《电路》第五版课后答案邱关源罗先觉

答案

第一章 电路模型和电路定律

【题1】：由U A B =5V 可得：I AC .=-25A ：U D B =0：U S .=125V 。 【题2】：D 。 【题3】：300；-100。 【题4】：D 。

【题5】：()a i i i =-12；()b u u u =-12；()c ()u u i i R =--S S S ；()d ()i i R u u =--S S

S 1

。 【题6】：3；-5；-8。 【题7】：D 。 【题8】：P US1

=50 W ；P U S 26=- W ；P U S 3=0；P I S 115=- W ；P I S 2 W =

-14；P I S 315=- W 。 【题9】：C 。

【题10】：3；-3。 【题11】：-5；-13。 【题12】：4（吸收）；25。 【题13】：0.4。 【题14】：3123

I +⨯=；I =1

3

A 。 【题15】：I 43=A ；I 23=-A ；I 31=-A ；I 54=-A 。

【题16】：I =-7A ；U =-35V ；X 元件吸收的功率为P U I =-=-245

W 。 【题17】：由图可得U E B =4V ；流过2 Ω电阻的电流I E B =2A ；由回路ADEBCA 列KVL 得 U I A C =-23；又由节点D 列KCL 得I I C D =-4；由回路CDEC 列KVL 解得；I =3；代入上 式，得U A C =-7V 。 【题18】：

P P I I 121

2

2

222==；故I I 1222=；I I 12=； ⑴ KCL ：43211-=

I I ；I 18

5=A ；U I I S =-⨯=218511V 或16.V ；或I I 12=-。 ⑵ KCL ：43

2

11-=-I I ；I 18=-A ；U S =

-24V 。

第二章 电阻电路的等效变换

【题1】：[解答

]

I =-+94

73

A =0.5 A ；U I a b .=

+=9485V ； I U 16

2

125=-=a b .A ；P =⨯6125. W =7.5 W

；吸收功率7.5W 。

【题2】：[解答

]

【题3】：[解答] C 。 【题4】：[解答] 等效电路如图所示，I 005=.A 。

【题5】：[解答] 等效电路如图所示，I L =0.5A 。

【题6】：[解答

]

【题7】：[解答

]

I=0.6A ；U 1=-2A=-12V ；U 2=2I+2=32V 【题8】：[解答]由图可得U=4I-4。

【题9】：[解答]

⑴U =-3

V 4 ⑵1 V 电压源的功率为P =2 W （吸收功率） 7 ⑶1 A 电流源的功率为P =-5 W （供出功率） 10

【题10】：[解答]A

第三章 电阻电路的一般分析方法

【题1】： 【题2】：I I 1330+-=；I I 1220++=；I I 2430--=

；331301243I I I I -+--+=； 解得：I 1=-1.5 A, I 2=-0.5 A, I 3=1.5 A, I 4=-3.5 A 。 【题3】：[解答]

()()()11233241233418611218241231213+++--=+-++=+-+++=--⎧⎨⎪

⎩

⎪I I I I I I I ；I 1655=.A 【题4】：[解答]

()()2222412232126121

2++-+=-++++=-⎧⎨⎩I I I I ；I 21=- A ；P =1 W 【题5】：[解答]答案不唯一，有多解。

【题6】：[解答]

设4A 电流源两端电压为U ，各网孔电流为I 1、I 2、I 3，参考方向如图所示

【题7】：[解答]

()258452818+++⨯+⨯=-I ；解得I =-36.A ；U =-68.V 。 【题8】：[解答] 去掉10 Ω支路，设网孔电流如图所示

()()⎪⎩⎪⎨⎧=++--=-++--=306663066334c b c b a a I I I I I I ；解得⎩⎨

⎧=-=A 25.0A 5.4c b I I ；⎪⎩

⎪

⎨⎧=-=-=-=-=A 3A 75.4I A

5.0a 3c b 2b 1I I I I I I 。 【题9】：[解答]

设15 A 电流源两端电压为U '

()()()()1221003415450++-⨯=+----=⎧⎨⎪⎩

⎪I U I U ''

；解得I =105.A ；U =-1V 。 【题10】：[解答]

