bdacb2i1 3i2 + 8 = 08 + 3i2 i3 + 6 = 0i 2 = = 4.5A, i s = i 1 + i 2 = 3.5Ai 3 = = 2.5A, i 4 = i s i 3 = ( 3.5 + 2.5)A = 1A整理得： ♦ 2i 1 2 = 8+ 3i ® ♦i 2 = 2A♥♥♣i 1 + i 2 + i 3 = 5 ♣i 1 = 1A ♠ ♠♠3i 2 i 3 = 2 ♠i 3 = 4A♦ i1 + 8i2 3i3 = 9 ® ♦i2 = 1A♥i3 = 1A® ♦♠(R +R)i M2 R1i M 1 R2i M 3 =u ♠♠♠==0♣i M 1 = 24 u® ♦(3 + 4)i M 3 = u ® ♦ ♥i M 3 i M 1 = 8♥ 第二章部分习题及解答2-1试用网孔电流法求图题所示电路中的电流i和电压u ab。
电路理论(四川大学)第五章习题答案
5.7 已知网络N只含LTI正电阻（图5-9），但不知 道电路的初始状态，当
时，电路响应为
U
iL t 1 3e
uS
t
t
2 c o s tU
t
A
t
为单位阶跃。
2 cos t 4
求（1）求同样初始状态下，当 u S t =0时的 i L t （2）求在同样初始状态下，当电源均为零值时的 i L t
d i1
2
t
2
dt
5
d i1 t dt
4 i1 t 1 2
t
2 4U
t
(1 )
1 1,
2 4
t
通解：
i1 h t k 1 e
k 2e
4 t
A
求特解： 特解响应为t>0以后，由(1)式有：
d i1 t
3 t L
iL 0
4 9 1 e
Lh
3 0
4
A
iL
4 9 13
A
t 0 A 自由响应： i t 9 e 强迫响应： i t 4 9 1 3 由三要素法有：i t i 0 e 3 t 4 e 3 t A LZP L
0
1
U(t)存在：
iL
1
t
iL t iL 0
iL e
t
iL
t
t 0
1 1 eΒιβλιοθήκη 1 1 2e A
电路理论基础第四版 孙立山 陈希有主编 第5章习题答案详解
教材习题5答案部分（p151）答案5.1略 答案5.2负载各相阻抗化为星形联接为(8j 6)'33Z Z -==Ω设A 相电源相电压为2200∠，A 相负载线电流与电源相电流相等A NA220082.50A (8j 6)Z 'j 23l U I Z ∠︒===∠-Ω+Ω+由三角形联接得相电流与线电流关系得A 'B '47.6A I = 即负载相电流为47.6A 。
答案5.3解：电路联接关系如图(a)所示。
负载断开时电源的输出线电压等于图中相倍。
下面计算相电压AU。
AI (b)I AU BU CU CB(a)iZ iZ i Z AU设负载A 相电压为A N2200V U =∠︒，对于感性负载，由c o s 0.8ϕ=，得36.87ϕ=-︒，则A236.87A I =∠-︒ 采用单相分析法，如图(b)所示。
电源相电压为A A N A i[2200236.87(2j 4)]V U U I Z =+=∠︒+∠-︒⨯+2281V=∠︒ 当负载断开时，电源输出电压为A 395V l U =答案5.4略答案5.5略 答案5.6略 答案5.7解：设电源为星形联接，电源A 相电压相量为A N380V2200V 3U ==∠︒ 则电源线电压分别为A B 38030V U =∠︒，B C 38090V U =∠-︒，C A380150V U =∠︒。
(1)设电路联接如图(a)所示，化为单相计算，如图(b)所示。
NN 'N N 'A U BU CU AU (b)AN U 'CN U 'BN U 'AN I 'BN I 'CN I 'AN I 'BN I 'CN I 'AN I '因为负载为星形联接，所以负载相电压A N '2200V U =∠︒，B N '220120V U =∠-︒，C N '220240V U =∠-︒ 又因为(8j 6)1036.87Z =+Ω=∠︒Ω, 相电流A N 'A N '2236.87A U I Z ==∠-︒ B N 'B N '22156.87A U I Z ==∠-︒ C N 'C N '22276.87A U I Z==∠-︒ 电压、电流相量图如图(c)所示。
