李翰荪电路第一章习题答案

第一章 电路的基本定律和基本分析方法1.1 在题1.1图中，各元件电压为 U 1=-5V ，U 2=2V ，U 3=U 4=-3V ，计算各元件的功率，指出哪些元件是电源，哪些元件是负载？解：元件上电压和电流为关联参考方向时，P =UI ；电压和电流为非关联参考方向时，P=-UI 。

P >0时元件吸收功率是负载，P <0时，元件释放功率，是电源。

本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向，元件3上电压和电流为关联参考方向，因此P 1=-U 1×I 1= -（-5）×3=15W ； P 2=-U 2×I 1=-2×3=-6W ；P 3=U 3×I 3=-3×（-1）=3W ； P 4=-U 4×I 4=-（-3）×（-4）=-12W 。

元件2、4是电源，元件1、3是负载。

1.2 在题1.2图所示的RLC 串联电路中，已知)V e e 3(3t t C u ---= 求i 、u R 和u L 。

解：电容上电压、电流为非关联参考方向,故()()33d 1d3e e e e A d 3d t t t t C u i Ct t--=-=-⨯-=- 电阻、电感上电压、电流为关联参考方向()34e e V t t R u Ri --==- ()()33d d1e e e 3e V d d t t t t L i u Lt t----==⨯-=-+1.3 在题1.3图中，已知I =2A ，求U ab 和P ab 。

解：U ab =IR +2-4=2×4+2-4=6V 电流I 与U ab 为关联参考方向，因此P ab =U ab I =6×2=12W1.4 在题1.4图中，已知 I S =2A ，U S =4V ，求流过恒压源的电流I 、恒流源上的电压U 及它们的功率，验证电路的功率平衡。

+U 4-题1.1图ba题1.3图+u L -题1.2图解：I =I S =2A ， U =IR +U S =2×1+4=6V P I =I 2R =22×1=4W ，U S 与I 为关联参考方向，电压源功率：P U =IU S =2×4=8W ， U 与I 为非关联参考方向，电流源功率： P I =-I S U =-2×6=-12W ，验算：P U +P I +P R =8-12+4=01.5 求题1.5图中的R 和U ab 、U ac 。

第一章习题答案1-1解：（1）题1-1图（a ）中，u 、i 在元件上为关联参考方向；题1-1图（b ）中，u 、i 在元件上为非关联参考方向。

（2）题1-1图（a ）中，p =ui 表示元件吸收的功率（因为u 、i 为关联参考方向，吸收功率）；题1-1图（b ）中，p =ui 表示元件发出的功率（因为u 、i 为非关联参考方向，发出功率）。

（3）在题1-1图（a ）中，p =u i ＜0表示元件吸收负功率，实际发出功率；在题1-1图（b ）中，p =ui ＞0，元件实际发出功率。

1-2解：u 、i 参考方向的关联与否，须对某一元件、支路或端口而言。

题1-2图（a ）中，u 、i 的方向对N A 是非关联的，对N B 是关联的；因此，p =ui 表示了N A 发出的功率，也即N B 吸收的功率。

在题1-2图（b ）中，u 、i 的方向对N A 是关联的，对N B 是非关联的；因此，p =ui 表示了N A 吸收的功率，也即N B 发出的功率。

注意：这些结论不论u 、i 的乘积是正或负，都是成立的。

1-3解：元件A 上，u 、i 为非关联参考方向；元件B 、C 、D 与E 上，u 、i 为关联参考方向。

因而有元件A 发出功率为：W W p A 300560=⨯=发 元件B 吸收功率为：W W p B 60160=⨯=吸 元件C 吸收功率为：W W p C 120260=⨯=吸 元件D 吸收功率为：W W p D 08204=⨯=吸 元件E 吸收功率为：W W p 40220E =⨯=吸不难证明：吸吸吸吸发E D C B p p p p p +++=A 。

