《电路原理》作业答案.doc

1、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 u0、i 0、 i0，元件实际发出还是吸收功率？ iu+元 件元 件iu+元 件元 件（a ） （b）题 1-1 图解：（1）图（a）中电压电流的参考方向是关联的，图（b）中电压电流的参考方向是非关联的。（2）图（a）中由于 电压电流的参考方向是关联的，所以 ui 乘积表示元件吸收的功率。图（b）中电压电流的参考方向是非关联的，所以 ui 乘积表示元件发出的功率。（3）图（a）中 u0、i0，所以 ui0。而图（a）中电

2、压电流参考方向是关联 的，ui 乘积表示元件吸收的功率，吸收的功率为负，所以元件实际是发出功率；图（b）中电压电流参考方向是非关联的，ui 乘积表示元件发出的功率，发出的功率为正，所以元件实际是发出功率。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） 。iu+10kiu+10iu+10V+（ a） （b） （c）iu+5V+iu+10mAiu+10mA（d） （e） （f）题 1-4 图解：（a）电阻元件，u、i 为关联参考方向。由欧姆定律 u=Ri=104 i（b）电阻元件，u 、 i 为非关联参考方向，由欧姆定律 u

3、 = - R i = -10 i（c）理想电压源与外部电路无关，故 u = 10V（d）理想电压源与外部电路无关，故 u = -5V（e）理想电流源与外部电路无关，故 i=1010-3A=10-2A（f）理想电流源与外部电路无关，故 i=-1010-3A=-10-2A1-5 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） 。15V+52A15V+52A15V+52A（ 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）102WRPui吸电流源功率 （吸收 10W）I5

4、吸电压源功率 （发出 30W）U3i发（b）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解 1-5 图（b）故 电阻功率 （吸收 45W）1245WRP吸电流源功率 （发出 30W）I30发电压源功率 （发出 15W）U发（c）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解 1-5 图（c）故 电阻功率 （吸收 45W）1534WRP吸电流源功率 （吸收 30W）I20吸电压源功率 （发出 75W）U7发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。 2U+0.5AU+2I12V+ 2I11（a ） （b）题 1-16 图解：（1）题 1-16 图（a）中，应

5、用 KVL 可得到方程解得 20.51V电流源电压 U 与激励电流方向非关联，因此电流源发出功率为=.1.0.5SIPW发（实际吸收 0.5W）电阻功率为 2=.RPVCVS 两端电压 2U 与流入电流方向关联，故吸收功率为 =20.51SUPW吸（实际发出功率 1W）显然， +SSIUR发 吸（2）题 1-16 图（b）中，在结点 A 应用 KCL,可得 2113II再在左侧回路应用 KVL，可得到 解得123=I0.4A根据各电压，电流方向的关联关系，可知，电压源发出功率为 120.8SUPIW发CCCS 发出功率为 1320.42.=0.96SCPIW发电阻消耗功率为21R电阻消耗功率为

6、 显然 。122().I 12SSUCRPP发 发1-20 试求题 1-20 图所示电路中控制量 u1 及电压 u。1k2V+ 10u1+u10ku1+题 1-20 图解：设电流 ，列 KVL 方程i 311002iiuu得： 120uV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 uS=100V，R 1=2k，R 2=8k。试求以下 3 种情况下的电压u2 和电流 i2、i 3：（1）R 3=8k；（2）R 3=（R 3 处开路） ；（3）R 3=0（R 3 处短路） 。uS+R2R31i2i3u2+题 2-1 图 解：(1) 和 并联，其等效电阻 则总电流2R3

7、 84,2R1054sui mA分流有 ； 1238.36ii 25086.7uRiV(2)当 ； 33,0Ri有 21210sui mA281uiV(3) ； 320,0Riu有 31052suimAR2-5 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、之间的三个 9电阻构成的形变换为 Y 形；（2）将结点、与作为内部公共结点的之间的三个 9电阻构成的 Y 形变换为形。99999ab 题 2-5 图解:（1）变换后的电路如解题 2-5 图（a）所示。因为变换前，中 93121R所以变换后， R故 1236(9)/()12ab7（2）变换后的电路如图 2-5 图（b