电路理论基础第四版 孙立山 陈希有主编 第4章习题答案详解
教材习题4答案部分（p126）答案解：将和改写为余弦函数的标准形式，即电压、电流的有效值为初相位相位差；与同相；与正交，超前于答案答案解：(a)利用正弦量的相量表示法的线性性质得：(b)磁通相量通常用最大值表示，利用正弦量的相量表示法的微分性质得：(c) 利用正弦量的相量表示法的线性性质与微分性质得：答案解：电压表和电流表读数为有效值，其比值为阻抗模，即将已知条件代入，得联立方程，解得答案解：(a) RC串联电路中电阻电压与电容电压相位正交，各电压有效值关系为电流的有效值为(b)RC并联电路中电阻电流与电容电流相位正交，总电流有效值为(c)由并联电容、电感上电流相位相反，总电流为电阻电压与电容电压相位正交，总电压为：答案略答案解：设，则所求电流有效值为。
答案解：电压源和电流源的相量分别为对节点①和②列相量形式节点电压方程由图可知受控源控制量解得受控电流源的电压为答案解：相量模型如图(b)所示。
对节点①、②列节点电压方程：(1)(2)联立解得又因为所以即越前于的相位差为。
答案解：对含运算放大器的电路宜列写节点电压方程：(1)(2)由端口特性得(3)将式(2)(3)代入(1)得输出电压瞬时值为答案解：图示电路容抗，列节点电压方程（1）将代入(1)式解得电流答案解：由阻抗的串、并联等效化简规则得当时，由上式得，且与频率无关。
答案解：(1)求开路电压对图(a)电路列节点电压方程受控源控制量即为节点电压，即(3)将式(3)代入式(2)再与式(1)联立解得，(2)求等效阻抗在ab端外施电压源，求输入电流，与的比值即为等效阻抗。
由节点②得又答案解：对图(a)电路做戴维南等效，如图(b)所示。
(1)(2)由图(b)可知，当时，电阻两端电压与电阻无关，始终等于。
由式(1)解得将式(3)代入式(2)得答案解：先对图(a)电路ab端左侧电路作戴维南等效，如图(b)所示。
令得等效阻抗由知，欲使电流有效值为最大，电容的量值须使回路阻抗虚部为零，即：等效后电路如图(b)所示。
电路第四版课后习题答案
电路第四版课后习题答案第一章：电路基础1. 确定电路中各元件的电压和电流。
- 根据基尔霍夫电压定律和电流定律，我们可以列出方程组来求解未知的电压和电流值。
2. 计算电路的等效电阻。
- 使用串联和并联电阻的计算公式，可以求出电路的等效电阻。
3. 应用欧姆定律解决实际问题。
- 根据欧姆定律 \( V = IR \)，可以计算出电路中的电压或电流。
第二章：直流电路分析1. 使用节点电压法分析电路。
- 选择一个参考节点，然后对其他节点应用基尔霍夫电流定律，列出方程组并求解。
2. 使用网孔电流法分析电路。
- 选择电路中的网孔，对每个网孔应用基尔霍夫电压定律，列出方程组并求解。
3. 应用叠加定理解决复杂电路问题。
- 将复杂电路分解为简单的子电路，然后应用叠加定理计算总的电压或电流。
第三章：交流电路分析1. 计算交流电路的瞬时值、有效值和平均值。
- 根据交流信号的表达式，可以计算出不同参数。
2. 使用相量法分析交流电路。
- 将交流信号转换为复数形式，然后使用复数运算来简化电路分析。
3. 计算RLC串联电路的频率响应。
- 根据电路的阻抗，可以分析电路在不同频率下的响应。
第四章：半导体器件1. 分析二极管电路。
- 根据二极管的伏安特性，可以分析电路中的电流和电压。
2. 使用晶体管放大电路。
- 分析晶体管的共发射极、共基极和共集电极放大电路，并计算放大倍数。
3. 应用场效应管进行电路设计。
- 根据场效应管的特性，设计满足特定要求的电路。
第五章：数字逻辑电路1. 理解逻辑门的工作原理。
