哈工大电路原理基础课后习题

答案6.1解：将i和i3改写为余弦函数的标准形式，即2i4cos(t190)A4cos(t190180)A4cos(t10)A2i5sin(t10)A5cos(t1090)A5cos(t80)A3电压、电流的有效值为1002U70.7V,I1.414A12245I2.828A,I3.54A2322初相位10,100,10,80uiii123相位差1ui1010090u与i1正交，u滞后于i1；12ui10100u与i2同相；23ui10(80)90u与i3正交，u超前于i33答案6.2au10cos(t10)V.-822bU610arctg10233.1V,u102cos(t233.1)V-622-20.8cI0.220.8arctg20.889.4A,i20.8cos(t89.4)Am0.2dI30180A,i302cos(t180)A答案6.3解：(a)利用正弦量的相量表示法的线性性质得：UI111n,UIn22(b)磁通相量通常用最大值表示，利用正弦量的相量表示法的微分性质得：UjNmm(c)利用正弦量的相量表示法的线性性质与微分性质得：URIjLI答案6.4解：由KCL得电流i的振幅相量IIIIm1m2m3m(2100410580)A(0.347j1.973.939j0.6950.868j4.924)A526.86A电流i的瞬时值为i5cos(t26.86)A答案6.5解：电压表和电流表读数为有效值，其比值为阻抗模，即2()2/RLUI将已知条件代入，得22R(2π50L) 100V 15A22R(2π100L)100V 10联立方程，解得L13.7mH,R5.08答案6.6解：(a)RC串联电路中电阻电压与电容电压相位正交，各电压有效值关系为2222UU2U15040V30V电流i的有效值为IIC UXC30V103A(b)UXICC302A60VI R UR60V500.3ARC并联电路中电阻电流与电容电流相位正交，总电流有效值为22221.222.33IIIAACR(c)UXI301A30VCCC由U30VCUUXII2ALCLLX15L并联电容、电感上电流相位相反，总电流为III1ALC电阻电压与电容电压相位正交，总电压为：2230240250UUUVVCR答案6.7解：感抗XL L3210rad/s0.1H200容抗X C 11C36210rad/s510F100图(a)电路的相量模型如图(b)所示。

答案9.1解：由分压公式得：U U H R/)(j =ωRCRC C R R ωωωj 1j )j /(1+=+= )j (ωH 具有高通特性，令21)j (c =ωH 得截止频率RC1c =ω，通带范围为∞~c ω答案9.2解：由阻抗并联等效公式得：Ω+=+=---33636310j 110)10j /(110)10j /(10)j (ωωωωZ 阻抗模及幅角分别为：233)10(110)j (ωω-+=Z ， )10arctan()(3ωωθ--= 令2/1)j (c =ωZ求得截止角频率rad/s 103c =ω，故通带及阻带分别为：通带=ω0~rad/s 103，阻带=ωrad/s 103~∞。

幅频特性和相频特性如图(b)和(c)所示。

(b)--答案9.3解：等效输入阻抗)1()j j ()j 1j ()(j j j j )j (122121212211C R LR C L R R C L R R C L R R CR CR L R L R Z ωωωωωωωωω++++++=-++⨯=取极端情况，令0=ω，得20)j (R Z ==ωω; 令∞→ω，得1)j (R Z =∞→ωω。

由)j (ωZ 不随频率变化得R R R ==21，式（1）简化为)j 1j ()j 1j (2)j 1j ()j 1j (2)j (22C L RC L R C L R CL RC L R C L R C L R C L R Z ωωωωωωωωω+++++=+++++= 由)j (ωZ 为实数得：CL R R C L R R C L =+=2,2 故当C L R R ==21时端口电流与端口电压的波形相似，此时C L Z =)j (ω。

答案9.4解： RC 并联的等效阻抗RCRC R C R Z RC ωωωj 1j /1j /+=+=RC RCZ L Z U U H +==ωωj /)j (12 RL LC RC L R R /j 11)j 1(j 2ωωωω+-=++= 幅频特性222)/()1(1)j (R L LC H ωωω+-=当0→ω时，1)j (=ωH ；当∞→ω时，0)j (=ωH所以它具有低通特性。

第9章 线性动态电路暂态过程的复频域分析9.1根据定义求()()f t t t ε=和()e ()at f t t t ε-=的象函数。

解：(1)2020001e 1d e 1e d e )()(-s s t s stt t t s F stst stst =-=+-==∞-∞-∞-∞----⎰⎰ε (2)20)(20)(00)(1e)(1d e 1e d e )(e )(-ααααεααα+=+-=+++-==∞+-∞+-∞-∞-----⎰⎰s s ts s t t t t s F ts t s st st t9.2 求下列函数的原函数。

