电路分析基础习题第五章答案(史健芳)
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《电路分析基础》各章习题参考答案第1章习题参考答案1-1 (1) SOW; (2) 300 V、25V,200V、75V; (3) R=12.50, R3=1000, R4=37.5021-2 V =8.S V, V =8.S V, V =0.S V, V =-12V, V =-19V, V =21.S V U =8V, U =12.5,A mB D 'AB B CU =-27.S VDA1-3 Li=204 V, E=205 V1-4 (1) V A=lOO V ,V=99V ,V c=97V ,V0=7V ,V E=S V ,V F=l V ,U A F=99V ,U c E=92V ,U8E=94V,8U BF=98V, u cA=-3 V; (2) V c=90V, V B=92V, V A=93V, V E=-2V, V F=-6V, V G=-7V, U A F=99V, u c E=92V, U B E=94V, U BF=98V, U C A =-3 V1-5 R=806.70, 1=0.27A1-6 1=4A ,11 =llA ,l2=19A1-7 (a) U=6V, (b) U=24 V, (c) R=SO, (d) 1=23.SA1-8 (1) i6=-1A; (2) u4=10V ,u6=3 V; (3) Pl =-2W发出,P2=6W吸收,P3=16W吸收,P4=-lOW发出,PS=-7W发出,PG=-3W发出1-9 l=lA, U5=134V, R=7.801-10 S断开:UAB=-4.SV, UA0=-12V, UB0=-7.2V; S闭合:12 V, 12 V, 0 V1-12 UAB=llV / 12=0.SA / 13=4.SA / R3=2.401-13 R1 =19.88k0, R2=20 kO1-14 RPl=11.110, RP2=1000第2章习题参考答案2-1 2.40, SA2-2 (1) 4V ,2V ,1 V; (2) 40mA ,20mA ,lOmA 2-3 1.50 ,2A ,1/3A2-4 60 I 3602-5 2A, lA2-6 lA2-7 2A2-8 lOA2-9 l1=1.4A, l2=1.6A, l3=0.2A2-10 11=OA I l2=-3A I p l =OW I P2=-l8W2-11 11 =-lA, l2=-2A I E3=10V2-12 11=6A, l2=-3A I l3=3A2-13 11 =2A, l2=1A ,l3=1A ,14 =2A, l5=1A2-14 URL =30V I 11=2.SA I l2=-35A I I L =7.SA2-15 U ab=6V, 11=1.SA, 12=-lA, 13=0.SA2-16 11 =6A, l2=-3A I l3=3A2-17 1=4/SA, l2=-3/4A ,l3=2A ,14=31/20A ,l5=-11/4A12-18 1=0.SA I l2=-0.25A12-19 l=1A32-20 1=-lA52-21 (1) l=0A, U ab=O V; (2) l5=1A, U ab=llV。
第5章5.1选择题1、在关联参考方向下,R 、L 、C 三个元件的伏安关系可分别如( D )表示。
A. dt di C u d i L u u Gu i C C tL L L R R =+==⎰ ,)(1)0( ,0ττ B. dtdi C u d i L u Ri u C C t L L R R =+==⎰ ,)(1 )0(u , 0L ττ C. ⎰+===tC C C L L R R d i C u u dt di L u Gi u 0)(1)0( , ,ττ D. ⎰+===tC C C L L R R d i C u u dt di L u Ri u 0)(1)0( , ,ττ 2、一阶电路的零输入响应是指( D )。
A. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路有外加激励作用B. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路无外加激励作用C. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压A 0)0(≠-L i , 且电路有外加激励作用D. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电流A 0)0(≠-L i , 且电路无外加激励作用 3、若1C 、2C 两电容并联,则其等效电容C =( A )。
A. 21C C +B.2121C C C C +C.2121C C C C +D. 21C C4、已知电路如图x5.1 所示,电路原已稳定,开关闭合后电容电压的初始值)0(+C u 等 于( A )。
A. V 2-B. V 2C. V 6D. V 8图x5.1 选择题4图5、已知V 15)(τtC e t u -=,当s 2=t 时V 6=C u ,电路的时间常数τ等于( B )。
A. s 458.0B. s 18.2C. s 2.0D. s 1.06、二阶RLC 串联电路,当C L R 2____时,电路为欠阻尼情况;当CLR 2____时, 电路为临界阻尼情况( B )。
