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燕山大学电路原理课后习题答案第三章

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第三章习题（作业：1 （a）,3,5,6,8,11,13）各位老师请注意：更正：3-1题（b）答案有误，应由1A改为-1A。

3-14题：图3-14图（b）中的I i改为：?i3-1利用叠加定理求3-1图中的U x和l x。

题3-1图2由此电路，得：U^^ 8"V当3V电压源单独作用时等效电路如图（a2）所示，由此电路得:2U x3=1.5V2+2当1A电流源单独作用时等效电路如图（a3）所示，由此电路得:-1V三个电源共同作用时，U x二U x • U x • U； = 4 T.5-1 = 4.5V8V 解：（a）叠加定理是指多个独立电源共同作用的结果，等于各独立源单独作用结果之和，当+ 3V _1~~1 1IxiL3。

1&7 1~??—162Q(b)2门2、1解：（b ）根据叠加定理，让每个电源单独作用，题3-1 （b ）图中1A 电流源单独作用时的等效电路如图（b1）所示，变形为图（b2）。

由于电桥平衡，所以I ； =0。

题解3-1（b ）图因此，当两个电源共同作用时:3-2试用叠加定理求题 3-2图中丨1 。

12"+10V题3-2图解：根据叠加定理，让每个电源单独作用，让10V 电压源单独作用时电路如题解3-2图（a ）所示,当3V 电压源单独作用时电路如图（b3）所示,—\ \4Q8Q——rI ；_3 14 83 4 8_3 n 3 3--1AI ； <x Ix ^-1 =-1A2111变形为图（b4）,则所求:3V -题解3-1（b ）图1 3(b4)I 1 2"(a )题解3-2图则有：10-2打 h :3 11= 2A让3A 电流源单独作用时电路如题解3-2图(b)所示，则有21 (11 3) 1 2l i =0 11 = -0.6 A因此，当两个电源共同作用时:h 詁 I ； =2 -0.6 =1.4A(b)题解3-3图= 1A,u3)=—10l£)+4l2)=—6Vl 12— 4 - -1.6A ,l ；i=4 l ji=2.4A,U 32 - -10lj 4l J=25.6V6+4因此，当两个电源共同作用时:3-3电路如题 解：应用叠加定理,10V 、4A 单独作用的等效电路分别题解3-3图(a)、(b)所示，则有10l1(1)(2)1011+10V r '、•i2T 4QU31)i 耳4Qu 32)(b)U 33-3图所示，求电压 U 3。

10V题3-3图I4A 止39U 3 =u V u 32) = 19.6 V解：由齐性定理可知，当电路中只有一个独立源时，任意支路的响应应与该独立源成正比，利用齐性定理分析本题的梯形电路特别有效。

设各支路的电流方向如题解 3-4图所示，若取i^ i s =1A则各支路电压、电流分别为u o = u o = i 5 20 = 20V U n2 二 U n2 = (420爪=24Vi^i 4=2A12i 3 二i 3 二i 4 i s =3A3-4试求题3-4图所示梯形电路中各支路电流、节点电压和巴，其中U s =10V 。

U s4「 ①5'J②4'J题3-4图u n1=u n1=5i3 u n2=(3 5 24)V =39V12 =1239u s = u s = 4ii ：：；‘U n i = (4 4 39)V =55V即当激励U s二U s= 55V时，各电压、电流如以上计算数值，现给定U s =10V，相当于将以上激励U s缩小了（10）55倍，及K4H（倍八故电路在激励u s= 10V时，各支路的电流和结点电压为i i i2 i3 i4 i5 U ni=Ki14A112 1A 1123A11=—2A1121A112 一二Ki2二心3二Ki4= Ki5-KU ni输出电压和激励的比值为U n2 U o3-5电路如题3-5图所示。

-Ku n2二Ku。

8A = 0.727A11二A11114A11= 0.182A二0.545A二0.364A-2A 7182A11一7839V V 二7.091V11 112 4824V V = 4.364V11 112 40V = 3.636V11韦20V =40U oU s=1110--0.36411（1）N仅由线性电阻组成时，当比=2V, u2 = 3V 时, i x = 20A ；当U i=-2V, U2=1V 时，i x =0。