因此，整个电路功率是平衡的。

1-4解：（1）图（a ）中，u 、i 为关联参考方向，i u 31010⨯= （2）图（b ）中，u 、i 为非关联参考方向，i u 10-=（3）图（c ）中，u 与电压源的激励电压方向相同，V u 10= （4）图（d ）中，u 与电压源的激励电压方向相反，V u 5-= （5）图（e ）中， i 与电流源的激励电流方向相同，A i 31010-⨯=（6）图（f ）中， i 与电流源的激励电流方向相反，A i 31010-⨯-= 1-5解：题1-5图（a ）中，流过15V 电压源的2A 电流与激励电压15V 为非关联参考方向，因此，电压源发出功率W W p 30215s U =⨯=发；2A 电流源的端电压()V V U A51525=+⨯-=，此电压与激励电流问关联参考方向，因此，电流源吸收功率W W p Is 1025=⨯=吸。

第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答1-1 题 1-1 图所示电路，求各段电路的电压U ab 及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率2Ab 1Ab a-8Aba- a+6V+-8V-+-10V -(a)(b)(c)-2Aba-1Aa-2Aa+ -b-+ b--6V+-8V 16V (d)(e)(f)题 1-1 图解 根据功率计算公式及题给条件，得（ a ） U =6V, P =6×2= 12W消耗功率ab（ b ） U ab =-8V ， P =1×(-8)=-8W 提供功率（ c ） U ab =-10V, P =-(-8) (-10)=-80W提供功率（ d ） U =-8V, P =-(-2)(-8)=-16W提供功率ab（ e ） ab =-(-6)=6V,=-(-1)(-6)=-6W提供功率UP（ f ） U ab =-16V, P =(-2)16=-32W提供功率1-2 在题 1-2 图所示各元件中， 已知：元件 A 吸收 66W 功率，元件 B 发出 25W 功率； 元件 C 吸收负 68W 功率，求 i 、 u 和 i 。

ABCi A-5Ai CＡ--Ｂ++C-+u B-4V6V题 1-2 图解 根据题意，对元件A ，有A=6 A =66,i A==11APi对元件 B ，有B=-5 B =-25,B==5VP uu对元件 C ，有P C =-4 i C =-68, i C ==17A1-3 题 1-3 图所示电路中， 5 个元件代表电源或负载。

通过实验测量得知： I 1=-2A ，I 2=3A ， I 3=5A ， U =70V ，U =-45V ， U =30V ， U =-40V ， U =-15V 。

1 2 3 45（１）试指出各电流的实际方向和各电压的实际极性 （２）判断那些元件是电源；那些元件是负载（３）计算各元件的功率，验证功率平衡U 4U 5I 1+-４+-I3-+５+-I 2++++-+U1 １U 3３U2 ２----+ -题1-3 图解（ 1）图中虚线箭头为各支路电流的实际方向。

第1章电路的基本概念和基本定律本章的主要任务是学习电路的基本概念、基本物理量和基本定律，为掌握电路的分析计算方法奠定必要的基础。

本章基本要求(1) 正确理解理想电路元件、电路模型的概念；(2) 正确理解电流、电压的参考方向的概念，并掌握电流、电压参考方向的使用；(3) 计算元件或电路的功率，并判别元件或电路是吸收功率还是发出功率；(4) 掌握理想元件的电压与电流关系式；⑸掌握基尔霍夫定律(KCL和KVL )的应用；⑹了解四种类型的受控源，理解电气器件设备的额定值。

本章习题解析ab和U ba。

解：(a)电压U的参考方向如图所示，已知U = 10V，故有U ab U 10VU ba U ab U 10V(b) 直流电压源的电压参考方向如图所示，故有U ab 5VU ba U ab 5V1-2题图1-2所示电路中，已知各元件发出的功率分别为P1 250 W，P2125W，P3100W。

