第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!1
电路分析
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c3×108
λ===2.78mf108×106
解:
ww
1-3各二端元件的电压、电流和吸收功率如题图1-3所示。试确定图上指出的未知量。w.解:二端元件的吸收功率为p=ui,已知其中任两个量可以求得第三个量。1khdu(t)=sinπtV课后§1-2电路的基本物理量l-2题图l-2(a)表示用示波器观测交流电压的电路。若观测的正弦波形如图(b)所示。试 1s和1.5s时电压的瞬时值。确定电压u的表达式和t=0.5s、答u(0.5s)=sin(π×0.5)V=sin(90�)V=1Vu(1s)=sin(π×1)V=sin(180�)V=0Vu(1.5s)=sin(π×1.5)V=sin(270�)V=−1V案几何尺寸d
2第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!A, p吸=ui=5×10−3×1=5×10−3W=5mW B, p吸=−ui=−5×10−3×1×10−3=−5×10−6W=−5μW
pp2−23==2×10V=2kV D, u=−=−=2Vi1×10−3i1
p10×10−3p−10×10−3
−3E, i===1×10A=1mA F, i=−=−=1×10−3A=1mAu10u10
psin2t2sintcostG, i====2costA H, p吸=−ui=−2×2e−t=−4e−tW usintsintC, u=
§1-3基尔霍夫定律
l-4题图l-4表示某不连通电路连接关系的有向图。试对各节点和封闭面列出尽可能多的KCL方程。
根据图示封闭面可以列出以下KCL方程
后
www.根据封闭面还可以列出更多的KCL方程l-5题图l-5是表示某连通电路连接关系的有向图。试沿顺时针的绕行方向,列出尽可能多的KVL方程。
解:根据回路
{1,2,5},{1,3,6},{2,3,4},{2,3,56},{4,5,6},{7,8,9},{1,2,4,6},{1,3,4,5}可以列出以下KVL方程khd
2课答i1=0, i2+i3=0, −i3−i4−i6=0, i4+i5=0, i7−i8=0i1−i2−i4+i6=0i1−i2−i5+i6=0i2−i4−i6=0i2+i5−i6=0i3−i5+i6=0案解:对节点1,2,3,5,7,可以列出以下KCL方程aw.com网题图l—4题图l—5,
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!3
u1+u2+u5=0
u1+u3+u6=0
−u2+u3+u4=0
−u2+u3+u6−u5=0
−u4+u6−u5=0
−u7+u9−u8=0
u1+u2−u4+u6=0
u1+u3+u4+u5=0
确定其它未知电流。
解:已知部分支路电流,可以根据节点和封闭面KCL求得另外一些支路电流。
根据封闭面1的KCL求得 i2=−i1−i3−i4=−24A−1A−5A=−30A
根据节点 a 的KCL求得 i5=−i1−i7=−24A−(−5)A=−19A
ww
1-7题图1-6中,各支路电压电流采用关联参考方向。已知u1=10V,u2=5V,u4=−3V,u1=10V,u2=5V,u4=−3V,u6=2V,u7=−3V和u12=8V。尽可能多地确定其余支路电压。若要确定全部电压,尚需知道哪些支路电压?w.根据封闭面2的KCL求得 i6=i3+i4−i7=1A+5A−(−5A)=11A根据封闭面3的KCL求得 i8=−i3−i4−i10=−1A−5A−(−3A)=−3A根据节点 h 的KCL求得 i9=−i4−i10=−5A−(−3)A=−2A根据节点 e 的KCL求得 i11=−i1=−24A根据节点d 的KCL求得 i12=−i4=-5Akhd3课aw.com网题图l—6说明:按照回路的严格定义,沿回路绕行一周时,不能两次经过同一结点,因此{1,3,6,7,8,9},{2,3,5,6,7,8,9},{4,5,6,7,8,9}不是回路。1-6电路如题图1-6所示。已知i1=24A,i3=1A,i4=5A,i7=−5A和i10=−3A。尽可能多地后答案
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题图l—7
解:已知部分支路电压,可以根据回路和闭合节点序列的KVL方程,求得另外一些支路电压。
u5=u7−u6=−3V−2V=−5V
u10=−u2+u6−u12+u4=−5V+2V−8V−3V=−14V
u11=−u2+u6−u7+u1=−5V+2V−(−3V)+10V=10V
1-8电路如题图1-8所示。试求元件a及元件b的吸收功率?
