李瀚荪《电路分析基础》(第4版)课后习题详解-第10章 频率响应 多频正弦稳态电路【圣才出品】

解：
（1）
，u
和 i 波形相同，但最大值、最小值并不同时发生。
5-2 考虑漏电现象，电容器可以用一个电容 C 与漏电阻 R 并联的电路作为模型。若某 电容器的模型中 C=0.1μF，R=150kΩ，外施电压如图 5-1 所示，试绘出电容器电流的波形。
图 5-1
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解： （1）
当 0<t<1s 时，
图 5-9
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（3）如 t 单位改为 ms 则
5-9 2mH 电感的电压如图 5-10 示，已知：i=0、t<－5ms。 （1）试绘出－5ms<t<20ms 期间电感电流波形（设电流、电压为关联参考方向）； （2）在什么时刻电感中的储能为最大？储能的最大值是多少？ （3）绘 t≥0 时该电感的等效电路。

解：
图 5-2
波形如图 5-2 所示。
5-3 0.1F 电容的电流如图 5-2 所示，若 u（0）=0，试绘出电容电压的波形。 解：
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波形如图 5-3 所示。
图 5-3 §5-3 电容电压的连续性质和记忆性质 5-4 流过 1.25μF 电容的电流波形（对所有 t）如图 5-4 所示，求 t＞－1s，t＞0 和 t ＞2s 时电容的等效电路。又，t=0＋时等效电路如何？
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电压均为零。
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（4）t=0＋时，等效电路为 16V 电压源。

(2) 谐振现象
10-22
内因与外因的碰撞！若外施正弦激励的频率与电路 的谐振频率一致，电路将做出强烈反应——谐振现象。 例题
u S 10 2 cos( 2000t ) V，求
2Ω
a 10uF
i、 u C、 u L 。
uc
+
us
uL
-
-
i
+
+
25mH
b
解
作出 2000 rad/s 的相量模型
p (i1 i 2 ) 2 R i1 R i 2 R 2i1i 2 R
2 2
us1
+
∴瞬时功率 p p1 p 2 如果p为周期函数，周期为T，则一周期平均功率
1 P T
-
-
us2

T
0
2R T pdt P1 P2 i1i2 dt 0 T
若

T
0
i1i 2 dt 0
(10-14)
（2）策动点函数— 响应、激励在同一端口
10-5
输入阻抗、导纳，即策动点函数—响应、激励在同一端口。 例题 求图所示RC并联电路的输入阻抗函数 Z(j ω ) 。

+
u
解
R
R
c
-
R
jωc
1
1 R R j C Z ( j ) arctan( RC ) Z ( j ) ( ) 2 1 1 jRC 1 (RC ) R j C
（3）转移函数— 响应、激励不在同一端口 例题
+
10-8
求图所示电路的转移函数
解
+
U U 2 1

U 2 / U1
解：先画出相量模型，如图(b)所示。
10-3 正弦稳态网络函数
外加电压源 U1 ，列出节点方程：
解得

2 R

j2C
U
C

U1 R

jCU 2

0


jCU C


1 R

jC
U
2

gmU
C
U2 U1

Rgm jCR 2 R2 2C2 j4CR
网络函数的定义和分类
动态电路在频率为ω的单一正弦激励 下，正弦稳态响应(输出)相量与激励 (输入)相量之比，称为正弦稳态的网 络函数，记为H(jω)，即
H ( j)
响应相量 激励相量
相量可以为振幅或有效值相量，激励是独立电压源或独立 电流源，响应是感兴趣的某个电压或电流。
10-3 正弦稳态网络函数
P125 例10-5 如图所示，求解流过电时域表达式后，再相加进行求解。
10-4 正弦稳态的叠加
10-3 正弦稳态网络函数
P119 例10-3 RC低通电路 求图中所示RC电路的电压转移函
数 Hu U2 /U1 ，并绘出幅频特性曲线和相频特性曲线。若输
入电压 u1 2.5 2 cos(500t 30o )V ，试求输出电压u2，
已知τ=RC=10-3s。
R
解：Hu

U 2 U1

3
5
2）激励为多个不同频率的正弦波
动态电路的频率特性在电子和通信工程中得到了广 泛应用，常用来实现滤波、选频、移相等功能。
10-2 再论阻抗和导纳
阻抗和导纳
单口网络在正弦稳态时的响应特性可由其输入阻抗或导 纳来描述。