求各元件上的电压U1、U2及U3。

题图1-2解：根据功率计算公式及题给条件，得 (a) U ab =6V, P=6X2= 12W (b) U ab =-8V , P=1X(-8)=-8W(c) U ab =-10V, P=- (- 8) (-10)=- 80W (d) U ab =-8V, P=- (-2) (-8)=-16W (e) U ab =-(-6)=6V, P=-(-1) (- 6)=- 6W (f ) U ab =-16V, P=(- 2) 16=-32W21-4将额定电压为U 0、额定功率为P 0的电热丝（可看作线性电阻）切成 -长, 然后加上电压U ，问此时电热丝消耗的功率 P 为多少？ 解：由题意可知，电热丝的原电阻为R 0=解:P U 1 5 250WU 1 50VP 2U 2 5 125WU 2 25V P 3 U 3 5100WU 320V1-3题图1-3所示电路，求各段电路的电压 消耗功率还是对外提供功率？ U ab 及各元件的功率，并说明元件是a SA+4 1—— ----- o b a 0— ----------- 1 - + -8JV ⑻(b) e- 亡b a 〜fr\■8V -6V(d)(e)题图1-3-8Aa ■::——-10V (c)a ；_> -：■ b-2AO +-2 °b16V消耗功率提供功率 提供功率 提供功率 提供功率 提供功率+ -1Ab +-2Aa > t切成|长时的电阻为此时电热丝消耗的功率为3 U 3 , U .2D厂=—()P °2 Uo_ 2 U 。

第1章1.1 复习笔记一、电路及集总电路模型1．基础元件图形实际电路是由电阻器、电容器、线圈、电源等部件和晶体管等器件相互连接组成的，各种部、器件可以用图形符号表示，如表1-1所示。

表1-1 部分电气图用图形符号2．集总电路（1）定义集总电路是指由集总参数元件组成的电路。

（2）应用条件当电路的尺寸远小于最高频率所对应的波长时，可以当做集总电路来处理。

二、电路变量电流、电压及功率1．电流（1）定义电流是指每单位时间内通过导体横截面的电荷量。

（2）表达式电流的表达式为（3）分类①恒定电流恒定电流是指大小和方向都不随时间变化的电流，简称直流。

②交变电流交变电流是指大小和方向都随时间作周期性变化的电流，简称交流。

2．电压（1）定义电路中a、b两点间的电压是指单位正电荷由a点转移到b点时所获得或失去的能量。

（2）表达式电压的表达式为（3）分类①恒定电压恒定电压是指大小和极性都不随时间而变动的电压，也叫直流电压。

②时变电压时变电压是指大小和极性都随时间变化的电压，也叫交流电压。

（4）关联参考方向：关联参考方向是指电流参考方向与电压参考方向一致，如图1-1所示。

图1-1 关联的参考方向3．功率（1）定义功率是指能量流动的速率。

（2）表达式功率的表达式为p（t）＝u（t）i（t）（3）功率的正负功率的正负表示能力的吸收与产生，电压电流取关联参考方向时：①当功率为正，电路吸收能量，p值即为吸收能量的速率；②当功率为负，电路提供能量，p值为产生能量的速率。

三、基尔霍夫定律1．基尔霍夫电流定律（1）定律内容基尔霍夫电流定律可表述为：对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流出（或流进）该节点的所有支路电流的代数和为零。

（2）表达式基尔霍夫电流定律的数学表示式为（3）理论基础基尔霍夫电流定律的理论基础是电荷守恒法。

2．基尔霍夫电压定律（1）定律内容基尔霍夫电压定律可表述为：对于任一集总电路中的任一回路，在任一时刻，沿着该回路的所有支路电压降的代数和为零。

电路分析基础第一章答案：篇一：电路分析基础(周围主编)第一章答案1-9．各元件的情况如图所示。

（1）若元件A吸收功率10W，求：Ua=? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率：P?UaI?Ua?PI?10W1A?10V（2）若元件B吸收功率10W，求：Ib=? 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率：P??UIb?Ib??PU??10W10V??1A（3）若元件C吸收功率-10W，求：Ic=? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率：P?UIc?Ic?PU??10W10V??1A（4）求元件D吸收功率：P=?解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率：P??UI??10mV?2mA??20?10?6W（5）若元件E输出的功率为10W，求：Ie=? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率：P?UIe?Ie?PU??10W10V??1A（6）若元件F输出功率为-10W，求：Uf=? 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率：P??UfI?Uf??PI??10W1A??10V（7）若元件G输出功率为10mW，求：Ig=? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率：P?UIg?Ig?PU??10mW10V??1mA（8）试求元件H输出的功率。

解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率：P??UI??2V?2mA??4mW故输出功率为4mW。