(a)6512)(2+++=s s s s F ， (b) )2)(1(795)(23+++++=s s s s s s F ， (c) 623)(2++=s s s F 。

解：(a) 6512)(2+++=s s s s F 3221+++=s A s A 3|31221-=++=-=s s s A ， 3|31221-=++=-=s s s A所以 t t s s t f 321e 5e 3}3523{)(---+-=+++-=L(b))2)(1(795)(23+++++=s s s s s s F 212)2)(1(3221+++++=+++++=s A s A s s s s s 2|2311=++=-=s s s A 1|1321-=++=-=s s s A 所以 t t t t s s s L t f 21e e 2)(2)(}21122{)(----++'=+-++++=δδ(c)623)(2++=s s s F 22)5()1(5)5/3(++⨯=s ， 查表得)5sin(e 53)(t t f t -= 9.3求图示电路的等效运算阻抗。

图题9.3解：由运算电路(略)求得端口等效运算阻抗为：11262241)3/(142)]3/(14[21)(22i ++++=++++=s s ss s s s s s Z ， 112611430)(22++++=s s s s s Z i 9.4 图示电路，已知2S e ()t u t ε-=V ，求零状态响应u 。

第一章 电路元件与电路基本定律1.1 图示电路，设元件A 消耗功率为10W ，求A u ；设元件B 消耗功率为-10W ，求B i ；设元件C 发出功率为-10W ，求C u 。

Au +-10V +-Cu +-(a)(b)(c)图 1.1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A A A p u i =，则A A A 10W 5V 2Ap u i ===，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B B B p u i =，则B B B 10W 1A 10Vp i u -===-，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C C C p u i =，则C C C 10W 10V 1Ap u i -===-，真实方向与参考方向相反。

1.2 图示电路中，电容C = 2F ，电容电压()C u t 的波形如图所示。

（1）求电容电流()C i t ，并绘出波形图； （2）求电容功率表达式，并绘出功率波形图；（3）当t = 1.5s 时，电容是吸收功率还是放出功率？其值是多少？电容储能为多少？u +-图 1-2解：（1）有题可知电容电压的表达式为0201421202c t t t U t t t <⎧⎪<<⎪=⎨-<<⎪⎪>⎩又由电容的性质可知故当t<0时 i =0A0<t<1时1<t<2时 综上所述，可得到电容电流为：故电容电流波形如图1-2-1所示。

（2）电容上所消耗的功率为c c P U I = 当t<0时 0P = 当 0<t<1时 248P t t =⨯=当1<t<2时 4(42)816P t t =-⨯-=- 当t>2时 0P =故功率波形图如图1-2-2所示。

C i（3）t=1.5s 时电容两端电压为421V U t =-=，电容所消耗功率为21121122W CU J ==⨯⨯=由图中电压电流的参考方向可知电容是发出功率且发出功率为4W 。

第一章(电路模型和定律)习题解答一、选择题1．KVL 和KCL 不适用于 D 。

A ．集总参数线性电路；B ．集总参数非线性电路；C ．集总参数时变电路；D ．分布参数电路2．图1—1所示电路中，外电路未知，则u 和i 分别为 D 。

A ．0==i u uS ,； B ．i u u S ,=未知；C ．0=-=i u uS ,； D ．i u u S ,-=未知3．图1—2所示电路中，外电路未知，则u 和i 分别为 D 。

A ．S i i u =∞=, ；B ．S i i u -=∞=, ；C ．S i i u =未知， ； D ．S i i u -=未知，4．在图1—3所示的电路中，按照“节点是三条或三条以上支路的联接点”的定义，该电路的总节点个数为 A 。

A ．5个；B ．8个；C ．6个；D ．7个5．在图1—4所示电路中，电流源发出的功率为 C 。

A ．45W ；B ．27W ；C ．–27W ；D ．–51W二、填空题1．答：在图1—5所示各段电路中，图A 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向；图B 中的电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向；图C 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向；图D 中电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向。

