《电路原理》作业以及答案.docx
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《电路原理》作业以及答案
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的参照方向能否关系?
(2)ui乘积表示什么功率?
(3)假如在图(a)中u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实质发出仍是汲取功率?
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的参照方向下,写出题1-4
图所示各元件的
u和i
的拘束方程
(即VCR)。
10k
10
i
10V
i
i
+
+
+
u
+
u
u
(a)
(b)
(c)
i
5V
+
i
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(须说明是汲取仍是发出)。
5
2A
+
+
15V
5
15V
2A
(a)(b)
题1-5图
1-16电路如题1-16图所示,试求每个元件发出或汲取的功率。
2
I
1
2
+
+
+
U
2U
2V
(a)
题1-16图
+
515V
2A
(c)
A
2I1
1
I2
(b)
1-20试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。
1k
10k
+
+
+
+
u1
u
10u1
2V
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
和电流i2、i
图所示,已知3:
(1)R3=8k
uS=100V,R1=2k,R2=8k。
试求以下3种状况下的电压
;
(2)R3=(R3处开路);(3)R3=0(R3处短路)。
u2
R1
i2
+
i3
+R2u2R3
uS
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电阻组成的△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电阻组成的Y形变换为△形。
①
a
99
9
②③
99
b
④
题2-5
2-11利用电源的等效变换,求题2-11图所示电路的电流i。
1A
4
4
2
4
i
+
+
+
10
10
10V
4V
6V
题2-11图
2-13题2-13
图所示电路中
R1R3R4,R2
2R1,CCVS的电压uc
4R1i1,利用电源
的等效变换求电压
u10。
i
R1
1
R
1
3
+
+
R2
u10
R4
uS
+
uc
0
题2-13图
2-14试求题2-14
图(a)、(b)的输入电阻Rab。
R2
i1
a
a
R1
i1
u1
Rab
+
Rab
R2
+
u1
R
1
b
b
(a)
(b)
题2-14图
第三章“电阻电路的一般剖析”练习题
3-1在以下两种状况下,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办理;
(2)电压源(独立或受控)和电阻的串连组合,电流源和电阻的并联组合作为一条支路办理。
++
+
+
+
(a)(b)
题3-1图
3-2指出题3-1中两种状况下,KCL、KVL独立方程各为多少?
3-7题3-7图所示电路中R1R210,R34,R4R58,R62,
uS3
20V,uS6
40V,用支路电流法求解电流i5。
R6
uS6
+
R2R4
i3i5
R3
R1R5
+
uS3
题3-7图
3-8用网孔电流法求解题3-7图中电流i5。
3-11用回路电流法求解题3-11图所示电路中电流I。
1A
520
5
30
+
30VI
题3-11图
3-12用回路电流法求解题
8
+
5V
3-12图所示电路中电流Ia及电压Uo。
Ia
14V
2
+
4
1.4Ia
15Uo
+
题3-12图
3-15列出题3-15图(a)、(b)所示电路的结点电压方程。
G3
G2
R4
iS5
R1
R2
iS2
i
iS1
i
R
G4G6
iS7
R3
6
iS5
iS1
(a)(b)
题3-15图
3-21用结点电压法求解题3-21图所示电路中电压U。
+
10
54
+
I
+
50VU2015I
题3-21图
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。
3A
8
10
+
+
136V
+
u
40
50V
2
题4-2图
4-5应用叠加定理,按以下步骤求解题
4-5图中Ia。
(1)将受控源参加叠加,画出三个分电
路,第三分电路中受控源电压为
6Ia,Ia并不是分响应,而为未知总响应;
(2)求出三个
分电路的分响应
Ia、Ia、Ia,Ia中包括未知量Ia;(3)利用IaIa
IaIa解出Ia。
+
+
36V
10
6Ia
Ia
12A
6
12
题4-5图
4-9求题4-9图所示电路的戴维宁或诺顿等效电路。
2
+
a
3V
1A
2
4
b
(a)
9
7
2
1
+
6
5
10
5V
1'
(b)
题4-9图
4-17题4-17图所示电路的负载电阻
率。
2i1+4
i1
24i1
2
+
6V
题4-17图
RL可变,试问RL等于何值时可汲取最大功率?
