教学课件 电路分析基础(第二版)(李实秋)

习题参考答案第1章习题1.1 t =7.5×105s1.2Q=6C1.3 I ab=30mA，I ba= -30 mA1.4U ab= -12V，U ba= 12V1.5 V O= -5V，V A=16V，V B=10V；U AB=6V，U BO=15V1.6 W=720kWh1.7 （1）I=6.818A；（2）W=1.125kWh；（3）0.776元1.8 （1）A汽车电池没电；（2）W=6kWh1.9 t =2500小时1.10（1）I=4A；（2）6666.7天1.11 I min=3.463A，I max=3.828A1.12 I=0.532mA1.14 （1）W=10.4kWh；（2）P=433.3W1.15 W=2333.3kWh1.16 （a）I=0.5A，P=1W；（b）I=2A，P=4W；（c）I= -1A，P= -2W；（d）I=1A，P=2W。

1.17 （1）I a= -1A；（2）U b= -10V；（3）I c= -1A；（4）P= -4mW。

1.18 （a）P=10 mW，吸收；（b）P=5sin2ωt W，吸收；（c）P= -10mW，产生；（d）P= -12W，产生。

第2章习题2.1 （a）20//20//20//20=5Ω；（b）300+1.8+（20//20）=311.8Ω（c）24k//24k+56k//56k=40k；（d）20+300+24k+（56k//56k）=52.32k2.2 R ab=10Ω2.3 S打开及闭合R ab=45Ω2.4 R0=11.25Ω2.5 （1）u2=400V；（2）u2=363.6V2.6 U0=8V，I0=0.2A2.7 （1）I1=0.136A，R1=806.67Ω；I2=0.364A，R2=302.5Ω（2）灯泡1超额定电压，灯泡2不能正常发光。

