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南京邮电大学-电路分析基础-课后习题解答-第1---5章-沈元隆

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《电路分析基础(第三版)》(沈元隆 刘栋 编著) 第1章

《电路分析基础(第三版)》(沈元隆 刘栋 编著) 第1章

u
i
注意：
u
i
u与 i 非关联时 ，欧姆定理应改写为
u Ri
i G u
例4 分别求下图中的电压V或电流I。
3A 2 Ω + u
解：关联
-
I 2Ω + -6v
非关联
-
U RI 2 3 6V
Hale Waihona Puke I U / R 6 3A 2
瞬时功率：
u 2 p u i i R0 R
（2）R=10 Ω
Is= 1A + u R
（3） R=100 Ω
U IS R 1 V U IS R 10 V U IS R 100 V
-
电流源上电压由外电路确定。
1-3-3 受控电源
可对外提供能量，输出电压或电 流受电路中其他支路的电压或电流控 制，是四端元件。
VCR即欧姆定律： 单位：欧姆（Ω ） 也称线性电阻元件的约束关系。 u确定时，R 增大，则 i 减小。
u R i
体现电阻阻碍电流的能力大小。
i u / R G u
其中，G=1/R 称为电导，单位：西门子（S)
当 R=∞(G=0)时，相当于断开，“开路”
当 G=∞（R=0）时，相当于导线，“短路”
1-2 电路分析的变量
电路变量： 描述电路工作状态或元件 工作特性的物理量。 电流 i(t) 与 电压 u(t) ； 电荷 q(t) 与 磁链 ψ (t) ； 功率 p(t) 与能量 w(t) 。 i,u为常用基本变量，p,w为复合基 本变量。
1-2-1电流及其参考方向
电荷在导体中的定向移动形成电流。 电流强度，简称电流i(t)，

电路基础课后习题答案[1]

电路基础课后习题答案[1]

第1章 章后习题解析一只“100Ω、100 W ”的电阻与120 V 电源相串联，至少要串入多大的电阻 R 才能使该电阻正常工作？电阻R 上消耗的功率又为多少？解：电阻允许通过的最大电流为1100100'===R P I A 所以应有 1120100=+R ，由此可解得：Ω=-=201001120R电阻R 上消耗的功率为 P =12×20=20W图（a ）、（b ）电路中，若让I =0.6A ，R =？ 图（c ）、（d ）电路中，若让U =，R =？ 解：(a)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 I ˊ=2－=1.4AR 与3Ω电阻相并联，端电压相同且为 U =×3= 所以 R =÷=7Ω(b)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 I ˊ=3÷3=1A R 与3Ω电阻相并联，端电压相同，因此 R =3÷=5Ω (c)图电路中，R 与3Ω电阻相串联，通过的电流相同，因此R =÷2=Ω(d)图电路中，3Ω电阻两端的电压为 U ˊ=3－= R 与3Ω电阻相串联，通过的电流相同且为 I =÷3=0.8A 所以 R =÷=Ω两个额定值分别是“110V ，40W ”“110V ，100W ”的灯泡，能否串联后接到220V 的电源上使用？如果两只灯泡的额定功率相同时又如何？解：两个额定电压值相同、额定功率不等的灯泡，其灯丝电阻是不同的，“110V ，40W ”灯泡的灯丝电阻为： Ω===5.302401102240P U R ;“110V ，100W ”灯泡的灯丝电阻为：Ω===12110011022100P U R ，若串联后接在220V 的电源上时，其通过两灯泡的电流相同，且为：52.01215.302220≈+=I A ，因此40W 灯泡两端实际所加电压为：3.1575.30252.040=⨯=U V ，显然这个电压超过了灯泡的额定值，而100 W 灯泡两端实际所加电压为：U 100=×121=，其实际电压低于额定值而不能正常工作，因此，这两个功率不相等的灯泡是不能串联后接到220V 电源上使用的。