R2 R2Biblioteka jL2 jL2
ZL
ZL


jM
2
U1
I2

R2
jMI1 jL2
ZL
Zi
U1 I1

R1
j
L1

2M
Z22
2
Z11 Zref
11-3 空心变压器电路的分析 反映阻抗
式中Z11= R1+jL1是初级
回路阻抗，Zref是次级回 路在初级回路的反映阻抗
L L1 L2 2M
11-2 耦合电感的VCR 耦合系数
互感的测量方法：
L顺 L1 L2 2M L反 L1 L2 2M
* 顺接一次，反接一次，就可以测出互感：
M L顺 L反 4
11-2 耦合电感的VCR 耦合系数
耦合电感的并联
同名端在同侧
i
u

L1
di1 dt
11-1 基本概念
自感
电流、磁链、电压
关联参考方向 （右手螺旋法则） 自感电压
Li u d
dt
u L di dt
磁通链(t)＝N(t)
i (t)
+ u (t) -
i
Ψ
+
u (t)
-
11-1 基本概念
耦合电感
Ψ M N221 Mi1
M：互感系数
互感感应电压方向1’指向2’
Lab

L1
M

M (L2 M ) M L2 M

L1

M2 L2
也可将耦合电感 a、c两端相连，进行求解。

电路分析典型习题与解答目录第一章：集总参数电路中电压、电流的约束关系................... 错误!未定义书签。

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第二章网孔分析与节点分析.................................... 错误!未定义书签。

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第三章叠加方法与网络函数.................................... 错误!未定义书签。

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第四章分解方法与单口网络.................................... 错误!未定义书签。

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应用电阻串并联等效， 得电流 21
I1 3 / /6 12 / /6 1 3A
再应用电阻并联分流公式， 得
I2

6 3
6
I1

2 3
3

2A
24
第１章 电路基本概念
I3

6 12
6
I1

13 3
1A
对节点a应用KCL， I=I2－I3=2－1=1 A
解答 题解1.7(c)图所示电路时， 不要设很多支路电流 建立很多的KCL、 KVL方程组， 然后联立求解。 这样求解 的思路能求解正确， 但费时费力， 不如应用串并联等效求 解简便。
所以
I 6 2 4A 2
20
第１章 电路基本概念
题解1.7图
21
第１章 电路基本概念 图（b）电路中， 设电流I1节点a及回路A， 如题解1.7图
（b）所示。 对节点a列写KCL方程， I1=1+I
对回路A列写KVL方程， －1+1×I+1×(I+1)=0
I=0
22
第１章 电路基本概念 当然， 本问亦可先将1 Ω电阻与1 V电压源的串联互换等
24
24 10 A
[8 / /8 2] / /[4 / /4 2] 2.4
再应用电阻并联分流公式， 得电流
因I与Us参考方向非关联， 所以电压源Us Ps=UsI=15×3=45 W
32
第１章 电路基本概念 1.10 求图示各电路中的电流I。
题解1.10图
33
第１章 电路基本概念 解 图(a)：
I
100
2A
[50 / /50 6 / /30] / /60 / /20 40

时，uX 是多少？（2）若所示网
络 N 含有一个电源，当
时，uX＝－40V；所有（1）年的数据仍有效。求：当
Байду номын сангаас
时，uX 是多少？
图 3-14 解： （1）设 iS1＝1 A 能产生 uX 为 a，而 iS2＝1A 能产生 uX 为 b，则可列出方程
解得
则
（2）设当 N 内含电源
能产生 uX 为 c，则可列出方程
3-5 电路如图 3-6 所示，试求转移电阻
已知 g＝2S。
图 3-6 解：为找到 U0 和 is 的关系，只要列出节点方程
整理得
所以
§3-2 叠加原理 3-6 电路如图 3-7 所示，用叠加原理求 iX。
图 3-7
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所以 （2）应用线性电路的比例性
3-3 （1）求图 3-4（a）所示网络的转移电压比
，设所有电阻均为 1Ω。
（2）某同学认为图 3-4（a）所示网络可看成是网络级联而成，若以
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分别表示
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台
第 k 节网络的输入和输出，则
解得
网络函数 H 反映出 i 与 is 的比例性。当
时
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当
时
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3-2 电路如图 3-3 所示，（1）若
u2。
10V，求 u2。
，求 i1 及 us；（2）若 10V,求
图 3-3 解： （1）应从输出端向输人端计算，标出节点编号，应用分压、分流关系可得

第12章　拉普拉斯变换在电路分析中的应用
§12-1　拉普拉斯变换及其几个基本性质
12-1　RC 串联电路t ＝0时与10 V 电压源接通，已知R ＝2MΩ、C ＝1μF，试用拉氏变换法求电流i （t ）和电容电压M 。

