电路分析基础第十章_宋家友(2010)
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2.4 4 A;
7.2 (3 ) 2.4 4 V
i(0 ) i(0 ) 5 A
20 R2
故电感电流为 i 5e ,则有
第 10 章习题解答
基本练习题
10-3
解
如图题 10-3 所示电路原已稳定,t =0 时将开关 S 打开,求 i(0 ) 及 u(0 ) 。
iL (0 ) i L (0 ) =2/5×6=2.4A
uC (0 ) uC (0 ) =2.4×3=7.2V
3
3
6A
2
i
1
0.1H
0.5F
u
2
1
7.2V
i(0 )
2.4A
u(0 )
图题 10-3
画出初态等效电路如图题解 10-5 所示, 用叠加定理得:
图题解 10-3
i(0 ) 7 . 2
3 2
3
u(0 ) 2
3 2
3
10-4
图题 10-4 所示电路中, R1 20 , L 1 H,接在U S 100 V 的直流电源上。
现要求断开时电压U ab 不超过U S 的 2 倍,且使电流 i 在 0.06s 内衰减至初值的 5%以下,求
R2 。
解 换路前,二极管不导通,电感电流的初始值
U S 100
R1 20
开关打开后,二极管导通,电流构成回路,
时间常数为
U S
S a
R2 R1
L
i
L 1 s RTh ( 20 R2 )t
u ab R2i 5R2e ( 20 R2 )t
从上式知 t 0 时 | U ab | 最大,
b
图题 10-4
依条件 5R2 200 ,即有 R2 40 ;
又由条件 i(0.06) 0.05i(0) ,即
5e ( 20 R2 )0.06 0.05 5
含有耦合电感的电路
- 1 -
§10.1 互感
耦合电感元件属于多端元件,在实际电路中,如收音机、电视机中的中周线圈、振荡线圈,整流电源里使用的变压器等都是耦合电感元件,熟悉这类多端元件的特性,掌握包含这类多端元件的电路问题的分析方法是非常必要的。
1. 互感
两个靠得很近的电感线圈之间有磁的耦合,如图10.1所示,当线圈1中通电流 i1 时,不仅在线圈1中产生磁通f11,同时,有部分磁通 f21 穿过临近线圈2,同理,若在线圈2中通电流
i2 时,不仅在线圈2中产生磁通f22,同时,有部分磁通 f12 穿过线圈1,f12和f21称为互感磁通。定义互磁链:
图 10.1
ψ12 = N1φ12 ψ21 = N2φ21
当周围空间是各向同性的线性磁介质时,磁通链与产生它的施感电流成正比,即有自感磁通链:
互感磁通链:
上式中 M12 和 M21 称为互感系数,单位为(H)。当两个线圈都有电流时,每一线圈的磁链为自磁链与互磁链的代数和:
需要指出的是:
1)M 值与线圈的形状、几何位置、空间媒质有关,与线圈中的电流无关,因此,满足 含有耦合电感的电路
- 2 -
M12 =M21 =M
2)自感系数 L 总为正值,互感系数 M 值有正有负。正值表示自感磁链与互感磁链方向一致,互感起增助作用,负值表示自感磁链与互感磁链方向相反,互感起削弱作用。
2. 耦合因数
工程上用耦合因数 k 来定量的描述两个耦合线圈的耦合紧密程度, 定义
一般有:
当 k =1 称全耦合,没有漏磁,满足 f11 = f21 , f22 = f12 。
耦合因数 k 与线圈的结构、相互几何位置、空间磁介质有关。
3. 耦合电感上的电压、电流关系
电路基础宋家友主编课后习题答案
1-1 题1-1图所示电路,求各段电路的电压Uab及各元件的功率,并说明元件是消耗功率还是对外提供功率?
解 根据功率计算公式及题给条件,得
(a)Uab=6V, P=6×2= 12W 消耗功率
(b)Uab=-8V,P=1×(-8)=-8W 提供功率
(c)Uab=-10V, P=-(-8)(-10)=-80W 提供功率
(d)Uab=-8V, P=-(-2)(-8)=-16W 提供功率
(e)Uab=-(-6)=6V, P=-(-1)(-6)=-6W 提供功率
(f)Uab=-16V, P=(-2)16=-32W 提供功率
1-2 在题1-2图所示各元件中,已知:元件A吸收66W功率,元件B发出25W功率;元件C吸收负68W功率,求iA、uB和iC。
(a) (b)
(d) (e) (f) a
6V - + b 2A a
-8V - + b 1A a
-10V - + b -8A
(c)
a
-8V - + b -2A a
16V - + b -2A a
-6V - + b -1A
题1-1图
题1-2图 6V + - iA A
uB + - B -5A
-4V + - iC C
解 根据题意,对元件A,有
第十章 线性电路过渡过程的复频域分析习题解答
10-1解:
图a中 00;00CLuViA
运算电路如习题10-1解图a
图b中 010;00CLuViA
运算电路如习题10-1解图b
图c中 1210010;0157.55151000.5515CCLuVuViA
运算电路如习题10-1解图c
图d中 500;02155CLuViA
运算电路如习题10-1解图d
10-2解:
图a:画出运算电路如习题10-2解图a
22124301413116121243SSSSZSSSSS
图b:画出运算电路如习题10-2解图b
233136333331641333SSSSZSSSSSS
10-3解:
一.用三要素法
6661014004;27222210102273CCCtCuuVuVsuteV
二.用运算法
画出运算电路如习题10-3解图
6661266111441022210AA+101010CCSUSSSSSUSSSSS 47得 =
66160621064710710471037310SSCSASSASUSSS
查表得 61073tCuteV
10-4解:
图中 80012;31800231CCLLuuViiA
运算电路如习题10-4解图
1222+1AA2416551210.50.4LSSiSSSSSSS =