解:假设支路a,b的支路电压和电流,如图所示,先用KVL求出支路电压,用KCL求出支路电流,再计算支路吸收功率。
1-9题图1-9是某电子电路的电路模型,已知u23=10V,u63=6V和u41=2V。试求电u61,u26和u
42。
ww
题图l—9
解:根据回路和闭合节点序列的KVL方程,可以求得任意两个节点间的电压
w.ua=−2V+4V−1V=1V ia=−(−2A)−1A=1A pa=uaia=1Wub=1V−4V+2V−3V=−4V ib=3A−1A=2A pb=ubib=−8Wkhd4课后答案网 若 要 求 得 电 压u3,u8,u9 尚 需 要 知 道 其 中 任 意 一 个 电 压aw.com题图l—8
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u61=u63+u31=6V+(−5V)=1V
u26=u23+u36=10V+(−6V)=4V
u42=u41+u13+u32=2V+5V+(−10V)=−3V
1-10电路如题图1-10所示,已知i1=2A,i3=−3A,u1=10V,u4=5V。试求各二端元件的吸收功率。
解:根据KCL,KVL求出各支路电压和支路电流,然后计算各二端元件的吸收功率。1-11各线性电阻的电压电流和电阻如题图1-11所示。试求图中的未知量。解:
ww
解:
1,u=Ri=(2Ω)1×10−3V=2×10−3V=2mV 2, u=−Ri=−(5Ω)×1A=−5Vu5Vu2V3, i===5mA 4, R=−=−=−2Ω3R1×10Ωi1A8costV5, u=Ri=(3Ω)×5e−2t=15e−2tV 6, R==4Ω2costA1-12电路如题图1-12所示。已知i4=1A,求各元件电压和吸收功率,并校验功率平衡。w.khd5课后答§1-4电阻元件案p1=−u1i1=10×2=−20W p2=u2i2=(10+5)×2=30Wp3=−u3i3=−(−5)×(−3)=−15W p4=u4i4=5×(−2+3)=5Waw.com题图l—10网题图l—11题图l—12
6第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!u4=2Ω×1A=2V i4=1A P4=u4i4=2V×1A=2W
i3=−i4=−1A u3=4Ω×(−1A)=−4V P3=u4i4=−4V×(−1A)=4W
6Vu2=−u3+u4=−(−4V)+2V=6V i2==2A P2=u2i2=6V×2A=12W3Ω
i1=i2+i3=1A−(−2A)=3A u1=10Ω×3A=30V P1=u1i1=30V×3A=90Wu=u1+u2=30V+6V=36V i1=3A P=−ui1=36V×(−3A)=−108W 1-13题图1-12电路中,若i4=−2A。求各元件电压和吸收的功率。
解:
1-14试求题图1-14各电路在开关断开和闭合时的电位Va、Vb和电压Vab。
解:
(a) ∵I=0 Va=(2×103+3×103)×0=0V Vb=(2×103)×0=0V Vab=(3×103)×0=0V
10V∵I==2mA Va=10V Vb=(2×103)×2×10−3=4V Vab=(3×103)×2×10−3=6V35×10Ω
(b) ∵I=0 Va=10V Vb=(2×103)×0=0V Vab=0V+10V+0V=10V
10V∵I==2mA Va= Vb=(2×103)×2×10−3=4V Vab=Va− Vb=0V35×10Ω
(c) ∵I=0 Va=0V+10V=10V Vb=0V+0V+10V=10V Vab=Va− Vb=0V
10V3−3∵
I==2mA V= (2×10)×2×10=4V Vb=0V Vab=Va− Vb=4Va5×103Ω
1-15试写出题图1-15各电路中电压uab和电流i的关系式。ww
w.khd6课后答§1-5独立电压源和电流源案说明:题图1-12电路是只包含一个独立电压源的线性电阻电路,当电流i4数值增加一倍时,即i4=2A,电路中各电压以及各电流均增加一倍,而各二端元件的功率增加到原来的4倍。当电流i4由i4=2A变化为i4=−2A时,各电压电流的符号改变,而功率符号不改变。aw.com网题图1—14u4=2Ω×(−2A)=−4V i4=−2A P4=u4i4=−4V×(−2A)=8Wi3=−i4=2A u3=4Ω×2A=8V P3=u4i4=8V×2A=16W−12Vu2=−u3+u4=−8V−4V=−12V i2==−4A P2=u2i2=−12V×(−4A)=48W3Ωi1=i2−i3=−4A−2A=−6A u1=10Ω×(−6A)=−60V P1=u1i1=−60V×(−6A)=360Wu= u1 +u2=−60V−12V=−72V i1=−6A P=−ui1=−(−72V)×(−6A)=−432W
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!题图1—157
解:根据KVL和欧姆定律可以直接写出VCR关系
(a) uab=Ri+uS (b) uab=−Ri+uS
(c) uab=Ri−uS (d) uab=−Ri−uS
1-16试求题图1-16各电路的电压uac、udc和uab。
解:
(a) uac=5Ω×1A=5V udc=−10Ω×1A=−10V uab=(5Ω+10Ω−3Ω)×1A=12V(b) uac=5Ω×(−1A)=−5V udc=−10Ω×(−1A)=10V uab=(5Ω+10Ω−3Ω)×(−1A)=−12V1-17试求题图1-17各电路的电压u和电流i。
w.
ww解:
(a) i=10A−2A=8A (b) u=(0Ω)×10A=0V 10V(c) u=−2×5V−20V−2×5V=−40V (d) i=6A+=8A 5Ω1V(e) u=(2Ω)×0A−2V=−2V (f) i=1A+=2A 1Ω§1-6两类约束和电路方程1-18已知题图1-18电路中电流io=1A,求电流源iS发出的功率。khd题图1—177课后答案网(c) i=−6V=2A −3Ω uac=5Ω×2A=10V udc=−10Ω×2A=−20V uab=(5Ω+10Ω−3Ω)×2A=24Vaw.com题图1—16
8第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!