（t ）， t≥0。

已知u C （0－）＝0。

解：电路如图
12-1（a ）所示，画出电路的
s 域模型如图
12-1（b
）所示，可得（s ）的反变换为
比较系数得
解得
所以
U （s ）的反变换为
图12-1
12-2　RL 并联电路如图
12-2所示，已知
试用拉氏变换法求u （t ），
t≥0。

图
12-2
图12-3
解：画出电路的s 域模型如图12-3所示。

列出方程
反变换得。

12-3　t≥0
时电路如图12-4所示，已知，试求
图
12-4
图12-5
解：方法一：画出电路的s域模型如图12-5所示。

列出方程
所以
解得反变换得
方法二：用戴维南定理。

在图12-5中，断开电容支路，得接上电容支路，得以下与方法一相同。

12-4　电路如图12-6所示，
t ＝0时开关打开，求。

图12-6
图12-7
解：画出电路的s 域模型如图12-7所示。

可列出方程
反变换得
§12-2　反拉普拉斯变换
——赫维赛德展开定理
12-5　求若F （s ）为：
解：
所以
F （s ）为假分式，不能直接使用赫维赛德定理。

用长除法，得对真分式部分有
所以。

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）。

2023电路分析基础第四版下册(李瀚荪著)课后答案下载电路分析基础第四版下册(李瀚荪著)内容简介下册第三篇动态电路的相量分析法和s域分析法第八章阻抗和导纳8—1 变换方法的概念8—2 复数8—3 振幅相量8—4 相量的线性性质和基尔霍夫定律的相量形式8—5 三种基本电路元件VCR的相量形式8—6 VCR相量形式的统一——阻抗和导纳的引入8—7 弦稳态电路与电阻电路分析方法的类比——相量模型的引入8—8 正弦稳态混联电路的分析8—9 相量模型的网孔分析和节点分析8—10 相量模型的等效8—11 有效值有效值相量8—12 两类特殊问题相量图法习题第九章正弦稳态功率和能量三相电路 9—1 基本概念9—2 电阻的平均功率9—3 电感、电容的平均储能9—4 单口网络的`平均功率9—5 单口网络的无功功率9—6 复功率复功率守恒9—7 弦稳态最大功率传递定理9—8 三相电路习题第十章频率响应多频正弦稳态电路 10一1 基本概念10—2 再论阻抗和导纳10—3 正弦稳态网络函数10—4 正弦稳态的叠加10—5 平均功率的叠加10—6 R1C电路的谐振习题第十一章耦合电感和理想变压器11—1 基本概念11—2 耦合电感的VCR耦合系数11—3 空心变压器电路的分析反映阻抗11—4 耦合电感的去耦等效电路11—5 理想变压器的VCR11—6 理想变压器的阻抗变换性质11—7 理想变压器的实现11—8 铁心变压器的模型习题第十二章拉普拉斯变换在电路分析中的应用 12一1 拉普拉斯变换及其几个基本性质12—2 反拉普拉斯变换——赫维赛德展开定理 12—3 零状态分析12—4 网络函数和冲激响应12—5 线性时不变电路的叠加公式习题附录A 复习、检查用题附录B 复习大纲部分习题答案(下册)索引结束语电路分析基础第四版下册(李瀚荪著)目录《电路分析基础》(下高等学校教材)第4版下册讲授动态电路的相量分析法和s域分析法。

具体内容有：阻抗和导纳、正弦稳态功率和能量/三相电路、频率响应/多频正弦稳态电路、耦合电感和理想变压器、拉普拉斯变换在电路分析中的应用。

第4章　分解方法及单口网络§4-2　单口网络的电压电流关系4-1　求图4-1所示单口网络的VCR。

图4-1解：标出端口u和i，电压u可认为是外施电压源电压，i流出网络，指向外施电源正极。

用网孔法列出电路方程。

设网孔电流和i均为顺时针方向。

找出i和u的关系得u＝－12.5i＋11.25 （1）如i指向网络内部，则u＝12.5i＋11.25 （2）u、i的单位分别为V、A。

列网孔方程就是如此规定的。

4-2　试用外施电源法求图4-2所示含源单口网络的VCR，并绘出伏安特性曲线。

图4-2解：图中u可认为是外施电压源的电压。

根据图中所示i的参考方向，可列出u＝（3 Ω）i＋（6 Ω）（i＋5 A）＋20 V＝（3 Ω＋6 Ω）i＋（6 Ω）（5 A）＋20 V＝（9 Ω）i＋50 V伏安特性曲线是条直线。

i＝0时u＝50 V，即u轴截距为50；u＝0时，即i轴截距为4-3　试求图4-3所示电路的VCR。

图4-3解：施加电压源u于a、b两端，由KVL和KCL，可得§4-3　单口网络的置换——置换定理4-4　在图4-4所示电路中已知N的VCR为5u＝4i＋5，试求电路中各支路电流。

