电路第5章习题答案(太原理工大学)
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。
2000-2014年太原理工大学电路考研真题与答案解析
N
I2 + u2 _
。 。
s
1k
图9
共 3 页，第 2 页
十 、 图 10 所 示 对 称 三 相 电 路 中 ， 电 源 为 对 称 三 相 电 源 ， 其 线 电 压 U1=380V,Z=90+j20Ω,R=ωL= (1) (2) (2)
������ ������������
=50Ω
IA
P Q
K(t=0)
+ 6i1 _ iS
i1 1H
iL
。 。 4
iS/A
2
4
1A
o 图8
t/s
1
九、电路如图 9 所示，开关 S 断开时测得 I1=5mA,U2=-250V,S 闭合时测得 I1=5mA,U2=-125V。求不含独立源网络 N 的混合参数矩阵[H]。 （10 分）
10mA
100
I1 + u1 _
������ ������
������
������
受控源的转移电流比（控制系数）α 需多大？（10 分）
R2
αi
R1
C1
i C2
+ u _
A
B
R
图4
图5
共 3 页，第 1 页
五、 电路如图 5 所示， 正弦电源电压有效值 U=220V,已知负载 A 的功率 PA=10kW， 功率因数 λ =cosφA=0.6(滞后)， 负载 B 的功率 PB=8kW， 功率因数 λ =cosφB=0.8(滞 后)，若整个电路功率因数 cosφ=0.9,试求 R。 （10 分） 六、含耦合电感的正弦交流电路如图 6 所示。欲使 u=0，求所需 M 值。
L1 + u S _
电路分析基础习题第五章答案
第5章选择题1、在关联参考方向下，R 、L 、C 三个元件的伏安关系可分别如（ D ）表示。
A. dtdi C u d i L u u Gu i C C tL L L R R =+==⎰ ,)(1)0( ,0ττ B. dtdi C u d i L u Ri u C C tL L R R =+==⎰ ,)(1 )0(u , 0L ττC. ⎰+===tC C C L L R R d i C u u dt di L u Gi u 0)(1)0( , ,ττ D. ⎰+===tC C C L L R R d i C u u dt di Lu Ri u 0)(1)0( , ,ττ 2、一阶电路的零输入响应是指（ D ）。
A. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路有外加激励作用B. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路无外加激励作用C. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压A 0)0(≠-L i , 且电路有外加激励作用D. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电流A 0)0(≠-L i , 且电路无外加激励作用 3、若1C 、2C 两电容并联，则其等效电容C =（ A ）。
A. 21C C +B.2121C C C C +C.2121C C C C +D. 21C C4、已知电路如图 所示，电路原已稳定，开关闭合后电容电压的初始值)0(+C u 等 于（ A ）。
A. V 2-B. V 2C. V 6D. V 85、已知V 15)(τtC e t u -=，当s 2=t 时V 6=C u ，电路的时间常数τ等于（ B ）。
A. s 458.0B. s 18.2C. s 2.0D. s 1.06、二阶RLC 串联电路，当C L R 2____时，电路为欠阻尼情况；当CL R 2____时， 电路为临界阻尼情况（ B ）。
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
太原理工大学电路与电子技术基础作业及重点练习解答
I Im2 Im3 =2 1.5=0.5A
2A Im1 1Ω + 24V -
3Ω
R Im2 + U -
Im3
+ UIS -
4Ω
8A
R可等 效去掉
解:（b） 设电流源电压为UIS方向如图 得网孔方程如下： Im1=2 -3Im1+7Im2=-UIS -Im1+Im3=UIS-24 Im3-Im2=8
P5 (1.2) 5=7.2W
2.12 求含源二端网络的戴维南等效电路。
√
+ -
6Ω
- 6I +
3Ω
a +
UOC
9V
I
6Ω (a)
b a +
U端
解:（1）求开路电压UOC 9 I 1A 6 3 UOC 6 I 3 I 9V 解:（2）求内阻RO 令 I’ =1A 则 U端 =9V I端 =1+3/6=1.5A RO =6Ω
Uy = -6V T
Uz = -6.2V z
|UBE|=0.6~0.7V，硅管， |UBE|=0.2~0.3V，锗管， NPN型C点电位最高，UBE>0 ， PNP型C点电位最低， UBE<0 .