- 描述不同逻辑门（如与门、或门、非门等）的逻辑功能和电路实现。
2. 使用布尔代数简化逻辑表达式。
- 应用布尔代数的规则来简化复杂的逻辑表达式。
3. 设计组合逻辑电路。
- 根据给定的逻辑功能，设计出相应的组合逻辑电路。
第六章：模拟集成电路1. 分析运算放大器电路。
- 根据运算放大器的特性，分析电路的增益、输入和输出关系。
2. 设计滤波器电路。
电路理论基础第四版孙立山陈希有主编第4章习题答案详解
当 ， 超前于 ；
当 ， 超前于 ；
当 ， 与 同相位。
即当 由零变到无穷时， 超前于 相位差从 到 变化。
答案4.16略
答案4.17略
答案4.18略
答案4.19
解：网络N的等效阻抗
输入电流
网络N的平均功率为
无功功率
功率因数
视在功率
答案4.20
解：等效阻抗
(1)
由平均功率 得
列支路电流方程如下：
解得
， 。
所以电压有效值为
方法二：
应用互感消去法，图(a)电路可等效成图(b)所示。
列网孔电流方法
将已知条件代入，得
解得
所以有效值
。
注释：对含互感的电路宜用支路电流法或回路电流法列写方程。
答案4.35
答案4.36
解：应用支路电流法，如图所示
列KV电压 的关系表达式
可得
(1)
，
将(1)式代入，得
方法二：
图(a)电路从ab端口看进去，可等效成电感与阻抗串联电路，如图(d)所示。
令
得 时，负载消耗功率最大。
(1)
(2)
由图(b)可知，当 时，电阻两端电压 与电阻 无关，始终等于 。
由式(1)解得
将式(3)代入式(2)得
答案4.14
解：先对图(a)电路ab端左侧电路作戴维南等效，如图(b)所示。
令
得等效阻抗
由
知，欲使电流 有效值为最大，电容的量值须使回路阻抗虚部为零，即：
等效后电路如图(b)所示。
解得
答案4.15
(c)利用正弦量的相量表示法的线性性质与微分性质得：
答案4.3
电路理论基础(陈希有)课后题答案
答案13.1解： （1）、（4）是割集，符合割集定义。
（2）、（3）不是割集，去掉该支路集合，将电路分成了孤立的三部分。
（5）不是割集，去掉该支路集合，所剩线图仍连通。
（6）不是割集，不是将图分割成两孤立部分的最少支路集合。
因为加上支路7，该图仍为孤立的两部分。
答案13.2解：选１、２、３为树支，基本回路的支路集合为 ｛１，３，４｝，｛２，３，５｝，｛１，２，６｝； 基本割集的支路集合为 ｛１，４，６｝，｛２，５，６｝，｛３，４，５｝。
答案13.3 解：(1) 由公式l t I B I T t =，已知连支电流，可求得树支电流A 1595111011010654321⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡i i i i i i (2) 由公式t t U B U -=l ，已知树支电压，可求得连支电压V 321321100111110654⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡u u u (3) 由矩阵B 画出各基本回路，如图(a)~(c)所示。
将各基本回路综合在一起得题中所求线图，如图13.3(d)所示。
(a)(b)(c)(d)答案13.4解：连支电流是一组独立变量，若已知连支电流，便可求出全部支路电流。
因此除将图中已知电流支路作为连支外，还需将支路３或４作为连支。
即补充支路３或４的电流。
若补充3i ，则得A 11=i ，A 22-=i ，34A 3-i i -=；若补充4i ，则得A 11=i ，A 22-=i ，43A 3-i i -=答案13.5解：树支电压是一组独立变量，若已知树支电压，便可求出全部支路电压。
除将图中已知支路电压作为树支外，还需在支路１、２、３、４、５中任选一条支路作为树支。
即在1u 、2u 、3u 、4u 、5u 中任意给定一个电压便可求出全部未知支路电压。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