8、）所示。因为变换前，Y 中 1439R所以变换后， 4327故 11/(/)ab2-11 利用电源的等效变换，求题 2-11 图所示电路的电流 i。10V+4 i104V+46V+2 1041A题 2-11 图解解 2-5 图2R331R4314解：由题意可将电路等效变，为解 2-11 图所示。于是可得 ，Ai25.01Ai125.02-13 题 2-13 图所示电路中 ， ，CCVS 的电压 ，利用电431R12 1c4iRu源的等效变换求电压 。0uuS+ R2R4R1i1 uc+R3u10+01题 2-13 图解：由题意可等效电路图为解 2-13 图。所以 又由 KVL 得到 34211

9、()/RR12()cSuRi所以 =1Sui1014SSuui0.75S2-14 试求题 2-14 图（a ） 、 （b ）的输入电阻 。abR解解 2-11 图 解 2-13 图R1R2u1+u1RababRab R2R1i1 i1ab（a ） （b）题 2-14 图解：（1）由题意可设端口电流 参考方向如图，于是可由 KVL 得到，i211,abuRiuR()i（2）由题已知可得 12121()abuiii12()abRRi第三章“电阻电路的一般分析”练习题3-1 在以下两种情况下，画出题 3-1 图所示电路的图，并说明其结点数和支路数：（1）每个元件作为一条支路处理；（2）电压源（独立或

10、受控）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。 +（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6n1b图(b1)中节点数 ，支路数72(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4n8b图(b2)中节点数 ，支路数1593-2 指出题 3-1 中两种情况下，KCL、KVL 独立方程各为多少？解：题 31 中的图(a)电路，在两种情况下，独立

11、的 KCL 方程数分别为(1) (2)56n314n独立的 KVL 方程数分别为(1) (2)61b 5148b图(b)电路在两种情况下，独立的 KCL 方程数为(1) (2)71n5n独立的 KVL 方程数分别为(1) (2)6172b 519nb3-7 题 3-7 图所示电路中 ， ， ， ，1021R4385R26， ，用支路电流法求解电流 。V20S3u4S6 i+R1R2R3R4R5R6i3 i5uS3uS6题 3-7 图解：由题中知道 ， , 独立回路数为 由4n6b1643lbnKCL 列方程：对结点 1260ii对结点 34对结点 46ii由 KVL 列方程：对回路 64281

12、0ii对回路 3-对回路 453ii联立求得 0.96A53-8 用网孔电流法求解题 3-7 图中电流 。5i解：可设三个网孔电流为 、 、 ，方向如题 3-7 图所示。列出网孔方程为1i2l3l2461246133325()()lllsll lsRiRuii 12308404lllllliiii行列式解方程组为 08014142802所以 3510.956Ai3-11 用回路电流法求解题 3-11 图所示电路中电流 I。+530I 5V+30V5201A题 3-11 图1R23R45R6R3Su6Su i2iii 题 37 图解：由题已知， 1IAl其余两回路方程为 2315002035l

13、lllII代人整理得 223345A1.ll lII所以 231.0AllI3-12 用回路电流法求解题 3-12 图所示电路中电流 及电压 。aIoU14V+15Ia Uo+4 1.4Ia2.582题 3-12 图解：由题可知 解得123131(45.).502.(814llLlLalIIII 12357laLIA得 123054lllUV3-15 列出题 3-15 图（a ） 、 （b ）所示电路的结点电压方程。G2G4iS563 iS7iS2iS1iR2R1iS1 R4R6R3iiS5（a ） （b）题 3-15 图题 3-4图 (b) (a) 1si2si 5si 7si2G3G4G6 1si 5si i1R23R4R6Ri解：图(a)以为参考结点，则结点电压方程为： 2312321nnsGuGui45s313637nnsi图(b)以为参考结点，电路可写成 1215234412446nnsnnuiRRi由于有受控源，所以控制量 的存在使方程数少于未知量数，需增补一个i方程，把控制量 用结点电压来表示有:i 123nuiR3-21 用结点电压法求解题 3-21 图所示电路中电压 U。+20I15I+50V54+U10题 3-21 图解：指定结点为参考结点，写出结点电压方程