选节点d 为参考点

131216

131612153516131613121531212125++⎛⎝ ⎫⎭⎪-+⎛⎝ ⎫

⎭⎪-=--+⎛⎝ ⎫⎭⎪+++⎛⎝ ⎫

⎭⎪=--++⎛⎝ ⎫⎭⎪=⎧⎨⎪⎪⎪⎩

⎪

⎪

⎪U U U U U U U a b c a b a c ；解得U c o

=5 V =U 。 【题11】：[解答]

111

1111

111161231122112112525424313

52543R R R U R R U I R U R R R U R U I R U I I R U R U I ++⎛⎝ ⎫⎭⎪-+=-

++++⎛⎝ ⎫⎭⎪-=-=-+-++⎛⎝ ⎫⎭⎪=-⎧⎨

⎪

⎪

⎪⎪⎪⎩

⎪⎪⎪⎪⎪S S S S S R 【题12】：[解答] -6.5W ；供出功率。 【题13】：[解答]

用节点法1311

7112+⎛⎝ ⎫

⎭

⎪-=-R U R

U ；-++⎛⎝ ⎫⎭

⎪=

--+11167112R U R U ；令U 10=；解得R =1 Ω。 【题14】：[解答]

⑴电路如图：

⑵解法一：将第2方程乘以2再减第3方程，可得U U 230-=，即U 2与U 3公共支路电流为零。⑵解法二：电路为一平衡电桥，0.1 S 公共支路中电流为零。 【题15】：该电路的一种可能的结构形式：(本答案不唯一,可有多解)

【题16】：[解答]

()()222422+--=U U a c ；()-++=2242U U a c

；U c .=14V ；U a .=32V 【题17】：[解答]

选电压源负端为参考点，设其余各节点电压自左至右分别为U 1、U 2、U 3、U 4

U U U U U R U U U U R I R x x x 12324431481212121

20

1213112130

==++⎛⎝ ⎫⎭

⎪--=++⎛⎝ ⎫⎭

⎪--===⎧

⎨⎪⎪⎪⎩

⎪⎪⎪ V 12；解得R x =45. Ω。 【题18】：[解答]

选电压源负端为参考点：

()()-+++-=-++=-=⎧⎨⎪

⎩

⎪U U U U U U 12323111101121解得U 31=-V ；U U U =--⨯=-31

124V 【题19】：[解答] 选节点f 为参考点：

U U U U U U U U U U U U e c a b a b c d b c d e =-=-=---+++⎛⎝ ⎫⎭⎪--=+--+++⎛

⎝ ⎫⎭⎪-=-⎧

⎨⎪⎪

⎪⎪⎩

⎪⎪⎪⎪21121223

12

1

21151523

12111213 化简得-+=-=-⎧⎨⎩U U U U a 2565

12118....d a d ；解得U U a d =-=-⎧⎨⎪⎩⎪2322 V V

；故U U 1115==-a f .V ；U U 20==ed V 。

第四章 电路定律

【题1】：用叠加定理求OC U ；OC U '=3V ；1OC -=''U V ；OC U =2V ；=0R 1Ω等效电路为：

【题2】：V 776oc =

U ；Ω=7

10

o R ；A

2=I 【题3】：B

【题4】：D 【题5】：A 【题6】：B 【题7】：D 【题8】： 【题9】： 【题10】： 设U f b =1 V 则U e f =9 V ，U e b =10 V U d e =90 V ，U db =100 V U cd =900 V ，U cb =1000 V U ac =9000 V ，U ab =10000 V

可知此电路输出电压逐级衰减10倍

当U ab =50 V 时，则U cb =5 V U db =0.5 V U eb =0.05 V U fb =0.005 V 【题11】：C 【题12】：4.5、2。 【题13】：

V 30oc =U Ω=

5.1o R Ω==5.1o L R R 时能获得最大功率W 1504o

oc

2max ==R U P

第八章 相量法

【题１】：电流表A 2读数为10A ，电压表V 2读数为1002V 【题２】：S )92.0j 39.1(Y 0-=，G =1.39S ，L=0.543H 【题３】：L=1.2H 【题４】：I=1A

