电路理论基础(陈希有)习题答案第二章
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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。
i答案10.1解:t ::: 0时,电容处于开路,故u C (0 _) = 10mA 2k 「- 20V 由换路定律得:u C (0 .) +(0”20V换路后一瞬间,两电阻为串联,总电压为 u C (0 )。
所以再由节点①的KCL 方程得:i C (0 ) =10mA -i 1(0 .)二(10-5)mA =5mA答案10.2解:t :::0时电容处于开路,电感处于短路,3门电阻与61电阻相并联,所以45V6i(0J3A ,L(0Ji(0」= 2A(5+8 + 6 3)0 6+36+3u C (0J =8 i(0J = 24V 由换路定律得:U C (0 ) 7C (0J =24V ,匚(0.) “L (0_)=2A由KVL 得开关电压:u(0 ) --U c (0 ) 8 匚(0 .)=(-24 8 2)V 8V答案10.3解:t ::: 0时电容处于开路,i =0 ,受控源源电压4i =0 ,所以U C (0 J =U C (0」=U 1(0」61.5V = 0.6V(9 6尸等效电阻i i (0 )=%(0 .) (2 2)k 」=5mA(b)所示。
R 段「4i (6 3)i容i时间常数二 R C 二 0 ・1st 0后电路为零输入响应,故电容电压为:u C (t)二 u C (0 ,)e~ =0.6e A0°V6“电阻电压为:“⑴工―6门 i 6门 ^C-dUc ^0.72e 10t V (t 0)dt答案10.43解:t :::0时电感处于短路,故L(0J= 39A=3A ,由换路定律得:6 + 3i L (0^i L (0J=3A求等效电阻的电路如图(b)所示。
等效电阻R 「6 •色卫=8」,时间常数.二L/R =0.5s6+3t 0后电路为零输入响应,故电感电流为i L (t) =i L (0 .)e^^ =3e 2t A (t _o ) 电感电压._2tu ,(t)二 L 匕二-24e V (t .0)dt31电阻电流为U 36C 汽L +U 1小2八i 3 2e A33「3「31电阻消耗的能量为:W3°= f 30i ;dt = f12/dt =12[-0.25ed=3W答案10.5解:由换路定律得i L (0.) “L (0」=0,达到稳态时电感处于短路,故LG) =20/4=5A求等效电阻的电路如图(b)所示。
2-2 (1)・求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等 效电阻R 曲解:先求开关K 断开后的等效电阻:R ah =(6 + 12)//(12 + 6)= 9Q再求开关K 闭合后的等效电阻:R lh =(6//12)+ (12//6)= 8Q2-2 (2)・求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等 效电阻R 曲解:先求开关K 断开后的等效电阻:心=4//(4 + 8)= 30再求开关K 闭合后的等效电阻:心严 4//4-2Q2-3-试求题图2—3所示电路的等效电阻解:bo180Q 300Q 1000 4000^=^1—1300Q 200Q 600Q160Q_______ ~~71300Q_____ I-----------------80Qa150Q160Qaobo_____ l -e-l ____ he-l ____ 卜3000I200011• ----------- r=J1000题图2-2(1)4Q题图2-2 (2)题图2-3 (a)(b)》a300Q_____—450Q9240QI80Qtit -------------360Q240Q心二2400〃3600 = 1440ahbo67 0bo题图2-3 (b)解:60Q20060Qbo180Q180Q240Qt ------- X24()0 360020040Q20040QE—<_Z]_I60Q200200 20Q60Q10Q600bo6003()0心=40Q2-25 (1)・求图示电路a、b两点间的等效电阻R ahO解:在图中画一条垂线,使左右两边对称,参见图中虚线所示。
显然虚线为等位线,没有电流流过,故图中电阻可去掉,其等效电阻为:R ah =[(8 + 8)//(8 + 8)]//8 = 4Q2-25 (2)・求图示电路a、b两点间的等效电阻R ah o题图2-25 (1) 解:此题与上题相同,只是其中电阻的阻值不同,但仍保持其对称性。
答案10.1解:0<t时,电容处于开路,故V 20k 2m A 10)0(=Ω⨯=-C u由换路定律得:V 20)0()0(==-+C C u u换路后一瞬间,两电阻为串联,总电压为)0(+C u 。