Ux = -9V
C B －6.2V
－9V
T2
E
解: 由-6-(-6.2) = 0.2V,可见为锗晶体管； 由UC＜UB ＜ UE，可见为PNP晶体管；
解得：Im2=-3A Im3=5A 则：U=-4Im2=12V
√
+ -
2.6 试用节点法求5Ω 电阻消耗的功率。
2Ω
①
5Ω
②
2Ω +
电路作业参考解答(第五章)
8i
i 2Ω
20V
i c (t )
2Ω
0.1F
u c (t )
题 7-13 图
解：由换路定理有
u c ( 0 + ) = u c (0 − ) = 0
换路后，将电容开路，求其戴维宁等效电路
1. 求开路电压 u oc
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《电路分析基础》作业参考解答
8i
i 2Ω
20V
2Ω
uoc
2Ω 16i
故 i c (t ) = C = e −10 t
t −τ
(
)
d u c (t ) = 10 × 10 − 6 × 10 × ( −1) × ( −10)e −10 t dt mA
7-11 题 7-11 图所示电路中开关 S 打开前已处稳定状态。 求 t ≥ 0 时的 u L (t ) t = 0 开关 S 打开，
换路后，将电容开路，求其戴维宁等效电路
2. 求开路电压 u oc
50Ω 50Ω
40V
200i1
i1
100Ω
o
uoc
o
如上图所示，由 KVL 有
(50 + 50) i1 + 200i1 + 100i1 = 40
解得 i 1 = 0.1 A 。 故
u oc = 100i1 = 10 × 0.1 = 10 V
解得
U = 12 I
故
R eq = U = 12 Ω I
由此得换路后电感放磁电路的时间常数为
τ= L = 3 =1 s
R eq 12 4
由一阶电路的三要素法公式可得
i L (t ) = i L (∞) + [i L (0 + ) − i L (∞ )] e = 5e − 4t A
电动力学智慧树知到答案2024年太原理工大学
电动力学太原理工大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.已知距离矢量，下列选项中正确的是（）。
A: B: C: D:答案:A2.（）是分析电介质极化的模型。
A:自由电子 B:磁化电流 C:电偶电子 D:磁偶极子答案:C3.（）说明了没有孤立磁荷的存在。
A:电流连续性原理 B:安培环路定理 C:磁通连续性原理 D:高斯定律答案:C4.1用磁感应强度表示的安培环路定律中，等式右边的电流强度是指由闭合回路所套链的自由电流。
（）A:错 B:对答案:A5.在电场和磁场同时存在的空间内，运动电荷q受到的洛伦兹力为（）。
A: B: C: D:答案:D第二章测试1.静电场中电势函数的（）等于电场强度。
A:负梯度 B:散度 C:梯度 D:旋度答案:A2.空气中一半径为、介质常数为、带电量为的导球。
若规定无穷远处为参考零势点，则球心处的电势为（）。
A: B: C: D:0答案:C3.空气中一半径为a的接地导体球壳，距球心处（）有一点电荷Q，则导体球壳上所感应的电荷总量是（）。
A: B: C: D:答案:C4.静电场的能量密度是（）。
A: B: C: D:答案:A5.在任意介质中，下列关于电位移和电场强度的关系正确的是（）。
A: B: C: D:答案:C第三章测试1.在分析静磁场问题时，引入磁矢势，并令的依据是（）。
A: B: C: D:答案:A2.一无限长直螺线管，横截面的半径为，由表面绝缘的细导线密绕而成，单位长度的匝数为，当导线中载有电流I时，管内的磁矢势为（）。
A: B: C: D:答案:A3.真空中的磁偶极矩激发的磁矢势和磁标势分别为（）。
A: B: C: D:答案:AC4.关于静电场和稳恒磁场，以下描述正确的是（）。
A:稳恒磁场无源有旋，磁感应线是闭合曲线 B:静电场有源无旋，静电场线永不闭合； C:静电场有旋无源，静电场线是闭合曲线 D:稳恒磁场有源无旋，磁感应线永不闭合答案:AB5.在没有自由电流分布且均匀磁化的铁球内部，磁标势满足拉普拉斯方程。
大学电工电子基础习题参考答案：第5章习题习题参考答案
第五章习题参考答案5.1 题5.1的图所示的是三相四线制电路，电源线电压l U ＝380V 。
三个电阻性负载接成星形，其电阻为1R =11Ω，2R =3R =22Ω。