1-11.已知电路中需要一个阻值为390欧姆的电阻，该电阻在电路中需承受100V的端电压，现可供选择的电阻有两种，一种是散热1/4瓦，阻值390欧姆；另一种是散热1/2瓦，阻值390欧姆，试问那一个满足要求？解：该电阻在电路中吸收电能的功率为：P?U2R?1003902?25.64W显然，两种电阻都不能满足要求。

1-14．求下列图中电源的功率，并指出是吸收还是输出功率。

3V3V3V3V(a)(b)题图1-14(c)(d)解：（a）电压电流为关联参考方向，吸收功率为：P?UI?3V?2A?6W;（b）电压电流为非关联参考方向，吸收功率为：P??UI??3V?2A??6W,实际是输出功率6瓦特;（c）电压电流为非关联参考方向，吸收功率为：P??UI??3V?2A??6W, 实际是输出功率6瓦特; （d）电压电流为关联参考方向，吸收功率为：P?UI?3V?2A?6W.1-19.电路如图示，求图中电流I，电压源电压US，以及电阻R。

I 1接住图1 -34所示电路中电流表A的读数随时间变化的况如图中所示.试确定th、2s及35时的电流i・图1-34【分析】当电流由•・+”*«入电流表时•指针正向《转・电淺为正值；当电沆从“一”靖耳入电a表时・指针反向«转，电流为仓值•同时ffl中所求电流°的参考方向如®中箭头所示a表的接法所反映的电流*考方向与图中箭头参考方向相尺9锣因图中以箭头所示电流i的参考方向是从电流表负端到正端•所以t = 15 时.1 =— 1A：/ = 2s 时U = 0八；t = 3s 时u = 1A»⑴若元件A 吸收功杓譽：:⑵若元件“吸收功率［阿求;⑶若元件C 吸收功率T°W，柑C, ⑷试求元件D 吸收的功率'W 叶 ⑸若无件E 提供的功率为RW •求丁⑹若元件F 提供的功率为TOW ，* “F.⑺若元件G 捷供的功率为lOmW •求心 就求云件H 提供的功率•赞由功率的定义知准取关联参考方向呗吸收功率曲提供如顾取轶 参考方向时，相反•(l)pA = «AM = inW. (3)A' = =一 lOWi⑷fc = »简=(10 X 1()7X 2 X lOT)W = (20 X 10 ")w砒⑴删卿义若钳艸梯处 -电何而訐也 論况如图',一,— ⑵⑶以上沟系指正 ,-3各元件'♦ “ - (I) 图皿，卄i 若参为方向假定为f ,切“\•娜汎动加必i M 皿Lb,两者不吻合M 电流应记为 “阳电谎实际豊b ：血⑴⑵的答案均狈改变符号• -：动的删电亦则⑴、I 1-36所辰 lOV ⑵_ E --気♦(5)F幼(6图 1-36MA =( IO/1)V = lOVT 晋)AiAic =— lA (2)他==_ low.H 黑峡⑵缈岬 囂黑爲案阿郵 • 20羊考万I2mAD*10inV* (4)/cc♦ lOV - ⑶i oG♦ lOV* ⑺2mAH+ 2V - (8)It 关联參易方向•功率为正友发出功率・«吸收功率为伽=-处=-2Oxui*W ・(5)元件縄供功*为low •取关联参考方向，W 吸收功率为/> - W — low 所 W rE=-lA (6>元件为关联参考方向，P N W 为元件吸收功率,P — « **— WW所以圳=(-1O/1)V 1OV(7)元件为关联參考方向"=«为元件ft 牧功率"h W 所以 1/, N (— 10/l0)rnA = _ ImA⑻P H --““5 N (-2X2X lCr*)W —4mWI 4某兀件电” £«和电讯J 的波形如图1-37所不,Kfth 为关联♦号方向・试赫出值尤件 吸收功率洌门的披形，幷计算该无件从f - 0至『=25MM 所吸收的(feH.ffl 1 37❻ 111 f 尤件地关联•号方向・11为吸收功*・所以^^门-所议吸收能»Wfp ⑺击0・,5时图I 39⑺所示俗点•已知W 和心的渡够如图5山2所眉求⑷ 的渡形图■ lOmW・以流人节点的电潦为正•按黑所标示的电潦方向删KW 伽T 旧肿 go 翊创■如图卜39((0所示•冉与为渡形相加•得訂液形如图1-393所不.注教电路中•对任何电淹、电压都満足KgKg<4(f) •曲人廉形如图I :怡所爪.图 1-41> jA > h + 2 — 3 = 0 ii = lA b 点， i — h 亠 5 = 0 I* = 4A c A ：i, + 7 — 5 二 0 1：二一2A dA< n + 4 — h =0 fi — — 6A t Aln — h — 2 L 0n —— 4A(3) W 据KVI.计算《八“一和s •ui - 6 = 2 u - 8Vu> — 6 — 12 八 0“ 1«V图 172；<1)由方程①町知.元件1、2、3所庄支路为回路•出左正右负t 正F 负•山力程 :町知•兀件仏2・6、5姐成冋路•址左正右负•段左负右正宀上正尸负・⑺由尸支路必涉及任何方程中•所以其参苇极件•并不能由已知的两个方删岀•呃 文支路4的參号ft 性为左正右负・血+ “9 •⑷ 0 I 7图丨42!