第5章选择题1、在关联参考方向下,R 、L 、C 三个元件的伏安关系可分别如( D )表示。
A. dtdi C u d i L u u Gu i C C tL L L R R =+==⎰ ,)(1)0( ,0ττ B. dtdi C u d i L u Ri u C C tL L R R =+==⎰ ,)(1 )0(u , 0L ττC. ⎰+===tC C C L L R R d i C u u dt di L u Gi u 0)(1)0( , ,ττ D. ⎰+===tC C C L L R R d i C u u dt di Lu Ri u 0)(1)0( , ,ττ 2、一阶电路的零输入响应是指( D )。
A. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路有外加激励作用B. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路无外加激励作用C. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压A 0)0(≠-L i , 且电路有外加激励作用D. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电流A 0)0(≠-L i , 且电路无外加激励作用 3、若1C 、2C 两电容并联,则其等效电容C =( A )。
A. 21C C +B.2121C C C C +C.2121C C C C +D. 21C C4、已知电路如图 所示,电路原已稳定,开关闭合后电容电压的初始值)0(+C u 等 于( A )。
A. V 2-B. V 2C. V 6D. V 85、已知V 15)(τtC e t u -=,当s 2=t 时V 6=C u ,电路的时间常数τ等于( B )。
A. s 458.0B. s 18.2C. s 2.0D. s 1.06、二阶RLC 串联电路,当C L R 2____时,电路为欠阻尼情况;当CL R 2____时, 电路为临界阻尼情况( B )。
第5章5.1解:s /rad LC 710811-⨯==ωHz LC f 571021082121⨯≈⨯⨯==-ππA .R U I 050108170-⨯==V L I U CO 2500==ω5.2解:(1)Ω61150252===max P U R H .C L 01601010250011622=⨯⨯==-ω(2)2406110102500250062=⨯⨯⨯==-R L Q ω通频带: 42102402500.Q ===ωω∆5.3解:(1)Ω3400==max I U R (2)H I U L L 1200010150300300=⨯⨯==-ω(3)F .L C μω250120==(4)15203000===S L U U Q 5.4解:(1)mH ...I U L L 05010591220100600=⨯⨯⨯==πω Ω100==I U R (2)5021000===S L U U Q(3)4010183⨯==.Qf f ∆5.5解:(1)MHz LC f 221==π (2)2402010641022660.R L Q =⨯⨯⨯⨯==-πω(3)A .R U I s 202040===(4)V .QU U S C 81600==5.6解:(1)Ωk R 51010503=⨯=- (2)F .U I C C C μω2505000501060300=⨯⨯==- (3)H ..C L 16010250500011622=⨯⨯==-ω (4)2560.CR Q ==ω5.7解:电流表读数为零,说明发生了并联谐振。
(1)F .L C μω530103002500113220=⨯⨯==-(2)︒∠=︒∠⨯==605339602555./R I U (3)︒∠==60255/I I R ︒-∠=⨯⨯︒∠==-3053010300250060533930.j .L j U I L ω ︒-∠-=-=30530.I I L C 5.8解:s/rad LC 5100010==ω 5100.CR Q ==ω s /rad Q 40010==ωω∆5.9解:(1)501020101360=⨯⨯==f f Q ∆(2)H .Q R L 183501021010630≈⨯⨯⨯==πω(3)F R Q C μπω796101010250360≈⨯⨯⨯==5.10解:(1)Ω010*********.I P R S ≈⨯==-(2)V ..R I U S 0202010=⨯==(3)nH ..I U L L 05010220002060≈⨯⨯==ω(4)mF .U I C L 510202020060≈⨯⨯==ω5.11 解:(1) 247pF 。
电路分析基础第三版课后答案【篇一:《电路分析基础》作业参考解答】txt>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)。
(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??30w(发出)电流源的功率为p2?2?u?2?5?10w(吸收)电阻的功率为p3?5?22?5?4?20w(吸收)(b)解:标注电流如图(b)所示。