【题５】：V )81.166t cos(292.21u 0+=ω’

【题６】：2C L R 2)U U (U U -+=，上述关系也可从相量图得出

【题７】：1i =A )t 10cos(2，2i =A )87.36t 10cos(28.00-，3i =A )13.53t 10cos(26.00+；

相量图：

【题８】：R=86.603Ω，L=0.159H，C=31.831F

μ

第九章一般正弦稳态电路的分析

【题１】：C=64F

μ

【题２】：Ω

235

.0

R"=，94

.0

C

1

"

=

ω

，F

06

.1

C"=

【题３】：⑵、⑸正确，⑴、⑶、⑷不正确

【题４】：当

L

R

R

L

ω

ω

=时，电流

.

I值最大，即)

mA

(

10

I

.

=，此时频率)

H

(

50

L

2

R

2

f

Z

=

=

=

π

π

ω

]

【题５】：52.35∠-43.45o V

【题６】：C

.

I=4l

.

I=7.07∠-8.2o A，35.55

S

~

S

.

I

=∠-161.6

o VA，4.

22

S

~

1

.

I

4

=2∠-108.4o VA，85

.

55

S

~

C

.

U

5.0

=∠-26.5o VA，]

【题７】：j1A

1

-

=

I

【题８】：()()V

81

.

138

2

cos

126

.

2︒

+

=t

t

u

【题９】：⑴P L=250W，⑵P L=310W，⑶P L=500W

【题１０】：当Ω

1j

2

Z

Z0

.

L

-

=

=时可获最大功率，且W

2

P

max

L

=

【题１１】：r=3.47Ω，C=53.2μF

【题１２】：(1)25∠53.1oΩ(2) 25∠53.1o VA (3) 1013V

【题１３】：

C

u（t）=2.03 cos（t-82.96o）V

【题１４】：r=1000Ω，

1

.

U=j125V

【题１５】：L=109.7 mH，r=6.27Ω

【题１6】：V

2j

4

2j

2

2

4j

U OC

.

+

=

-

+

+

=，Ω

1j

1

Z

+

=，（b）图为戴维南等效电路

【题１7】：

.

I=7.07∠-8.13o A

【题１8】：71F

μ

【题19】：

S

I

P（产生）=600W，

S

I

Q（产生）=0Var；

S

U

P（产生）=-100W，

S

U

Q（产生）=500Var

【题２0】：P=2W，Q=2Var，S=22VA，S

~

=2+j2VA

【题21】：L=0.02H，R=1Ω，Q=50

【题２2】： 4.124A

【题２3】：

LC

3

1

=

ω

【题２4】：电压表读数为200V，电流表读数为102 A

第十章耦合电感和变压器电路分析

【题１】： Ω55j Z ,V 60U OC .

=-=，（b ）图为戴维南等效电路 【题２】： 0.64H

【题３】： 电压=OC .

U 60∠180o V ，等效阻抗Z ab =j9Ω，（b ）图为戴维南等效电路

【题４】： .

U =0.354∠8.13o V

【题５】： .

1I =.

L 1I =1.77∠-25.64o

（A ）；.

3I =.L 2I =-1.77 ∠-25.64o

（A ）；.2I =.L 1I -.

L 2I =3.54∠-25.64o

（A ） 【题６】： .

2I =0

【题７】： n=2，.

1I =5∠0o

（mA ） ，.

2I =10∠0o （mA ） 【题８】： L 1=L 2=183.75 mH ，M=130.5 mH 【题９】： )](C

31

)M 2L L ([j I

U

Z 21..

i Ωωω-

++==

【题１０】： 设ω=100rad/s ）[Z 12= j1（Ω），Le =10（mH ）]

【题１１】： L 1 [R 1+jω（L 1+L 2-2M 12）1L .I + jω（M 12-M 13+M 23-L 2）2L .

I =J .

U ]

L 2 jω（M 12-M 13+M 23-L 2）1L .

I +[ jω（L 2+L 3-2 M 23 ）-C

1j ω]2L .