2．答：图1—6所示电路中的u 和i 对元件A 而言是 非关联 参考方向；对元件B 而言是 关联 参考方向。

3．答：在图1—7所示的四段电路中，A 、B 中的电压和电流为关联参考方向，C 、D中的电压和电流为非关联参考方向。

4．答：电路如图1—8所示。

如果10=R Ω，则10=U V ，9-=I A ；如果1=R Ω，则 10=U V ，0=I A 。

5．答：在图1—9 (a)所示的电路中，当10=R Ω时，=2u 50V ，=2i 5A ；当5=R Ω时，=2u 50V , =2i 10A 。

在图1—9 (b)所示的电路中，当R =10Ω时，2002=u V ,202=i A ；当5=R Ω时，1002=u V, 202=i A 。

答案10.1解：0<t 时，电容处于开路，故V 20k 2m A 10)0(=Ω⨯=-C u 由换路定律得：V 20)0()0(==-+C C u u换路后一瞬间，两电阻为串联，总电压为)0(+C u 。

所以m A 5k )22()0()0(1=Ω+=++C u i再由节点①的KCL 方程得：m A 5m A )510()0(m A 10)0(1=-=-=++i i C答案10.2解：0<t 时电容处于开路，电感处于短路，Ω3电阻与Ω6电阻相并联，所以A 3)363685(V45)0(=Ω+⨯++=-i ，A 2)0(366)0(=⨯+=--i i L V 24)0(8)0(=⨯=--i u C 由换路定律得：V 24)0()0(==-+C C u u ，A 2)0()0(==-+L L i i 由KVL 得开关电压：V 8V )2824()0(8)0()0(-=⨯+-=⨯+-=+++L C i u u 答案10.3解：0<t 时电容处于开路，0=i ，受控源源电压04=i ，所以V 6.0V 5.1)69(6)0()0()0(1=⨯Ω+Ω===--+u u u C C0>t 时，求等效电阻的电路如图(b)所示。

等效电阻Ω=++-==5)36(4i ii i i u R时间常数s 1.0i ==C R τ0>t 后电路为零输入响应，故电容电压为：V e 6.0e )0()(10/t t C C u t u --+==τΩ6电阻电压为：V e 72.0)d d (66)(101t Ctu Ci t u -=-⨯Ω-=⨯Ω-=)0(>t答案10.4解：0<t 时电感处于短路，故A 3A 9363)0(=⨯+=-L i ，由换路定律得： A 3)0()0(==-+L L i i求等效电阻的电路如图(b)所示。

(b)等效电阻Ω=+⨯+=836366i R ，时间常数s 5.0/i ==R L τ 0>t 后电路为零输入响应，故电感电流为A e 3e )0()(2/t t L L i t i --+==τ)0(≥t 电感电压V e 24d d )(21t L tiL t u --==)0(>tΩ3电阻电流为A e 23632133t L u i u i --=Ω+⨯Ω=Ω=Ω3电阻消耗的能量为：W 3]e 25.0[1212304040233=-==Ω=∞-∞-∞Ω⎰⎰t t dt e dt i W答案10.5解：由换路定律得0)0()0(==-+L L i i ，达到稳态时电感处于短路，故A 54/20)(==∞L i求等效电阻的电路如图(b)所示。

第3章 电路定理3.1 如图所示电路，已知0=ab U ，求电阻R 的值。

a图3-1解：由题，0=ab U ,故53V1A 3I ==Ω，电流比为24842I I ==，134I R I =对回路1l 列KVL 方程可得 11520V 42()I I I =Ω+Ω+ 解得：13AI =所以215314A I I I =+=+=, 42/41A I I ==,354112A I I I =+=+=134/6R I I =⨯=Ω3.2 用叠加定理求图示电路的电流I 及1Ω电阻消耗的功率。

(a)(b)2图 3-2解： （a ） 本题考虑到电桥平衡，再利用叠加定理，计算非常简单。

（1） 3V 电压源单独作用,如图(a-1)、(a-2)所示。

由图(a-2)可得'3V1A 148348I ==⨯Ω+Ω+由分流公式得： ''182A 483I I Ω=-⨯=-Ω+Ω（2）1A 电流源单独作用，如图(a-3)所示。

考虑到电桥平衡，0I ''=，133(1A)A 134I ''=-⨯=-+ （3）叠加：1A I I I '''=+=，11117/12A I I I '''=+=-2111 2.007WP I Ω=⨯=(a-1)(a-2)(a-3)（b ）（1）4V 电压源单独作用，如图(b-1)所示。

