电工学(少学时)唐介主编课后习题答案
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电工学
[解] S 闭合时，
V V V a b c 6V,3V,0V.
==-=
S 断开时
V V V a b c 6V,(63)V 9V.
===+=
1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？
1.3.1 求图示电路中开关S 闭合和断开两种情况下 a 、b 、c 三点的电位。
R
S
3 V
6 V
a b c
1.3.2 求图示电路中开关 S 闭合和断开两种情况下a 、b 、c 三点的电位。
S
2 k a b
c
＋12 V
4 k
－6 V
4 k 2 k
解：S 闭合时
V V V b 3
a 33
3
c 33
0V
410(12)V 8V 210410410(6)V 4V 210410=⨯=⨯=⨯+⨯⎡⎤⨯=⨯-=-⎢⎥⨯+⨯⎣⎦
1.6.1 图示电路中，已知 US ＝6 V ，IS ＝2 A ，R1＝2 ，R2＝1 。求开关 S 断开时开关两端的电压 U 和开关 S 闭合时通过开关的电流 I （不必用支路电流法）。
[解] 对电路（b ），因为凡与理想电流源串联的元件其电流均等于理想电流源的电流，故改变 R 不会影响虚线部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电压。R 的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的电压。
IS
R
任 何 电 路
（b ）
US
+ _
R
任 何 电 路
IS
R
任 何 电 路
解：对电路（a ），因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等于理想电压源的电压，故改变R 不会影响虚线部分电路的电压，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。R 的变化仅影响其本身的电流及理想电压源的电流。
US + _
R
任 何 电 路
[解] 设通过 R2 的电流为 I2 。 S 断开时，I2 = IS = 2 A
选取由 US 、R2 和 S 组成的回路，利用KVL 求得 U = US － R2 I2 ＝ 4 V S 闭合时， R2 右端电位与 US 下端电位相同， R2 两端电压等于 US ，故 I2 = US ／R2 = 6 A 选取右上结点，利用 KCL 求得 I = I2－ IS ＝ 4 A
1.6.2 图示电路中，已知 US ＝6 V ，IS ＝2 A ， R1＝R2＝ 4 。求开关S 断开时开关两端的电压U 和开关S 闭合时通过开关的电流 I （在图中注明所选的参考方向）。
[解] 设所求电压和电流的参考方向如图。 S 断开时， U ＝14 V S 闭合时， I ＝3.5 A
US
+
_ IS
R1
R2
U + _
I S
I2
US + _
IS
R1
R2
S
U + _
I
10 V 1.6.3 求图示电路中通过恒压源的电流 I1、I2 及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。
+
_
I1 5
2
40 V I2
[解] 设 2 电阻上电流为 I3， 如图。
该电阻与 10 V 恒压源并联，故其上电压为10 V ，所以 I3 = (10／2) A = 5 A 。
右回路： 5I1＋2I3－40 = 0，则 I1= 6 A 或外回路：5I1＋10－40 = 0，有 I1= 6 A 再用 KCL 求得 I2= I1－I3= 1 A ， 左恒压源的功率 P1＝240 W ，由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考方向，故起电源作用；
右恒压源的功率P2＝10 W ，由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方向，故起负载作用。
[解]
设 2
电阻上电流为 I ， 5
电阻两端电压为U3 如图。
I U U U U U 13213(51)A 4A
(24)V 8V,(51)V 5V (85)V 3V
=-==⨯==⨯==-=-=
左恒流源的功率 P1＝40 W ，起电源作用； 右恒流源的功率 P2＝3 W ，起负载作用。
1.6.5 试分析图示两电路中：(1) 图(a)中的理想电压源在R 为何值时既不取用也不输出电功率？在 R 为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何种状态？ (2) 图(b)中的理想电流源在R 为何值时既不取用也不输出电功率？在R 为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电压源处于何种状态？
I3
1.6.4 求图示电路中恒流源两端的电压 U1、U2 及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。
5
5 A
+ _
U1 + _
2
U2 1 A I
+
_ U3
[解] (a)当 R ＝ 1 时理想电压源既不取用也不输出电功率;R <1 时，理想电压源输出电功率; R >1 时,理想电压源取用电功率。而理想电流源始终起电源作用。
(b)当 R ＝ 1 时理想电流源既不取用也不输出电功率;R >1 时,理想电流源输出电功率; R <1 时,理想电流源取用电功率。而理想电压源始终起电源作用。
1.6.6 图示电路已知 US ＝4 V ，IS1＝1 A ， R1＝ 2 ， R2＝ 5 , R3＝ 2
， R4＝ 4 。
试根据题 1.5.1
总结出的规律将电路简化后求出 I4；根据题 1.6.5 总结出的规律，分析 IS2 输出和取用电功率的条件。 [解]
1 V + _
1 A
R
(b)
1 V + _
1 A
R
(a)
US
+ _
IS1
R1
R2
IS2
R3
R4
I4