电路分析基础 (俎云霄等 著) 电子工业出版社 课后答案

电路分析基础 (俎云霄等 著) 电子工业出版社 课后答案

30
对回路 3，有回路方程： 35im1 50im 2 65im 3 10 则： 35 75i 65(1 i ) 10 ， i 2 A 此题最好选边{ac,bd,dc}为树，即将所求电流所在的支路选为连支。
da
im 3
1.5i
c
后 答
im 2
20
题图 2-21
R
w.
is
+ us -
解：对电压源，电压和电流为关联参考方向，功率为正值，吸收功率； 对电阻，因为 R 0 ，所以吸收功率； 因为电压源也吸收功率，所以电流源必定供出功率。 1-20 电路如题图 1-18 所示，试判断当开关 S 由打开到闭合时，电路中的电压 u 和电流 i 是 否发生变化。
ww
第一章 作业解答 1-1 已知在如题图 1-1 所示电路的电压、电流参考方向下， u 5V ， i 2A ，请标出电 压、电流的实际方向。
a
i + u
－
b
题图 1-1

i
A +
u


i
B u
-
+
解：对于元件 A， PA ui 3 5 15W
3
2A 5A
4A
8A
kh
题图 1-14
da
i2 15 i3 40mA ， R2
课
后 答
24 12 12 300 i2 40 103
30 24 6 120 i1 50 103
w.
6 1200 5 103
案 网
co
R4
1
6V
m
R3
2
S
+ u -

电路分析基础课后答案

电路分析基础课后答案

电路分析基础课后答案电路分析基础课后答案1-1 在图题1-1所⽰电路中。

元件A 吸收功率30W ，元件B 吸收功率15W ，元件C 产⽣功率30W ，分别求出三个元件中的电流I 1 、I 2 、I 3。

解 61=I A ，32-=I A ，63=I A1-5 在图题1-5所⽰电路中，求电流I 和电压U AB 。

解 1214=--=I A ，39442103=?+?+=AB U V1-6 在图题1-6所⽰电路中，求电压U 。

解 U +?-=253050，即有 30=U V1-8 在图题1-8所⽰电路中，求各元件的功率。

解电阻功率：123223=?=ΩP W ，82/422==ΩP W电流源功率：0)6410(22=--=A P ， 4141-=?-=A P W 电压源功率：2021010-=?-=V P W ， 4)221(44=-+=V P W2-7 电路如图题2-7所⽰。

求电路中的未知量。

解 1262=?=S U V349122==I A112/12/33===S U P I A 3/1313/420=++=I A Ω==121123RΩ2-+-+V 50A3U 3W123=PΩ===13363/13120I U R S eq2-9 电路如图题2-9所⽰。

求电路中的电流1I 。

解从图中可知，2Ω与3Ω并联，由分流公式，得1123553I I I =?=1113==I A所以，有131321+=+=I I I I 解得 5.01-=I A2-8 电路如图题2-8所⽰。

已知213I I =，求电路中的电阻R 。

解 KCL ：6021=+I I 213I I =解得 451=I mA, 152=I mA. R 为 6.615452.2=?=R k Ω解 (a)由于有短路线，Ω=6AB R , (b) 等效电阻为Ω=+=++=1.15.25.15.01//)1//11(1//1AB R2-12 电路如图题2-12所⽰。

《电路分析报告基础》作业参考解答.doc

《电路分析报告基础》作业参考解答.doc

实用文档《电路分析基础》作业参考解答第一章（ P26-31 ）1-5试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。

5U15V2 A( a)（a）解：标注电压如图（ a）所示。

由KVL有U 15 5 2 5V故电压源的功率为P1 15 2 30 W （发出）电流源的功率为P2 2 U 2 5 10 W （吸收）电阻的功率为P3 5 22 5 4 20 W （吸收）（b）解：标注电流如图（b）所示。

2 A I2 I15 15V(b)由欧姆定律及 KCL 有I 2 153A，I1 I2 2321A 5故电压源的功率为P1 15 I 1 15 1 15 W （发出）电流源的功率为2 15 2 30 W （发出）P电阻的功率为P3 5 I 22 5 32 5 9 45W （吸收）1-8 试求题 1-8 图中各电路的电压U ，并分别讨论其功率平衡。

（b）解：标注电流如图（ b）所示。

由KCL有I 6 2 4A故U 2 I 2 4 8V由于电流源的功率为P1 6 U 6 848W电阻的功率为P2 2 I2 2 4232W外电路的功率为P3 2 U 2 8 16W且3P k P1P2P348 32 160k 1所以电路的功率是平衡的，及电路发出的功率之和等于吸收功率之和。

2A6 A IU 2(b)1-10电路如题1-10 图所示，试求：（1）图（ a）中，i1与u ab；解：如下图（ a）所示。

i 1 6 a 510V iu s 40.9i 1b(a)因为i 10 2 0.9i15所以i1 2 20 2.222 A0.9 9u ab 4(i1 i ) 4 20280.889 V 9 91-19 试求题1-19 图所示电路中控制量I1及电压U0。