教材习题5答案部分（p151）
答案5.1略 答案5.2
负载各相阻抗化为星形联接为
(8j 6)'33
Z Z -==Ω
设A 相电源相电压为2200∠，A 相负载线电流与电源相电流相等
A N
A
220082.50
A (8j 6)
Z 'j 23
l U I Z ∠︒===∠-Ω+Ω+
由三角形联接得相电流与线电流关系得
A '
B '
47.6A I = 即负载相电流为47.6A 。
答案5.3
解：电路联接关系如图(a)所示。
负载断开时电源的输出线电压等于图中相倍。
下面计算相电压A
U。
A
I (b)
I A
U B
U C
U C
B
(a)i
Z i
Z i Z A
U
设负载A 相电压为A N
2200V U =∠︒，对于感性负载，由c o s 0.8ϕ=，得36.87ϕ=-︒，则
A
236.87A I =∠-︒ 采用单相分析法，如图(b)所示。
电源相电压为
A A N A i
[2200236.87(2j 4)]V U U I Z =+=∠︒+∠-︒⨯+
2281V
=∠︒ 当负载断开时，电源输出电压为
A 395V l U =
答案5.4略
答案5.5略 答案5.6略 答案5.7
解：设电源为星形联接，电源A 相电压相量为
A N
380V
2200V 3U ==∠︒ 则电源线电压分别为
A B 38030V U =∠︒，B C 38090V U =∠-︒，C A
380150V U =∠︒。
(1)设电路联接如图(a)所示，化为单相计算，如图(b)所示。
N
N '
N N '
A U B
U C
U A
U (b)
AN U '
CN U '
BN U '
AN I '
BN I '
CN I '
AN I 'BN I 'CN I '
AN I '
因为负载为星形联接，所以负载相电压
A N '2200V U =∠︒，
B N '220120V U =∠-︒，
C N '220240V U =∠-︒ 又因为
(8j 6)1036.87Z =+Ω=∠︒Ω
, 相电流
A N '
A N '
2236.87A U I Z ==∠-︒ B N '
B N '
22156.87A U I Z ==∠-︒ C N '
C N '
22276.87A U I Z
==∠-︒ 电压、电流相量图如图(c)所示。
(2) C 相断线时，'0CN I =，电源线电压降落在AB 相上。
如图(d)所示。
N '
A U B
U C U Z '
A U B
U C
U AN I 'BN I 'CN I '
AN I 'BN I 'CN I '
A B
A N '
B N '
38030V 196.87A 221036.87U I I Z ∠︒=-===∠-︒⨯∠︒Ω
A N '
B N '19030V U U '=-=
∠︒ C N 'C A A N '
380150V 19030V 329120V U U U =+=∠︒+∠︒=∠︒ (3) C 相负载短路时，如图(e)所示。
A N '
B N 'A C
380V U U U ===，CN'0U = A N 'A C
A N '
3866.87A U U I Z Z ===∠
-︒ B C
B N '
38126.97A U I Z
==∠-︒ C N 'A N 'B N '65.8283.13
A I I I =--=
∠︒ 答案5.8
解：(1)电路模型如图(a)所示。
B
Z (a )
A
C B
Z
Z C I B
I (b )
C B
Z
Z
(c )
C
I B
I
图 题7.8
负载相电流
A B
A B 13.17A Z U I =≈Ω
负载线电流
A A B
22.81A I ≈ (2)设A 相负载断路，如图(b)所示。
由图(b)可见，A B 0I =，B 、C 相负载因相电压不变，均为电源线电压，故电 流