所以m A 5k )22()0()0(1=Ω+=++C u i再由节点①的KCL 方程得:m A5m A )510()0(m A 10)0(1=-=-=++i i C答案10.2解:0<t时电容处于开路,电感处于短路,Ω3电阻与Ω6电阻相并联,所以A3)363685(V45)0(=Ω+⨯++=-i,A 2)0(366)0(=⨯+=--i i LV 24)0(8)0(=⨯=--i u C由换路定律得:V24)0()0(==-+C C u u ,A 2)0()0(==-+L L i i由KVL 得开关电压:V8V )2824()0(8)0()0(-=⨯+-=⨯+-=+++L C i u u答案10.3解:0<t 时电容处于开路,0=i ,受控源源电压04=i ,所以V 6.0V 5.1)69(6)0()0()0(1=⨯Ω+Ω===--+u u u C C>t 时,求等效电阻的电路如图(b)所示。
等效电阻Ω=++-==5)36(4i ii i i u R 时间常数s 1.0i ==C R τ0>t 后电路为零输入响应,故电容电压为:V e 6.0e )0()(10/t t C C u t u --+==τΩ6电阻电压为:V e 72.0)d d (66)(101t Ctu Ci t u -=-⨯Ω-=⨯Ω-=)0(>t答案10.4 解:<t 时电感处于短路,故A 3A 9363)0(=⨯+=-L i ,由换路定律得: A 3)0()0(==-+L L i i求等效电阻的电路如图(b)所示。
(b)等效电阻Ω=+⨯+=836366i R ,时间常数s 5.0/i ==R L τ 0>t 后电路为零输入响应,故电感电流为 A e 3e )0()(2/t t L L i t i --+==τ)0(≥t电感电压V e 24d d )(21t Lti Lt u --==)0(>t Ω3电阻电流为A e 23632133t L u i u i --=Ω+⨯Ω=Ω=Ω3电阻消耗的能量为:W3]e 25.0[1212304040233=-==Ω=∞-∞-∞Ω⎰⎰t t dt e dt i W答案10.5解:由换路定律得0)0()0(==-+L L i i ,达到稳态时电感处于短路,故A 54/20)(==∞L i求等效电阻的电路如图(b)所示。
习题22.1选择题(1)C (2)D (3)A (4)C (5)B (6)C2.2简答题(1)因为P 1=100W I s2=-4A所以U s2=50VI 1=10A I r2=5AI A =2-(10-4+5)=-9A(2)11101020111136152020R =+=+=++ 所以i=6020=3 i 1+i 2=330 i 1=15i 2i 2=2i 1i 1=1 i 2 =2i 1’=i 2’i 1’=(60-30)/20=1.5i 1+I=i 1’所以I=0.5A(3) ①有三个电容组成一个网络时有SCU(s)+SCU 1(s)=SC ’U(s)得 C ’=3/2C依次 可得如图所示输入端电容Ci=(n+1)/2(n 为电容所组成的网孔数) ②同理可得 Ri =2/(n+1) (n 为电阻所组成的网孔数)(4) L=L 11+L 22+2 M =16H(5) 设放大器副端电压为U 3 电流为i 2 正端为i 1 从R 1,R 2端流出得电流为i 则有图可得U 3=0, i 1=i 2=001212+=fU U U i R R R =- 所以01212ff R R U U U R R =--R f /R 1=4 R f /R 2=7由此得R 1=2.5K Ω,R 2=10/7(K Ω)(6)设理想变压器输入端线圈电压为U1,输出端线圈电压为U2 有n 1/u 1= n 2/u 2得 u 1=(n 1/n 2)×u 2=3u 2n 1i 1+n 2i 2=0得 i 1=-(1/3)i 2Ri =U/i 1=4i 1+U 1=4+(3U 2)/(-1/3 i 2)=4-9×(-23/3)=73 K Ω2.3(1)LTI ,双向、单调、有源电阻(2)非线性、时变、单调、有源电阻(3)非线性时不变、单调、单向、有源电容(4)非线性、时不变、单向、流控、有源电感(5)非线性、时不变、有向、有源电感、单调(6)非线性、时不变、单调、单向、有源电阻(7)非线性、时不变、压控、单向、无源电(电流)(8)非线性、时不变、单调、单向、有源电容(9)非线性、时不变、单调、有源电阻(10)非线性、时不变、单调、流控、有源电阻(11)非线性、时不变、荷控、有源电容(12)非线性、时不变、单调、有源电阻2.4①2121U ()U ()1 ()()2t t L di t di t dt dt=== ∴元件1 为电感 ②又2L C 1(0)(0)(0)25(0)252C W W W CU =+=+= 故Uc(0)=0,i 1(0)=i 1(t)t =0= -10A.设元件2 为电阻,则(0)(0) 1.5(0)C L U U R i --==Ω ③元件3 为电容,2111()(0)()(1010)0t t C C t U t U i d e e C Cττ--==-+⎰ 由KVL 又可得:Uc(t)=-U L (t)-U R (t)= -10e-t+10e-2t比较两式系数得C=1F .2.52.6(a )P R =34 (w),P v =32 (w),P 1= -2(w ),消耗功率来源于电流源。