解：如图题1-19 图所示。

由KVL及KCL 有1000I1 U0 206000 I 1 U 0600I 1 U0 5000整理得1000I 1 U 0 20 3000I 1 U 0 0解得 I 15 10 3 A 5 mA ， U 0 15 V 。

南京邮电大学-电路分析基础-课后习题解答-第5--11章

南京邮电大学-电路分析基础-课后习题解答-第5--11章

uC1() uC2 () 10
40
uC1() 5V
i1() 100 100 0.2A
3)求时间常数：


R0C
[(100 //100) 50] C1C2 C1 C2
104 S
5
4) 写出响应表达式： uC1(t) 5(1 e104t )V ,t 0 i1(t) 0.2 0.05e104t A,t 0
- 稳态即电容开路时的情况一样，故：
+
1V
-
+
u0'
(0
)

u0
()

1V 2
NR
u0' (0 )
u0
()
-
2)求稳态值 u0' () ： 它是接电感的电路稳态即电感短
路时输出端的零状态响应，与电容
电路在uC (0 ) 0即电容短路时的情
+
1V
-
+ 况一样，故：
NR
u0' ()
- u0 (0 )
而
1 2
(R1 //
且 R1 R2
R2
)C

1 2
R1 R2 4
C 1 4
2)当 uS (t) (t)V ,iS (t) (t)A 时：
uC (t) uCzi (t) uCzs1(t) uCzs2 (t)
5 e2t 1 [1 e2t ] 2[1 e2t ] 5 V，t 0
i1 (t )
t=0
C1
2F
C2
2F
+
-uC1(t) +
+ 40V

南京邮电大学电路分析基础_第5章1


4 .电容是储能元件
电压电流参考方向关联时，电容吸收功率 p(t) u(t)i(t) u(t)C du dt
p 可正可负。当 p > 0 时，电容吸收 功率（吞），储存电场能量增加；当p
< 0时，电容发出功率（吐），电容放 出存储的能量。
任意时刻t得到的总能量为
t
t
wC (t)
p( )d
i +
uS/mV + 10
uS -
Lu -
0
-10
(a)
1 2 3t (b)
解： 当0<t1s时，u(t)=10mV，
i(t) 1
t
u( )d
L
i(0) 2102
t
10
2
d
0
2t
A
2t
A
0
当 t 1s 时 i(1) 2A
当1s<t2s时，u(t)=-10mV
i(t)
，
i(1)
2. 电感是惯性元件
di
u 有限时，电流变化率 dt 必然有限； 电流只能连续变化而不能跳变。
3.电感是记忆元件
i(t) 1
t
u( )d
L
电感电流i有“记忆”电压全部历史
的作用。取决于电压(, t )的值。
i(t) 1
t
u( )d
L
1
t0 u()d 1
t
u( )d
L
L t0
上式也可以理解为什么电容电压不 能轻易跃变，因为电压的跃变要伴随 储能的跃变，在电流有界的情况下， 是不可能造成电场能发生跃变和电容 电压发生跃变的。
例1 C =4F，其上电压如图(b)，试求

《电路分析基础》习题解答及应用


3.2 0.24H
a
Yab

1 Zab

1 16 j 12
0.2
j0.15S
0.2S
55
b a
0.67H
b
7-15 试求题图7-15所示各二端网络的输入阻抗。
解：
j1 I '
a


j2 U 2 U U '

b
2H
a
4H

u
u 2

b
0.5rad / s
U ' jI ' jU U
1 I10
-UOC
2I10
解： UOC 2I10 (0.5 j1) 20
7-25 (2)已知关联参考方向下的无源二端网络的端口电 压u(t)和电流i(t)分别为 u(t) 10cos(100t 70)V和 i(t) 2cos(100t 40)A，试求各种情况下的P、Q和S。
解：先将各量写成相量形式：
U 5 270V , I 240 A
2
a
a
a
2
+
2
40
2 j4 ZL
b
40
- 2 j4 UOC
2 j4
Z0
b
b
解：1) 求开路电压 UOC ：
UOC

40

2 22
j4
j4

890 4
2 45
245V
2) 求等效阻抗 Z0 ：
490
Z0 (2 2) // j4
2 j2 2 45
P UI cosz 5 2 2 cos 30 5 3W

