电路原理课后习题答案-2
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习题22.1在图2.18所示的电路中,求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。
解答:由节点方程得I3=I2-I1=1A,U1=I3R1=1A×20Ω=20V,U2=U1+I2R2=20V+2A×10Ω=40V,P1= U1I1=20V×1A=20W,P2=-U2I2=-80W,电阻上的功率P R1=20V×1A=20W,P R2=20V×2A=40W。
2.2求图2.19所示电路中各支路电流,并计算理想电流源的电压U1。
已知I1=3A,R2=12Ω,R3=8Ω,R4=12Ω,R5=6Ω。
电压和电流的参考方向如图中所示。
解答:节点方程I1+I2+I3=0,I3=I4+I5,网孔方程I2R2=I3R3+I4R4,I4R4=I5R5,联立上述方程得I2=I3=-1.5A,I4=-0.5A,I5=-1A,U1=I2R2=-1.5A×12Ω=-18V。
2.3试用支路电流法求图2.20所示电路中各支路电流,并求三个电源的输出功率和负载电阻RL上的取用功率。
解答:节点方程I1+I2+10=I,网孔方程0.8I1+116=0.4I2+120,0.8I1+4I=120,联立三方程得I1=75/8A,I2=35/4A,I=225/8A,三个电源的输出功率分别为1125W,1015W,1125W;负载电阻上的取用功率为3164.0625W。
2.4用网孔电流法求解习题2.3。
解答:将电流源与负载电阻的位置互换形成三个网孔,网孔参考电流方向均为顺时针方向,网孔电流方程如下1.2I A-0.4I B=120-116,4.4I B-0.4I A-4I C=116,I C=-10A,解得I A=75/8A,I B=145/8A,于是I1=I A=75/8A,I2=I B-I A=35/4A,I=I B-I C=225/8A。
2.5图2.21所示电路,网孔电流如图中所标,试列写可用来求解该电路的网孔方程。
第一章习题1.1 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。
1.2图示元件电压u=(5-9e-t/τ)V,τ>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1.1 图题1.21.3 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1.31.4求图示电路电流。
若只求,能否一步求得?1.5 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?1.6 图示电路,已知,,,。
求各元件消耗的功率。
1.7 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。
1.8 求图示电路电压。
1.9 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
1.10 求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。
1.11 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
1.12 求图示电路两个受控源各自发出的功率。
1.13 图示电路,已知电流源发出的功率是12W,求r的值。
1.14 求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。
1.15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。
1.16 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2.1 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。
2.2 求图示电路的电压及电流。
2.3 图示电路中要求,等效电阻。
求和的值。
2.4求图示电路的电流I。
2.5 求图示电路的电压U。
2.6 求图示电路的等效电阻。
2.7 求图示电路的最简等效电源。
图题2.72.8 利用等效变换求图示电路的电流I。
第一章电路模型和电路定律电路理论主要研究电路中发生的电磁现象,用电流i、电压u和功率p等物理量来描述其中的过程。
因为电路是由电路元件构成的,因而整个电路的表现如何既要看元件的联接方式,又要看每个元件的特性,这就决定了电路中各支路电流、电压要受到两种基本规律的约束,即:(1)电路元件性质的约束。
也称电路元件的伏安关系(VCR),它仅与元件性质有关,与元件在电路中的联接方式无关。
(2)电路联接方式的约束(亦称拓扑约束)。
这种约束关系则与构成电路的元件性质无关。
基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)是概括这种约束关系的基本定律。