I =0 } 【题１２】：1.59∠-12.720 A

第十一章 三相电路

【题1】：220 220 190 【题2】：15 0 15 【题3】：D 【题4】

Z 11215=

+=j 9Ω I p 1==380

15

253.A I I l 1p 1==3438.A ∴电流表A 1读数为43.8A

()Z 1

3

4=+j3Ω ()4+j3//()431250-=∠︒j 3.Ω I l =

=220

3125

704..A 电流表A 读数为70.4A 【题5】：300V

【题6】：

对负载Z 1 I l1=3A

则相电流 I p1=3A

Z 1负载端电压 U U p1l j80==⨯+=3603100 V

对星接负载Z 2 线电压 U l V =1

003

相电压 U p 2V =100 ∴I l2j30

=

+=100

402A

P U I 23=l l 22

c o s ϕ ϕ2369=︒. =480W

【题7】：

相量图如下：

C

A

B

I AB

I A

I B I C

o

U C U A

U B

U AB

得 .'=+=⨯︒=I I I A A A B c o s 1522386A .'=-=I I I B B A B 3

86A I C =2A 【题8】：D

【题9】：C

第十二章 非正弦周期电流电路

【题1】：串联电路应谐振于2ω故 L =

1

2502

ωC

≈⋅H ； 并联电路应谐振于2ω故 C L =

=⋅1

250

2

ωμF 。 【题2】：402s i n ωt 作用 '=∠︒I 220A '=I 10 20260s i n (3ωt +︒)作用 ''=∠︒I 1

160A ''=I 20 i i i t 111260='+''=+︒s i n (3 ω) A i i i t 22222='+''= s i n ω A P =（12+22

）⨯=20100 W 【题3】：

c o s V t 作用时 Z =1∠︒369.Ω .I =∠︒1369－ A ()()'=-︒i t t c o s 369. A c o s 2 V t 作用时 ..''=∠-︒I 0477266A ()()

''=-︒i t t 04472266..c o s A ()()()

[]

i t t t =-︒--︒c o s c o s 36904472266...A 【题4】：U R 0200=V

L 、C 对二次谐波谐振

方程 ()502

05230222

21i u u i t R R +=+=+︒⎧⎨⎪⎩⎪c o s ω 得 ()()u t t R 21100

3

230=-+︒c o s ωV ()()u t t R =-+︒⎡⎣⎢

⎤

⎦

⎥20010032301c o s ωV U R =+⨯⎛⎝ ⎫

⎭

⎪=2

00121003201382

2

.V 10 【题5】：A 【题6】：B 【题7】：D 【题8】：10 1 【题9】：C 【题10】：A

电路Ⅱ

第六章 一阶电路

题1：（t=0+时刻的等效电路）2.5A ；

1.5V

题2：（t=0+时刻的等效电路）25V s ；10A s

题3：0；2 A ；0；2 A

题4：2.5 A; 7.5 V; 1.25 A 题5：（c ） 题.6：53

A ；0。 题7：（c ） 题8：（b ） 题9：（

R C

1-α） 题10：（b ） 题11：

题12：30； 1.5； 50； 48。 题13： 题14：

u C ()V 04+=；τ14=m s ；u t C t

()e V =-4250t ≥0；i t C u t

C C t ()d d e m A ==--4250 t >0，i L ()m A 040+

=；τ25=m s ；i t L

t

()e m A =-40200t ≥0；it i t i t C L ()()()=--12200

=+---(e e )m A 60440250200t t

t ≥0。 题15：5； 40； 0.5； 20。 题16：(e

)V

63--t

题17：32e A -t ； 512(e )A --t ； (e )A

10112--t

。 题18： 题19：(c) 题20：

i i L L ()A ()020-+==；i L ()A ∞=6；R 025=.Ω；τ==L R 0

15s ；it t

()(e )A =--645；t ≥0； ut t

()e V =-105t ≥0；

题21：

04<

；u ()V ∞=6；R 04=Ω；τ=4s ；得ut t

()(e )V =+-631

4，04<

； u t C

t

()(e )V =+-6121

4，04≤≤t s ；t >4s 时；u ()e V 41261

+-=+；u ()V ∞=18；τ=6s ； 得 ut t ()(e )e V ()=--⎡⎣⎢⎢⎤⎦

⎥⎥---18661164，t >4s ；或 ut t ().e V ()=-⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥--183793164，t >4s ；