24V 2V 22U Ω'=⨯=Ω+Ω，136A I U ''=-=-，125A I I I '''=+=- （2）2A 电流源单独作用，如图(b-2)所示。

'2I '(b-1)(b-2)222A 2V 22U Ω⨯Ω''=⨯=Ω+Ω，22/21A I U ''''== 对节点②列KCL 方程得1234A I U ''''=-=-对节点③列KCL 方程得235A I I U ''''''=-=- （3） 叠加 '"1116A 4A=10A I I I =+=---'"5A 5A=10A I I I =+=---2111100W P I Ω=⨯Ω=注释：不能用各独立源单独作用时电阻消耗的功率之和来计算电阻在电路中消耗的功率。

第 2 章线性直流电路2.1. 求图示电路的a b 端口的等效电阻。

图题 2.1解：根据电桥平衡有R eq(20 60) ||(20 60) 402.2．图中各电阻均为6，求电路的 a b 端口的等效电阻。

图解：根据电桥平衡，去掉电桥电阻有R eq [(6 6) ||(62.3 求图示电路的电压U1及电流I2。

I2题 2.26) 6]||6 41k20mA(a)图题 2.2解：电路等效如图(b)所示。

图中等效电阻R(1 3)k//5k(13) 5k135由分流公式得：I220mA R2mAR 20k电压U20k I2 40V20k3k再对图(a)使用分压公式得：U120k95kU1= 3 U =30V1 1+3(b)I220mA20k2.4 图示电路中要求 U 2/U 1 0.05 ，等效电阻 R eq 40k 。

求 R 1和R 2的值解：设 R 2与 5k 的并联等效电阻为再将 R 3 代入(1)式得2.5 求图示电路的电流 I解：由并联电路分流公式，得8I 1 20mA 8mA1(12 8)由已知条件得如下联立方程：由方程 (2)、(3)解得R 2 5k R3(1)U 2 R 30.05 (2) U 1 R 1 R 3ReqR 1 R 3 40k(3)R 1 38k R 3 2k+ U R1U图 题2.33R 2 5k图 题 2.5由节点①的KCL 得I I1 I2 8mA 12mA2.6 求图示电路的电压U。

解：首先将电路化简成图(b)。

图中由并联电路分流公式得2.7 求图示电路的等效电阻R xI2 20mA 62 (4 6)12mA3R2r r3'2'R x Rx1'(a)1R 10 2R x102' (b)图题2.67.5 7.54mAR1 (140 100) 240R2 270(200(200160) 120160) 120360I1 10AR2R1R26A 及I 2 10 I1 4A再由图(a)得I3120I2 360 120 1A由KVL 得，U U3 U1 200I 3 100I1 400V图 题 2.8解：(a )设R 和r 为1级，则图题 2.6(a) 为2级再加R x 。

题 12.1图示电路，设f 1(^),i^ f 2(u R )。

以q 及^为状态变量列出状态方程，并讨论所得方程是i c =q c = -i R -L U L =申=Uc =q/C将各元件方程代入上式得非线性状态方程:q = -f 1(屮)-f 2(q/C) 屮・=q/C方程中不明显含有时间变量 t ，因此是自治的。

题 12.2图示电路，设u^ = f 1(q 1), u^ = f 2(q 2)，列出状态方程。

图题12.2解：分别对节点①、②列 KCL 方程:节点①: h =5 =i s-(U 1 -U 2)/R 3节点②：=q 2 =(U 1 -U 2)/ R 3 -U 2 / R 4代入上述方程，整理得状态方程:q^-f 1(q 1)/R 3 +f 2(q 2)/R 3 +i sq ； = f 1(q 1)/R 3 - f 2(q 2)(R 3 +R 4)/(R 3R 4)题 12.3①R 3②30R 4i2将U 1 =f 1(q 1), U 2 = f 2(q 2)KCL 与KVL 方程:i sU3为非状态变量，须消去。

由节点①的KCL方程得:在图示电路中电容的电荷与电压关系为比=f1（q1），电感的磁链电流关系为= f2（2）。

试列出电路的状态方程。

+ R4 i4 U s()+ #U1 q -图题12.3解：分别对节点①列KCL方程和图示回路列KVL方程得:q1 = i 2 — U3 / R3 屮；=Us —U3 (1) ⑵解得-i^i^i^-i2 +■R^ + U R U1=0R3R4 U3 将屮= (U i +R4i2)R3/(R3 中尺)=[f l(q i)+R4f2(2)]R3/(R3+R4) =f1（q1）、i2 = f2（叽）及U3代入式（1）、（2）整理得：日；Af'qJ/R 椀）卄2（巴）R s/R 示4）胆"（qJR s/R +引—f2（巴）明/（艮+农）+u sU i题12.4图示电路，设i = a勺仃,U s = P sin（«t），试分别写出用前向欧拉法、后向欧拉法和梯形法计算响应叽t）的迭代公式，步长为h。

