电路答案内容.doc

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1、|第一章答案1.1解：图示电路电流的参考方向是从a指向b。当时间t2s时电流从b流向a ，与参考方向相反，电流为负值。所以电流 i的数学表达式为 2A s -3 t答案1.2解：当 0t时()59e)V4u0其真实极性与参考方向相同，即a为高电位端，b为低电位端。答案1.3解：(a)元件A电压和电流为关联参考方向。元件 A消耗的功率为Apui则 10W5V2i真实方向与参考方向相同。(b) 元件B 电压和电流为关联参考方向。元件B消耗的功率为pui则 B10AVi真实方向与参考方向相反。(c) 元件C电压和电流为非关联参考方向。元件 C发出的功率为Cpui则 C10WAi真实方向与参考方向相反

2、。答案1.4解：对节点列KCL方程节点: 4230i，得 423A=5i节点: 8A，得 38|节点: 231A0i，得 231A4i节点: 8，得 281i若只求 ，可做闭合面如图(b)所示，对其列KCL方程，得2-+i解得 83124i 1A2A3A8A2iA B1i 3i4i(b)答案1.5解：如下图所示 1A2A1A8V6V7V5V1i 2i4i 3i1A1l2l3l 4l(1)由KCL方程得节点： 123i节点： 4A节点： 31i节点： 230i若已知电流减少一个，不能求出全部未知电流。(2)由KVL方程得回路 1l： 423419Vuu回路 l：1545-7=2回路 3l：521

3、2+u|回路 4l：53437V81u若已知支路电压减少一个，不能求出全部未知电压。答案1.6解：各元件电压电流的参考方向如图所示。元件1消耗功率为: 10V2A0Wpui对回路 l列KVL方程得 24-5元件2消耗功率为: 1210pui元件3消耗功率为: 345V(3)A5对节点列KCL方程 41ii元件4消耗功率为: 5Wpu答案1.7解：对节点列KCL方程节点: 35A72i节点: 410节点: 5348ii对回路列KVL方程得：回路 1l： 3504Vuii回路 2l： 4821答案1.8解：由欧姆定律得 130V.5A6i对节点列 KCL方程 .8i|对回路 l列 KVL方程 16

4、0.3A501Vui因为电压源、电流源的电压、电流参考方向为非关联，所以电源发出的功率分别为 S300.824WuPi.153.5i即吸收 45W功率。答案1.9解：(a)电路各元件电压、电流参考方向如图(a) 所示。由欧姆定律得 S/10cos()V/2A5cos() Riutt又由KCL得 58i电压源发出功率为 S210cos()cs)(Wupttt电流源发出功率为 Ss()V8A80co()i tt电阻消耗功率为 225s()Rpit(b) 电路各元件电压、电流参考方向如图(b) 所示。电压源发出功率为 S10V8cos()A8cos()Wupitt由KVL 可得 St210(6cos

5、10)VR t电流源发出功率为 S 216cos()8)8(cos()Wipu tt电阻消耗功率为 2()V8A1cos(WRttt答案1.10解：取电阻元件和网络N电压、电流为关联参考方向如图所示。|N10V105A5025V3Ai +-2u1l 2l对节点列 KCL方程 15A3i对回路列 方程回路 :l 1N02510iu得 NVu回路 2:l 53A5025Vu得 280u网络N吸收的功率 3WP电流源发出的功率 S25A140iu注释：根据电流源的特性，图中与电流源串联的电阻只影响电流源端电压或者说只影响电流源提供的功率。答案1.11解：设各元件电压电流方向如图所示。 23A0.52

6、.i8V4对节点列 KCL方程节点： 230.52.i节点： 1.A4.5i对回路 l列 VL方程： 20538u得 u电压源发出的功率 S184.A6WUPi|电流源发出的功率 S3A2V96WiPu答案1.12解： 41i, 2u受控电压源发出的功率 CVS3A16Pi受控电流源发出的功率 40.254V0.2540.25SV=-Wuu注释：受控电源可能处于供电状态，例如图中的 CCVS，也可能处于用电状态，例如图中的 VCCS答案1.13解：对回路列 KL方程1V11ri1i 22A+-ul 2l回路 :lii回路 2:l 1Auri将 6V,1i代入，解得 2r答案1.14解: 设各元