掌握电路的基本规律是分析电路的基础。
1-1说明图(a),(b)中,(1)u,i的参考方向是否关联?(2)ui乘积表示什么功率?(3)如果在图(a)中u0,i0;图(b)中u0,i0,元件实际发出还是吸收功率?解:(1)当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端,即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致,称电压和电流的参考方向关联。
所以(a)图中u,i的参考方向是关联的;(b)图中u,i的参考方向为非关联。
(2)当取元件的u,i 参考方向为关联参考方向时,定义pui为元件吸收的功率;当取元件的u,i参考方向为非关联时,定义p ui为元件发出的功率。
所以(a)图中的ui乘积表示元件吸收的功率;(b)图中的ui乘积表示元件发出的功率。
(3)在电压、电流参考方向关联的条件下,带入u,i数值,经计算,若p ui0,表示元件确实吸收了功率;若p0,表示元件吸收负功率,实际是发出功率。
(a)图中,若u0,i0,则p ui0,表示元件实际发出功率。
在u,i参考方向非关联的条件下,带入u,i数值,经计算,若pui0,为正值,表示元件确实发出功率;若p0,为负值,表示元件发出负功率,实际是吸收功率。
所以(b)图中当u0,i0,有pui0,表示元件实际发出功率。
电路第四版课后习题答案第一章:电路基础1. 确定电路中各元件的电压和电流。
- 根据基尔霍夫电压定律和电流定律,我们可以列出方程组来求解未知的电压和电流值。
2. 计算电路的等效电阻。
- 使用串联和并联电阻的计算公式,可以求出电路的等效电阻。
3. 应用欧姆定律解决实际问题。
- 根据欧姆定律 \( V = IR \),可以计算出电路中的电压或电流。
第二章:直流电路分析1. 使用节点电压法分析电路。
- 选择一个参考节点,然后对其他节点应用基尔霍夫电流定律,列出方程组并求解。
2. 使用网孔电流法分析电路。
- 选择电路中的网孔,对每个网孔应用基尔霍夫电压定律,列出方程组并求解。
3. 应用叠加定理解决复杂电路问题。
- 将复杂电路分解为简单的子电路,然后应用叠加定理计算总的电压或电流。
第三章:交流电路分析1. 计算交流电路的瞬时值、有效值和平均值。
- 根据交流信号的表达式,可以计算出不同参数。
2. 使用相量法分析交流电路。
- 将交流信号转换为复数形式,然后使用复数运算来简化电路分析。
3. 计算RLC串联电路的频率响应。
- 根据电路的阻抗,可以分析电路在不同频率下的响应。
第四章:半导体器件1. 分析二极管电路。
- 根据二极管的伏安特性,可以分析电路中的电流和电压。
2. 使用晶体管放大电路。
- 分析晶体管的共发射极、共基极和共集电极放大电路,并计算放大倍数。
3. 应用场效应管进行电路设计。
- 根据场效应管的特性,设计满足特定要求的电路。
第五章:数字逻辑电路1. 理解逻辑门的工作原理。
- 描述不同逻辑门(如与门、或门、非门等)的逻辑功能和电路实现。
2. 使用布尔代数简化逻辑表达式。
- 应用布尔代数的规则来简化复杂的逻辑表达式。
3. 设计组合逻辑电路。
- 根据给定的逻辑功能,设计出相应的组合逻辑电路。
第六章:模拟集成电路1. 分析运算放大器电路。
- 根据运算放大器的特性,分析电路的增益、输入和输出关系。
2. 设计滤波器电路。
电路原理第二版课后答案1. 电路原理课程是电子工程专业的基础课程,对于学生来说,课后习题是检验自己对知识掌握程度的重要途径。
因此,本文档将为大家提供电路原理第二版课后答案,希望能够帮助大家更好地学习和理解电路原理课程。
2. 第一章电路基本概念。
1. 什么是电路?电路是由电源、导线和负载组成的电气网络,用于传输电能和信号。
2. 什么是电流?电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量,通常用符号I表示,单位是安培(A)。
3. 什么是电压?电压是电荷单位正电荷所具有的电位能,通常用符号U表示,单位是伏特(V)。
4. 什么是电阻?电阻是导体对电流的阻碍作用,通常用符号R 表示,单位是欧姆(Ω)。
5. 什么是电路的基本分类?电路可以分为直流电路和交流电路两种基本类型。
3. 第二章电路分析基础。
1. 什么是基尔霍夫定律?基尔霍夫定律是电路分析中常用的方法,它包括基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律。
2. 基尔霍夫电压定律是什么?基尔霍夫电压定律指出,电路中任意闭合回路的电压代数和为零。
3. 基尔霍夫电流定律是什么?基尔霍夫电流定律指出,电路中任意节点处,进入节点的电流等于离开节点的电流之和。
4. 什么是戴维南定理?戴维南定理是电路分析中的重要方法,它可以将电路中的任意两点简化为等效电压源和等效电阻。
4. 第三章电路定常状态分析。
1. 什么是电路的定常状态?电路的定常状态是指电路中各元件参数不随时间变化的状态。
2. 什么是节点分析法?节点分析法是一种电路分析方法,通过对电路中各节点电压进行分析,得到电路的解。