第一章习题图示元件当时间t<2s时电流为2A，从a流向b；当t>2s时为3A，从b流向a。

根据图示参考方向，写出电流的数学表达式。

图示元件电压u=(5-9e-t/t)V，t>0。

分别求出t=0 和t→¥时电压u的代数值及其真实方向。

图题图题图示电路。

设元件A消耗功率为10W，求；设元件B消耗功率为-10W,求；设元件C 发出功率为-10W，求。

图题求图示电路电流。

若只求，能否一步求得？图示电路，已知部分电流值和部分电压值。

(1) 试求其余未知电流。

若少已知一个电流，能否求出全部未知电流？(2) 试求其余未知电压u14、u15、u52、u53。

若少已知一个电压，能否求出全部未知电压？图示电路，已知,,,。

求各元件消耗的功率。

图示电路，已知，。

求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。

求图示电路电压。

求图示电路两个独立电源各自发出的功率。

求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。

求图示电路两个独立电源各自发出的功率。

求图示电路两个受控源各自发出的功率。

图示电路，已知电流源发出的功率是12W，求r的值。

求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。

图示电路为独立源、受控源和电阻组成的一端口。

试求出其端口特性，即关系。

讨论图示电路中开关S开闭对电路中各元件的电压、电流和功率的影响，加深对独立源特性的理解。

第二章习题图(a)电路，若使电流A,，求电阻；图(b)电路，若使电压U=(2/3)V，求电阻R。

求图示电路的电压及电流。

图示电路中要求，等效电阻。

求和的值。

求图示电路的电流I。

求图示电路的电压U。

求图示电路的等效电阻。

求图示电路的最简等效电源。

图题利用等效变换求图示电路的电流I。

(a) (b)图题求图示电路的等效电阻R。

求图示电路的电流和。

列写图示电路的支路电流方程。

图题图示电路，分别按图(a)、(b)规定的回路列出支路电流方程。

图题用回路电流法求图示电路的电流I。

用回路电流法求图示电路的电流I。

电路理论基础课后答案(哈工大陈希有)第11章题11.1 根据定义求和的象函数。

解： (1)(2)题11.2设求的象函数。

解：由拉氏变换的微分、线性和积分性质得：题11.3设(t 为纯数)。

分别求对应象函数、、，验证卷积定理。

解：设 , 则与的卷积为)()(t t t f ε=)(e )(t t t f atε-=2020001e 1e 1e e )()(-ss dt s s t dt t t s F stst st st=-=+-==∞-∞-∞-∞----⎰⎰ε20)(20)(00)(1e )(1e 1e e )(e )(-ααααεααα+=+-=+++-==∞+-∞+-∞-∞-----⎰⎰s s dt s s t dt t t s F t s t s st st t ξξετd f c t bf tt f a t f f t A t f t t )()(d )(d )(,0)0(),()e 1()(011121/1⎰-++==-=--)(2t f )(2s F )/1(//1)(1τττ+=+-=s s A s A s A s F )/1(/)()()/(]/)([)()]0()([)(22111112ττ+++=++=++-=-s s A c bs as s F s c b as s s F c s bF f s sF a s F )()()(,e 2)(,e 5)(215221t f t f t f t f t f tt *===--)(1s F )(2s F )(s F 25)}({)(11+==s t f s F L 52)}({)(22+==s t f L s F )5)(2(10)()(21++=s s s F s F )(1t f )(2t f对上式取拉氏变换得：由此验证。

题11.4求下列函数的原函数。

(a) (b)(c)解：(a)， 所以(b)所以)e e (310]e 31[e 10e e 10e 2e 5)(*)(520350350)(5221tt t tt ttt d d t f t f --------=⨯==⨯=⎰⎰ξξξξξξ)5)(2(10)5121(310)}(*)({21++=+-+=s s s s t f t f L )()()}(*)({2121s F s F t f t f =L 6512)(2+++=s s s s F)2)(1(795)(23+++++=s s s s s s F 623)(2++=s s s F 6512)(2+++=s s s s F 3221+++=s A s A 3|31221-=++=-=s s s A 3|31221-=++=-=s s s A tt s s t f 321e 5e 3}3523{)(---+-=+++-=L )2)(1(795)(23+++++=s s s s s s F 212)2)(1(3221+++++=+++++=s A s A s s s s s 2|2311=++=-=s s s A 1|1321-=++=-=s s s A tt t t s s s L t f 21e e 2)(2)(}21122{)(----++'=+-++++=δδ(c)查表得题11.5分别求图示(a)、(b)电路的等效运算阻抗或等效运算导纳。