图4-4解：分割出图4-4所示虚线框内电路，设外施电压为u，为求其VCR，可列出节点方程整理得VCRu＝2－1.2i以之与N的VCR联立可解出i，即5（2－1.2i）＝4i＋5解得i＝0.5 A，u＝1.4 V以1.4 V电压源置换N，可简便地估计到N存在的影响，由此可得4-5　试设法利用置换定理求解图4-5所示电路中的电压何处划分为好？置换时用电压源还是电流源为好？图4-5图4-6解：试从图4-6的虚线处将电路划分成两部分，对网络有整理得15u＝117－14i（1）对网络有 联立（1）、（2）两式解得i＝3 A。

用3 A电流源置换较为方便，置换后利用分流关系，可得4-6　电路如图4-7（a）所示，网络N的VCR如图4-7（b）所示，求u和i，并求流过两线性电阻的电流。

8-3 振幅相量
P8
★ 由于已知振幅Fm ，
角频率ω
和
初相 ，
就能完全确定一个正弦波，
称它们为正弦波的三特征。
例2 已知正弦电压的振幅为10伏，周 期为100ms，初相为/6。试写出正弦 电压的函数表达式和画出波形图。
解：角频率


2
T
2
100 103

20
rad/s
函数表达式为
Im
b
A
|A|

O
a Re
A a jb
A | A | e j | A |
A | A | cos j | A | sin
代数式 指数式（极坐标式） 三角函数式
8-2 复数
几种表示法的关系：
A=a+jb
A=|A|ej =|A|
直角坐标表示 极坐标表示
Im b |A|
Re[Fme je jt ] Re[Fme jt ]
Fm Fmej Fm
f (t) Fm cos( t )Fm Fm
可见，一个按正弦规律变化的电压和电 流，可以用一个相量(复常数)来表示。 已知正弦量的时间表达式，可得相应的 相量。反过来，已知电压电流相量，也 就知道正弦电压电流的振幅和初相，再 加上角频率，就能写出正弦电压电流的 时间表达式(两者存在一一对应关系)。 即
8-3 振幅相量
正弦量的相量表示
因同频的正弦量相加仍得到同频的正弦量，所以，只 要确定初相位和振幅就行了。
引入欧拉公式
e jt cos(t) j sin(t)
cos(t) Re{e jt}
正弦量
复数
8-3 振幅相量

图 2-15
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台
解：由图 2-15 可知，该电路有 3 个独立节点，计有 3 个节点电压
和 ，但
故得
解得
U1＝2 V
2-15 若节点方程为
试绘出最简单的电路。 解：由方程可知电路有 3 个节点和 1 个参考点，先画互电阻，再考虑自电阻，最后添 上电流源，画得电路如图 2-16 所示。
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解得
未求解，对计算受控源功率无关。 受控源电压：
受控源功率： （24 V）（28 A）＝672 W
由于功率是按电压、电流的关联参考方向计算的，答案为正值，表明吸收功率，即受 控源吸收的功率 672 W。
§2-2 互易定理
解得
u＝2 V
2-12 电路如图 2-12 所示，试用节点分析求各支路电流。
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图 2-12 解：标出节点编号，列出节点方程 整理得 解得 求得 后，各电阻的电流即可用欧姆定律求得。例如 2-13 电路如图 2-13 所示，试用节点分析求
求该电路的一种可能的形式。 解：题中 的表达式是用克莱姆法则求解联立方程未知量的算式，其分母为联立方程 组的系数，分子行列式第一列即联立方程等式右端数值，由此可列出方程
可知该电路应有三个网孔，由方程互电阻项可确定网孔 1 和 3、网孔 2 和 3 之间有 1 Ω 电阻，网孔和 2 之间没有公共电阻，但由等式右端可判定网孔 1 和 2 之间有 1 V 电 压源，一种可能的电路如图 2-3 所示。
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对称阵，且 互电阻为负
(3) 求解回路电流方程，得 Ia , Ib , Ic (4) 求各支路电流： I1=Ia , I2=Ib-Ia , I3=Ic-Ib , I4=-Ic
(5) 校核 选一新回路 U =?=E
R3
_ Ui
I3 +
R4
+ US1
_
R1
IS R2 _
I1 US2
+
R5 I2
例2 用回路法求含有受控电压源电路的各支路电流。
其中
Rl1i…l1+Rl2il1+ …+Rll ill=uSll
Rkk: 自电阻(为正) ，k =1 , 2 , , l + : 流过互阻两个回路电流方向相同
Rjk: 互电阻 - : 流过互阻两个回路电流方向相反 0 : 无关
网孔电流法：对平面电路，若以网孔为独立回路，此 时回路电流也称为网孔电流，对应的分 析方法称为网孔电流法。
R3
un2 2
R1
i2
i5
iS2
R2 i4 R4
R5
0
un1 uS1 un2
R1
R2
un1 un2
R3
un1 un2
R3
un1 un2
R4
un1 un2
R4
un2 R5
iS3
iS2 iS3
整理，并记Gk=1/Rk，得
(G1+G2+G3+G4)un1-(G3+G4) un2 = G1 uS1 -iS2+iS3
课后思考
例1
+ 2 10V
– 2
I 3 8
4
求电流 I
解 利用互易定理