题22：

u C

()V ∞=12；R 08=Ω；τ=08.s ；得 u t C t

()(e )V .=--121125，t ≥0 题23：

i L ()A 08+=

；A 8)0(1=+i ；i 15()A ∞=；i L ()A ∞=2；R 04=Ω；s 2

1=τ；得i t L t

()(e )A =+-262，t ≥0；i t t

1

253()(e )A =+-，t >0。 题24：

第十三章 拉普拉斯变换答案

【题1】：

i 102()A -

=；i 205()A -=

【题2】：c 【题3】：d 【题4】：d 【题5】：c

【题6】：A 提示：可用比较系数法K s s K s s s s s s 122

2

22

1111()()()()

+++++=+ K 21=，K 11=- 【题7】：

3411114

2222

()()s s s s ++=+-+ft t t ()s i n s i n ()=-1

22 【题8】：c

【题9】：d 【题10】：

1

12R R C

t t e ()/-τε τ=+R R R R C 1212

【题11】：作s 域模型，选用节点法，设节点电压U s 1()（电容电压），和节点电压U s 2()（受控源两端电

压），可得：()()()()()12211212+-+=s U s s U s I s ；I s U s ()()=-12；解得U s s s ss s 22121345()()()

()

=++++ U s U s s o ()(

)=+211 =++-++12322()(j )(j )

s ss s ；[

]

u t t t t

o

()..e c o s (.)()V =++︒-72758161572ε 【题12】：u C ()V 040-=；i L ()A 04-

=；复频域模型如图

节点方程()()s s U s s s C +++=+++11540460

5得U s s s s s s C

()()=++++40204606622=++-+1030589126805894732

s s s .... u t e C

t t

()(..e )V ..=+---1030589058912684732 ， t >0 【题13】：u C 101()V -

= u C 200()V -=

+

_

___+

++8

8

12

1s 24

s 32

s

1

s U s C 1()U s C 2()

()()()18112241832181

1224++++=+

+s s U s s s s

Us s s ss s ()(.)()()()=++++5124813 U s s s s U s s s s s C C 12341131

521213()()()().()()=-

+++

=

+++u t C t t 1313838=-+--(e e )()V ε u t C t t

2

3114

34

=----(e e )()V ε

【题14】：

i 1006().A -

= L i 11004().-= ()().112323

162104

2323++++=+-+s s U s s s Us s s ss s ()(.)()

()()

=

++++041324

I s U s s s s 2

621161*********

4()=+=-+-+ i t t t 2

241161403

80=----(e e )()A ε

【题15】：

i 1001().A -= L i 11002().-

=i 2009().A -=L i 22006().-= U s s s s =+++123

24.()()

I s s s =-+-+3816401294014 i t t t

=----(e e )()A

38320940

24ε

或[

]

i t t t =----0375015022524..e .e ()A

ε 【题16】：

+

_

+

_

05

.05

.05.s

I s L ()

2s

125.s

U s ()

Us s s s s

s s s ()..()=+

+++=+++2212521252222550252 I s s ss s L ()()()=+++42550252 I s s s s L

()....=-+-+4396050510040449495 i t L

t t

=----(.e .e )()A ..43960040505495ε

【题17】：

40s U s c 2()

12s 13s

10

+

++

100

s

-

-

-I s ()

I s s s s s ()=-++=+10040

1012136112

U s s Is s s s C 2

134********()()=+=-+ u t t C t 212

6424()(e )()V =--ε

【题18】：

作s 域模型，选用网孔法

)

(2)()(2)()21

()()(212

)()()2(12121s I s U s U s I s s s sI s U s

s sI s I s ==+++--=

-+ 解得:

I s s s s U s

I s s s s 2221244136

26427056()()