3. 什么是支路电流分析法?支路电流分析法是一种电路分析方法,通过对电路中各支路电流进行分析,得到电路的解。
5. 第四章交流电路分析。
1. 什么是交流电路?交流电路是指电源为交流电的电路,其特点是电压和电流随时间变化。
2. 什么是交流电路中的阻抗?阻抗是交流电路中元件对交流电的阻碍作用,它包括电阻、电感和电容。
高频电路原理与分析第五版课后习题答案曾兴雯刘乃安陈健付卫红编[日期]NEUQ西安电子科技大学出版社第一章 绪论1-1 画出无线通信收发信机的原理框图,并说出各部分的功用。
答:上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图,它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器(不一定必须)、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后,首先进行调制后变成一个高频已调波,然后可通过变频,达到所需的发射频率,经高频功率放大后,由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号,经放大后,再经过混频器,变成一中频已调波,然后检波,恢复出原来的信息,经低频功放放大后,驱动扬声器。
1-2 无线通信为什么要用高频信号?“高频”信号指的是什么? 答:高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是: (1)频率越高,可利用的频带宽度就越宽,信道容量就越大,而且可以减小或避免频道间的干扰;(2)高频信号更适合电线辐射和接收,因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时,才有较高的辐射效率和接收效率,这样,可以采用较小的信号功率,传播较远的距离,也可获得较高的接收灵敏度。
1-3 无线通信为什么要进行凋制?如何进行调制? 答:因为基带调制信号都是频率比较低的信号,为了达到较高的发射效率和接收效率,减小天线的尺寸,可以通过调制,把调制信号的频谱搬移到高频载波附近;另外,由于调制后的音频放大器调制器激励放大输出功率放大载波振荡器天线开关高频放大混频器中频放大与滤波解调器音频放大器话筒本地振荡器扬声器变频器信号是高频信号,所以也提高了信道利用率,实现了信道复用。
调制方式有模拟调调制和数字调制。
在模拟调制中,用调制信号去控制高频载波的某个参数。
在调幅方式中,AM 普通调幅、抑制载波的双边带调幅(DSB )、单边带调幅(SSB )、残留单边带调幅(VSSB );在调频方式中,有调频(FM )和调相(PM )。
第二章电路分析基础2-1 电路如图所示,已知US1=24V,US2=16V,IS=1A,R1=R2=8Ω,R3=4Ω。
试用支路电流法求各支路电流。
解:该题有四条支路其中一条支路是恒流源(设恒流源两端电压为U IS),应列四个方程。
有两个节点,按KCL定理可列一个节点方程: I1+I2 =I S+I3有三个网孔按KVL定理可列三个回路方程:I1R1 =U S1+U ISI2R2 =U S2+U IS I2R2+I3R3 =U S2 U IS=I3R3 解之 I1=2A I2=1A I3=2A U S=8V2-2 电路如图所示。
已知I S=2A,U S=6V,R1=R2=3Ω,R3=R4=6Ω,用叠加原理求a、b两点之间电压U ab。
解:当电压源U S单独作用时,题图变如右图:Uab1=当电流源I S单独作用时,题图变如右图Uab2=3V Uab=Uab1+Uab2=2-3 电路如图所示。
已知R1=6Ω,R2=12Ω,R3=8Ω,R4=4Ω,R5=1电路中流经R3的电流I当电流源I S单独作用时,题图变如右图)(13844434AIRRRI=⨯+=+=''I=)(211AII=+=''+'2-4 在图示电路中,当U S=24V时,Uab=8v. 试用叠加原理求U S=0时的UabIs。
解:当电压源U S单独作用时,题图变如右图)(1841243ARRUI S=+=+='解:以知U S=24V时,Uab=8v.当U S、、I S1、I S2、单独作用时题图分别变作变作下图1、图2、图3由图1可得:Uab1=)(64244VRRUS-=-=⨯;由图2可得:Uab2=)(212411VRIRRISS=⨯;由图3可得:Uab3=)(41422VRIRISS=⨯;UabIs=Uab2+Uab3=8+6=14(V)2-5 用电源等效变换法求图示电路中6Ω电阻中的电流I。
第五版《电路原理》课后作业第一章“电路模型和电路定律”练习题1-1说明题1-1图(a)、(b)中:(1)u、i的参考方向是否关联(2)ui乘积表示什么功率(3)如果在图(a)中u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实际发出还是吸收功率(a)(b)题1-1图解(1)u、i的参考方向是否关联答:(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致,称为关联参考方向;(b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反,称为非关联参考方向。