第1章习题解析一．填空题：1.电路通常由电源、负载和中间环节三个部分组成。

2.电力系统中，电路的功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换。

3. 电阻元件只具有单一耗能的电特性，电感元件只具有建立磁场储存磁能的电特性，电容元件只具有建立电场储存电能的电特性，它们都是理想电路元件。

4. 电路理论中，由理想电路元件构成的电路图称为与其相对应的实际电路的电路模型。

5. 电位的高低正负与参考点有关，是相对的量；电压是电路中产生电流的根本原因，其大小仅取决于电路中两点电位的差值，与参考点无关，是绝对的量6.串联电阻越多，串联等效电阻的数值越大，并联电阻越多，并联等效电阻的数值越小。

7.反映元件本身电压、电流约束关系的是欧姆定律；反映电路中任一结点上各电流之间约束关系的是KCL定律；反映电路中任一回路中各电压之间约束关系的是KVL定律。

8.负载上获得最大功率的条件是：负载电阻等于电源内阻。

9.电桥的平衡条件是：对臂电阻的乘积相等。

10.在没有独立源作用的电路中，受控源是无源元件；在受独立源产生的电量控制下，受控源是有源元件。

二．判断说法的正确与错误：1.电力系统的特点是高电压、大电流，电子技术电路的特点是低电压，小电流。

（错）2.理想电阻、理想电感和理想电容是电阻器、电感线圈和电容器的理想化和近似。

（对）3. 当实际电压源的内阻能视为零时，可按理想电压源处理。

（对）4.电压和电流都是既有大小又有方向的电量，因此它们都是矢量。

（错）5.压源模型处于开路状态时，其开路电压数值与它内部理想电压源的数值相等。

（对）6.电功率大的用电器，其消耗的电功也一定比电功率小的用电器多。

（错）7.两个电路等效，说明它们对其内部作用效果完全相同。

（错）8.对电路中的任意结点而言，流入结点的电流与流出该结点的电流必定相同。

（对）9．基尔霍夫电压定律仅适用于闭合回路中各电压之间的约束关系。

（错）10．当电桥电路中对臂电阻的乘积相等时，则该电桥电路的桥支路上电流必为零。

2cosx cos y cos(x y) cos(x y)
9-4 单口网络的平均功率
p(t) UI cos UI cos(2t u i )
其中=u-i是电压与电流的相位差，瞬时功率的波形
如图所示
9-4 单口网络的平均功率
平均功率为
P 1
T
p(t)dt
Ri2
Gu2w(t0,t1)

R
t1 i2dt
t0
G
t1 u2dt
t0
电容：存储能量
p

Cu
du dt
w(t0
,
t1
)

1 2
C[u 2
(t1)

u2
(t0
)]
wC

1 Cu2 2
电感：存储能量
p

Li
di dt w(t0
,
t1)

1 2
C[i2
(t1)
P 1
T
1
p(t)dt
T
UI sin(2t)dt 0
T0
T0
9-3 电感、电容的平均储能
电感的平均储能
瞬时储能
wL (t)

1 2
Li2

1 2
LI 2 m
sin2 (t)

1 2
LI
2 [1
cos(2t)]
平均储能
1
WL T
T
1
0 wL (t)dt T

1 2 UmIm[1
cos(2t)]
= Um Im [1 cos(2t)]
22
=UI[1 cos(2t)]