()()()(.)(.)o =

+++==+++ u t t t t

o

..()(.e .e )()V =---96436405627ε

【题19】：

u C ()V 01-= i L ()A 02-= 复频域模型如图

节点方程:(.)().s s Us s C 1012125012++

=- 得 U s s s s C ()=-++20542

=+-+8471s s it ut e C

t t

()()(.e)A ==---12

4354 ， t >0

第十五章 电路方程的矩阵形式答案

题1

︒

︒

︒︒︒()1()2()34

()

4()

5()0

12

35

6

78

9

︒

(画错一条（包括方向错误）扣2分，错4条以上则无分) 题2：（C ） 题3：（D ） 题4：（C ） 题5：（C ） 题6：（A ） 题7：

题8：

题9：

题10：

d d u t C 1=-+0505..S i i L d d u t C 2=-+022.u i C L d d i

t

L =-050512

..u u C C 题11：

题12：

题13：

d d u t

C =--+u i u C L 1000S d d i t L =-⨯+250075001075003

u i u C L S

题14：

第十六章 二端口网络答案

3、典型习题 【题1】：（B ） 【题2】：（B ） 【题3】：(A ) 【题4】：输出端开路时的转移阻抗； 输入端开路时的输出阻抗。 【题5】：

()12R R 12+ ()12R R 21- ()12R R 21- ()1

2

R R 12+

【题6】： 11122122U z I z I U z I z I 112

212=+=+⎧⎨⎩

z U I I 1

1 ===11202Ω z U I

I 12 ===1

2

102Ω z U I

I

21 ==-=2

1

206Ω

z U I

I 22 ===2

2

106Ω 【题7】：U I U U I 11331=⋅+⨯+=⎧⎨

⎩1302，得z 11=3Ω U I U U I 123

32

=+=⎧⎨⎩32 ，得z 12=5Ω

U U U U U I 233331()=-+=-=⎧⎨⎩2352，得z 21=-10Ω；U I U U I U U I 223323

32()=-+=-=⎧⎨

⎩

23252，得 z 22=-8Ω

【题8】：（B ） 【题9】：（B ）

【题10】：G C +j ω1 -G -G G C +j ω 2 【题11】：

【题12】：

【题13】：（D ） 【题14】：（A ） 【题15】：U h I h U I h

I h U 1111122

2211222=+=+⎧⎨⎩；h 11=U I U 110

2== 4Ω；h 12=

U U I 12

1==13

；h 21=

I I U 21

2==1 ；

h 22=

I U I 22

1==1

6

S 【题16】：S 断开时 5⨯10-3h 11-250h 12=0。005⨯100 5⨯10-3h 21-250h 22=0；

S 闭合时 5⨯10-3h 11-125h 12=0。005⨯100 5⨯10-3h 21-125h 22=125

1000

； 解得 [H ]=100050103Ω

-⎡⎣

⎢

⎤⎦⎥S 【题17】： (B ) 【题18】： (C )

【题19】：由U 1、I 1、U 2、I 2的参考方向；U a U a I I a U a I 11121221212222=+=+⎧⎨

⎩；a U U I I I 111

2

1

1

22613

1

==

⋅== ；a U I I I U 121

2

011

2213

6=

=

==

Ω；a I U I I I 211

201

1

2613

05

==

⋅==

.S ；a I I I I U 221201

1213

3==== 【题20】：（C ）

【题21】：（C ） 【题22】：

U z I z I U z I z I 1111122

2211222=+=+⎧⎨⎩；622412

1=-=-⎧⎨

⎩I U I 解得 I U 1240==A V 电源所提供的即网络N 消耗的功率为P N =24W

【题23】：1．断开R ，置电压源为零值

由Y 参数方程 I 2=-⋅⨯+⋅025005U 2；可求得 R ab ==U I 2

2

2Ω 2．开路电压U ab 由下图求得

7

由Y 参数方程：I 2=-⋅+⋅=02505012U U 可得 U ab ＝Ｕ２=2V ，则 P max =⋅05W 【题24】：U a U a I I a U a I 1112122

1212222=+=+⎧⎨

⎩

（设2I 参考方向指向2）

5.002

1

112

-==

=I U U a Ω-===6.0021

122U I U a S 75.00

2

1

21

2-===I U I a 5.00

2

1

222-==

=U I I a

【题25】：(C )