电路分析基础上海交通大学出版社第4章习题参考解答

《电路分析基础》习题参考答案

《电路分析基础》各章习题参考答案第1章习题参考答案1-1 (1) SOW; (2) 300 V、25V,200V、75V; (3) R=12.50, R3=1000, R4=37.5021-2 V =8.S V, V =8.S V, V =0.S V, V =-12V, V =-19V, V =21.S V U =8V, U =12.5,A mB D 'AB B CU =-27.S VDA1-3 Li=204 V, E=205 V1-4 (1) V A=lOO V ,V=99V ,V c=97V ,V0=7V ,V E=S V ,V F=l V ,U A F=99V ,U c E=92V ,U8E=94V,8U BF=98V, u cA=-3 V; (2) V c=90V, V B=92V, V A=93V, V E=-2V, V F=-6V, V G=-7V, U A F=99V, u c E=92V, U B E=94V, U BF=98V, U C A =-3 V1-5 R=806.70, 1=0.27A1-6 1=4A ,11 =llA ,l2=19A1-7 (a) U=6V, (b) U=24 V, (c) R=SO, (d) 1=23.SA1-8 (1) i6=-1A; (2) u4=10V ,u6=3 V; (3) Pl =-2W发出，P2=6W吸收，P3=16W吸收，P4=-lOW发出，PS=-7W发出，PG=-3W发出1-9 l=lA, U5=134V, R=7.801-10 S断开：UAB=-4.SV, UA0=-12V, UB0=-7.2V; S闭合：12 V, 12 V, 0 V1-12 UAB=llV / 12=0.SA / 13=4.SA / R3=2.401-13 R1 =19.88k0, R2=20 kO1-14 RPl=11.110, RP2=1000第2章习题参考答案2-1 2.40, SA2-2 (1) 4V ,2V ,1 V; (2) 40mA ,20mA ,lOmA 2-3 1.50 ,2A ,1/3A2-4 60 I 3602-5 2A, lA2-6 lA2-7 2A2-8 lOA2-9 l1=1.4A, l2=1.6A, l3=0.2A2-10 11=OA I l2=-3A I p l =OW I P2=-l8W2-11 11 =-lA, l2=-2A I E3=10V2-12 11=6A, l2=-3A I l3=3A2-13 11 =2A, l2=1A ,l3=1A ,14 =2A, l5=1A2-14 URL =30V I 11=2.SA I l2=-35A I I L =7.SA2-15 U ab=6V, 11=1.SA, 12=-lA, 13=0.SA2-16 11 =6A, l2=-3A I l3=3A2-17 1=4/SA, l2=-3/4A ,l3=2A ,14=31/20A ,l5=-11/4A12-18 1=0.SA I l2=-0.25A12-19 l=1A32-20 1=-lA52-21 (1) l=0A, U ab=O V; (2) l5=1A, U ab=llV。

电路分析第4章答案解析

第4章一阶电路的时域分析基础与提高题P4-1 uF 2电容器的端电压是V 10时，存储电荷是多少？解：uC 20101026=⨯⨯==-CU qP4-2 充电到V 150的uF 20电容器，通过一个M Ω3电阻器放电，需要多长时间？何时的放电电流最大？最大值多少？解：s RC 60102010366=⨯⨯⨯==-τ，放电完毕约等于s 3005=τ 刚开始放电时电流最大，最大电流为uA 501031506=⨯ P4-3 当uF 2电容器电压如图P4-3所示时，画出流过此电容器的电流波形图。

假设电压与电流为关联参考方向。

图P4-3 图1解：关联参考方向，则电容电流dtt du C t i c c )()(=，分段求解如下：（1）A t i V t u ust c c 0)(,0)(,0=∴=≤（2）()A t i Vt t u us t c c 401020102)(,1020)(,10666=⨯⨯⨯=∴⨯=≤≤-（3）A t i V t u us t c c 0)(,20)(,41=∴=≤≤（4）()A t i V t t u us t c c 40)1020(102)(,1001020)(,64666-=⨯-⨯⨯=∴+⨯-=≤≤-（5）()A t i Vt t u us t c c 201010102)(,801010)(,86666=⨯⨯⨯=∴-⨯=≤≤-（6）A t i V t u ust c c 0)(,0)(,8=∴=≥ 电容的电流如图1所示。

P4-4 电流流过150mH 电感器，求s t 4=时，电感器存储的能量。

解：电感器存储的能量()23232.0101502121t Li W ⨯⨯⨯==- 当s t 4=时，电感器存储的能量为P4-5 由20V 电源与Ω2电阻、H 6.3电感组成的串联电路，合上开关后经过多长时间电流达到其最大值，最大值多少？设合上开关前电感无初始储能。

