电路分析基础(第四)张永瑞答案第5章
《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。
【免费下载】电路分析基础 上海交通大学出版社习题答案-第5章和第8章
第5章5.1解：s /rad LC 710811-⨯==ωHz LC f 571021082121⨯≈⨯⨯==-ππA .R U I 050108170-⨯==V L I U CO 2500==ω5.2解：(1)Ω61150252===max P U R H .C L 01601010250011622=⨯⨯==-ω(2)2406110102500250062=⨯⨯⨯==-R L Q ω通频带: 42102402500.Q ===ωω∆5.3解：(1)Ω3400==max I U R (2)H I U L L 1200010150300300=⨯⨯==-ω(3)F .L C μω250120==(4)15203000===S L U U Q 5.4解：(1)mH ...I U L L 05010591220100600=⨯⨯⨯==πω Ω100==I U R (2)5021000===S L U U Q(3)4010183⨯==.Qf f ∆5.5解：(1)MHz LC f 221==π (2)2402010641022660.R L Q =⨯⨯⨯⨯==-πω(3)A .R U I s 202040===(4)V .QU U S C 81600==5.6解：(1)Ωk R 51010503=⨯=- (2)F .U I C C C μω2505000501060300=⨯⨯==- (3)H ..C L 16010250500011622=⨯⨯==-ω (4)2560.CR Q ==ω5.7解：电流表读数为零，说明发生了并联谐振。
(1)F .L C μω530103002500113220=⨯⨯==-(2)︒∠=︒∠⨯==605339602555./R I U (3)︒∠==60255/I I R ︒-∠=⨯⨯︒∠==-3053010300250060533930.j .L j U I L ω ︒-∠-=-=30530.I I L C 5.8解：s/rad LC 5100010==ω 5100.CR Q ==ω s /rad Q 40010==ωω∆5.9解：(1)501020101360=⨯⨯==f f Q ∆(2)H .Q R L 183501021010630≈⨯⨯⨯==πω(3)F R Q C μπω796101010250360≈⨯⨯⨯==5.10解：(1)Ω010*********.I P R S ≈⨯==-(2)V ..R I U S 0202010=⨯==(3)nH ..I U L L 05010220002060≈⨯⨯==ω(4)mF .U I C L 510202020060≈⨯⨯==ω5.11 解：(1) 247pF 。
电路分析第五章答案
24 iL (0 ) iL (0 ) 3A 26
24 6 iL ( ) i ( ) 2.4A 6 6 // 2 6 2 t iL (t ) iL () [iL (0 ) iL ()]e
L 2.5 103 103 s R 2.5
R2 uC (0 ) U S 6V R1 R2
+ uR1 + R1
−
R2 K
uC (0 ) uC (0 ) 6V
US
iC + uC(0-)
−
用6V电压源替代电容，求解iC(0+)、 uR1(0+)
uR1 (0 ) U S 6 4V
u R1 (0 ) 4 iC (0 ) 2mA US+ R1 2
51电路如图所示已知u3kc4f电路处于稳态试求开关打开瞬间ur1开关打开前电路处于稳态电容相当于开路电容两端的电压为r52电路如图所示已知u6l5mh电路处于稳态试求开关打开瞬间ir1开关打开前电路处于稳态电感相当于短路电感电流等于电阻r53电路如图所示开关未动之前电路处于稳定状态
5-1 电路如图所示，已知US=10V，R1=2kΩ， R2=3kΩ，C=4μF，电路处于稳态，试求开关打 开瞬间uC(0+)、 iC(0+)、 uR1(0+)各为多少？ uR1 − + 解：设uC、 iC、 uR1。 iC 开关打开前，电路处于稳态， + R1 R2 + C u C 电容相当于开路，电容两端 US − K 的电压为R2两端电压。
t
400 t
)V
i(t ) i() [i(0 ) i()]e
40e 400 t mA
电路分析基础(第四版)课后答案第1章
目录 Contents
• 电路分析的基本概念 • 电路分析的基本定律 • 电路分析的基本方法 • 电路分析的应用
01
电路分析的基本概念
电路的定义和组成
总结词
电路是由若干个元件按照一定的方式连接起来，用于实现电能或信号传输的闭 合部分组成。电源是提供电能的设备，负载是消 耗电能的设备，中间环节则包括导线和开关等用于连接电源和负载的元件。
详细描述
电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量，电压是指电场力将单位正电荷从一点移动到另一点所做的功，功 率是指单位时间内完成的电功或电能消耗，能量则是指电荷在电场中由于电场力作用而具有的势能。这些物理量 在电路分析中具有重要的作用。
02