答案3.1解:应用置换定理,将电阻R 支路用0.5A I =电流源代替,电路如图电流源代替,电路如图(b)(b)(b)所示。
所示。
所示。
I2W 4-+UW1W 5.4V6W 3(b)0.5A ①②对电路列节点电压方程:对电路列节点电压方程:1212(1)0.5A 44n n I U U +W ´-=-W W12116V (1)3 4.5 4.5n n U U -+W ++´=W W W0.5A I = 解得解得11V n U = 则12n U R I==W 答案3.2解:解:(a )本题考虑到电桥平衡,再利用叠加定理,计算非常简单。
(1)3V 电压源单独作用电压源单独作用,,如图如图(a-1)(a-1)(a-1)、、(a-2)(a-2)所示。
所示。
所示。
W 2W 6W 1W3W)3/1(V3'I '1I 8W4WW)3/1(V3'I '1I (a-1)(a-2)由图由图(a-2)(a-2)(a-2)可得可得可得'3V 1A 148348I ==´W +W + 由分流公式得:由分流公式得:''182A 483I IW =-´=-W +W (2)1A 电流源单独作用,如图电流源单独作用,如图(a-3)(a-3)(a-3)所示。
所示。
所示。
(a-3)W 2W 6W 1W3W)3/1("I "1IA1考虑到电桥平衡,考虑到电桥平衡, "0I =, 在由分流公式得:在由分流公式得: "1131A A 134I =-´=-+ (3)叠加:)叠加:'"1A I I I =+='"11117/12A I I I =+=-2111 2.007WP I W =´=(b )(1)4V 电压源单独作用,如图电压源单独作用,如图(b-1)(b-1)(b-1)所示。
电路理论教程答案陈希有【篇一:《电路理论基础》(第三版陈希有)习题答案第一章】电路电流的参考方向是从a指向b。
当时间t2s时电流从a流向b,与参考方向相同,电流为正值;当t2s时电流从b流向a,与参考方向相反,电流为负值。
所以电流i的数学表达式为2a t?2s? i??-3at?2s ?答案1.2解:当t?0时u(0)?(5?9e0)v??4v0其真实极性与参考方向相反,即b为高电位端,a为低电位端;当t??时u(?)?(5?9e??)v?5v0其真实极性与参考方向相同,即a为高电位端,b为低电位端。
答案1.3解:(a)元件a电压和电流为关联参考方向。
元件a消耗的功率为pa?uaia则ua?pa10w??5v ia2a真实方向与参考方向相同。
(b) 元件b电压和电流为关联参考方向。
元件b消耗的功率为pb?ubib则ib?pb?10w1a ub10v真实方向与参考方向相反。
(c) 元件c电压和电流为非关联参考方向。
元件c发出的功率为pc?ucic则uc?pc?10w10v ic1a真实方向与参考方向相反。
答案1.4解:对节点列kcl方程节点③: i4?2a?3a?0,得i4?2a?3a=5a节点④: ?i3?i4?8a?0,得i3??i4?8a?3a节点①: ?i2?i3?1a?0,得i2?i3?1a?4a节点⑤: ?i1?i2?3a?8a?0,得i1?i2?3a?8a??1a若只求i2,可做闭合面如图(b)所示,对其列kcl方程,得 i28a-3a+1a-2a0解得i2?8a?3a?1a?2a?4a答案1.5解:如下图所示(1)由kcl方程得节点①:i1??2a?1a??3a节点②:i4?i1?1a??2a节点③:i3?i4?1a??1a节点④:i2??1a?i3?0若已知电流减少一个,不能求出全部未知电流。
(2)由kvl方程得回路l1:u14?u12?u23?u34?19v回路l2:u15?u14?u45?19v-7v=12v回路l3:u52?u51?u12??12v+5v=-7v回路l4:u53?u54?u43?7v?8v??1v若已知支路电压减少一个,不能求出全部未知电压。
答案12.1解:分别对节点①和右边回路列KCL 与KVL 方程:Cq u u i i qi C L L R C C /===--==ψ将各元件方程代入上式得非线性状态方程:C q C q f f q/)/()(21=--=ψψ方程中不明显含有时间变量t ,因此是自治的。
