电路原理作业答案文档格式.docx

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（d）（e）（f）

题1-4图

（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。

由欧姆定律u=Ri=104i

（b）电阻元件，u、i为非关联参考方向，由欧姆定律u=-Ri=-10i

（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=10×

10-3A=10-2A

（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）。

题1-5图

（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）

电流源功率（吸收10W）

电压源功率（发出30W）

（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）

电流源功率（发出30W）

电压源功率（发出15W）

（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）

电流源功率（吸收30W）

电压源功率（发出75W）

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。

题1-16图

（1）题1-16图（a）中，应用KVL可得到方程

解得

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

（实际吸收）电阻功率为

VCVS两端电压2U与流入电流方向关联，故吸收功率为

（实际发出功率1W）显然，

（2）题1-16图（b）中，在结点A应用KCL,可得

再在左侧回路应用KVL，可得到解得

根据各电压，电流方向的关联关系，可知，电压源发出功率为

CCCS发出功率为

电阻消耗功率为

电阻消耗功率为显然。

1-20试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。

题1-20图

设电流，列KVL方程

得：

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，R1=2k，R2=8k。

试求以下3种情况下的电压u2和电流i2、i3：

（1）R3=8k；

（2）R3=（R3处开路）；

（3）R3=0（R3处短路）。

题2-1图

（1）和并联，其等效电阻则总电流

分流有；

（2）当；

（3）；

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。

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

所以变换后，

故

（2）变换后的电路如图2-5图（b）所示。

因为变换前，Y中

2-11利用电源的等效变换，求题2-11图所示电路的电流i。

题2-11图

由题意可将电路等效变，为解2-11图所示。

于是可得，

2-13题2-13图所示电路中，，CCVS的电压，利用电源的等效变换求电压。

题2-13图

由题意可等效电路图为解2-13图。

所以又由KVL得到所以=

2-14试求题2-14图（a）、（b）的输入电阻。

题2-14图

（1）由题意可设端口电流参考方向如图，于是可由KVL得到，

（2）由题已知可得

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。

题3-1图

（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

题3－1中的图（a）电路，在两种情况下，独立的KCL方程数分别为

（1）

（2）

独立的KVL方程数分别为

（1）

（2）

图（b）电路在两种情况下，独立的KCL方程数为

独立的KVL方程数分别为

（1）

（2）

3-7题3-7图所示电路中，，，，，，用支路电流法求解电流。

题3-7图

由题中知道，,独立回路数为由KCL列方程：

对结点①

对结点②

对结点③

由KVL列方程：

对回路Ⅰ

对回路Ⅱ

对回路Ⅲ

联立求得

3-8用网孔电流法求解题3-7图中电流。

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

行列式解方程组为

所以

3-11用回路电流法求解题3-11图所示电路中电流I。

题3-11图

由题已知，

其余两回路方程为

代人整理得

3-12用回路电流法求解题3-12图所示电路中电流及电压。

题3-12图

由题可知解得

得

3-15列出题3-15图（a）、（b）所示电路的结点电压方程。

题3-15图

图（a）以④为参考结点，则结点电压方程为：

图（b）以③为参考结点，电路可写成

由于有受控源，所以控制量的存在使方程数少于未知量数，需增补一个方程，把控制量用结点电压来表示有:

3-21用结点电压法求解题3-21图所示电路中电压U。

题3-21图

指定结点④为参考结点，写出结点电压方程

增补方程可以解得

电压。

第四章“电路定理”练习题

4-2应用叠加定理求题4-2图所示电路中电压u。

题4-2图

画出电源分别作用的分电路图

对（a）图应用结点电压法有

解得：

对（b）图，应用电阻串并联化简方法，可得：

所以，由叠加定理得原电路的为

4-5应用叠加定理，按下列步骤求解题4-5图中。

（1）将受控源参与叠加，画出三个分电路，第三分电路中受控源电压为，并非分响应，而为未知总响应；

（2）求出三个分电路的分响应、、，中包含未知量；

（3）利用解出。

题4-5图

（1）将受控源参与叠加，3个分电路如题解4-5图（a）、（b）、（c）所示

（2）在分电路（a）中，;

在分电路（b）中，；

在分电路（c）中，。

（3）由，可解得。

4-9求题4-9图所示电路的戴维宁或诺顿等效电路。

题4-9图

（b）题电路为梯形电路，根据齐性定理，应用“倒退法”求开路电压。

设，各支路电流如图示，计算得

故当时，开路电压为

将电路中的电压源短路，应用电阻串并联等效，求得等效内阻为

4-17题4-17图所示电路的负载电阻可变，试问等于何值时可吸收最大功率求此功率。

题4-17图

首先求出以左部分的等效电路。

断开，设如题解4－17图（a）所示，并把受控电流源等效为受控电压源。

由KVL可得

故开路电压

把端口短路，如题解图（b）所示应用网孔电流法求短路电流，网孔方程为

解得故一端口电路的等效电阻

画出戴维宁等效电路，接上待求支路，如题解图（c）所示，由最大功率传输定理知时其上获得最大功率。

获得的最大功率为

第五章“含有运算放大器的电阻电路”练习题

5-2题5-2图所示电路起减法作用，求输出电压和输入电压、之间的关系。

题5-2图

根据“虚断”，有：

得：

故：

而：

根据“虚短”有：

代入

（1）式后得：

5-6试证明题5-6图所示电路若满足，则电流仅决定于而与负载电阻无关。

题5-6图

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，可得

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

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

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。

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。

题6-10图

解

（1）等效电感解

（2）

i（0）=i1（0）+i2（0）=0V

第七章“一阶电路和二阶电路的时域分析”练习题

7-1题7-1图（a）、（b）所示电路中开关S在t=0时动作，试求电路在t=0+时刻电压、电流的初始值。

题7-1图

（1）首先根据开关S动作前的电路求电容电压uc（0）.由于开关S动作前，电路处于稳定状态，对直流电路有duc/dt=0,故ic=0,电容可看作开路，t=0-时电路如题解7-1图（a1）所示，由（a1）得uc（0-）=10Vt=0时开关动作,由于换路时，电容电压uc不跃变，所以有uc（0+）=Uc（0-）=10V

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=－

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，

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（