(1)试求负载相电压、相电流及中性线电流，并作出它们的相量图；(2)如无中性线，求负载相电压及中性点电压；(3)如无中性线，当L1相短路时求各相电压和电流，并作出它们的相量图；(4)如无中性线，当L3相断路时求另外两相的电压和电流；(5)在(3)，(4)中如有中性线，则又如何?1L 2L 3L N题5.1的图解： ○1各相负载两端电压都等于电源相电压，其值为：V V U U l P22033803===。
各负载相电流分别为：()()AI I I I I I A R UI A R U I A R U I N P P P 1030cos 30cos 30sin 30sin 10,10,202232132332211=︒-︒++︒-︒-=======相量图如图（b ）所示。
○2因为三相电源对称，而三相负载不对称时，由于无中性线，将使电源和负载中点之间的电位差不为零，而产生中性点位移。
设 V U U ︒∠=011 ()()()V V U U U V V U U U VV U U U V V R R R R U R U R U U NN N N N N N N ︒∠=︒∠-︒∠=-=︒-∠=︒∠-︒-∠=-=︒∠=︒∠-︒∠=-=︒∠=++︒∠+︒-∠+︒∠=++++=131252055120220131252055120220016505502200552212211112212022022120220110220111''''3'32'21'1321332211○3若无中性线，1L 相短路，此时电路如图（c ）所示，此时1L 相的相电压01=U ，2L 相、3L 相的相电压分别等于2L 、1L 之间、3L 、1L 之间的线电压，所以有：V U U V U U ︒∠==︒-∠=-=150380,150380313122 各相电流为：()()A A I I IV R U I VR U I ︒∠=︒∠+︒-∠-=+-=︒∠==︒-∠==0301503.171503.171503.171503.17321333222 相量图如图（d ）所示○4若无中线，3L 相断路，电路如图（e ）所示，1L ，2L 两相成了串联电路： V V R I UV V R I U AA R R U I I ︒∠=⨯︒∠=∙=︒∠=⨯︒∠=∙=︒∠=+︒∠=+==3025322305.113012711305.11305.11221130380222111211221 ○5当有中性线，1L 相短路或3L 相断路，其他相电压、电流均保持不变。
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0,10 A, 0,
1 t 3ms 3t
5 t 7ms
5ms
10A, 7 t 8ms
5-6在图题5-6电路中，R =2Ω， L = 0.5H，若电阻端电压
u（ R t）
1（ 0 1
e
10t）
t 0
0
t0
其中uR单位为伏特，t单位为秒。（1）求uL(t)，并绘出波形图；（2）求电 源电压。
图题5-2（b）所示。（1）求电容电流，并画
出波形图；（2）求电容的储能，并画出电容
储能随时间变化的曲线。
F
uS /V
5
O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t / s
5
5106t,0 t 1s
5, 1 t 3ms uC (t) 5106t 20, 3 t 5ms
1000Ω 1
t=0+ 90V
+ 90V
S 2750Ω
750Ω
50μF + uC
1500Ω
t=0-时等效电路如下：
1000Ω 1 S
+
90V
+
750Ω
90V
1500Ω
+
uC(0-)
uc (0 )
1500 1000 1500
90
54 V
则uc (0 ) uc (0 ) 54V
t=∞时等效电路如下：
uc
(t)
uc
(4)
1 C
t
(0.005)d
4
20 106 (0.005)(t 4 103 )
40 5103t
t 8ms时,uc (0.008) 0V t 8ms时,uc (t) 0V
uc(t)/V
20
2 4 6 8 10
t/ms
• 5-2 电路如图题5-2（a）所示，电压源波形如
5, 5 t 7ms 5106t 40, 7 t 8ms
5106t,0 t 1s
5, 1 t 3ms uC (t) 5106t 20, 3 t 5ms