求U i 二氏=5V 时，i x为何值。

（2）N中接入独立源时, 当U i = U2 = 0i x为何值。

时，i x =-10A，且（1）的条件仍然适用，再求U i =比=5V时,题3-5图解：(1) N仅由线性电阻组成时，由叠加定理，电流i x与独立电流源u,、u2的一般关系为i x H K M K2u2代入题中的两组数据，则得下面方程2K, 3K2 =20-2K, & =0解得K, =2.5,心=5。

则电流i x与独立电压源u,、u2的关系为i x = 2.5u, 5u2当u i二氏=5V，电流i x为i x=2.5 5 5 5=37.5V(2)当N中接入独立源时，由叠加定理，电源i x与电压源u i、u2的一般关系为i x = K 1山K 2氏I o由题知5 =u2=0时，i x - -10A，得I。

- -10A。

则I Ii x =K u +K 2u2 -10再代入题(1)中的数据，得下列方程2K；3K；-10=20-2K； K； _10 =0解得K； =0, K2 =10,电流i x与u1、u2的关系为i x =10u2 -10解：(1) N仅由线性电阻组成时，由叠加定理，电流i x与独立电流源u,、u2的一般关系为当u1 =氏=5V时，电流i x为i x =10 5 _10 =40A3-6求题3-6图各电路在a-b 端口的戴维宁等效等效电路或诺顿等效电路。

题3-6图解：（a ）注意图（a ）中2A 电流源与10V 电压源并联，对外可用 10V 电压源等效替代;3-6图（a1）所示的电路,(a1)(a2)题解3-6图则开路电压U oc 为U oc =10-5 M =5V把题解3-6图（a1 ）中的电压源短路，电流源开路，求得等效电阻R eq 为R eq = 55 =10"戴维宁等效电路如题解 3-6图（a2）所示。

解：（b ）求开路电压U oc ：0.2Sa? 2A 上 10V5QF —5V+J 1--------------- -------- r —*(a)5V 电压源与1A 电流源串联，对外可用1A 电流源等效替代, 因此题 3-6图（a ）可以等效变换为题解5Q U oc1 L+10VV JQI5Qt ——1A5Qb 1A I丿 a+应用网孔电流法，对题 3-6图(b)列方程(网孔电流绕向如题解 3-6图(bl )所示)，i , =2AJOi , +(10 + 10+5)i 2 =0-20解得i 2200.8A25所以开路电压为u °c =10 XI-5i 2+6-5=15V将图(b)中的电压源短路，电流源开路，得题解 3-6图(b2)所示电路，应用电阻串、并联等效，求得等效电阻R eq 为R eq =5//(1010) 10 =14"故戴维宁等效电路如题解(bl ) (b2)题解3-6图3-6图(b3)所示。

3-7用戴维宁定理求题解：求开路电压U oc电阻两端开路后的等效电路如题解图3-7(a),对该电路运用叠加定理得:U oc — 30 (一口 4)=10 — 8=2V3 6 6 3求等效电阻：原电路中电源化零后的电路如题解图3-7(b),由此电路得:二(3 6) /(3 6) = 2-J所以原电路等效为题解 3-7图(c)所示，则由此图得:(a ) (b)3-8求题3-8图所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。

题3-7图噪R eq■o解：通过电流源与电阻并联组合等效地变换为电压源与电阻串联组合。

题解3-8图⑻所示电路，由该电路求得开路电压u°c如下:2 5)i =32 _4u iU i = 32 - 8i解得开路电压u oc为将题解3-8图(a)中的a、b两点短接得题解3-8图(b)。

则短电流(2 8治=32-4比i U i =32 —8i sc解得戴维宁等效电阻R为48011题3-8图所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路如题解3-8图(3-8图所示电路变为i』17480"17= 28.24Vi sc计算如下:isc=4.364A 11U oc17i sc 48110"17=6.471 门和题解3-8图(d)所示。

题解3-8图3-9求题3-9图所示一端口的戴维宁或诺顿等效电路，并解释所得结果。

(b)题3-9图解：(a )求开路电压u °c ，因为端口开路，端口电流i=0,所以受控电流源的控制量为零，即可-2'J-2'.1Ui - 80」+■' 32V■ / ____U oc8'1+5'32V(b)1 isc(a) (c)(d)8Q6QHZZ1 ----------- 4 Q-1 M15V12 Qu 24u 2以将受控电流源看成开路，这时开路电压u oc为:U oc求输入电阻R eq,可利用开路、短路法，即求出端口的开路电压及短路电流。