题图1—18
解:
用KCL求得 iS= io+0+2=3A
用KVL求得 u=1Ω× iS+0+2Ω×(io+0)=3V+2V=5V
1-19电路如题图1-19所示。试分别求出两个电压源发出的功率。
解:
-25V电压源发出的功率为 p = (−25V)×(−2mA)=50mW
10V电压源发出的功率为 p =(10V)×(−2mA)=−20mW
1-20电路如题图1-20所示。已知16V电压源发出8W功率。试求电压u和电流i以及未知元件吸收的功率。
ww解:
w.khd8先计算电流 i=课(−25+10)V(1+5+1.5)×103Ωaw.com网题图1—19电流源发出功率为 p=u×iS= 5V×3A=15W后答案=−2×10−3A=−2mA题图1—20
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!9先计算电流 iS=p8W==0.5AuS16V
用KVL计算电压 u=−4V−8Ω×0.5A+16V=8V
u=0.5A−2A=−1.5A4Ω
该元件吸收功率为 p=ui=8V×(−1.5A)=−12W用KCL计算电流 i=iS−
1-21电路如题图1-21所示。已知电流iS=2A和电压uab=40V,试求电阻R1。解:
1-22电路如题图1-22所示。已知电压比u/uS=0.5,试求电阻R1。
ww解:
w.题图1—22⎧i1+i2=i⎪建立电路方程 ⎨R1i+6×103i1=uS 再根据u=u2可以求得R1=4KΩ⎪33⎩6×10i1=12×10i2⎧i=i1+i2⎪根据电路方程⎨u2=6×103i1可以求得u2=4×103i 这表明等效电阻为4kΩ⎪3⎩u2=12×10i29khd课uab40V用欧姆定律计算电阻 R1===40Ωi11A后40V=1A10Ω+30Ω用KCL计算电流 i1=iS−i1=2A−1A=1A答先计算出电流 i2=aw.com网题图1—21案
10第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!
也可以先求出6kΩ和12kΩ电阻的并联的等效电阻。
由图(b)所示等效电路容易求得R1=4kΩ。
1-23电路如题图1-23所示。(1)求每个独立电源的发出功率。(2)求每个电阻的吸收功率。
(3)能量是否守恒?题图1—23
解:
先计算10Ω电阻的电流 i=
25Ω电阻的电流为iR=10V=0.4A25Ω
再计算10V电压源电流和发出功率
0.5A电流源发出功率为2.5W,
两个电阻吸收总功率为(4+2.5)W=6.5W .说明整个电路的能量守恒。
1-24电路如题图1-24所示。求每个独立电源的发出功率。
w.
ww解:
khd10加上两个电压源发出的总功率为(9−4+2.5)W=6.5W课后10Ω电阻的吸收功率为p=10×0.52=2.5W 答 25Ω电阻的吸收功率为p=25×0.42=4W 案再计算5V电压源电流和发出功率 i2=0.5A+0.5A=1A P2=−5V×1A=−5W网 i1=−0.4−0.5A=−0.9A P1=−10V×(−0.9A)=9Waw.com10V−5V=0.5A 10Ω题图1—24
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对于6V电压源来说,用KCL求得
i=1A−2A=−1A
发出功率为 p=−6V×(−1A)=6W
对于1A电流源来说,用KVL求得
u1=(1Ω+3Ω)×(−1A)+6V=2V
发出功率为 p=2V×1A=2W
对于2A电流源来说,用KVL求得
u2=−(2Ω+1Ω)×2A+u1=−4V
1-25电路如题图1-25所示。(1)已知电阻R=2Ω吸收功率为8W时,求电压源的电压uS。(2)已知uS=15V,电阻R吸收6W功率,求电阻R。
解:
ww
解:
1-26电路如题图1-26所示。(1)求i1=1A时uS之值,(2)若uS=12V,求电流i和i1。w.khd11p8W1, i===±2A R2Ω uS=(2+3+2+4)Ω×(±2A)=±22V⎧ 15V=(9Ω+R)i 2, 建立方程 ⎨2 ⎩Ri=6W 求解得到 R=6Ω 或 R=13.5Ω课aw.com网题图1—25题图1—
26 发出功率为 p=−(−4V)×2A=8W 后答案
12第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!1, 当i1=1A时
4V114=A i3=i1+i2=1A+A=A 6Ω+6Ω333
u44048u4=(4Ω+3Ω)×A+4V=V i4=4=A i=−i3−i4=−A3310Ω33
−840uS=1Ω×A−V=−16V33
2, 该电路只有一个电压源,各电压电流与其电压成正比例关系,由此求得
12V−812V当uS=12V时 i=×A=2A i1=×1A=−0.75A−16V3−16V
u−16V或先计算端口等效电阻 Ro=S==6Ω8i−A3
u12V当uS=12V时 i=S==2A u4=−12V+1Ω×2A=−10VRo6Ωu1=4Ω×1A=4V i2=
i4=
解:
ww
1-28电路如题图
1-28所示。试用观察法求各电流源电压和发出的功率。w.1, i=−2A+3A−7A=−6A u=−2Ω×(−6A)+8V=20V2, 2A电流源吸收功率为 p=−20V×2A=−40W3, 8V电压源发出功率为 p=8V×(−6A)=−48Wkhd12课1-27电路如题图1-27所示。(1)求电压u和电流i。(2)求2A电流源的吸收功率。(3)求8V电压源的发出功率。后答−10V12=−1A i1=×(−1A)=−0.75A10Ω4+12aw.com网题图1—27案
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!题图1—2813
解:
1-29电路如题图1-29所示,已知电位V1=20V,V2=12V和V3=18V。试用观察法求各支路电流。
解:
ww
§1-7支路电流法和支路电压法1-30列出题图1-30电路的支路电流法方程组。w.V1−V3−20V−18VV−V28V==−9A i2=1==4A2Ω2Ω2Ω2ΩV1−5V15VV212Vi3===5A i4===6A3Ω3Ω2Ω2ΩV−40V−22Vi5=3==−11A i6=−2A2Ω2Ωi1=khd13课aw.com网题图1—29题图1
—30i1=−5A−1A=−6A uad=8V+3Ω×(−6A)=−10V p= uda×5A=10V×5A=50Wi2=−5A−1A−3A−(−6A)=−3A uab=−12V+4Ω×(−3A)=−24V p= uba×1A=24Wi3=−2A−3A+1A=−4A ubc=10V+2Ω×(−4A)=2V p= ucb×2A=−4W uac=uab+ubc=−24V+2V=−22V p= −uac×3A=22V×3A=66W udc=uda+ubc=10V−22V=−12V p= udc×1A=−12V×1A=−12W后答案
14第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!