《电路分析基础》习题参考答案

3-4(1)ψu1-ψu2＝120°，(2)ψ1＝-90°，ψ2＝-210°
3-5(1) ， ；(2)u3=100sin(ωt＋50°)V
3-6(1)i1=14.1 sin(ωt＋50°)A；(2)u2=300 sin(ωt－60°)V
3-8(1)R；(2)L；(3)C；(4)L
3-9i=2.82sin (ωt－30°)A，Q=19.88var
第4章习题参考答案
4-1(a) ， ；(b) ，
4-2Y=(0.06-j0.08) S，R=16.67Ω，L=0.04Ω
4-3
4-4
4-5 ， ， ， ，
4-6 ， ， ， ，
4-7 ，
4-8(a)30V；(b)2.24A；(c)14.49V
4-9(a)10V；(b)10A；(c)10V
4-10US=15.65V
2-17I1=4/5A，I2=-3/4A，I3=2A，I4=31/20A，I5=-11/4A
2-18I1=0.5A，I2=-0.25A
2-19I3=1A
2-20I5=-1A
2-21(1)I5=0A，Uab=0V；(2)I5=1A，Uab=11V。
2-22IL=2A
2-23IS=35/3A，R0=2Ω
第2章习题参考答案
2-12.4Ω，5A
2-2(1) 4V，2V，1V；(2) 40mA，20mA，10mA
2-31.5Ω，2A，1/3A
2-46Ω，36Ω
2-52A，1A
2-61A
2-72A
2-810A
2-9I1=1.4A，I2=1.6A，I3=0.2A
2-10I1=0A，I2=-3A，P1=0W，P2=-18W
3-10u=44.9sin (314t－135°) V，Q=3.18var

电路分析基础(四版)课后答案

应用电阻串并联等效， 得电流 21
I1 3 / /6 12 / /6 1 3A
再应用电阻并联分流公式， 得
I2

6 3
6
I1

2 3
3

2A
24
第１章 电路基本概念
I3

6 12
6
I1

13 3
1A
对节点a应用KCL， I=I2－I3=2－1=1 A
解答 题解1.7(c)图所示电路时， 不要设很多支路电流 建立很多的KCL、 KVL方程组， 然后联立求解。 这样求解 的思路能求解正确， 但费时费力， 不如应用串并联等效求 解简便。
所以
I 6 2 4A 2
20
第１章 电路基本概念
题解1.7图
21
第１章 电路基本概念 图（b）电路中， 设电流I1节点a及回路A， 如题解1.7图
（b）所示。 对节点a列写KCL方程， I1=1+I
对回路A列写KVL方程， －1+1×I+1×(I+1)=0
I=0
22
第１章 电路基本概念 当然， 本问亦可先将1 Ω电阻与1 V电压源的串联互换等
24
24 10 A
[8 / /8 2] / /[4 / /4 2] 2.4
再应用电阻并联分流公式， 得电流
因I与Us参考方向非关联， 所以电压源Us Ps=UsI=15×3=45 W
32
第１章 电路基本概念 1.10 求图示各电路中的电流I。
题解1.10图
33
第１章 电路基本概念 解 图(a)：
I
100
2A
[50 / /50 6 / /30] / /60 / /20 40
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所以，元件A、C 必定是电源。
2R-1题6图02－，1当电a路、中d两，点已间知u电s1压为302V2V，时u，s2求e1、2Vd，两R点1 间 1的2电0阻，、 2
d点对参考点g的电压并确定电压表两个端子b和c的正负极性。
- uS1 +
e•
•a
解：设电流i如图所示,则有
i
R1
d• • c
题图1－6
解：作题图1－6电路的封闭曲面如图所示， 则有广义KCL 得 i1=i2
即i1与i2大小相等方向相反。显然，若i1 所在支路断开即i1=0，有KCL得i2支路 中电流也为0。
1－10试计算题图1-10可I、 U S 、R 和电源U S 产生的功率。
5A
D
US －
R
解：对题图作封闭曲面如 解图1-10所示
V
• b
R2
i