、(2)ui乘积表示什么功率答:(a) 吸收功率——关联方向下,乘积p = ui > 0表示吸收功率;(b) 发出功率——非关联方向,调换电流i的参考方向之后,乘积p = ui < 0,表示元件发出功率。
(3)如果在图(a) 中u>0,i<0,元件实际发出还是吸收功率答:(a) 发出功率——关联方向下,u > 0,i < 0,功率p为负值下,元件实际发出功率;(b) 吸收功率——非关联方向下,调换电流i的参考方向之后,u > 0,i > 0,功率p为正值下,元件实际吸收功率;1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程(即VCR)。
~(a)(b)(c)(d)(e)(f)题1-4图解(a)电阻元件,u、i为关联参考方向。
由欧姆定律u = R i = 104 i(b)电阻元件,u、i为非关联参考方向由欧姆定律u = - R i = -10 i(c )理想电压源与外部电路无关,故 u = 10V (d )理想电压源与外部电路无关,故 u = -5V/(e) 理想电流源与外部电路无关,故 i=10×10-3A=10-2A (f )理想电流源与外部电路无关,故i=-10×10-3A=-10-2A1-5 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)。
15V+-5Ω2A15V+-5Ω2A15V+-5Ω2A(a ) (b ) (c )题1-5图>…解 (a )由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图(a )故 电阻功率 10220W R P ui ==⨯=吸(吸收20W )电流源功率 I 5210W P ui ==⨯=吸(吸收10W ) 电压源功率U 15230W P ui ==⨯=发(发出30W )(b )由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(b )故 电阻功率 12345W R P =⨯=吸(吸收45W ) 电流源功率 I 15230W P =⨯=发(发出30W ) 电压源功率U 15115W P =⨯=发(发出15W )(c )由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(c )故 电阻功率15345W R P =⨯=吸(吸收45W )。
解1-5图解1-5图解1-5图电流源功率I 15230WP=⨯=吸(吸收30W)电压源功率U 15575WP=⨯=发(发出75W)1-16 电路如题1-16图所示,试求每个元件发出或吸收的功率。
I1(a)(b)题1-16图。
1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。
u1题1-20图解:设电流i,列KVL方程3131110001010102101010i i uu i u⎧+⨯+=⎪⎨=⨯+⎪⎩。
得:120200u Vu V==第二章“电阻电路的等效变换”练习题2-1电路如题2-1图所示,已知u S =100V ,R 1=2k ,R 2=8k 。
试求以下3种情况下的电压u 2和电流i 2、i 3:(1)R 3=8k ;(2)R 3=(R 3处开路);(3)R 3=0(R 3处短路)。
u S+-R 2R 3R 1i 2i 3u 2+-题2-1图·解:(1)2R 和3R 并联,其等效电阻84,2R ==Ω则总电流 1110050243s u i mA R R ===++ 分流有123508.33326i i i mA ==== 22250866.6676u R i V ==⨯=(2)当33,0R i =∞=有2121001028s u i mA R R ===++22281080u R i V ==⨯=(3)3220,0,0R i u ===有31100502s u i mA R === )2-5用△—Y 等效变换法求题2-5图中a 、b 端的等效电阻:(1)将结点①、②、③之间的三个9电阻构成的△形变换为Y 形;(2)将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9电阻构成的Y 形变换为△形。
9Ω9Ω9Ω9Ω9Ωab①②③题2-5图解 (1)变换后的电路如解题2-5图(a )所示。
因为变换前,△中Ω===9312312R R R所以变换后,Ω=⨯===3931321R R R故123126(9)//(3)3126ab R R R R ⨯=+++=++ 7Ω=》(2)变换后的电路如图2-5图(b )所示。
因为变换前,Y 中1439R R R ===Ω 所以变换后,1443313927R R R ===⨯=Ω 故 144331//(//3//9)ab R R R R =+Ω=72-11 利用电源的等效变换,求题2-11图所示电路的电流i 。