解:
⎧i1−i3+i4=0 ⎪三个KCL方程 ⎨ −i4+i5+i6=0
⎪−i+i−i=0⎩125
⎧(5Ω)i1−(1Ω)i4−(1Ω)i5=0⎪三个KVL方程 ⎨(2Ω)i3+(1Ω)i4+(3Ω)i6=14V
⎪(1Ω)i+(1Ω)i−(3Ω)i=2V256⎩
1-31电路如题图1-31所示。试用支路电压法求各支路电压。
解:
1-32列出题图
1-32电路的支路电压法方程组。
ww
14w.khd支路电压方程为课⎧(1S)u1+(2S)u2=9A⎪⎨−(2S)u2+(3S)u3+(5S)u4=0⎪−(5S)u+(4S)u=21A45⎩求解方程得到各支路电压,如下所示:u1=5V,u2=2V,u3=3V,u4=−1V,u5=4Vaw.com网题图1—31后答案
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!题图1—3215
解:
⎧(2S)u1−(1S)u4+(2S)u5=−18A+6A⎪⎨(3S)u2−(2S)u5−(6S)u6=18A−12A
⎪(3S)u+(1S)u+(6S)u=25A−6A346⎩
§1-8分压电路和分流电路
1-33电路如题图1-33所示。已知电流i=2A,求电阻R之值以及6Ω电阻吸收的功率。解:
uR=(7Ω)(8A−2A)+(6Ω)×
ww
解:
1-34电路如题图1-34所示。已知电压u=2V,求电阻R。w.khd =42V+30V=72V72V=36Ω 2A30P=(×6A)2×6Ω=150W6+30R=课aw.com网15题图1—33答后案30×(8A−2A)6+30题图
1—34
16第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!建立电路方程,可以得到以下关系
u=R12××12V =2V 由此求得R=2Ω6×123×66+12++R6+123+6
1-35电路如题图1-35所示。当开关S断开或闭合时,求电位器滑动端移动时,a点电位的变化范围。解:
ww
1-36题图1-36所示晶体管电路。已知ubc=0.7V,ic=100ib。试求电位器滑动端移动时,电流i
c和电压uce的变动范围。w.1开关断开时 Va最小值为×15V=5V1+1+11+1 Va最大值为×15V=10V1+1+11×2开关闭合时 Va最小值为×15V=3.75V1×21+1+1+22×2 Va最大值为×15V=7.5V2×21+2+2khd16课aw.com网题图1—35题图1—36后答案
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!17电位器滑动端处于最上端时
5.7V−0.7Vic=100ib=100×=1×10−3A=1mA uce=5.7V−800Ω×1×10−3A=4.9V3解:500×10Ω
电位器滑动端处于最下端时
ic=100ib=100×5.7V−0.7V=5×10−3A=5mA uce=5.7V−800Ω×5×10−3A=1.7V3100×10Ω
i=48V=1mA P=i2R=10−6×19×103W=19mW(10+19+19)kΩ
(2)根据图(b)和图(c)电路建立支路电流法方程,计算出电流和电压为
ww
计算结果表明,端接10kΩ负载后,输出电压由-2.328V变化到+2.328V。(3)在端接10kΩ负载后,用与上面相似的方法,可以得到当电阻值为9599.75Ω时,输出电压由-5V变化到+5V。w.khd17⎧−i1+i2+i3=0⎧i3=0.2328mA⎪3319×10i+10×10i=24 → ⎨⎨13⎩u3=2.328V⎪−10×103i+29×103i=2432⎩课解:(1)电路模型以及电阻参数如图1-37(a)所示,各电阻消耗的功率为aw.com网题图1—371-37设计一个双电源分压电路,要求输出电压的变化范围为−5V到+5V。给定+24V和−24V电压源,10kΩ电位器及若干电阻。(1)请确定电路模型,并计算出电阻数值和电阻消耗的功率。(2)当输出端接10kΩ负载电阻时,求该电路输出电压的实际变化范围。(3)如果在输出端接10kΩ负载电阻时,仍然保持输出电压的变化范围为−5V到+5V,重新设计电路中电阻的数值。后答案
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电路分析
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c3×108
λ===2.78mf108×106