7、件电流参考方向如图所示。 12Vi2i1V 2V1i 2i 3i 1l2l对回路列 KL方程：回路 :l2i得 21Ai回路 :lV1i得 0.5A对节点列 KCL方程：|节点： 120.5Ai节点： 3.iV电压源发出的功率： 11V0.5.WP与 串联的 2电压源发出的功率：, A2i2纯电压源发出的功率： 3(0.5)1受控电流源发出的功率： CS2V2.2Pi，实际吸收 功率。答案1.15解：(a)对节点列KCL方程得1ii由KVL 得 S1SS()RuuiRu(b)由KCL得0ii由KVL 得 00S()()uririri(c)由KCL , igRii22得221gR由KVL 得 1

8、212()uiriri注释：图(c)电路中不含独立电源，其 u关系为比例关系。答案1.16解：(a) S断开时，电压源的电压、电流及功率与右侧电阻的电压、电流及功率对应相同；S 闭合时，由于中间电阻 R是并联接入电路，故右侧电阻R 的电压、电流及功率不受影响。但由于所接入的电阻电流和功率与右侧电阻相同，故电压源的电流及提供功率要增大一倍。(b) S断开时，两个电阻的电流、电压和功率相同，电流源的电流与两个电|阻的电流相同，电压和功率是每个电阻的二倍。当 S 闭合时，上侧电阻被短路，由于右侧电阻始终与电流源相串联，故右侧电阻 R 的电压、电流及功率不受影响。电流源的电压、电流和功率与右侧电阻的电

9、压、电流和功率相同，电压和功率均降低了一半。第二章答案2.1解：本题练习分流、分压公式。设电压、电流参考方向如图所示。(a) 由分流公式得： 23AIR解得 75(b) 由分压公式得： 3V2U解得47R答案2.2解：电路等效如图(b)所示。 1k3k5k20k20mA1U 20k20mA(a) (b)+_2I 2IUR图中等效电阻 (13)5201/5kk9R由分流公式得： 20mAA2RI电压 k4VUI再对图(a)使用分压公式得：13=0+答案2.3|解：设 2R与 5k的并联等效电阻为3(1)由已知条件得如下联立方程： 3210.5(2) 4k3eqUR由方程(2)、(3)解得 138

10、3再将 代入(1)式得 20kR答案2.4解：由并联电路分流公式，得 1820mA()I612A4由节点的 KCL得1281I答案2.5解：首先将电路化简成图(b)。10A1401020120270160U1R10A 2R(a) (b)1I2I 3I 1I2I13U图中 140240R2(16)7360由并联电路分流公式得 2110AIR及 24II再由图(a)得|3210A6I 由KVL 得，31314VUI答案2.6 xRRrRrxR11 2233(a) xR5.75.7(b)1010 .xRRrxR11(a-1)22图2.6解：（a）设 和 r为1级，则图题2.6(a)为2级再加 x。将 2端 x用始端 1xR替代，则变为4级再加 xR，如此替代下去，则变为无穷级。从始端看等效电阻为 x,从 3端看为 1级，也为 xR, 则图(a)等效为图(a-1)。xxr解得 2(4)/xRRr因为电阻为正值，所以应保留正的等效电阻，即 2()/xr(1)（b）图(b)为无限长链形电路，所以从 1和 2向右看进去的等效电阻均为 xR，故计算 的等效电路如图(b-1)所示。参照图(a-1)及式（1）得：xR07.5xR11 (b-1)2(4/xr代入数据得： 2007.51xR所以 15x答案2.7解 (a) 电流源 SI与电阻R串联的一端口，其对外作用，可用电流源 SI等