电路分析的基本定律
欧姆定律
总结词
欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一，它描述了电路中 电压、电流和电阻之间的关系。
电路元件的分类
总结词
电路元件可以分为线性元件和非线性元件两大类。
详细描述
线性元件的电压和电流关系可以用线性方程表示，而非线性元件的电压和电流关 系则不能用线性方程表示。常见的线性元件包括电阻、电容和电感，而非线性元 件有二极管、晶体管等。
电路的基本物理量
总结词
电路的基本物理量包括电流、电压、功率和能量等。
详细描述
网孔电流法是以网孔电流为未知量，根据基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程，求解各网 孔电流的方法。该方法适用于具有多个网孔的电路，特别是网孔较多的复杂电路。
04
电路分析的应用
电阻电路的分析
总结词
电阻电路是最基本的电路类型，其分析方法 主要包括欧姆定律、基尔霍夫定律等。
详细描述
电路分析 张永瑞 王松林 答案
uL (t)
=
L
diL (t) dt
=
−20e−5t
A
5.14 如题 5.14 图所示电路，t < 0 已处于稳态，当 t = 0 时开关 S 闭合，求 t ≥ 0
时的电流 i(t) 。 解：在 t ≥ 0 ，开关闭合，根据电路的
特殊性，电流 i(t) 可以看成电压源和电容 初始储能作用的叠加。可利用三要素公式 进行求解：
iC
(t )
=
C
duC (t) dt
=
1.2e−2t
A
u(t) = uC (t) + iC (t)R = 6(1− e−2t ) + 4.8e−2t = (6 −1.2e−2t )V
4Ω
iC +
0.1F
uC
-
5.9 如题 5.9 图所示电路，t < 0 时已处于稳态。当 t = 0 时开关 S 闭合，求 t ≥ 0
零状态响应方程为：
duC (t) dt
+
2uC
(t)
=
12
uC (0+ ) = 0
其齐次为：
Ke−2t
4
其特解为：
A0 代入方程有： 2 A0 = 12
通解为：
uCzs (t) = Ke−2t + 6
代入初始条件： 0 = K + 6 K = −6
得：
uCzs (t) = 6(1− e−2t )V
+ 25V 1F -
S +
uC 5Ω
-
5.13 如题 5.13 图所示电路，t < 0 已处于稳态，当 t = 0 时开关 S 打开，求 t ≥ 0
电路分析基础第四版课后习题答案
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
电路分析基础第四版课后习题第四章第五章第六章答案
/i4-16 用戴维南定理求图题4-11所示电路中流过20k Ω电阻的电流及a 点电压。
a U 解将电阻断开，间戴维南等效电路如图题解4-16所示。
20k Ω,a bk Ω60//3020120120(30120100)V 60V6030a OCR k k k U ==Ω+=×−+=+ 将电阻接到等效电源上，得20k Ω3360mA 1.5mA2020(2010 1.510100)V 70V ab a i U −==+=×××−=− 4-21 在用电压表测量电路的电压时，由于电压表要从被测电路分取电流，对被测电路有影响，故测得的数值不是实际的电压值。
如果用两个不同内险的电压表进行测量，则从两次测得的数据及电压表的内阻就可知道被测电压的实际值。
设对某电路用内阻为的电压表测量，测得的电压为45V ；若用内阻为510Ω5510×Ω的电压表测量，测得电压为30V 。
问实际的电压应为多少？ 解将被测电路作为一含源二端网络，其开路电压，等效电阻OC U O R ，则有5OC 555o o OC OC 454OCo OC 4o 10451045104510(18090)V 90V 30510151051030510u R R u u u R u R ⎧×=⎪⎧+=−×⎪⎪⇒⇒=⎨⎨=×−×⎪⎪⎩××=⎪+×⎩−=4-28 求图题4-20所示电路的诺顿等效电路。
已知：12315,5,10,R R R =Ω=Ω=Ω。
10V,1A S S u i ==解对图题4-20所示电路，画出求短路电流和等效内阻的电路，如下图所示SC i对左图，因ab 间短路，故0,0i i α==，10A 0.5A 155SC i ==+ 对右图，由外加电源法，106ab R α=Ω− 4-30 电路如图题4-22所示。
- 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)。
第5 章 互感与理想变压器
题5.2图
7
第5 章 互感与理想变压器
解 由题5.2可得
u1(t)
L1
di1 dt
M
di2 dt
4di1 dt
0.5 di2 dt
（1）
u2(t)
L2
di2 dt
M
di1 dt
2di2 dt
0.5 di1 dt
uab(t)Mddit1
0.5d[1010et] dt
5e5t V,t0
5
第5 章 互感与理想变压器 5.2 题5.2图(a)所示电路中， 已知L1＝4 H， L2＝2 H，
M＝0.5 H， i1(t)、 i2(t)波形如题5.2图(b)、 题5.2图(c)所示， 试画出u1（t）、 u2（t）的波形。