解:
ww
1-3各二端元件的电压、电流和吸收功率如题图1-3所示。试确定图上指出的未知量。w.解:二端元件的吸收功率为p=ui,已知其中任两个量可以求得第三个量。1khdu(t)=sinπtV课后§1-2电路的基本物理量l-2题图l-2(a)表示用示波器观测交流电压的电路。若观测的正弦波形如图(b)所示。试 1s和1.5s时电压的瞬时值。确定电压u的表达式和t=0.5s、答u(0.5s)=sin(π×0.5)V=sin(90�)V=1Vu(1s)=sin(π×1)V=sin(180�)V=0Vu(1.5s)=sin(π×1.5)V=sin(270�)V=−1V案几何尺寸d
2第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!A, p吸=ui=5×10−3×1=5×10−3W=5mW B, p吸=−ui=−5×10−3×1×10−3=−5×10−6W=−5μW
pp2−23==2×10V=2kV D, u=−=−=2Vi1×10−3i1
p10×10−3p−10×10−3
−3E, i===1×10A=1mA F, i=−=−=1×10−3A=1mAu10u10
psin2t2sintcostG, i====2costA H, p吸=−ui=−2×2e−t=−4e−tW usintsintC, u=
§1-3基尔霍夫定律
l-4题图l-4表示某不连通电路连接关系的有向图。试对各节点和封闭面列出尽可能多的KCL方程。
根据图示封闭面可以列出以下KCL方程
后
www.根据封闭面还可以列出更多的KCL方程l-5题图l-5是表示某连通电路连接关系的有向图。试沿顺时针的绕行方向,列出尽可能多的KVL方程。
解:根据回路
{1,2,5},{1,3,6},{2,3,4},{2,3,56},{4,5,6},{7,8,9},{1,2,4,6},{1,3,4,5}可以列出以下KVL方程khd
2课答i1=0, i2+i3=0, −i3−i4−i6=0, i4+i5=0, i7−i8=0i1−i2−i4+i6=0i1−i2−i5+i6=0i2−i4−i6=0i2+i5−i6=0i3−i5+i6=0案解:对节点1,2,3,5,7,可以列出以下KCL方程aw.com网题图l—4题图l—5,
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!3
u1+u2+u5=0
u1+u3+u6=0
−u2+u3+u4=0
−u2+u3+u6−u5=0
−u4+u6−u5=0
−u7+u9−u8=0
u1+u2−u4+u6=0
u1+u3+u4+u5=0
确定其它未知电流。
解:已知部分支路电流,可以根据节点和封闭面KCL求得另外一些支路电流。
根据封闭面1的KCL求得 i2=−i1−i3−i4=−24A−1A−5A=−30A
根据节点 a 的KCL求得 i5=−i1−i7=−24A−(−5)A=−19A
ww
1-7题图1-6中,各支路电压电流采用关联参考方向。已知u1=10V,u2=5V,u4=−3V,u1=10V,u2=5V,u4=−3V,u6=2V,u7=−3V和u12=8V。尽可能多地确定其余支路电压。若要确定全部电压,尚需知道哪些支路电压?w.根据封闭面2的KCL求得 i6=i3+i4−i7=1A+5A−(−5A)=11A根据封闭面3的KCL求得 i8=−i3−i4−i10=−1A−5A−(−3A)=−3A根据节点 h 的KCL求得 i9=−i4−i10=−5A−(−3)A=−2A根据节点 e 的KCL求得 i11=−i1=−24A根据节点d 的KCL求得 i12=−i4=-5Akhd3课aw.com网题图l—6说明:按照回路的严格定义,沿回路绕行一周时,不能两次经过同一结点,因此{1,3,6,7,8,9},{2,3,5,6,7,8,9},{4,5,6,7,8,9}不是回路。1-6电路如题图1-6所示。已知i1=24A,i3=1A,i4=5A,i7=−5A和i10=−3A。尽可能多地后答案
4第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!
题图l—7
解:已知部分支路电压,可以根据回路和闭合节点序列的KVL方程,求得另外一些支路电压。
u5=u7−u6=−3V−2V=−5V
u10=−u2+u6−u12+u4=−5V+2V−8V−3V=−14V
u11=−u2+u6−u7+u1=−5V+2V−(−3V)+10V=10V
1-8电路如题图1-8所示。试求元件a及元件b的吸收功率?
