电路第五版(邱关源)课后习题答案(全)资料下载.pdf

1、-#为吸收功率电路吸收的总功率为$%$:）$（）$;）$=%9-）!#-）#&#&电路同步辅导及习题全解/（图为线性电容元件!/（图电容元件和#的约束方程为$#%!9&（图是理想电压源!（图的约束方程为$%!*?（图是理想电流源!?（图的约束方程为$#%#4（!题!图+（电容中电流#的波形如题!图,（所示#现已知-（%-#试求&1#&%#1和&%1时的电容电压!图分析!电容两端电压电流的关系为#&（%（&（）&（!）!-#!#根据公式求解即可!已知电容的电流#&（#求电压&（时#有&%&-（!式中#&-（为电容电压的初始值!本题中电容电流#&（的函数表示式为#&（%-!*-&-&*#1!#$#

2、1根据#积分关系#有&1时#!（%-（）!（）!%-）!#）!#（!-%!+#&*&%#1时#&电路模型和电路定律#（%-（）!（）#-#&#）#-&#（#-%&%1时#%（%#（）!（）%#&#）%#!-（&（%#%!*%!9!9图+（中,%A#且#-（%-#电压的波形如题!9图,（所示!试求当&%#1#&%$1和&%1时的电感电流#!9图解!电感元件#关系的积分形式为#&（%#&-（）!,）&本题中电感电压的函数表示式为&（%-&*-!*#1-#&*$1!%-$&*%1-&#$%应用#积分关系式#有&（%#-（）!,）!%）!-%#+&4&电路同步辅导及习题全解#（%#!,）#!%#+&%

3、）#!（#!%$1时#$（%#（）!,）$#&%）$#-&%1时#%（%#$（）!,）%$&%）%$!%-（&%-&（%$%$+.&4（!.!若已知显像管行偏转圈中的周期性扫描电流如题!.图所示#现已知线圈电感为-+-!A#电阻略而不计#试求电感线圈所加电压的波形!.图!题解!分析!根据图示可写出#&（的表达式#由（&（%,#&即可求解!电流#&+#9-!-9&-*&*9-1$!9%!（9-&*9%#$1根据电感元件#的微分关系#得电压的函数表示式为&（%-+-!%#!*9-1!-$!9-&*9%1&（的波形如题解!.图#说明电感的电压可以是时间的间断函数!#B的电容上所加电压的波形如题!图所

4、示!（电容电流#*&电路模型和电路定律题!*-#!$-&*#7 1!$#&*%7 1-&#$%7 1#（因为（%-#所以有-&*#7 1#!-$&#$%7 1$（在电容元件上电压 电流参考方向关联时#电容元件吸收的功率为$&*-#&$%!#$%7 1#&（#-&（#$&（波形如题解!#电容端电压为（%（-（）!根据*#,和（的#关系有!（若#%#1 2 3#&$（4#则有!（%*#&（%#1 2 3#&$（%1 2 3#&$（*!,&#+/0 1#&$（,#%/0 1#&（%（-（）!-+-!）&-#1 2 3#!$（!-/0 1#&$（*#（若#%?4#则有!（%#?*!-图%!-?（*%!

5、电 路 如 题!-题 图 所 示#设C&（%.7/0 1#&（#C&（%/?#试 求,&（和#（#&可以看出#流过电感的电流等于电流源的电流#C#电容（#上的电压为C#故由,#（元件的#约束方程可得&电路模型和电路定律,&（%,#C&%,/?$（%!,/$?#（#&（%（#C&%（#.7+D1 2 3#&（,#%!#（#.71 2 3#&电路如题!图所示#其中#C%#4#C%!-*!（求#4电流源和!-*电压源的功率*#（如果要求#4电流源的功率为零#在4:线段内应插入何种元件）分析此时各元件的功率*题!图$（如果要求!-*电压源的功率为零#则应在:（间并联何种元件）分析此时各元件的功率!（电

6、流源发出的功率$%C#C%!-#%#-6电压源吸收的功率$%C#C%!-#%#-6#（若要#4电流源的功率为零#则需使其端电压为零!在4:间插入C0%!-*电压源#极性如题解!图+（所示!此时#电流源的功率为$%-#C%-6!插入的电压源发出功率#-6#原来的电压源吸收功率#-6!$（若要!-*电压源的功率为零#则需使流过电压源的电流为零!可以采取在:（间并联#0C%#4的电流源#如题解!图,（所示#或并联*%C-#C%!-#%&的电阻#如题解!图/（所示!图,（中#因#C%#0C#由（）可知#流经C的电流为零!所以C的功率为零!原电流源发出功率为$%C#C%!-#%#-6并入电流源吸收功率为