19
第5 章 互感与理想变压器 M=0.2 H L1+M=0.8 H L2+M=0.5 H
L1=0.8－0.2=0.6 H L2=0.5－0.2=0.3 H
20
第5 章 互感与理想变压器
题解5.4图
21
第5 章 互感与理想变压器 5.5 题5.5图中两个有损耗的线圈作串联连接， 它们之
间存在互感， 通过测量电流和功率能够确定这两个线圈之间 的互感量。 现在将频率为50 Hz、 电压有效值为60 V的电源， 加在串联线圈两端进行实验。 当两线圈顺接(即异名端相 连)时， 如图(a)所示， 测得电流有效值为2 A， 平均功率为 96 W；当两线圈反接(即同名端相连)时， 如图(b)所示， 测得 电流为2.4 A。 试确定该两线圈间的互感值M。
15
第5 章 互感与理想变压器 5.4 一个电路如题5.4图所示， 该电路中具有的负电感无
法实现， 拟通过互感电路等效来实现负电感。 试画出具有互 感的设计电路， 标出互感线圈的同名端， 并计算出互感线圈 的各元件值。
16
第5 章 互感与理想变压器
题5.4图
17
第5 章 互感与理想变压器 解 在画耦合电感T形去耦等效电路时， 若互感线圈两个
P′=I2′R=(2.4)2×24=138.2 W 阻抗的模值
Z U6025 I 2.4
26
第5 章 互感与理想变压器 功率因数
cosjzU P I61 03 82 .2 .40.96
阻抗Z′中的感抗
X L Z sinjz 2 510 .9 627
等效电感
L2X L f 107022.3mH
27
第5 章 互感与理想变压器 由于反接的等效电感
因i1（t）就是电感L1中电流， 所以根据换路定律， 有 i1(0+)=i1(0－)=0
2
第5 章 互感与理想变压器 当t＝∞时对激励源为10ε（t）来说L1相当于短路， 则
时间常数
i1()1R01 11010A
L1 1 1s
R1 1
3
第5 章 互感与理想变压器 将i1(0+)、 i1(∞)和τ代入三要素公式， 得
（2）
8
第5 章 互感与理想变压器 由题5.2图(b)写出i1(t)的分段函数表示式为 （3）
9
第5 章 互感与理想变压器 由题5.2图(c)写出i2(t)的分段函数表示式为 (4)
10
第5 章 互感与理想变压器 将式(3)、 式(4)分别代入式(1)和式(2)， 经微分运算得电压
(5)
11
第5 章 互感与理想变压器
j R r 1 r 2 Z c o sz 3 0 0 .8 2 4
阻抗Z中的电抗即相串联的两个互感线圈等效电感的感抗
X LZsinjz3010.8218
等效电感
L2X Lf 1010857.3mH
25
第5 章 互感与理想变压器
由于是顺接，
L=L1+L2+2M=57.3 mH
(1)
当两线圈反接时，其回路中损耗电阻不变， 这时电路中的
异名端子作为T形等效电路的公共端子， 则与公共端相连的就 是－M（M＞0）的一个等效负电感。
18
第5 章 互感与理想变压器 据以上分析， 使所设计的互感电路以a点作为异名端公共
连接端子， 互感线圈中L1的另一端子连接电阻R1，L2的另一 端子连接电容C， 其设计电路如题解5.4图所示。 对照两电路 可知
22
第5 章 互感与理想变压器
题5.5图
23
第5 章 互感与理想变压器 解 两线圈顺接时（两线圈连接端子为异名端）， 由二
P=UIcosjz
得
cosjz U PI609 620.8
这时的阻抗模值
Z U6030 I2
24
第5 章 互感与理想变压器 回路中阻抗Z中的电阻部分即相串联两线圈的损耗电阻之和
（6）
12
第5 章 互感与理想变压器 由式(5)、 式(6)可分别画出的u1(t)、 u2(t)的波形如题解5.2
图(a)、 图(b)所示。
题解5.2图
13
第5 章 互感与理想变压器 5.3 图示电路中， bc端开路， 已知is(t)=2e－tA， 求电压 uac(t)、 uab(t)和ubc(t)。
i1(t)i1( )[i1(0)i1( )]e1t
1010etA ,t0（习惯写为t≥0）
因为次级开路， 次级电感L2中无电流， 所以ab端电压 无自感压降部分， 只有初级电流i1(t)在L2上产生的互感 压降。
4
第5 章 互感与理想变压器 由同名端位置及所设出的电压、 电流参考方向， 可得电压为
第5 章 互感与理想变压器
第5章 互感与理想变压器
5.1 图示电路中， 已知 R1＝1 Ω， L1＝L2＝1 H， M＝0.5 H， i1(0－)＝0， us(t)＝10ε(t)V， 求uab(t)。
题解5.1图
1
第5 章 互感与理想变压器 解 由于次级开路， 对初级回路无影响， 初级回路
为恒定激励的RL一阶电路， 先应用三要素法求出i1（t）， 再应用互感线圈上电压、 电流关系求得uab（t）。
题5.3图
14
第5 章 互感与理想变压器 解 bc端开路， L2中电流为零， L1中电流即是is(t)。
L1上只有自感压降， L2上只有互感压降。 由图可求得电压 ua c(t)L 1d d its3( 2e t) 6e tV u a b(t)M d d its2( 2e t) 4e tV
u b c ( t ) u a b ( t ) u a c ( t ) ( 4 e t ) ( 6 e t ) 2 e tV