答案12.2解:分别对节点①、②列KCL 方程: 节点①:=1i 321S 1/)(R u u i q--= 节点②:=2i 423212//)(R u R u u q--= 将)(),(222111q f u q f u == 代入上述方程,整理得状态方程:⎩⎨⎧+-=++-=)/())((/)(/)(/)(4343223112S 3223111R R R R q f R q f q i R q f R q f q答案12.3解:分别对节点①列KCL 方程和图示回路列KVL 方程得:⎩⎨⎧-=-=(2)(1) /323321u u R u i qS ψ 3u 为非状态变量,须消去。
由节点①的KCL 方程得:0413332432=-++-=++-R u u R u i i i i 解得)/()]()([)/()(433224114332413R R R f R q f R R R i R u u ++=++=ψ 将)(111q f u =、)(222ψf i = 及3u 代入式(1)、(2)整理得:⎩⎨⎧++-+-=+++-=Su R R R R f R R R q f R R R f R R q f q)/()()/()()/()()/()(4343224331124332243111ψψψ 答案12.4解:由KVL 列出电路的微分方程:=L u )(sin )(d d 3t R u Ri tS ωβψαψ+-=+-= 前向欧拉法迭代公式:)](sin )([31k k k k t R h ωβψαψψ+-+=+后向欧拉法迭代公式:)](sin )([1311++++-+=k k k k t R h ωβψαψψ梯形法迭代公式:)](sin )()(sin )([5.013131++++-+-+=k k k k k k t R t R h ωβψαωβψαψψ答案12.5解:由图(a)得:tu C u U t C t u Ci R R C R d d )(d dd d S -=-== (1) 由式(1)可知,当0>R i 时,0d d <t u R ,R u 单调减小;当0<R i 时,0d d >tuR ,R u 单调增加。
陈希有电路理论教程答案【篇一:电路理论基础课后答案(哈工大陈希有)第12章】图题12.1解:分别对节点①和右边回路列kcl与kvl方程:?iq?ir?ilc?c??u???u?q/clc将各元件方程代入上式得非线性状态方程:??q?f(?)?f(q/c)12???q/c方程中不明显含有时间变量t,因此是自治的。
题12.2图示电路,设u,列出状态方程。
?f(q),u?f(q)111222r图题12.2r4解:分别对节点①、②列kcl方程:节点①:??i?(u?u)/ri1?q 1s123节点②:??(u?u)/r?u/ri2?q 212324将u?f(q),u?f(q)111222代入上述方程,整理得状态方程:?q??f(q)/r?f(q)/r?i?1113223s??q?f(q)/r?f(q)(r?r)/(rr)2113223434?题12.322出电路的状态方程。
uu1解:分别对节点①列kcl方程和图示回路列kvl方程得:图题12.3?qiu (1)?1?2?3/r3????u?u(2)?2s3u3为非状态变量,须消去。
由节点①的kcl方程得:u?u3u31?i?i?i??i?0 2342rr34解得u?(u?ri)r/(r?r)?[f(q)?rf()]r/(r?r) 314233411422334将?及u3代入式(1)、(2)整理得:?q??f(q)/(r?r)?f()r/(r?r)?1113422334????f(q)r/(r?r)?f()rr/(r?r)?u211334223434s????题12.4,试分别写出用前向欧拉法、后向欧拉法和梯形法计算响?sin(?t) us图题12.4l解:由kvl列出电路的微分方程:ul?d???ri?u??)??sin(?t) sdt前向欧拉法迭代公式:????h[?)??sin(?t)]k?1kkk后向欧拉法迭代公式:????h[?)??sin(?t)]k?1kk?1k?1梯形法迭代公式:????0.5[)??(?t))??sin(?t)]k?1kkkk?1k?1题12.5?1f,u(0)?7v,u?10v电路及非线性电阻的电压电流关系如图所示。
电路理论基础习题答案第一章1-1. (a)、(b)吸收10W ;(c)、(d)发出10W. 1-2. –1A; –10V; –1A; – 4mW.1-3. –0.5A; –6V; –15e –tV; 1.75cos2t A; 3Ω; 1.8cos 22t W.1-4. u =104 i ; u = -104 i ; u =2000i ; u = -104 i ;1-5.1-6. 0.1A. 1-7.1-8. 2F; 4C; 0; 4J. 1-9. 9.6V,0.192W, 1.152mJ; 16V, 0, 3.2mJ. 1-10. 1– e-106 tA , t >0 取s .1-11. 3H, 6(1– t )2 J; 3mH, 6(1–1000 t ) 2 mJ;1-12. 