求此功
RL
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uo和输入电压u1、u2之间的关系。
R2
u1
+
R1
+
u2
+
+
+
R1
uo
R2
题5-2图
5-6试证明题5-6图所示电路若知足R1R4R2R3,则电流iL仅决定于u1而与负载电阻RL
没关。
R2
+R1+
+
u1
iLR4
R3RL
题5-6图
5-7求题5-7图所示电路的uo和输入电压uS1、uS2之间的关系。
+
uS1
R1
R2
+
+
+
+
uS2
uo
R3
R4
题5-7图
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。
5F
2H
a
a
1F
3F
2F
8H
8H
3H
b
b
20F
8H
(a)
(b)
题6-8图
6-9题6-9图中C12μF,C28μF;uC1(0)uC2(0)5V。
现已知i120e5tμA,
求:
(1)等效电容C及
uC
表达式;()分别求u
C1
与u
C2
,并查对
。
2
KVL
C1
+
i
+uC
1
+
uC
uC2
C
2
题6-9图
6-10题6-10图中L16H,i1(0)2A;L21.5H,i2(0)2A,u6e2tV,求:
(1)等效电感L及i的表达式;
(2)分别求i1与i2,并查对KCL。
+
i
i1
i1
uL1L2
题6-10图
第七章“一阶电路和二阶电路的时域剖析”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+时辰电压、电
流的初始值。
1S
1
S
(t=0)
10
iC
+
(t=0)
5
iL
2
10V
2
+
+
+
5V
C
L
10V
uC
uL
+
2F
5
1H
(a)(b)
题7-1图
7-8
6
+
6u
题7-8图所示电路开关原合在地点
感电压uL(t)。
221
+u
S
+
3
uL(t)
3H
1,t=0时开关由地点1合向地点2,求t0时电
3
+
15V
题7-8图
7-12题7-12图所示电路中开封闭合前电容无初始储能,t=0时开关S闭合,求t0时的
电容电压uC(t)。
Si1
(t=0)
2
14i1+
+
3F
uC
2V
题7-12图
7-17题7-17图所示电路中开关翻开从前电路已达稳固,t=0时开关S翻开。
求t0时的
iC(t),并求t=2ms时电容的能量。
1k
S
1k
+
iC
12V
20F
1k
题7-17图
7-20题7-20图所示电路,开关合在地点1时已达稳固状态,t=0时开关由地点1合向地点
2,求t
0时的电压uL。
2
S
i
4
1
iL
1
2A
+
4
8V
+0.1HuL
2i
2
1
+
题7-20图
7-26题7-26图所示电路在开关S动作前已达稳态;t=0时S由1接至2,求t0时的iL。
2S
1
(t=0)2
++iL
6V4V
1H
题7-26图
7-29RC电路中电容C原未充电,所加u(t)的波形如题7-29图所示,此中R1000,
C10μF。
求电容电压uC,并把uC:
(1)用分段形式写出;
(2)用一个表达式写出。
u/V
10
R
2
3t/s
+
O
+
u
uCC
20
(a)
(b)
题7-29图
第八章“相量法”练习题
8-7若已知两个同频正弦电压的相量分别为
U15030V,U2100
150V,其
频次f
100Hz。
求:
(1)u1、u2
的时域形式;
(2)u1与u2的相位差。
8-9已知题8-9图所示3个电压源的电压分别为ua2202cos(t10)V、
ub2202cos(t110)V、uc2202cos(t130)V,求:
(1)三个电压的和;
(2)uab、ubc;(3)画出它们的相量图。
+
a
+
ua
uab
+
b
+
ub
ubc
+
c
uc
题8-9图
8-16题8-16图所示电路中IS20A。
求电压U。
+
IS
U
1
j1
题8-16图
第九章“正弦稳态电路的剖析”练习题
9-1试求题9-1图所示各电路的输入阻抗
Z和导纳Y。
1
1
1
j2
j1
j1
j1
(a)
(b)
40
I
40
jL
+
j40
R
rI
j40
(c)(d)
题9-1图
9-4已知题9-4图所示电路中uS162sin(t30)V,电流表A的读数为5A。
L=4,
求电流表A1、A2的读数。
A
A1
jL
A2
+
1
US
3
jωC
题9-4图
9-17
列出题
9-17图所示电路的回路电流方程和结点电压方程。
已知uS
14.14cos(2t)V,
iS1.414cos(2t30)A。
+UO
1
2
3
j51
+
j5
US
gUO
0
(a)
uS
+1
1
4H
0
1
1
+
US
1
+
uS
1
24F
iS
1
3
(b)
I
1
2
1
1
3
j10
+
2I
j10
0
(c)
i
2
3
112
2H
i
0
(d)
题9-17图
9-19题9-19图所示电路中R可改动,US2000V。
试求R为什么值时,电源US发出的
功率最大(有功功率)?