解：s R L 8.126.3===τ，合上开关后经过约s 95=τ电流达到最大，最大电流为A 10220= P4-6 当如图P4-6所示电流流过mH 400电感线圈时，求从s 0到ms 8期间此线圈上产生的电压。

电路基础第四章习题解答

图4‐4（a）
图4‐4（b）
4-5 解：画出三个电源独立作用时各自的电路图，如图(a)、(b)、(c)所示图（a）中，根据分流定律
I ' 12 6 4A 6 12
图（b）中，根据欧姆定律
I ' '
36 2 A 12 6
图（c）中，根据欧姆定律
根据叠加原理
6 I 1 I 6 12 3 I I ' I ' ' I ' ' ' I ' ' '
(2 2) i1 2isc 8i1 6 2i1 (2 4) isc (2 8)i1 0
解得
i sc
6 1 .5 A 4
故一端口电路的等效电阻
uoc 6 Req 4 isc 3 2
2 u oc 2 . 25 W 4 R eq
得到戴维宁等效电路图（c）所示。由最大功率传输定理得 RL Req 4 时获得最大功率
Pmax
图（a）
图（b）
图（c）
把15V电压源电路，应用外加电源法求等效电阻 Req ，可得
6 12 u u u 4 8 6//12 6 12 8 4 3 u - 4u2 u u 3 2 u2 0 i 4 6//12 4 4 u2
说明该电路的等效电阻
Req
故等效电路为一电流为7.5A的理想电流源，即该电路只有诺顿等效电路，如图（b1）所示，而不存在戴维宁等效电路模型。
代入得
1 I 4 2 I I 3A 3
（a）
（b）
（c）
4-7 解：根据叠加定理，设响应

电路分析第四章习题参考答案

4-2 试用外施电源法求图题4-2 所示含源单口网络VCR ，并绘出伏安特性曲线。

解：图中u 可认为是外加电压源的电压。

根据图中u 所示的参考方向。

可列出(3)(6)(5)20(9)50u i i A VA i V=Ω+Ω++=+4-5试设法利用置换定理求解图题4-5所示电路中的电压0u 。

何处划分为好？置换时用电压源还是电流源为好？解：试从下图虚线处将电路划分成两部分，对网路N 1有（节点法）1111967(11)uu u u i ⎧⎛⎫+-=⎪⎪+⎝⎭⎨⎪-++=-⎩ 整理得：1511714u i =- 对网络2N 有251133u i i i =⨯+⨯=解得3i A =，用3A 电流源置换N 1较为方便，置换后利用分流关系，可得：()121031V 1V u +=⨯⨯=4-9 求图题4-7所示电路的输入电阻R i ，已知0.99α=解：施加电源t u 于输入端可列出网孔方程：12335121(25100)100 (1)100(100100101010)100.990(2)t i i u i i i +-=-++⨯+⨯-⨯=将(2)代入(1)得135ti u R i ==Ω4-14求图题4-10所示各电路的等效电路。

解解：图(a):因电压的计算与路径无关，所以[5(1)]4(13)4ad ac cd ad ab bd u u u V V u u u V V=+=---=-=+=--=-图(b): 流出a 点的电流(521)8a i A =++=，流入b 点多的电流(541)8b i A =+-=。

所以ab 之间的等效电路为8A 的电流源，电流从b 端流出。

图(c):导线短接。

4-23 电路如图题4-15 所示，已知非线性元件A 的VCR 为2u i =。

试求u ，i ，i 1.解：断开A ，求得等效内阻：1o R =Ω 开路电压a u 所满足的方程：()(11)12111/21c a c a u u u u +-⨯=⎧⎪⎨-⨯++=⎪⎩ 求得2a u V =，最后将A 接到等效电源上，如上图所示。

电路分析基础章后习题答案及解析(第四版)

第1章习题解析一．填空题：1.电路通常由电源、负载和中间环节三个部分组成。

2.电力系统中，电路的功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换。

3. 电阻元件只具有单一耗能的电特性，电感元件只具有建立磁场储存磁能的电特性，电容元件只具有建立电场储存电能的电特性，它们都是理想电路元件。

4. 电路理论中，由理想电路元件构成的电路图称为与其相对应的实际电路的电路模型。

5. 电位的高低正负与参考点有关，是相对的量；电压是电路中产生电流的根本原因，其大小仅取决于电路中两点电位的差值，与参考点无关，是绝对的量6.串联电阻越多，串联等效电阻的数值越大，并联电阻越多，并联等效电阻的数值越小。