蝕賂屮电丿农"的鬱芍极性已选定・£A 电賂的W 卜KVI.力用为U, U ： — U K 0U 、“ 心 0< 1)I X N I 迄f(i.« »«收《*的・号极性》 (2>|6金艸遇 4确疋⑷的參写极性？ ⑶人朮址“ lov.u. -.V.w - W ・试備疋W 余备咆压.0 --------“・ u> lit loV10V«u.I ----- LLJ ----•-CLHr-EP'd/b〜人h◊.“ * 上；RMHMKM- ZrW4〜■(>* U I Ut1 i\卜中t^ffH i 就町Hid 宜M 全电”"1I • 咯為岔也< «M♦弓〃剛.KCR 卜列箝｝略电A H .2A.h■ V. '门野 3A2»电■•定MM 对編宦并木知电■銅《・疋"命电A 々V A 思■我电* ■电JI 書•第疋几卜电AlttM 定«^>^电就0—2 “林 —I -o.^W , 3AM ・9U0.WK( I 丿祐• *门八 .\. - »- ?A.i ： - - ■, -^ - SA.浚电»右 >B AWR^KCL 方S皿"，二■"HHUMUP•所以不足必帕必须全少M«bUI 电・»第任忆♦■!£・ICV.M ：八“.m 史冒沽电廿"宦其“压'"■“a#• N11 - 6'・ .-V.u. 3V* - ：、••♦ -~3\l@ 试«出电压g4««lu -"I ':V.U Mr W Ml<dl< VL I w^«MIIRVL 方W■斗 % ♦6I♦ ■~电略如图1・44所示•已知ii =2A ・U =3A 心=lOV.g 吸收的功拿•+由KCL 得由KVL 得h + h 十 i ，H ° 12 = (—2+ 3)A j lA/— U1 + “2 十卿=°n J 均=5V I HI +U , =0 \ui =均一旳=5V元件1是非关联参考方向,Pl — «> • i] = <-l0X2)W=-20W. 元件2是关联参考方向=血.*1 =(-5X2)W = 10W.元件3是非关联参考方向，R =—呛・八=[-5X(-3)]W= 15W. 元件4是失联参考方向宀=-W* 5 W(-5XnW =-5W ・J.n 电路如图1-45所示・(1)H(a)中已知« = 7cos(2r)V,求n(2) ffl(b)中已知 « = (5 + 4e~*)Vu = (lb + 12e-**)A.?)t R»<3) ffl(c)中已知 M = 3cofi(2CV,求 5£1 电阻的功 粉⑷图(a)中已知电压《的波形图1-7中的如•求《的波形•O-o-4门CZZ3 ----- 0 O-U +(«)(b)图P45(c)锣（l ）i =背=⑵〉A… M 5+4严=±n ⑵尺=厂3（5 + 4严） 3^*3+ “I ■+M 60― 巧』 ■■方向卜效•则在聊时老3 \加"r;寫:％F'电2；績妙“"诃 1-型，'I SA, 7A 丄.叮：丫爲宀乳>十屮用W 叫yS I IhL|・｝絡电!<・马〃向・剧丫； K 「lvr? n '-M7A4 -24 -们V「 ■ 2V■ r ・• HVJ • J(P CVfg 畑3毗利柚靳20gpflftJ * / * li t r 1■* r I6V\nI)•1 ；“・ bI ar(4UbrM4Xh= 5X6=livft4. 2A ・+ uw 36. 2\6X f, =25. 2V剛功亨/>s - “5152. 04 Wu^h ♦ uur 4 “b “ ++ (—十 M)r.时RN*购协电点电说K 「L 方.A bII Jr — ||*»电"电》1»，"按4出KVT 方K152. (MW(WU3ii + 切一“ 0~1 0 (> 1 -,二>0 0 1 10 10 2・J 1A ・*电■析1(的功♦之10为 电 UH 功“*"4 =(4 + 4+16》W ，24W呦电M 住功平：「；；；；；；⑴.2>W = 24W图1・49侈叭旳和⑹中标出节点编号和电流参考方飢 财0")猗示电路：N 土 = 1A ・= 3X6S+ I2V030Ally=2V=2 X is -293(«2 0 d1 n40d (b)c + 3 I<! - 2A-1AB1-50 ® y'先定文电路中各支魔电踣mu 将中闾柿支路祀为一 z 点•利用3 "5 ♦ f —6 K 0I - 1A —I — 15 —— 14 A俗点处 1» — 3A侨以4 3 X 18 12 Z II - <54 4 36W 9OV1 17 I 汕件{电ft 中•代爭作用便13.6 ■ Wf 电于由淡冷转移判悴壳•"转棒中 衣3•⑸的化林点求懺电催的电*堆事少?S 毎电了帯价肌他•4 转移的总电荷»Q rx N - 1.6OX 10 '• X 15.6X 10** - 2. 496(' W 昱型。