u S1
u S2
0.1A
R R
f• - uS2 +
•g
1
2
对回路agfdcba列KVl方程得
iR u iR u 0
2
S2
fd
cb
iR u iR u
2
S2
fd
cb
故 u 0 cb
即b点为正，c点为负，uad=ubc=22V
u u
对回路aedcba列KVl方程得 R S1 ad 80
q(0.25) 1 e40.25 0.632C
1-4 各元件的电压或电流数值如题图1-4所示，试问：（1）若
元件A吸收功率为10W，则电压 u a为多少？（2）若元件B吸收功
率 则为电流10W ic为，多则少电？流（i b4为）多元少件？D（吸3收）功若率元P件为C多吸少收？功（率5为）若1元0W件，E 产生10W功率，为电1压0uWf为，多则少电？流（i7e为）多若少元？件（G6产）生若功元率件为F1产0m生W功，率则为电
115 R(15 I ) 312 0 R 1.5
PUS 12 90 1080 W （产生功率）
1-13 试求题图1-13所示电路中各元件的电压、电流，并判断A、
B、C 中哪个元+件必定是－电源？
2 7A
解：设电路中各元件电压、 电流的参考方向如图所示，
对节点A、B、C 分别列KCL 方程，有：
IC 6 7 13A I B 8A I A 1A
A、B、C 三元件吸收的功率分别为：
PA U A I A 4 1 4W 0 PB U B I B 14 (8) 112W 0 PC U C IC 28 (13) 364W 0
g
+
10V -
故
i 1mA
g
8）因为电压、电流为非关联参考
1A F
p吸收 2 2 103 4mW
+
uf
- 故 p产生＝－p吸收 4mW
1-6 网络A、B由两根导线相连，如图1－6所示，试问i1与i2有何 关系？若电流i1所在支路断开，则i2 支路中有无电流？
i1
A
B
i2
ie E
-
10V +
p 10w 10 i e
故
i 1A
e
6）因为电压、电流为非关联参考，且元件吸收功率为10w
1A F
+
uf
p 10w 1 u f
-
故 u 10V f
7）因为电压、电流为关联参考，且元件吸收功率为-10mw
ic C
p 10mw 10 i
则由广义ＫＣＬ可得：
+
6A 12A 12
A
I1
3 I2 1
C II
65I 0
15A
I 1A
对节点A、B分别列KCL 方程，有：
B
+ 题图 1B-10
I1 6 12 18A I2 18 15 3A
对闭合回路ABDA和BCDB 列KVL 方程，
有：
18 3 312 U S 0 U S 90V
IB +UB －
A
B
+
A UA
－
IA
2
5A
+UC －
则由 得：
B C IC
C U1 2 7 14V U 2 2 5 10V
+
U2
3 U3 + U 3 3 (6) 18V
－
对－闭合回路BCDB、ACBA
和ACDA 列KVL 方程，有：
D 题图 1-13
U C U 2 U 3 28V U B U1 U C 14V U A U1 U 3 4V
b
3）因为电压、电流为关联参考，且元件吸收功率为-10w
ic C
p 10w 10 i
c
+
10V -
故
i 1A
c
4）因为电压、电流为非关联参考
2mA D
p 10 103 2 103
+
10mV -
2 105W
5）因为电压、电流为关联参考，且元件吸收功率为-10w
ed
i
u u u i(R R ) 16V
d
dg
S2
1
ed
2-2电路如图所示，已知uS1=6V,uS2=2V,R1=3Ω, R2=1Ω,i3=4A,试求电流i1和i2。
i1 R1 - uS1+
解：对回路列KVL得
A i3
i2 R2 - uS2+
iR u u iR 0
流 i g为多少？（8）元件H 产生的功率P 为多少？
解：1）因为电压、电流为关联参考，且元件吸收功率为10w
1A A
+
ua
p 10w 1 u a
-
故 u 10V a
2）因为电压、电流为非关联参考，且元件吸收功率为10w
ib B
+
10V -
p 10w 10 i b
故
i 1A
1－1 若流经电路某点的电流i(t)=4e-4tA,t0;(t<0时， i(t)=0)。试求电荷q(t)的表达式。并求t=0.25s时流 经该解：点的总电荷。
q(t )

t

i
(
)d

0

i
(
)d

t
0
i
(
)d

t4e4 d 0
1
e C 4t
当t=0.25s时流经该点的总电荷为
1
S1
S2
2
对节点A列KCL得
i i i
1
2
3
联列求解得
i 3A 1
i 1A 2
2.6试求题图2-6中各电路a、b端间的等效电阻。
10Ω
10Ω
a 10Ω
b 10Ω
10Ω 10Ω 10Ω
10Ω
10Ω 10Ω 10Ω
a 解a
b
解：原电路可等效为解a所示电路，由图可得
R 10//[10//10 10//10] 5 ab