(b)由欧姆定律及kcl有i2?15?3a,i1?i2?2?3?2?1a5故电压源的功率为p1??15?i1??15?1??15w(发出)电流源的功率为p2??15?2??30w(发出)电阻的功率为p3?5?i2?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?8v2由于电流源的功率为p1??6?u??6?8??48w电阻的功率为p2?2?i2?2?42?32w外电路的功率为p3?2?u?2?8?16w且pk?13kp1p2p34832160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。
(b)1-10 电路如题1-10图所示,试求:(1)图(a)中,i1与uab;解:如下图(a)所示。
因为(a)i?10?2?0.9i15所以i1?2?20?2.222a0.99uab?4(i1?i)?4??20?2??8?0.889v991-19 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1000i1u020u0i1600i1u060005000整理得1000i1u0203000i1u00解得i1?5?10?3a?5ma,u0?15v。
题1-19图补充题:u1. 如图1所示电路,已知 i ?a , ab ? 16 v ,求电阻r。
/i4-16 用戴维南定理求图题4-11所示电路中流过20k Ω电阻的电流及a 点电压。
a U 解将电阻断开,间戴维南等效电路如图题解4-16所示。
20k Ω,a bk Ω60//3020120120(30120100)V 60V6030a OCR k k k U ==Ω+=×−+=+ 将电阻接到等效电源上,得20k Ω3360mA 1.5mA2020(2010 1.510100)V 70V ab a i U −==+=×××−=− 4-21 在用电压表测量电路的电压时,由于电压表要从被测电路分取电流,对被测电路有影响,故测得的数值不是实际的电压值。
如果用两个不同内险的电压表进行测量,则从两次测得的数据及电压表的内阻就可知道被测电压的实际值。
设对某电路用内阻为的电压表测量,测得的电压为45V ;若用内阻为510Ω5510×Ω的电压表测量,测得电压为30V 。
问实际的电压应为多少? 解将被测电路作为一含源二端网络,其开路电压,等效电阻OC U O R ,则有5OC 555o o OC OC 454OCo OC 4o 10451045104510(18090)V 90V 30510151051030510u R R u u u R u R ⎧×=⎪⎧+=−×⎪⎪⇒⇒=⎨⎨=×−×⎪⎪⎩××=⎪+×⎩−=4-28 求图题4-20所示电路的诺顿等效电路。
已知:12315,5,10,R R R =Ω=Ω=Ω。
10V,1A S S u i ==解对图题4-20所示电路,画出求短路电流和等效内阻的电路,如下图所示SC i对左图,因ab 间短路,故0,0i i α==,10A 0.5A 155SC i ==+ 对右图,由外加电源法,106ab R α=Ω− 4-30 电路如图题4-22所示。
第1章试题库一、填空题(建议较易填空每空0.5分,较难填空每空1分)1、电流所经过的路径叫做,通常由、和三部分组成。
2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类,其中电力系统的电路其主要功能是对发电厂发出的电能进行、和;电子技术的电路主要功能则是对电信号进行、、和。
3、实际电路元件的电特性而,理想电路元件的电特性则和。
无源二端理想电路元件包括元件、元件和元件。
4、由元件构成的、与实际电路相对应的电路称为,这类电路只适用参数元件构成的低、中频电路的分析。
5、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为电,大小和方向均随时间变化的电压和电流称为电,大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为电。
6、是电路中产生电流的根本原因,数值上等于电路中的差值。
7、具有相对性,其大小正负相对于电路参考点而言。
8、衡量电源力作功本领的物理量称为,它只存在于内部,其参考方向规定由电位指向电位,与的参考方向相反。
9、电流所做的功称为,其单位有和;单位时间内电流所做的功称为,其单位有和。
10、通常我们把负载上的电压、电流方向称作方向;而把电源上的电压和电流方向称为方向。
11、定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系,与电路的连接方式无关;定律则是反映了电路的整体规律,其中定律体现了电路中任意结点上汇集的所有的约束关系,定律体现了电路中任意回路上所有的约束关系,具有普遍性。
12、理想电压源输出的值恒定,输出的由它本身和外电路共同决定;理想电流源输出的值恒定,输出的由它本身和外电路共同决定。
13、电阻均为9Ω的Δ形电阻网络,若等效为Y形网络,各电阻的阻值应为Ω。
I A,内阻14、实际电压源模型“20V、1Ω”等效为电流源模型时,其电流源S=i R Ω。
15、直流电桥的平衡条件是 相等;负载上获得最大功率的条件是等于 ,获得的最大功率=min P 。
16、如果受控源所在电路没有独立源存在时,它仅仅是一个 元件,而当它的控制量不为零时,它相当于一个 。
第5章5.1选择题1、在关联参考方向下,R 、L 、C 三个元件的伏安关系可分别如( D )表示。