解:假设支路a,b的支路电压和电流,如图所示,先用KVL求出支路电压,用KCL求出支路电流,再计算支路吸收功率。
1-9题图1-9是某电子电路的电路模型,已知u23=10V,u63=6V和u41=2V。试求电u61,u26和u
42。
ww
题图l—9
解:根据回路和闭合节点序列的KVL方程,可以求得任意两个节点间的电压
w.ua=−2V+4V−1V=1V ia=−(−2A)−1A=1A pa=uaia=1Wub=1V−4V+2V−3V=−4V ib=3A−1A=2A pb=ubib=−8Wkhd4课后答案网 若 要 求 得 电 压u3,u8,u9 尚 需 要 知 道 其 中 任 意 一 个 电 压aw.com题图l—8
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!5
u61=u63+u31=6V+(−5V)=1V
u26=u23+u36=10V+(−6V)=4V
u42=u41+u13+u32=2V+5V+(−10V)=−3V
1-10电路如题图1-10所示,已知i1=2A,i3=−3A,u1=10V,u4=5V。试求各二端元件的吸收功率。
解:根据KCL,KVL求出各支路电压和支路电流,然后计算各二端元件的吸收功率。1-11各线性电阻的电压电流和电阻如题图1-11所示。试求图中的未知量。解:
ww
解:
1,u=Ri=(2Ω)1×10−3V=2×10−3V=2mV 2, u=−Ri=−(5Ω)×1A=−5Vu5Vu2V3, i===5mA 4, R=−=−=−2Ω3R1×10Ωi1A8costV5, u=Ri=(3Ω)×5e−2t=15e−2tV 6, R==4Ω2costA1-12电路如题图1-12所示。已知i4=1A,求各元件电压和吸收功率,并校验功率平衡。w.khd5课后答§1-4电阻元件案p1=−u1i1=10×2=−20W p2=u2i2=(10+5)×2=30Wp3=−u3i3=−(−5)×(−3)=−15W p4=u4i4=5×(−2+3)=5Waw.com题图l—10网题图l—11题图l—12
6第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!u4=2Ω×1A=2V i4=1A P4=u4i4=2V×1A=2W
i3=−i4=−1A u3=4Ω×(−1A)=−4V P3=u4i4=−4V×(−1A)=4W
6Vu2=−u3+u4=−(−4V)+2V=6V i2==2A P2=u2i2=6V×2A=12W3Ω
i1=i2+i3=1A−(−2A)=3A u1=10Ω×3A=30V P1=u1i1=30V×3A=90Wu=u1+u2=30V+6V=36V i1=3A P=−ui1=36V×(−3A)=−108W 1-13题图1-12电路中,若i4=−2A。求各元件电压和吸收的功率。
解:
1-14试求题图1-14各电路在开关断开和闭合时的电位Va、Vb和电压Vab。
解:
(a) ∵I=0 Va=(2×103+3×103)×0=0V Vb=(2×103)×0=0V Vab=(3×103)×0=0V
10V∵I==2mA Va=10V Vb=(2×103)×2×10−3=4V Vab=(3×103)×2×10−3=6V35×10Ω
(b) ∵I=0 Va=10V Vb=(2×103)×0=0V Vab=0V+10V+0V=10V
10V∵I==2mA Va= Vb=(2×103)×2×10−3=4V Vab=Va− Vb=0V35×10Ω
(c) ∵I=0 Va=0V+10V=10V Vb=0V+0V+10V=10V Vab=Va− Vb=0V
10V3−3∵
I==2mA V= (2×10)×2×10=4V Vb=0V Vab=Va− Vb=4Va5×103Ω
1-15试写出题图1-15各电路中电压uab和电流i的关系式。ww
w.khd6课后答§1-5独立电压源和电流源案说明:题图1-12电路是只包含一个独立电压源的线性电阻电路,当电流i4数值增加一倍时,即i4=2A,电路中各电压以及各电流均增加一倍,而各二端元件的功率增加到原来的4倍。当电流i4由i4=2A变化为i4=−2A时,各电压电流的符号改变,而功率符号不改变。aw.com网题图1—14u4=2Ω×(−2A)=−4V i4=−2A P4=u4i4=−4V×(−2A)=8Wi3=−i4=2A u3=4Ω×2A=8V P3=u4i4=8V×2A=16W−12Vu2=−u3+u4=−8V−4V=−12V i2==−4A P2=u2i2=−12V×(−4A)=48W3Ωi1=i2−i3=−4A−2A=−6A u1=10Ω×(−6A)=−60V P1=u1i1=−60V×(−6A)=360Wu= u1 +u2=−60V−12V=−72V i1=−6A P=−ui1=−(−72V)×(−6A)=−432W
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!题图1—157
解:根据KVL和欧姆定律可以直接写出VCR关系
(a) uab=Ri+uS (b) uab=−Ri+uS
(c) uab=Ri−uS (d) uab=−Ri−uS
1-16试求题图1-16各电路的电压uac、udc和uab。
解:
(a) uac=5Ω×1A=5V udc=−10Ω×1A=−10V uab=(5Ω+10Ω−3Ω)×1A=12V(b) uac=5Ω×(−1A)=−5V udc=−10Ω×(−1A)=10V uab=(5Ω+10Ω−3Ω)×(−1A)=−12V1-17试求题图1-17各电路的电压u和电流i。
w.
ww解:
(a) i=10A−2A=8A (b) u=(0Ω)×10A=0V 10V(c) u=−2×5V−20V−2×5V=−40V (d) i=6A+=8A 5Ω1V(e) u=(2Ω)×0A−2V=−2V (f) i=1A+=2A 1Ω§1-6两类约束和电路方程1-18已知题图1-18电路中电流io=1A,求电流源iS发出的功率。khd题图1—177课后答案网(c) i=−6V=2A −3Ω uac=5Ω×2A=10V udc=−10Ω×2A=−20V uab=(5Ω+10Ω−3Ω)×2A=24Vaw.com题图1—16
8第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!