7.反映元件本身电压、电流约束关系的是欧姆定律；反映电路中任一结点上各电流之间约束关系的是KCL定律；反映电路中任一回路中各电压之间约束关系的是KVL定律。

8.负载上获得最大功率的条件是：负载电阻等于电源内阻。

9.电桥的平衡条件是：对臂电阻的乘积相等。

10.在没有独立源作用的电路中，受控源是无源元件；在受独立源产生的电量控制下，受控源是有源元件。

二．判断说法的正确与错误：1.电力系统的特点是高电压、大电流，电子技术电路的特点是低电压，小电流。

（错）2.理想电阻、理想电感和理想电容是电阻器、电感线圈和电容器的理想化和近似。

（对）3. 当实际电压源的内阻能视为零时，可按理想电压源处理。

（对）4.电压和电流都是既有大小又有方向的电量，因此它们都是矢量。

（错）5.压源模型处于开路状态时，其开路电压数值与它内部理想电压源的数值相等。

（对）6.电功率大的用电器，其消耗的电功也一定比电功率小的用电器多。

（错）7.两个电路等效，说明它们对其内部作用效果完全相同。

（错）8.对电路中的任意结点而言，流入结点的电流与流出该结点的电流必定相同。

（对）9．基尔霍夫电压定律仅适用于闭合回路中各电压之间的约束关系。

（错）10．当电桥电路中对臂电阻的乘积相等时，则该电桥电路的桥支路上电流必为零。

电路分析第4章习题答案ppt课件

I 1 6 j 8 , A I 2 6 j 8 , A I 3 6 j 8 , A I 4 6 j 8 A
试写出其极坐标形式和对应的瞬时值表达式。
设角频率为ω。
ω 解： I 1 1 5 . 1 0 3 , A i 1 3 1 2 c 0 t o 5 . 1 ) s 3 ; A 3 ( I 210 12.6 87A ,i2102coω st (12.867) A ; I 31012.6 87A ,i3102coω st (12.867) A ; I 4105.3 13A ,i4102coω st (5.3 13) A .
则I1
U1 j10
1000 1090
1090
I2
U1 5 j5
1000 5 245
10
2 45
•
I
I1
I2
j10 10
j10 10A
+ -• U2
•
I2
∴A0的读数为10A
.
•
I1
+ -• U2 • I2
•
U2j10 10j10V0
• ••
UU1U2100j100100 245
ZL1.94 316.881.86j0.56Ω 4
Pma x 4UR o2ic47 .71.682368.10W
.
4-38 串联谐振电路实验中，电源电压US =1V保持不变。当调节电源频率达到谐振时，f0 =100kHz，回路电流I0 =100mA；当电源频率变到f1 = 99kHz时，回路电流I1 = 70.7mA。试求(1)R、L和C之值；(2)回I 路R的品质L 因数Q。
4-3 计算图示周期电压及电流的有效值。
u
i(mA)
Um

电路分析基础第四版课后习题答案

1-23 在图题所示电路中,试求受控源提供的电流以及每一元件吸收的功率，
i
i1
+ 1V −
2Ω
i3
i2
1Ω
2i
+ 2V −
解：在图中标出各支路电流，可得
(1 − 2)V (1 − 2)V = −0.5A, i2 = = −1A 2Ω 1Ω 受控源提供电流 = 2i = −1A i=
p2 Ω = i 2 × 2 = 0.5W
为确定 R，需计算 i4 ，
uce = ucd + ude = 0 ⇒ ude = −ucd = −10u1 = −10V
故
i3 =
udc = −2.5A, i4 = is − i3 = (−3.5 + 2.5)A = −1A 4 R = 0Ω 由此判定
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 。
又受控源控制量 i 与网孔电流的关系为 i = i1 − i2
⎧25i1 − 20i2 − 5i3 = 50 ⎪ 代入并整理得： ⎨−5i1 + 9i2 − 4i3 = 0 解得 ⎪−5i − 4i + 10i = 0 2 3 ⎩ 1
受控源电压受控源功率
⎧i1 = 29.6A ⎨ ⎩i2 = 28A
i2
3Ω
i3
gu
2−5
解
设网孔电流为 i1 , i2 , i3 ,则 i3 = − gu A = −0.1u A ,所以只要列出两个网孔方程
27i1 − 18i2 = 42 −18i1 + 21i2 − 3(−0.1u A ) = 20
因 u A = 9i1 ,代入上式整理得
−15.3i1 + 21i2 = 20