BC CA C BC A B BC 13.17A 22.81A 13.17A
I I I I I I =======
(3)设端线A 断路，如图(c)所示。
由图(c)可见
A 0I =
B C
B C B C
A B C A B C
B C 19.76A Z 2Z
6.587A 21317A
U I I U I I Z U
I Z
==
≈==≈=
≈∥
答案5.9
解：电路如图所示：
A
C B
图 题7.11
因为三相负载平均功率等
于每相负载平均功率的3倍，所以
2A
2334.18cos sin (3.62j2.09)l
U P Z U Z P
Z Z Z λλ
λϕϕ=⨯⨯==⨯≈Ω=+=+Ω
答案5.10
解： 星形接法时
380V l U =
，22A p l p
U I I Z ===
2
380V 22A 0.68687.97W l
P I ⨯⨯= 三角形接法时负载每相承受电压为380V ，
倍。
根据功率与电压的平方成正比关系可知，三角形联接时负载的平均功率是星形联接的3
倍。
即
38687.9726063.91W
P =⨯=
答案5.11
解：由已知功率因数
c o s 0
.85ϕY =，c o s 0.8ϕ∆= 可求得星形和三角形负载的阻抗角分别为：
31.24ϕY =︒，36.87ϕ∆=︒
方法一：
因为负载端线电压
3
80V l U = 所以星形负载相电流为
17.77A I Y
= 星形负载阻抗
12.3531.24Z Y Y
=∠︒Ω 三角形负载相电流为
10W 10.96A 3c o s 3380V 0.8l P k I U ϕ
ϕ∆
∆===⨯⨯ 三角形负载阻抗
380V 36.8734.6736.8710.96A p l
U U Z I I ∆
===∠︒=∠︒Ω 将三角形联接等效成星形联接，设负载阻抗为Z ∆',
3
Z Z ∆
∆'=
化为单相分析法，则电路如图 (b)所示。
(b )
设
A N 2200U ''=∠︒V,17.7731.24I Y =∠-︒，18.9936.87I '∆
=∠-︒ A 17.7731.2418.9936.8736.7634.14I I I 'Y ∆
=+=∠-︒+∠-︒=∠
-︒A 由KVL 方程得，电源相电压为
A NA A N
227.11V l U I IU ''=⨯+=∠︒ 则电源线电压为
A B A N
393.3U =V 方法二：
负载总平均功率
210k W =20k W Y P P P ∆=+=⨯ 负载总无功功率
t g t g (6.06
67.5)k W =13.566k v a r Y Y Q P P
ϕϕ
∆∆
=⨯+⨯=+ 负载总功率因数
0.8276λ=
因为
l l P I λ
负载线电流
36.72A l I = 电源发出平均功率为
2
S 323R e []
2010W +3(36.72A )0.120404.43W
l l P P I Z =+⨯=⨯⨯⨯Ω= 无功功率为
2
S 32
3R e []
13.56610W +3(36.72A )0.214374.88v a r
l l Q Q I Z =+⨯=⨯⨯⨯Ω
= 电源视在功率为
S A B A B 3
93.3V l
S I U =
答案5.12略
答案5.13略
答案5.14
解：设电源电压
A B 0l U U ︒=∠
则
B C A B
120120l U U U =∠-︒=∠-︒ 设负载为星形联接，如图(b)所示。
U +- A B C
A
I (b )
阻抗角为ϕ，则A 相负载电流A I 滞后电压A
U 的角度为ϕ，滞后A B
U
的角度
为30ϕ+，即
A (
30)l I I ϕ︒
=∠-- 功率表的读数
B C A
c o s (120(30))c o s (90)s i n l l l l P U I U I U I ϕϕϕ
︒︒
=-︒--
-=-= 由对称三相负载无功功率的计算公式得
s i n v a r ll
I =。