A. dtdi C u d i L u u Gu i C C tL L L R R =+==⎰ ,)(1)0( ,0ττ B. dtdi C u d i L u Ri u C C tL L R R =+==⎰ ,)(1 )0(u , 0L ττ C. ⎰+===tC C C L L R R d i C u u dt di L u Gi u 0)(1)0( , ,ττD. ⎰+===tC C C L L R R d i C u u dt di Lu Ri u 0)(1)0( , ,ττ 2、一阶电路的零输入响应是指( D )。
A. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路有外加激励作用B. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压V 0)0(≠-L u , 且电路无外加激励作用C. 电容电流A 0)0(≠-C i 或电感电压A 0)0(≠-L i , 且电路有外加激励作用D. 电容电压V 0)0(≠-C u 或电感电流A 0)0(≠-L i , 且电路无外加激励作用 3、若1C 、2C 两电容并联,则其等效电容C =( A )。
A. 21C C +B.2121C C C C +C.2121C C C C +D. 21C C4、已知电路如图x5.1 所示,电路原已稳定,开关闭合后电容电压的初始值)0(+C u 等 于( A )。
A. V 2-B. V 2C. V 6D. V 8图x5.1 选择题4图5、已知V 15)(τtC e t u -=,当s 2=t 时V 6=C u ,电路的时间常数τ等于( B )。
A. s 458.0B. s 18.2C. s 2.0D. s 1.06、二阶RLC 串联电路,当C L R 2____时,电路为欠阻尼情况;当CLR 2____时, 电路为临界阻尼情况( B )。
A. >、=B. <、=C. <、>D. >、<Cu5.2 填空题1. 若L 1 、L 2两电感串联,则其等效电感L=;把这两个电感并联,则等效电感L= 。
2. 一般情况下,电感的 电流 不能跃变,电容的 电压 不能跃变。
3. 在一阶RC 电路中,若C 不变,R 越大,则换路后过渡过程越 长 。
4. 二阶RLC 串联电路,当R < 2C L /时,电路为振荡放电;当R= 0 时,电路发生等幅振荡。
5. 如图x5.2示电路中,开关闭合前电路处于稳态,()+0u = -4 V ,+0d d t u C = 2×104 V/s 。
图x5.2 填空题5图6. R =1Ω和C =1F 的并联电路与电流源I S 接通。
若已知当I S =2A ()t ≥0,电容初始电压为1V 时,u t C ()为 t - ()t ≥0,则当激励I S 增大一倍(即I S A =4),而初始电压保持原值,t ≥0时u t C ()应为V )e 34(t --。
5.3 计算题1. 电路如图x5.3所示,(1)求图(a )中ab 端的等效电容;(2)求图(b )中ab 端的等效电感。
(a)(b)图x5.3 计算题1图解:(1)ab 两端的等效电容21L L +2121L L L L +10μF10μF10μF10μFab10μF aba b 6H6H6H6HFC ab μ610)101011011()101011011(10=+++++⨯=(2)ab 两端的等效电感2. 电路图x5.4(a )所示,电压源S u 波形如图x5.4(b )所示。
(1)求电容电流,并画出波形图;(2)求电容的储能,并画出电容储能随时间变化的曲线。
解:由图可知⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤-⨯<≤-<≤+⨯-<≤<≤⨯=s t t s t s t t s t s t t t u C μμμμμ87 4010575 553 2010531 510 105)(666⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤<≤<≤-<≤<≤==s t A s t st A s t s t A dt t du c t i c C μμμμμ87 1075 053 1031 010 10)()(HL ab1066)66(6)66(=+++⨯+=S u )(t i C -+F 2μ12345678910055V /S u ust /所以电流波形图为电容储能储能变化曲线为3.如图x5.5(a )所示电路,A 00=)(L i ,电压源S u 的波形如图x5.5(b )所示。
求当t =1s 、t =2s 、t =3s 、t =4s 时的电感电流i L 。
Su i -+(a ) (b )图x5.5 计算题3图解:电感电压与电流的关系为⎰+=tt d u L t i t 0)(1)()(i 0ζζ各时段,电感电压的表达式为μsμsW C 5.2⨯⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤⨯-<≤⨯<≤⨯-⨯<≤⨯<≤⨯==--s t s t st st s t s t s t t t C W u C C μμμμμμμ87 10 )8(2575 105.253 10)4(2531 105.210 1025)(21)t (625625622⎪⎩⎪⎨⎧>≥->≥≥≥=st s t s t s t s V V t u 34,401023,002,10)( 所以,t=1s 时,有 ⎰=-⨯==+=1015.2)]01(5.2[41010410)1(|V V t dt it=2s 时,有⎰=-⨯+=+=+=2115)]12(5.25.2[4105.210415.2)2(|V V t dt i t=3s 时,有⎰=+=3250415)3(V dt it=4s 时,有V t t dt t i 75.344024105)4010(415)4(||4343432=-⨯+=-+=⎰4. 如图x5.6所示S 闭合瞬间(t=0),求初始值u C (0+),、i C (0+)。