+j10
US20j50R
题9-19图
9-25把三个负载并联接到220V正弦电源上,各负载取用的功率和电流分别为:
P1
4.4kW,I1
44.7A(感性);P2
8.8kW,I2
50A(感性);P3
6.6kW,
I2
60A(容性)。
求题9-25图中表A、W的读数和电路的功率因数。
I
*
A
W
+
*
I1
I2
I3
U
Z1
Z2
Z3
题9-25图
第十章“含有耦合电感的电路”练习题
10-4题10-4图所示电路中
(1)L1
8H,L2
2H,M2H
;
(2)L18H,L2
2H,
M4H;(3)L1L2M
4H。
试求以上三种状况从端子
11看进去的等效电感。
1
M
L1L2
1'
(a)
1
L1ML2
1'
(b)
1
M
L1L2
1'
(c)
1
L1M
L2
1'
(d)
题10-4图
10-5求题10-5图所示电路的输入阻抗Z(=1rad/s)。
1
1'
1
1'
1
1'
1H
1H
2H
1
(a)
4H
1H
1H
(b)
1F
2H2H3H
(c)
题10-5图
10-17假如使100电阻能获取最大功率,试确立题10-17图所示电路中理想变压器的变比
n。
n:
1
iS
5010
题10-17图
10-21
已知题10-21
图所示电路中
uS10
2cos(
t)V,R1
10,L1L2
0.1mH,
,
C1C2
μF
10
6
rad/s
。
求R2为什么值时获最大功率?
并
,
求出最大功率。
C1
C2
M
+
L1
L2
R2
uS
R1
题10-21图
第十一章“电路的频次响应”练习题
11-6求题11-6图所示电路在哪些频次时短路或开路?
(注意:
四图中任选两个)
L
L1
L1
L
C
L2
C2
C
C1
C1
(a)(b)(c)(d)
题11-6图
11-7RLC串连电路中,L50μH,C100pF,Q50270.71,电源US1mV。
求电路的谐振频次f0、谐振时的电容电压UC和通带BW。
11-10RLC并联谐振时,f01kHz,Z(jω0)100kΩ,BW100Hz,求R、L和C。
11-14题11-14图中C2400pF,L1100μH。
求以下条件下,电路的谐振频次ω0:
(1)R1R2
L1;
(2)R1R2
L1。
C2
C2
R1R2
L1C2
题11-14图
第十二章“三相电路”练习题
12-1已知对称三相电路的星形负载阻抗Z
(165j84),端线阻抗Zl
(2j1),中
性线阻抗ZN
(1j1),线电压Ul
380V。
求负载端的电流和线电压,并作电路
的相量图。
12-2已知对称三相电路的线电压Ul380V(电源端),三角形负载阻抗Z(4.5j14),
端线阻抗Zl(1.5j2)。
求线电流和负载的相电流,并作相量图。
12-5题12-5
图所示对称Y—Y三相电路中,电压表的读数为
1143.16V,Z(15j153)
,
Zl
(1
j2)。
求:
(1)图中电流表的读数及线电压
UAB;
(2)三相负载汲取的功率;
(3)假如A相的负载阻抗等于零(其余不变)
,再求
(1)
(2);(4)假如A相负载开路,
再求
(1)
(2)。
(5)假如加接零阻抗中性线
ZN0,则(3)、(4)将发生如何的变化?
A
A
Zl
A'
Z
V
B
Zl
Z
B'
N
C
Zl