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《电路与模拟电子技术》课后习题答案.doc
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《电路与模拟电子技术》课后习题答案.doc
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第一章 电路的基本概念和基本定律
1.1 在题1.1图中,各元件电压为 U
1
=-5V,U
2
=2V,U
3
=U
4
=-3V,指出哪些元件是电源,哪些元件是
负载?
解:元件上电压和电流为关联参考方向时,P=UI;电压和电流为非关联参考方向时,P=UI。P>0 时
元件吸收功率是负载,P<0 时,元件释放功率,是电源。
本题中元件 1、2、4 上电流和电流为非关联参考方向,元件 3 上电压和电流为关联参考方向,因此
P
1
=-U
1
×3= -(-5)×3=15W;
P
2
=-U
2
×3=-2×3=-6W;
P
3
=U
3
×(-1)=-3×(-1)=3W;
P
4
=-U
4
×(-4)=-(-3)×(-4)=-12W。
元件 2、4 是电源,元件 1、3 是负载。
1.2 在题 1.2 图所示的 RLC 串联电路中,已知
求 i、u
R
和 u
L
。
解:电容上电压、电流为非关联参考方向,故
电阻、电感上电压、电流为关联参考方向
1.3 在题1.3图中,已知I=2A,求U
ab
和P
ab
。
解:U
ab
=IR+2-4=2×4+2-4=6V,
电流 I 与 U
ab
为关联参考方向,因此
P
ab
=U
ab
I=6×2=12W
1.4 在题1.4图中,已知 I
S
=2A,U
S
=4V ,求流过恒压源的电流I、恒流源上的电压U及它们的功率,
验证电路的功率平衡。
解:I=I
S
=2A,
U=IR+U
S
=2×1+4=6V
P
I
=I
2
R=2
2
×1=4W,
U
S
与 I 为关联参考方向,电压源功率:P
U
=IU
S
=2×4=8W,
1
U 与 I 为非关联参考方向,电流源功率:P
I
=-I
S
U=-2×6=-12W,
验算:P
U
+P
I
+P
R
=8-12+4=0
1.5 求题1.5图中的R和U
ab
、U
ac
。
解:对 d 点应用 KCL 得:I=4A,故有
RI=4R=4,R=1Ω
U
ab
=U
ad
+U
db
=3×10+(-4)=26V
U
ac
=U
ad
-U
cd
=3×10- (-7)×2=44V
1.6 求题 1.6 图中的 U
1
、U
2
和 U
3
。
解:此题由 KVL 求解。
对回路Ⅰ,有:
U
1
-10-6=0,U
1
=16V
对回路Ⅱ,有:
U
1
+U
2
+3=0,U
2
=-U
1
-3=-16-3=-19V
对回路Ⅲ,有:
U
2
+U
3
+10=0,U
3
=-U
2
-10=19-10=9V
验算:对大回路,取顺时针绕行方向,有:-3+U
3
-
6=-3+9-6=0 ,KVL 成立
1.7 求题 1.7 图中的 I
x
和 U
x
。
解:(a)以 c 为电位参考点,则 V
a
=2×50=100V
I
3
×100=V
a
=100,I
3
=1A,
I
2
=I
3
+2=3A,
U
X
=50I
2
=150V
V
b
=U
X
+V
a
=150+100=250V
I
1
×25=V
b
=250, I
1
=10A,
I
X
=I
1
+I
2
=10+3=13A
(b)对大回路应用 KVL,得:
2
6×2-37+U
X
+3×15=0, U
X
=-20V
由 KCL 得:6+I
X
+8-15=0 I
X
=1A
1.8 求题1.8图中a点的电位V
a
。
解:重画电路如(b)所示,设 a 点电位为 V
a
,则
, ,
由 KCL 得: I
1
+I
2
+I
3
=0 即
解得
1.9 在题1.9图中,设 ,求u
L
、i
C
、i和u。
解: u
L
=
由 KCL 得:
3
由 KVL 得:
1.10 求题1.10图所示电路端口的伏安关系。
解,a 点电位 V
a
=-U
s
+RI+U,对 a 点应用 KCL,得
(其中 R
12
=R
1
||R
2
)
解得
U=U
S
+R
12
(I
S1
+I
S2
)-(R
12
+R)I
第二章 电路的基本分析方法
2.1 求题2.1图所示电路的等效电阻。
4
解:标出电路中的各结点,电路可重画如下:
(a)图 R
ab
=8+3||[3+4||(7+5)]=8+3||(3+3)=8+2=10Ω
(b)图 R
ab
=7||(4||4+10||10)=7||7=3.5Ω
(c)图 R
ab
=5||[4||4+6||(6||6+5)]=5||(2+6||8)=5||(2+3.43)=2.6Ω
(d)图 R
ab
=3||(4||4+4)=3||6=2Ω(串联的 3Ω 与 6Ω 电阻被导线短路)
2.2 用电阻的丫-△的等效变换求题2.2图所示电路的等效电阻。
解:为方便求解,将 a 图中 3 个 6Ω 电阻和 b 图中 3 个 2Ω 电阻进行等效变换,3 个三角形连接的 6Ω
电阻与 3 个星形连接的 2Ω 电阻之间可进行等效变换,变换后电路如图所示。
(a) R
ab
=2+(2+3)||(2+3)=4.5Ω
(b) R
ab
=6||(3||6+3||6)=6||4=2.4Ω
2.3 将题2.3图所示电路化成等效电流源电路。
5
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