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：23A 2A 23I R Ω⨯==Ω+解得75R =Ω(b) 由分压公式得：3V 2V 23R U R ⨯==Ω+解得47R =Ω答案2.2解：电路等效如图(b)所示。

20k Ω1U +-20k Ω(b)+_U图中等效电阻(13)520(13)k //5k k k 1359R +⨯=+ΩΩ=Ω=Ω++由分流公式得：220mA 2mA 20k RI R =⨯=+Ω电压220k 40V U I =Ω⨯= 再对图(a)使用分压公式得：13==30V 1+3U U ⨯答案2.3解：设2R 与5k Ω的并联等效电阻为2325k 5k R R R ⨯Ω=+Ω(1) 由已知条件得如下联立方程：32113130.05(2) 40k (3)eqR U UR R R R R ⎧==⎪+⎨⎪=+=Ω⎩由方程(2)、(3)解得138k R =Ω 32k R =Ω 再将3R 代入(1)式得210k 3R =Ω答案2.4解：由并联电路分流公式，得1820mA 8mA (128)I Ω=⨯=+Ω2620mA 12mA (46)I Ω=⨯=+Ω由节点①的KCL 得128mA 12mA 4mA I I I =-=-=-答案2.5解：首先将电路化简成图(b)。

图 题2.5120Ω(a)图中1(140100)240R =+Ω=Ω2(200160)120270360(200160)120R ⎡⎤+⨯=+Ω=Ω⎢⎥++⎣⎦ 由并联电路分流公式得211210A 6A R I R R =⨯=+及21104A I I =-= 再由图(a)得321201A 360120I I =⨯=+由KVL 得，3131200100400V U U U I I =-=-=-答案2.6xRx(a-1)图2.6解：（a ）设R 和r 为1级，则图题2.6(a)为2级再加x R 。

题 12.1图示电路，设i L f1 (ψ), i R f2 (u R ) 。

以q及ψ为状态变量列出状态方程，并讨论所得方程是自治的还是非自治的。

1i R i L i Cqu L Cu R图题 12.1解：分别对节点①和右边回路列KCL 与 KVL 方程：i C q C i R i Lu L u C q / C将各元件方程代入上式得非线性状态方程：q f1 ( ) f 2 (q/C )q/C方程中不明显含有时间变量t ，因此是自治的。

题 12.2图示电路，设u1 f 1 ( q1 ), u2f 2 (q2 ) ，列出状态方程。

①R3②i q112i2S iu1q u2 R4图题12.2解：分别对节点①、②列KCL方程：节点①：i1q1i S(u1u2 ) / R3节点②：i 2q2(u1u2 ) / R3u2 / R4将u1 f 1 ( q1 ), u2f 2 (q2 )代入上述方程，整理得状态方程：q1f1 (q1 ) / R3 f 2 ( q2 ) / R3i Sq2f1 (q1 ) / R3 f 2 (q2 )( R3R4 ) /(R3R4 )题 12.3在图示电路中电容的电荷与电压关系为u1 f1 (q1 ) ，电感的磁链电流关系为 i 2 f 2 (ψ2 ) 。

试列出电路的状态方程。

①2i2R4i4u S R3 u3u1i 3q1图题 12.3解：分别对节点①列KCL方程和图示回路列KVL 方程得：q1i 2u3 / R3(1)2u S u3(2)u3 为非状态变量，须消去。

由节点①的KCL方程得：i 2i3i 4i2u3u3u10 R3R4解得u3(u1R4i 2 ) R3 /( R3R4 ) [ f1 ( q1 ) R4 f 2 ( 2 )] R3 /( R3 R4 )将u1 f 1 ( q1 ) 、 i 2 f 2 (ψ2 )及 u3代入式(1)、(2)整理得：q1f1 (q1 )/(R3 R4) f2( 2 )R3 /(R3R4 )2f 1(q1)R3 /( R3R4 ) f2 ( 2)R3R4 /(R3 R4) u S题 12.4图示电路，设i a3ψ,u S sin(t) ，试分别写出用前向欧拉法、后向欧拉法和梯形法计算响应ψ(t)的迭代公式，步长为h。