题图1—18
解:
用KCL求得 iS= io+0+2=3A
用KVL求得 u=1Ω× iS+0+2Ω×(io+0)=3V+2V=5V
1-19电路如题图1-19所示。试分别求出两个电压源发出的功率。
解:
-25V电压源发出的功率为 p = (−25V)×(−2mA)=50mW
10V电压源发出的功率为 p =(10V)×(−2mA)=−20mW
1-20电路如题图1-20所示。已知16V电压源发出8W功率。试求电压u和电流i以及未知元件吸收的功率。
ww解:
w.khd8先计算电流 i=课(−25+10)V(1+5+1.5)×103Ωaw.com网题图1—19电流源发出功率为 p=u×iS= 5V×3A=15W后答案=−2×10−3A=−2mA题图1—20
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!9先计算电流 iS=p8W==0.5AuS16V
用KVL计算电压 u=−4V−8Ω×0.5A+16V=8V
u=0.5A−2A=−1.5A4Ω
该元件吸收功率为 p=ui=8V×(−1.5A)=−12W用KCL计算电流 i=iS−
1-21电路如题图1-21所示。已知电流iS=2A和电压uab=40V,试求电阻R1。解:
1-22电路如题图1-22所示。已知电压比u/uS=0.5,试求电阻R1。
ww解:
w.题图1—22⎧i1+i2=i⎪建立电路方程 ⎨R1i+6×103i1=uS 再根据u=u2可以求得R1=4KΩ⎪33⎩6×10i1=12×10i2⎧i=i1+i2⎪根据电路方程⎨u2=6×103i1可以求得u2=4×103i 这表明等效电阻为4kΩ⎪3⎩u2=12×10i29khd课uab40V用欧姆定律计算电阻 R1===40Ωi11A后40V=1A10Ω+30Ω用KCL计算电流 i1=iS−i1=2A−1A=1A答先计算出电流 i2=aw.com网题图1—21案
10第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!
也可以先求出6kΩ和12kΩ电阻的并联的等效电阻。
由图(b)所示等效电路容易求得R1=4kΩ。
1-23电路如题图1-23所示。(1)求每个独立电源的发出功率。(2)求每个电阻的吸收功率。
(3)能量是否守恒?题图1—23
解:
先计算10Ω电阻的电流 i=
25Ω电阻的电流为iR=10V=0.4A25Ω
再计算10V电压源电流和发出功率
0.5A电流源发出功率为2.5W,
两个电阻吸收总功率为(4+2.5)W=6.5W .说明整个电路的能量守恒。
1-24电路如题图1-24所示。求每个独立电源的发出功率。
w.
ww解:
khd10加上两个电压源发出的总功率为(9−4+2.5)W=6.5W课后10Ω电阻的吸收功率为p=10×0.52=2.5W 答 25Ω电阻的吸收功率为p=25×0.42=4W 案再计算5V电压源电流和发出功率 i2=0.5A+0.5A=1A P2=−5V×1A=−5W网 i1=−0.4−0.5A=−0.9A P1=−10V×(−0.9A)=9Waw.com10V−5V=0.5A 10Ω题图1—24
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!11
对于6V电压源来说,用KCL求得
i=1A−2A=−1A
发出功率为 p=−6V×(−1A)=6W
对于1A电流源来说,用KVL求得
u1=(1Ω+3Ω)×(−1A)+6V=2V
发出功率为 p=2V×1A=2W
对于2A电流源来说,用KVL求得
u2=−(2Ω+1Ω)×2A+u1=−4V
1-25电路如题图1-25所示。(1)已知电阻R=2Ω吸收功率为8W时,求电压源的电压uS。(2)已知uS=15V,电阻R吸收6W功率,求电阻R。
解:
ww
解:
1-26电路如题图1-26所示。(1)求i1=1A时uS之值,(2)若uS=12V,求电流i和i1。w.khd11p8W1, i===±2A R2Ω uS=(2+3+2+4)Ω×(±2A)=±22V⎧ 15V=(9Ω+R)i 2, 建立方程 ⎨2 ⎩Ri=6W 求解得到 R=6Ω 或 R=13.5Ω课aw.com网题图1—25题图1—
26 发出功率为 p=−(−4V)×2A=8W 后答案
12第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!1, 当i1=1A时
4V114=A i3=i1+i2=1A+A=A 6Ω+6Ω333
u44048u4=(4Ω+3Ω)×A+4V=V i4=4=A i=−i3−i4=−A3310Ω33
−840uS=1Ω×A−V=−16V33
2, 该电路只有一个电压源,各电压电流与其电压成正比例关系,由此求得
12V−812V当uS=12V时 i=×A=2A i1=×1A=−0.75A−16V3−16V
u−16V或先计算端口等效电阻 Ro=S==6Ω8i−A3
u12V当uS=12V时 i=S==2A u4=−12V+1Ω×2A=−10VRo6Ωu1=4Ω×1A=4V i2=
i4=
解:
ww
1-28电路如题图
1-28所示。试用观察法求各电流源电压和发出的功率。w.1, i=−2A+3A−7A=−6A u=−2Ω×(−6A)+8V=20V2, 2A电流源吸收功率为 p=−20V×2A=−40W3, 8V电压源发出功率为 p=8V×(−6A)=−48Wkhd12课1-27电路如题图1-27所示。(1)求电压u和电流i。(2)求2A电流源的吸收功率。(3)求8V电压源的发出功率。后答−10V12=−1A i1=×(−1A)=−0.75A10Ω4+12aw.com网题图1—27案
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!题图1—2813
解:
1-29电路如题图1-29所示,已知电位V1=20V,V2=12V和V3=18V。试用观察法求各支路电流。
解:
ww
§1-7支路电流法和支路电压法1-30列出题图1-30电路的支路电流法方程组。w.V1−V3−20V−18VV−V28V==−9A i2=1==4A2Ω2Ω2Ω2ΩV1−5V15VV212Vi3===5A i4===6A3Ω3Ω2Ω2ΩV−40V−22Vi5=3==−11A i6=−2A2Ω2Ωi1=khd13课aw.com网题图1—29题图1
—30i1=−5A−1A=−6A uad=8V+3Ω×(−6A)=−10V p= uda×5A=10V×5A=50Wi2=−5A−1A−3A−(−6A)=−3A uab=−12V+4Ω×(−3A)=−24V p= uba×1A=24Wi3=−2A−3A+1A=−4A ubc=10V+2Ω×(−4A)=2V p= ucb×2A=−4W uac=uab+ubc=−24V+2V=−22V p= −uac×3A=22V×3A=66W udc=uda+ubc=10V−22V=−12V p= udc×1A=−12V×1A=−12W后答案
14第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!