第2部分课后习题详解说明：本部分对李瀚荪编写的《电路分析基础》（第4版）教材每一章的课后习题进行了详细的分析和解答，并对个别知识点进行了扩展。

课后习题答案经过多次修改，质量上乘，非常标准，特别适合应试作答和临考冲刺。

第1章集总参数电路中电压、电流的约束关系§1-2电路变量电流、电压及功率1-1接在图1-1所示电路中电流表A的读数随时间变化的情况如图中所示。

试确定t ＝1s、2s及3s时的电流i。

图1-1解：因图中以箭头所示电流i的参考方向是从电流表负端到正端，所以t＝1s，i＝－1At＝2s，i＝0At＝3s，i＝1A1-2设在图1-2所示元件中，正电荷以5C/s的速率由a流向b。

（1）如电流的参考方向假定为由a至b，求电流。

（2）如电流的参考方向假定为由b至a，求电流。

（3）如流动的电荷为负电荷，（1）、（2）答案有何改变？图1-2解：（1）根据电流的定义，5C/s＝5A，实际流动方向为a→b，若参考方向假定为a→b，两者吻合，该电流应记为i＝5A（2）若参考方向假定为b→a，而电流实际流向为a→b，两者不吻合，该电流应记为i＝－5A（3）以上均系指正电荷而言，若流动的是负电荷，则（1）、（2）的答案均须改变符号。

1-3各元件的情况如图1-3所示。

（1）若元件A吸收功率10W，求（2）若元件B吸收功率10W，求（3）若元件C吸收功率－10W，求（4）试求元件D吸收的功率；（5）若元件E提供的功率为10W，求（6）若元件F提供的功率为－10W，求（7）若元件G提供的功率为10mW，求（8）试求元件H提供的功率。

图1-3解：元件A、C、E、G的u和i为关联参考方向，在取关联参考方向前提下，可以使用P＝ui，功率为正表示这段电路吸收功率，功率为负表示该段电路提供功率。

而元件B、D、F、H的u和i为非关联参考方向，应注意在使用的公式中加负号，即使用P＝－ui。

（该元件吸收功率为－20μw，即提供功率20μw）；（该元件提供功率为4mW）。