10V+-4Ωi 10Ω4V +-4Ω6V+-2Ω10Ω4Ω1A题2-11图%解解2-5图2R 3R ③①②①③]④31R 43R 14R解 由题意可将电路等效变 为解2-11图所示。
;>于是可得A i 25.0105.21==,A ii 125.021==2-13 题2-13图所示电路中431R R R ==,122R R =,CCVS 的电压11c 4i R u =,利用电源的等效变换求电压10u 。
u S+-R 2R 4R 1i 1u c+-R 3u 10+-1题2-13图解 由题意可等效电路图为解2-13图。
所以342111()//2//2R R R R R R R =+==@又由KVL 得到 1112()c S u R i Ri R u R ++= 所以114S ui R =解解2-11图解2-13图10114SS S u u u R i u =-=-=0.75S u2-14 试求题2-14图(a )、(b )的输入电阻ab R 。
1(a ) (b )题2-14图解 (1)由题意可设端口电流i 参考方向如图,于是可由KVL 得到,21111,ab u R i u u u R i μ=-+='21(1)abab u R R R iμ==+- (2)由题已知可得 11221121(1)ab u R i R i R i R i β=+=++121(1)abab u R R R i β==++第三章“电阻电路的一般分析”练习题3-1 在以下两种情况下,画出题3-1图所示电路的图,并说明其结点数和支路数:(1)每个元件作为一条支路处理;(2)电压源(独立或受控)和电阻的串联组合,电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理。
(a)(b)题3-1图~解:(1)每个元件作为一条支路处理时,图(a)和(b)所示电路的图分别为题解3-1图(a1)和(b1)。
图(a1)中节点数6=bn,支路数11=图(b1)中节点数7b=n,支路数12=(2)电压源和电阻的串联组合,电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理时,图(a)和图(b)所示电路的图分别为题解图(a2)和(b2)。
图(a2)中节点数4b==n,支路数8图(b2)中节点数15=bn,支路数9=3-2 指出题3-1中两种情况下,KCL、KVL独立方程各为多少解:题3-1中的图(a)电路,在两种情况下,独立的KCL方程数分别为"(1)51=41-n=-611=--=n(2)3独立的KVL方程数分别为(1)6184+--n+=b1=1=116b(2)5+1-n+=-图(b)电路在两种情况下,独立的KCL方程数为(1)61=-5n1-=71=1n(2)4-=-独立的KVL方程数分别为(1)617121=+-=+-n b (2)51591=+-=+-n b3-7题3-7图所示电路中Ω==1021R R ,Ω=43R ,Ω==854R R ,Ω=26R ,V 20S3=u ,V 40S6=u ,用支路电流法求解电流5i 。
u 。
题3-7图解 由题中知道4n =,6b = , 独立回路数为16413l b n =-+=-+= 由KCL列方程: 对结点① 1260i i i ++=《对结点② 2340i i i -++= 对结点③ 4660i i i -+-= 由KVL 列方程:对回路Ⅰ 642281040i i i --=- 对回路Ⅱ 1231010420-i i i ++=- 对回路Ⅲ 45-488203i i i ++= 联立求得 0.956A 5i =-3-8 用网孔电流法求解题3-7图中电流5i 。
解 可设三个网孔电流为11i 、2l i 、3l i ,方向如题3-7图所示。
列出网孔方程为246122436211232333413234533()()()l l l s l l l s l l l s R R R i R i R i u R i R R R i R i u R i R i R R R i u++--=-⎧⎪--++-=-⎨⎪--+++=⎩ 12312312320108401024420842020l l l l l l l l l i i i i i i i i i --=-⎧⎪-+-=-⎨⎪--+=⎩ 'u题3-7图行列式解方程组为2010820104010244102420488084208420----∆=--=--=----- 所以351348800.956A 5104i i ∆-====-∆ 3-11 用回路电流法求解题3-11图所示电路中电流I 。
5V题3-11图解 由题已知,1I 1A l =其余两回路方程为()()123123555303030203020305l l l l l l I I I I I I -+++-=⎧⎪⎨--++=-⎪⎩代人整理得 2322334030352A305015 1.5A l l l l l l I I I I I -==⎧⎧⇒⎨⎨-+==⎩⎩所以232 1.50.5A l l I I I =-=-=、3-12 用回路电流法求解题3-12图所示电路中电流a I 及电压o U 。
I a题3-12图,3-15 列出题3-15图(a )、(b )所示电路的结点电压方程。