图(a)电路变为题解3-9图(al)所示电路，由KVL定律可得(a2)题解3-9图4i sc 2(i sc -3i sc) =10se故等效电路为题解3-9图(a2)所示的5V理想电压源，由于效电路。

解：(b)求短路电流i se；把1-1端子短路。

电路变为题解3-9图(b1)所示。

由图(b1)可知12 1电阻与81电阻处于并联，则电压15 20u2(12//8) V6+12//8 3短路电流i sc为i sc 4u二一u = 7.5A把端口短路，题3-9(al)从中解出所以输入电阻I se104 2 -6u oe=0R eq =°，显然原电路不存在诺顿等I15V 可得 6Q12QU 2(b1) 把15V 电压源短路, 所以输入电阻 8Q i 16Qi —rz8Q4Qisc4u 212QU24U 2+U sD 1(b3)(b2)7.5A题解3-9图应用加电压求电流法求输入电阻R eq,电路如题解3-9图(b2)所示，由图(b2)U s U 2(6//12)8 6//121 U s43U 2 4 6//121 U s 4 故等效电路为题解 3-9图(b3)所示的宁等效电路模型。

3-10求题3-10所示电路中的电流U s7.5A U s 4-3 % =0 4 3 U s理想电流源，由于 R eq"'，显然原电路不存在戴维解：用戴维宁定理求解，先断掉题3-10图中流过电流 J的3^电阻，得题解3-10图(a),则该电路中电流I i为5I i 1A2 3开路电压U°c为U°c - / 2J 3h - -8 3 - -5V把题解3-10图⑻中的独立源置零，在a、b端外加电压U，从a端流入电流I，如题解3-10 (b)所示，则U =4(1 -2I1) 3I1I1 — I =0.412 3解得U =41 -8 0.4I 3 0.41 =21等效电阻R i为R,*2「做出戴维宁等效电路，并接上31电阻，如题解3-10( c)所示，则,1A2 3、a I?-□I1 1b-G—题解3-11图1 1U oc =(2 —uj 2 — U 12 =4 u 4 4 11 6 =(2 — uj 2 =4 —s42解得(b)(c)题解3-10图3-11如题3-11所示电路中R 可变，试问R 为多大时，负载获得最大功率？并求此最大功率P max 。

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电子电路第三章习题及参考答案

电子电路第三章习题及参考答案

习题三3-1 网络“A ”与“B ”联接如题图3-1所示，求使I 为零得U s 值。

解：根据戴维南定理可知，图(a)中的网络“A ”可以等效为图(b)电路，其中等效电源为：)(431133V U oc =⨯+=，当该等效电路与“B ”网络联接时，（如图(c)所示），只要)(43V U U oc s ==，电流I 恒等于零。

（注意根据此题意，无需求出R o ） 3-2 （1）题图3-2(a)电路中R 是可变的，问电流I 的可能最大值及最小值各为多少？ （2）问R 为何值时，R 的功率为最大？解：（1）由图(a)可知：当R =∞时，I =0，为最小当R =0时，I 为最大，其值为： )(31032212132//21110A I =+⨯+=（2）由图(a)可算得a 、b 端左边部分的开路电压为： )(3102121110V U oc =⨯+=其等效电阻为：)(121121132Ω=+⨯+=o R根据戴维南定理图(a)可以简化为图(b)电路，由图(b)电路可知，当R=R o =1Ω时，可获得最大功率。

3-3 求题图3-3电路中3k 电阻上的电压（提示：3k 两边分别化为戴维南等效电路）。

解：为求3k 电阻上电压U ，先将图(a)中3k 电阻两边电路均用戴维南等效电路代替。

“A ” “B ” (a)(b)(c)题图3-1 习题3-1电路图(a)(b)题图3-2 习题3-2电路图对于左边电路由弥尔曼定理有：)(1060//30//20)(20301601201302402012011Ω==-=++-=k R V U o oc对于右边电路由弥尔曼定理有：)(712040//60//60)(7240401601601402406048022Ω===++-=k R V U o oc 所以图(a)可以简化为图(b)电路，由图(b)很容易求得： )(4.5211338037120103207240V U ≈⨯=⨯+++=3-4 试求题图3-4所示的桥式电路中，流过5Ω电阻的电流。