0.4F, 0 .1-13. 供12W; 吸40W;吸2W; (2V)供26W, (5A)吸10W.1-14. –40V, –1mA; –50V, –1mA; 50V, 1mA. 1-15. 0.5A,1W; 2A,4W; –1A, –2W; 1A,2W.1-16. 10V,50W;50V,250W;–3V,–15W;2V,10W. 1-17. (a)2V;R 耗4/3W;U S : –2/3W, I S : 2W; (b) –3V; R 耗3W; U S : –2W, I S :5W; (c)2V,–3V; R 耗4W;3W;U S :2W, I S :5W; 1-18. 24V, 发72W; 3A, 吸15W;24V 电压源; 3A ↓电流源或5/3Ω电阻. 1-19. 0,U S /R L ,U S ;U S /R 1 ,U S /R 1 , –U S R f /R 1 . 1-20. 6A, 4A, 2A, 1A, 4A; 8V, –10V, 18V. 1-21. K 打开:(a)0, 0, 0; (b)10V, 0, 10V; (c)10V,10V,0; K 闭合: (a)10V,4V,6V; (b)4V,4V,0; (c)4V,0,4V; 1-22. 2V; 7V; 3.25V; 2V. 1-23. 10Ω.1-24. 14V.1-25. –2.333V, 1.333A; 0.4V, 0.8A.1-26. 12V, 2A, –48W; –6V, 3A, –54W . ※第二章2-1. 2.5Ω; 1.6R ; 8/3Ω; 0.5R ; 4Ω; 1.448Ω; . R /8; 1.5Ω; 1.269Ω; 40Ω; 14Ω. 2-2. 11.11Ω; 8Ω; 12.5Ω. 2-3. 1.618Ω.2-4. 400V;363.6V;I A =.5A, 电流表及滑线电阻损坏. 2-6. 5k Ω. 2-7. 0.75Ω.2-8. 10/3A,1.2Ω;–5V,3Ω; 8V,4Ω; 0.5A,30/11Ω. 2-9. 1A,2Ω; 5V,2Ω; 2A; 2A; 2A,6Ω. 2-10. –75mA; –0.5A. 2-11. 6Ω; 7.5Ω; 0; 2.1Ω. 2-12. 4Ω; 1.5Ω; 2k Ω. 2-13. 5.333A; 4.286A. 2-14. (a) –1 A ↓; (b) –2 A ↓, 吸20W. 2-16. 3A. 2-17. 7.33V. 2-18. 86.76W. 2-19. 1V, 4W. 2-20. 64W.2-21. 15A, 11A, 17A. 2-23. 7V, 3A; 8V,1A. 2-24. 4V, 2.5V, 2V. 2-26. 60V. 2-27. 4.5V. 2-28. –18V.2-29. 原构成无解的矛盾方程组; (改后)4V,10V. 2-30. 3.33 k , 50 k . 2-31. R 3 (R 1 +R 2 ) i S /R 1 . 2-32. 可证明 I L =- u S /R 3 . 2-33. –2 ; 4 .2-34. (u S1 + u S2 + u S3 )/3 . ※第三章3-1. –1+9=8V; 6+9=15V; sin t +0.2 e – t V. 3-2. 155V. 3-3. 190mA. 3-4. 1.8倍.3-5. 左供52W, 右供78W. 3-6. 1; 1A; 0.75A.3-7. 3A; 1.33mA; 1.5mA; 2/3A; 2A.iA 0 s 1 12 3 1-e -t t 0 t ms imA 4 10 0 t ms p mW 4 100 2 25 i , A 0.4 .75 t 0 .25 1.25 ms -0.4 (d) u , V 80 0 10-20 t , ms(f ) u , V 1000 10 t , ms (e)p (W) 100 1 2 t (s) -10编辑版word3-8. 20V, –75.38V.3-9. –1A; 2A; –17.3mA. 3-10. 5V, 20; –2V, 4. 3-12. 4.6. 3-13. 2V; 0.5A. 3-14. 10V, 5k .3-15. 4/3, 75W; 4/3, 4.69W. 3-16. 1, 2.25W. 3-18. 50. 3-19. 0.2A. 3-20. 1A. 3-21. 1.6V. 3-22. 4A; –2A. 3-23. 23.6V; 5A,10V. 3-24. 52V. ※第四章4-1. 141.1V, 100V, 50Hz, 0.02s,0o , –120o ; 120 o.4-2. 7.07/0 o A, 1/–45 o A, 18.75/–40.9 oA. 4-3. 3mU , 7.75mA .4-4. 10/53.13oA, 10/126.87oA, 10/–126.87oA,10/–53.13oA ;各瞬时表达式略。