解:
⎧i1−i3+i4=0 ⎪三个KCL方程 ⎨ −i4+i5+i6=0
⎪−i+i−i=0⎩125
⎧(5Ω)i1−(1Ω)i4−(1Ω)i5=0⎪三个KVL方程 ⎨(2Ω)i3+(1Ω)i4+(3Ω)i6=14V
⎪(1Ω)i+(1Ω)i−(3Ω)i=2V256⎩
1-31电路如题图1-31所示。试用支路电压法求各支路电压。
解:
1-32列出题图
1-32电路的支路电压法方程组。
ww
14w.khd支路电压方程为课⎧(1S)u1+(2S)u2=9A⎪⎨−(2S)u2+(3S)u3+(5S)u4=0⎪−(5S)u+(4S)u=21A45⎩求解方程得到各支路电压,如下所示:u1=5V,u2=2V,u3=3V,u4=−1V,u5=4Vaw.com网题图1—31后答案
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!题图1—3215
解:
⎧(2S)u1−(1S)u4+(2S)u5=−18A+6A⎪⎨(3S)u2−(2S)u5−(6S)u6=18A−12A
⎪(3S)u+(1S)u+(6S)u=25A−6A346⎩
§1-8分压电路和分流电路
1-33电路如题图1-33所示。已知电流i=2A,求电阻R之值以及6Ω电阻吸收的功率。解:
uR=(7Ω)(8A−2A)+(6Ω)×
ww
解:
1-34电路如题图1-34所示。已知电压u=2V,求电阻R。w.khd =42V+30V=72V72V=36Ω 2A30P=(×6A)2×6Ω=150W6+30R=课aw.com网15题图1—33答后案30×(8A−2A)6+30题图
1—34
16第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!建立电路方程,可以得到以下关系
u=R12××12V =2V 由此求得R=2Ω6×123×66+12++R6+123+6
1-35电路如题图1-35所示。当开关S断开或闭合时,求电位器滑动端移动时,a点电位的变化范围。解:
ww
1-36题图1-36所示晶体管电路。已知ubc=0.7V,ic=100ib。试求电位器滑动端移动时,电流i
c和电压uce的变动范围。w.1开关断开时 Va最小值为×15V=5V1+1+11+1 Va最大值为×15V=10V1+1+11×2开关闭合时 Va最小值为×15V=3.75V1×21+1+1+22×2 Va最大值为×15V=7.5V2×21+2+2khd16课aw.com网题图1—35题图1—36后答案
第一章电路的基本概念和定律课后答案网,用心为你服务!17电位器滑动端处于最上端时
5.7V−0.7Vic=100ib=100×=1×10−3A=1mA uce=5.7V−800Ω×1×10−3A=4.9V3解:500×10Ω
电位器滑动端处于最下端时
ic=100ib=100×5.7V−0.7V=5×10−3A=5mA uce=5.7V−800Ω×5×10−3A=1.7V3100×10Ω
i=48V=1mA P=i2R=10−6×19×103W=19mW(10+19+19)kΩ
(2)根据图(b)和图(c)电路建立支路电流法方程,计算出电流和电压为
ww
计算结果表明,端接10kΩ负载后,输出电压由-2.328V变化到+2.328V。(3)在端接10kΩ负载后,用与上面相似的方法,可以得到当电阻值为9599.75Ω时,输出电压由-5V变化到+5V。w.khd17⎧−i1+i2+i3=0⎧i3=0.2328mA⎪3319×10i+10×10i=24 → ⎨⎨13⎩u3=2.328V⎪−10×103i+29×103i=2432⎩课解:(1)电路模型以及电阻参数如图1-37(a)所示,各电阻消耗的功率为aw.com网题图1—371-37设计一个双电源分压电路,要求输出电压的变化范围为−5V到+5V。给定+24V和−24V电压源,10kΩ电位器及若干电阻。(1)请确定电路模型,并计算出电阻数值和电阻消耗的功率。(2)当输出端接10kΩ负载电阻时,求该电路输出电压的实际变化范围。(3)如果在输出端接10kΩ负载电阻时,仍然保持输出电压的变化范围为−5V到+5V,重新设计电路中电阻的数值。后答案