(完整版)电路原理课后习题答案

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，
因此， 时，电路的初始条件为
t〉0后，电路的方程为
设 的解为
式中 为方程的特解，满足
根据特征方程的根
可知，电路处于衰减震荡过程，，因此，对应齐次方程的通解为
式中 。由初始条件可得
解得
故电容电压
电流
7-29RC电路中电容C原未充电，所加 的波形如题7—29图所示，其中 , 。求电容电压 ，并把 ：（1）用分段形式写出;（2）用一个表达式写出。
或为
第六章“储能元件”练习题
6—8求题6-8图所示电路中a、b端的等效电容与等效电感.
（a） （b)
题6—8图
6—9题6—9图中 ， ； 。现已知 ，求：（1）等效电容C及 表达式;（2）分别求 与 ，并核对KVL。
题6-9图
解（1）等效电容
uC（0）=uC1（0)+uC2（0)=－10V
（2）
6—10题6-10图中 ， ； ， ， ，求：（1）等效电感L及 的表达式;（2）分别求 与 ，并核对KCL。
应用规则2，有 ，代入以上方程中，整理得
故
又因为
当 时,
即电流 与负载电阻 无关，而知与电压 有关.
5—7求题5-7图所示电路的 和输入电压 、 之间的关系。
题5-7图
解:采用结点电压法分析。独立结点 和 的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1，得（为分析方便，用电导表示电阻元件参数)
应用规则2 ，有 ，代入上式,解得 为
（f）理想电流源与外部电路无关，故i=—10×10—3A=—10—2A
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） (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 （吸收20W）
《电路原理》作业答案解析

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所以有iL(0-)=iL(0+)=1A。求得iL(0+)后，应用替代定理，用电流等于iL(0+) (0+)=1A的电流源代替电感元件，画出0+等效电路如图（b2）所示，由0+等效电路计算得
uR(0+)=－uL(0+)=5iL(0+)=5V uL(0+)=－5ViL(0+)=iR(0+)=1A
7-8题7-8图所示电路开关原合在位置1，t=0时开关由位置1合向位置2，求t0时电感电压 。
求得uc(0+)后，应用替代定理，用电压等于Uc(0+)=10V的电压源代替电容元件，画出0+时刻等效电路如图（a2）所示，由0+等效电路计算得ic(0+)=－(10+5)/10=－1.5A
uR(0+)=10ic(0+)=－15V
(2)首先根据开关S动作前的电路求电感电流iL(0-).由于开关S动作前，电路处于稳定状态，对直流电路有diL/dt=0,故uL=0,电感可看作短路，t=0-时电路如题解7-1图（b1）所示，由（b1）得iL(0-)=10/(5+5)=1A。t=0时开关动作,由于换路时，电感电流iL不跃变，
（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 ，支路数
图(b1)中节点数 ，支路数
(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 ，支路数
图(b2)中节点数 ，支路数
3-2指出题3-1中两种情况下，KCL、KVL独立方程各为多少？
《电路原理》作业及答案.doc

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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元件元件i i+ u + u（ a）（ b）题1-1图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）。

10k 10 i 10Vi i +++ u + u u （ a）（ b）（ c）i 5Vi 10mA i 10mA++ u + u + u （ d）（ e）（ f ）题1-4图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）。

52A + ++15V 5 15V 5 15V 2A 2A（ a）（b）（c）题1-5图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。

A0.5A 2 I 122I1+ + +1U 2U 2VI 2（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。

1k10k++ + +u 1u10u 12V题 1-20 图第二章“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 ， 1=2k ， 2=8k 。

试求以下 3 种情况下的电压 2RRu和电流 i 2、 3：（ 1） 3=8k ；（2） 3 = （3处开路）；（ 3） 3=0（ 3 处短路）。

i RRRRRi 2 i 3R 1 ++R 2u2 R 3u S题2-1 图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。

①a999②③99b④题 2-52-11利用电源的等效变换，求题2-11 图所示电路的电流i 。