（U1=160V，U2=60V）2.8 P1=72 kW，P2=18kW2.9 U0/U S= -α/4；α=402.10 I1=3.2A，I2=4.8A，I3=2.4A，I4=9.6A2.11 I =0.1A ，U =2kV ，P =0.2kW 2.12 P =30W2.13 R 1=375Ω，R 2=257.1Ω 2.14 I =0.2A 2.15 U =1.333V 2.16 R =3Ω 2.17 P = -4W 2.18 P =9W （吸收） 2.19 I =5.77A 2.20 U =80V 2.21 U =14V 2.22 I S =9A ，I 0= -3A2.23 （a ）U =7V ，I =3A ；（b ）U =8V ，I =1A 2.24 AI 1191-=，AI 1112-=，AI 1183-=2.25 P S1= -112W （产生功率），P S2= -35.33W （产生功率） 2.26 I 1=2.5A ，I 2=0，I 1= -2.5A ， 2.27 VU322=2.28 U 0/U S = -8 2.29 U 0= -0.187V第3章 习题3.1 U 0=0.4995V3.2 （a ）0.5V ，0.5A ；（b ）5V ， 5A ；（c ）5V ，0.5A 3.3 I =1A 3.4 U =4V3.5 I = -1.32A ，P =17.43W 3.6 U ab =6V 3.7 U x = -0.1176V 3.8 I =1.5625mA3.9 （a ）R =50Ω，U OC =-20V ；（b ）R =15Ω，U OC =42V 3.10 I =1A 3.11 U ab =15V3.12 （a ）R =76.66Ω，U OC =8.446V ；（b ）R =72.97Ω，U OC =0.81V（c ）R =35.89k Ω，U OC =1.795V ；（d ）R =1.3k Ω，U OC =89.63V3.13 （a ）R ab =3.857Ω，U ab =4V ；（b ）R bc =3.214Ω，U bc =15V 3.14 U =7.2V 3.15 I =3A3.16 R AB =15.95Ω，U AB = -1.545V 3.17 U =12.3V 3.18 I =0.1mA 3.19 I =0.5A3.20 （a ）R =8Ω，I SC =2A ；（b ）R =20Ω，I SC =2.5A 3.21 （1）R =10Ω，U OC =0；（2）R =10Ω，I SC =0；（3）I x =0 3.22 R =3.33Ω，I SC = -0.4A ，I =2.4A3.23 （a ）R ab =2Ω，I ab =7A ；（b ）R cd =1.5Ω，I cd =12.67A 3.24 （1）R =22.5Ω，U OC =40；（2）R =22.5Ω，I SC =1.78A 3.25 （1）R =3.33Ω，U OC =10；（2）R =3.33Ω，I SC =3A ； 3.26 R =2k Ω，U OC = -80V 3.27 R =3Ω，U OC = 3V 3.28 R =-12.5k Ω，I SC = -20mA3.29 （1）R L =5.366Ω，P max =20.7mW ；（2）R L =727Ω，P max =3.975mW 3.30 R =1.6Ω，P max =0.625W 3.31 R =7.2Ω，P max =1.25W 3.32 R =20Ω，P max =0.1W 3.33 R =8k Ω，P max =1.152W3.34 （1）R =12Ω，U OC =40V ；（2）I =2A ；（3）R L =12Ω；（4）P max =33.33W 3.35 R =1k Ω 3.36 P =42.6W 3.37 R =8Ω，U OC =12V3.38 （1）I =1.286A ；（2）P max =8.1W3.39 （1）平衡；（2）R =5.62k Ω，P max =18.92mW 3.40 （1）R =20Ω；（2）R =37.14Ω，I max =69.2mA 3.41 I =-1A 3.42 I =16.67mA3.43 R x =1Ω；（4）P max =2.25W第4章 习题4.1 （1）3100C C d u u d t-+=；（2）i (0+)=10mA ；（3）i =10e -1000t （mA ）；（4）i |t=1.5ms =2.23mA ；W=5×10-5J 4.2 u C (0+)=50V ， i (0+)=12.5mA 4.3 u 1(0+)=-20V ，i (0+)=-2A4.5 0)0(05.0)0(==++C L u A i ，；sA ti L/1000d d 0-=+，sA tu C/105d d 40⨯=+4.6 （1）i 0（0+）=2A ，i 2（∞）=4A ；（2）i 0（t ）=（4 -2e -1000t ）A ；（3）t =2.3ms4.7 （1）i 1（0-）=0.2mA ，i 2（0-）=0.2mA ； （2）i 1（0+）=0.2mA ，i 2（0+）= -0.2mA ；（3）mAet i t61012.0)(-=；（4）mAet i t61022.0)(--=4.8 u c （0+）=20V ， i 1（0+）=5 mA ， i c （0+）=5mA 4.9 u c （0+）=24V ，i L （0+）=2A ，u （0+）=-8V 4.10 C =1μF4.11 τ充=R 2C ，τ放=（R 1+R 2）C4.12 i L =e -10t （A ），i 10Ω= i 20Ω=0.5e -10t （A ） 4.13 i L =1.6（1-e -10t ）（A ），u L =3.2e -10t ）（V ）i 2.5Ω=（1.6-1.28e -10t ）（A ），i 10Ω=0.32e -10t ）（A ） 4.14 )(3)(91000V et u t-=，mAe t i t9100032)(-=4.15 i =0.5e -5t （A ），u = -2.5e -5t （V ）4.16 （1）R =20k Ω，（2）C=0.05μF ，（3）τ=1ms ，（4）W =2.5×10-4J ，（5）t =0.112ms 4.17 u c （0+）=0，u R （0+）=20V ，i （0+）=2.857mA ，t =3.29ms 4.18 Aeet i tt)(133)(10005001---=4.19 i =8（1-e -2t ）（mA ），u C =40e -2t （V ），u R =40（1-e -2t ）（V ），i （τ）=5.06mA 4.20 ))(5.67120()(41000V et u tab -+=（ 0≤t ＜100ms ）))(857.12150()()(5.1710001V et u t t ab ---= （t 1=100ms ，t ＞100ms ）4.21 i =5-10e -1.69t （A ） 4.22 U = -0.368 4.23 i =15-10e -500t （A ） 4.24 u L =15e -7.5t （V ）4.25 u C =-10+20e -0.2t （V ）；t 0=3.46s4.26 u C =1+e -t （V ）（ 0≤t ＜1s ）；u C =0.5+0.868e -2（t-1）（V ）（t ≥1s ）；4.27 u = -12-54e -25t （V ） 4.28 i =0.6+0.332e -2t （A ） 4.29 u C =4+0.8e -t （V ）4.30 i L =0.833+4.167e -2t （A ） 4.32 8次，R=560kΩ第5章 习题5.1 （1）u ac =200sin ωt ，u bc =150sin （ωt+30o ），u dc =150sin （ωt+135o ），u ad =200sinωt -150sin （ωt+135o ） （2）ψu -ψi = -135o ，（3）ψu -ψi =45o5.2 （1） 7.13+j3.4 ； (2)6.9－j9.69 ； (3) －11+j19.1 ； (4) －69.28－j40 5.3 （1）10.63∠41.2°； (2) 150.95∠－144.57°； (3) 52∠-52°；(4) 3.22∠97.3° 5.4 （1）13.08∠126.6°； (2) 58.56∠－78.68° 5.5 （1）（a ）5∠53.13°， (b) 6∠105° ；（2）（a ）10sin （ωt -53.13o ），（b ）10sin （ωt +143.13o ）；（c ）-10cos （ωt ） 5.6 u 14=107.79V ；U 14=91V 5.7 mAt t i R )601000sin(23)(︒+=；At t i L )301000sin(26.0)(︒-=；mAt t i C )1501000sin(212)(︒+=5.8 （1）U m =170V ；（2）f =60Hz ；（3）ω=120πrad/s ；（4）-5π/6；（5）-150º；（6）16.67ms ；（7）t =9.03ms ；（8）u =170sin （120πt+60º）V ；（9）t =6.94ms ；（10）t =9.03ms 5.9 R =1Ω，u =14.1sin （314t+30º）V5.10 I =4.67A ，Q=1027.6Var ，i =6.6sin （314t-90º）A ；I =2.34A ，Q=513.8Var ，i =3.3sin （628t-90º）A 5.11 I =0.55A ，Q=121.6V ar ，i =0.78sin （314t+90º）A ；I =1.1A ，Q=243.1V ar ，i =1.56sin （628t+90º）A 5.12 U L =69.82V5.13 A I ︒∠=11.23707.0 ；i =sin （8000t+23.11º）A ； 5.14 V t u S )7.51000sin(205.10︒+= 5.15 （1）At i )87.36314sin(222︒+=，容性；（2）A t i)87.361256sin(222︒-=，感性5.16 At i)87.661000sin(210︒+=5.17 （1）AI m︒∠=4510 ，VU m ︒∠=45100ab ，VU m︒∠=135200bc ，VU m︒-∠=45100cd（3）i =10sin （20t +45o ）A ， u ab =100sin （20t +45o ）V ，u bc =200sin （20t +135o ）V ， u cd =100sin （20t -45o ）V5.18 AI ︒-∠=57.7132.61，AI ︒∠=0102，AI ︒∠=90103，AI ︒∠=43.1877.1005.19 （1）（a ）U =67.1V ；（b ）U =30V ；（c ）U =25V（2）（a ）U 1=12V ，U 2=0；（b ）U 1=12V ，U 2=0；（c ）U 1=0，U 2=0，U 3=12V 5.20 R =2.76k Ω 5.21 U 2=24V5.22 I =17.32A ，R =6Ω，X 2=2.89Ω，X C =11.55Ω 5.24 R =40Ω，L =15H5.25 I =5A ，Z =33.33-25j （Ω） 5.26 19.6819.7I A =∠-︒ ，198.433.43U V =∠︒ ，2196.856.59U V =∠︒ 5.27 U =113.2V ，I =0.377A第6章 习题6.1 （1）P =3400W ，Q =0；（2）P =155.29W ，Q =579.56Var ；（3）P = -2137.63W ，Q = -5873.1V ar 6.2 P us =7.5W ，P 4Ω=7.5W ，P 2Ω=2.5W 6.3 P =126.19W ，Q =180.2Var ，S =220V A 6.4 459.0cos 1=ϕ（超前）6.5 （1）P =60W ，Q = -80Var ，6.0cos =ϕ（超前）6.6 （1）Z 1=192∠53.13o Ω，Z 2=57.6∠-53.13o Ω，Z 3=320Ω（2）Z =51.83∠-30.26o Ω，864.0cos =ϕ（超前）6.7 P =573.19W 6.8 533.0cos =ϕ6.9 P =7.33kW ，Q = 1.197kVar ，987.0cos =ϕ6.10 Z =2.867∠38.74o Ω ，S =15.38kV A 6.11 818.0cos =ϕ，C =124.86μF6.12 （1）Q =32.91kVar ，S =86.51KV A ；（2）9248.0cos =ϕ；（3）I = 157.3A6.13 899.0cos =ϕ，C =574μF6.14 C =19.52μF 6.15 I = 16.1A ，982.0cos =ϕ，C =43.4μF6.16 9967.0cos =ϕ，P =1886.75kW6.17 64.0cos =ϕ，P =295.1W ，C =130.4μF6.18 （1）C =2.734mF ；（2）C =6.3mF 6.19 Z =75-j103.55（Ω）6.20 （1）Z =40-j8（Ω）；（2）P =66.61W 6.21 341.56元6.22 f =2.813kHz ，P =0.432W 6.23 I = 17.19A ，P =1559.77W第7章 习题7.1 （a ）a 、d 同名端，或b 、c 同名端；（b ）a 、c 、e 同名端，或b 、d 、f 同名端 7.2 2、3端连接，1、4端接220V 电源 7.3 （1）M=4mH ；（2）k=0.75；（3）M=8mH 7.4 开关闭合电压表正偏，开关打开电压表反偏 7.5 u 34 =31.4sin （314t -120º）V7.6 （a ）u 1 =cos t V ，u 2 = -0.25cos t V ；（b ）u 1 =2sin t V ，u 2 =2sin t V 7.7 M=52.87mH 7.8 （a ）221L M L L -=；（b ）221L M L L-=7.9545a bU V =︒ ，Z ab =j1000Ω，45ab I m A =-︒7.10 U ab =15V 7.11 At i )1510sin(231︒-=，i 2=07.12 n =32 7.13 N 2=100 7.14 P =315W7.15 n =2，I 1=41.67A ，I 2=83.33A 7.16 n =110，I 1=7.567mA7.17 R =10Ω，C =0.159nF ，L =0.159mH ，Q =100 7.18 I 2=12A7.19 （1）R =10Ω，C =3.19nF ，L =0.8mH ；（2）Q =50 7.20 L =160mH ， Q =4007.21 （1）R =4Ω，C =0.25μF ，L =40mH ，Q =100 ；（2）C （132.63μF ～331.57μF ） 7.22 （1） f （0.541MHz ～1.624MHz ）；（2）Q （68～204.1） 7.23 I 1=22.738nA ，I 2=2.145n A 7.24 f 0=899.53kHz ，f 0=937.83kHz第8章 习题8.1 （1）12730BU V=∠-︒ ，127150CU V=∠-︒ ；（2）22060ACUU V -=∠︒ ；（3）12790BCU U V +=∠-︒8.2 （1）V U V U V U CB A ︒∠=︒-∠=︒∠=1202201202200220 ，，（2），，，A I A I A I CB A ︒∠=︒∠=︒-∠=57.5686.1957.17686.1943.6386.19 8.3 （1）略；（2）I l =6.818A ，I N =0；（3）U 1=95.3V ，U 2=285V 8.4 I l =1.174A ，U l =376.49V 8.5 I l =30.1A ，I p =17.37A 8.6 △ I l =66A ，Y I l =22A ， 8.7 △连接，I l =65.82A ，I p =38A 8.8 I N =16.1A ，中线不能去掉。