5, 5 t 7ms 5106t 40, 7 t 8ms
10A,0 t 1s
iC
(t)
c
duc (t) dt
-t
uc (t) uc ()(1- e )
-t
12(1 e )V, t 0
5-16 图示电路，在t<0已处于稳态，在t = 0时 将开关S由1切换至2，求i(0+)和u(0+)。
2Ω
1 Si
t=0 2
5A
3Ω
+
-t
i(t) i() [i(0) - i()]e
-t
0.5 [0.25 0.5]e
-t
0.5 0.75e
5-15图示电路，求电容电压u（C t），t 0 。已知
uC（0） 0V
i1
4Ω
+
0.01F
uC
4Ω
2A + 2i1
首先求出虚线左端的戴维南等效电路。
求开路电压Uoc
i1
750Ω
50μF 1500Ω
+
uC(∞)
750Ω
R0
1500Ω
uc () 0V
R0 750 //1500 500
RC 500 50106 0.025s
t
t
uc (t) u(0 )e 54e V 0.025 t 0
t=20ms时
0.02
uc (0.02) 54e 0.025
54e0.8
5, 4 t 8ms
u（C t）
1 C
q（t）
u（C t0）
1 C
t t0
i（C ）d
1
0 t 2ms,uc (t) uc (0) C
t 0.01d 104t
0
t 2ms时, uc (0.002 ) 10 4 210 3 20V
2 t 4ms时,uc (t) 20V
4 t 8ms,
24.26V
Wc(t) 1 cu2 (t) 1 50106 24.262 0.0147W
2c
2
5-13电路如图所示，各电源均在t = 0时开始作 用于电路，已知电容电压初始值为零，求i(t)。
i
4kΩ
1mA
+
2F
1V
6kΩ
首先求出i(0+)的表示式，t=0+时，电容所 在支路短路。等效电路如下
第5章习题答案
5-1 电路如图题5-1（a）所示，已知C=1μF， uc(0)=0,电流源is波形如图题5-1（b）所示， 试画出电容电压uc(t)的波形。
iS
+ C uC（t）
iS /mA 10
O
2 4 6 8 10 t/ms
5
-5
0.01A,0 t 2ms is(t) 0, 2 t 4ms
半而电流响应不改变。求L、R应如何改变？
解：L、R均应减半。
由τ=1ms,L= 1H.得R=1KΩ.
iL (t)
t
iL (0 )e L R
t
I0e
uL (t)
L diL dt
t
I0 Re
电流响应要不变，则τ不变，而电感电压响
应要减半则R减半，同时要保持 τ不变则L应该减半。
• 5-11 如图题5-11所示电路在t<0已处于稳态， 在t = 0时将开关S由1切换至2，求：（1）换 路后的电容电压；（2）t=20ms时的电容元 件的储能。
4Ω
+
0.01F
4Ω
Uoc
2A + 2i1
-
Uoc 4i1 2i1 6i1 6 2 12V
求短路电流Isc
i1
4Ω
isc
4Ω 2A
+ 2i1
8isc i1
4 2 2 isc
2i1
isc
1.2A
R0
U oc I sc
12 1.2
10
t R0C 10 0.01 0.1s
i(0+)
4kΩ
1mA
+
1V
6kΩ
i(0+)=1/4=0.25mA
再求出i(∞)的表示式，t → ∞时，电容所在 支路开路。等效电路如下
i(∞)
4kΩ
1mA
+
+
Uc(∞)
1V
6kΩ
-
i() 1 ( 6 )1 0.5mA 46 46
4kΩ
R0
R0
46 46
2.4k
6kΩ
R0C 4.8ms
个电容C组成。若t=0时电路的总储能为25J，试求R、 L、C的值。已知
i(t) （10et 20e2t）A，t 0；
u（1 t）（ 5et 20e2t）A，t 0。
2 i（t）
-
u1(t) 1
3 R=1.5Ω,L=0.5H,C=1F
+
5-10 RL串联电路的时间常数为1ms，电感为 1H 。若要求在零输入时的电感电压响应减
R i（t）
+ + uR
+
uS
L uL
i(t) uR(t) 5(1 e10t )
R
uL
(t)
L
di(t) dt
0.5 (5) (10e10t )
25e10t
us (t) uR (t) uL (t) 10 15e10t , t 0
• 5-8已知图题5-8所示电路由一个R、一个电感L、一