解:t=0-时,s 断开,等效电路如图x5.6(a)。
V V V u i c c 1002080)0( ,0)0(=+==--图x5.6 计算题4图t=0+时,s 闭合,等效电路如图x5.6(b)。
V u c 100)0()0(u c ==-+A u i c c 210)0(80)0(-=-=++80V SC+20V -+-Ω2Cu Ω105. 如图x5.7所示电路的暂态过程中, 求i L 的初始值,稳态值以及电路的时间常 数τ各等于多少?如R 1增大,电路的时间 常数τ如何变化?解: 当t=0-时,s 断开, 等效电路如图如图x5.7(a) 电路中的电流恒定不变 A i L 5.22210)0(=+=-由换路定理:当t=0+时,s 闭合,等效电路如图如图x5.7(b), 电路稳定后 , 在电路放电过程中时间常数,与R 1无关所以R 1增大,τ不变。
6. 如图x5.8已知:E=6V ,R 1=5Ω,R 2=4Ω, R 3=1Ω,开关S 闭合前电路处于稳态,t=0时 闭合开关S 。
求:换路瞬间的u L (0+)、i C (0+)。
解:当t=0-时,s 断开,电路处于稳态 等效电路如图x5.8(a)。
V i c 0)0(=-V R R R E u A R R E i L 1)0( ,1)0(313c 31=+⋅==+=--由换路定理:V u u A i i C C L L 1)0()0( ,1)0()0(====-+-+当t=0+时,s 闭合等效电路如图x5.8(a)。
Ai i L L 5.2)0()0(==-+5.02==R LτA i L 0)(=+∞A R u E i c c 25.1)0()0(2=-=++7. 如图x5.9所示电路,t=0时开关K 闭合, 求t ≥0时的u C (t)、i C (t)和i 3(t)。
已知: I S =5A ,R 1=10Ω,R 2=10Ω,R 3=5Ω,C=250μF , 开关闭合前电路已处于稳态。
解:当t=0-时,k 断开,电路处于稳态,等效电路 如图x5.9(a)。
由换路定理:当t=0+时,k 闭合,t=+∞时,电路 达到新的稳态,等效电路如图x5.9(b)。
电容两端的等效电阻:时间常数:VR i E u L L 5)0()0(3=-=++AI i s 5)0(3==-VR i u c 25)0()0(33==--0)0(=-c i Vu u C C 25)0()0(==-+A I R R R R i S 2)(32113=++=+∞Vi R 10)()(u 33C =+∞=+∞Ω=+=4//)(321R R R R eq SC R eq 310-==τ[]Ve e e u u u t u t t tC C C C 100010001510)1025(10)()0()()(---++=-+=+∞-++∞=τ8. 如图x5.10所示电路中,t=0时试用三要素 法求出t ≥0时的i L (t)和u L (t),并画出i L (t) 的波形。
(注:在开关动作前,电路已达稳态)。
解:当t=0-时,开关S1闭合,S2打开,电路 处于稳态,等效电路如图x5.10(a)。
得 A i L 10110)0(==- 由换路定理:当t=0+时,s1断开,s2闭合,达到新的稳态,等效电路如图5.10(b )。
根据图5.10(c )求等效电阻:)(t i L 的波形为A i i L L 10)0()0(==-+Ω=+⨯=12222eq R A i L 326)(==∞s R L eq 5.0==τtLe dt di L t u 27)(--=⋅=A e e i i i t i t t L L L L )73()]()0([)()(2--+=∞-++∞=τi L /A t/s10309. 如图题x5.11所示电路在t <0已处于稳 态,在t = 0时将开关S 由1切换至2,求: (1)换路后的电容电压)(t u C ; (2)t =20ms 时的电容元件的储能。
解:当t=0-时,开关S 在位置1,电路 处于稳态,等效电路如图x5.11(a)。
t=∞时等效电路如图x5.11(b)。
V 0)(=∞c ut=20ms 时:10.电路如图x5.12所示,电路原处 于稳态。
在t = 0时将开关S 由位置1合 向位置2,试求t ﹥0时i L (t )和i (t ), 并画出它们随时间变化的曲线。
54V )0()0(V5490150010001500)0(===⨯+=-+-c c c u u u 则0t V 54)0((t)s025.010505005001500//750025.06≥===⨯⨯==Ω==--+-ttc eq eq e e u u C R R ττW 0147.026.24105021)(21Wc(t)V26.245454(0.02)2628.0025.002.0=⨯⨯⨯======---t cu e eu cc解:t=0-时,电感相当于短路,等效电路如图x5.12(a):t →∞时,电感所在支路短路。