《电路分析基础》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：10007课程名称：电路分析基础课程类别：专业基础平台课程（必修课）学时学分：56学时/3.5学分（其中理论48学时/3学分，实验8学时/0.5学分）适用专业：电气工程及其自动化，自动化，轨道交通信号与控制开课学期：第三学期先修课程：高等数学、工程数学后续课程：电子电路基础、信号与系统执笔人：李实秋审核人：制（修）订时间：2016年11月二、课程性质与任务电路理论包括电路分析与电路综合两大方面的内容。

电路分析主要研究在给定电路结构、元件参数的条件下，求取由输入（激励）所产生的输出（响应）；电路综合则主要研究在给定输入（激励）和输出（响应）即电路传输特性的条件下求可实现的电路结构和元件参数。

本课程作为电气工程及其自动化、自动化、轨道交通信号与控制专业的一门重要的必修专业基础课，是联系基础课和专业课的桥梁课程，系统性和实践性较强。

本课程的主要任务是研究电路的基本定理、定律、基本分析方法及应用。

其目的是使学生通过对本课程的学习，理解电路分析的基本概念，掌握其分析方法、定理和定律并能灵活应用于电路分析中，使学生在分析问题和解决问题的能力上得到培养和提高，为后续课程的学习奠定坚实的理论基础。

三、课程教学基本要求《电路分析基础》课程主要讲授以下几个方面的内容：基本概念、基本理论、基本分析方法。

1．基本概念基本概念主要涉及：（1）电路部件与理想化元件。

无源元件（电阻、电感（耦合电感、理想变压器）、电容）、有源元件（电压源、电流源和受控源）；（2）电路与电路模型。

稳态电路、动态电路；（3）电路分析中的基本物理量。

如电压、电流、功率。

2．基本理论（1）两类约束关系：（a）元件约束。

元件自身的约束关系，即描述元件自身的电压电流特性V AR；（b）拓扑约束。

由电路元件的相互联接所规定的约束关系，即描述与节点相连的各支路间电流关系的KCL和描述组成回路的各支路间电压关系的KVL。