7、$%C#0C%!-#%#-6题解!图/（中#流经电阻的电流为#*%C*%!%#4由（）可知#流经C的电流为零#因此#C的功率为零!此时#电流源发出功率$%C#C%!-#%#-6电阻消耗功率$%#C*%!%#-6（!试求题!#图所示电路中每个元件的功率!电路同步辅导及习题全解题解!图题!#图分析!电阻消耗的功率1%/#*#电压源吸收的功率1%.2/2#电流源发出的功率1%/2.#根据公式求解即可!+（图中#由于流经电阻和电压源的电流为-E&4#所以电阻消耗功率1*%*/#%#-E&#%-E&6电压源吸收功率1.%.C/C%!-E&%-E&6由于电阻电压.*%*/%#-E&*得电流源端电压.%.*

8、）.C%!%#*电流源发出功率1F%/C.%-E&#%!6,（图中#电阻的电压.*%#!*所以有/!%.*#%!4/#%!4由（）得/$%/!/#%-E&4故#*电压源发出功率1%#/!%#-E&6&电路模型和电路定律!*电压源发出功率1%!/$（%!6#电阻消耗功率1%#/#!6!电阻消耗功率1%!/#%!6%!$图中各电路的电压.#并讨论其功率平衡!$图解!应用（）先计算电阻电流/*#再根据欧姆定律计算电阻电压.G#从而得出端电压.#最后计算功率!+（图中/*%#）9%4.%.*%#/*%#%!9*所以输入电路的功率为1%.#%!9#%$#6电流源发出功率1F%9.%9!9%5 96电阻消

9、耗功率1*%#/#*%#%!#6&电路同步辅导及习题全解显然1）1F%1*#即输入电路的功率和电源发出的功率都被电阻消耗了!,（图中/*%9!#%4.%.*%#/*%#%*所以输入电路的功率为1%!.#%!96电流源发出功率1F%9.%9%（图中/*%&$%#4.%.*%/*%#%*所以输入电路的功率为1%.&%-6电流源发出功率1F%!$.%!#%6电阻消耗功率1*%/*#%!#（#%!96显然仍满足1）1F%1*%!%图所示#试求$&（电流#!和+,+图+（,*#（电压/,+图,（,!%图解!（受控电流源的电流为-E 5#!%#%!%#4所以#!%#-E 5+#E#4!+,%#+,%#!#

10、（%#!-E 5#!（%-E!%-E!#-5+-E%#$%$*#/%#&*#H%9.%!*#选取回路列*）方程!对回路#$%#（有+%!#）#&%#）&%.*对回路#$&#（有I%!#）#$%#）$%&*对回路$&（）%$（有#$）$.!9.!%-所以!J%&9%#$）$.!%$）$!%-对回路&（有?%$9%$.!9.%$!%#*&电路模型和电路定律对回路%）（%（有2%&.%&9）9.%-）!%-!#）#?）#K!#I%-%!#+!#/）#J）#2%-!#?#J）#H%-（!#H!#2!#K%-把以上9个方程相加#得到-%-的结果#说明这9个方程不是相互独立的#但其中任意&个方程是相互独立

11、的!5!略%!#-!利用（）和*）求解题!#-图示电路中的电压!#-图解!在+（图中#设电流#右边网孔的*）方程为#）#%!-解得#%!-+-E-5!4所以%#%!-%*在,（图中#设电流#!#$#号结点上的（）方程为#!）#）#$%题!图对右边 大 孔 和 其 中 的 小 孔 分 别 按 顺 时 针 列 出 的*）方程为#!）#!$#$%-#!#%-由以上三个方程解得#$%#4所以&电路同步辅导及习题全解%$#$%$#%9*,!图示电路中控制量/!及.-!根据图示电路列出结点的（）及回路的*）方程即可求解!设电流/!#/#/$!对结点#和两个网孔列（）电流流入为正#流出为负（和*）方程#有/

12、!/#!/$%-!-/!-/#）/!%#-/!-/#!-/$%#$-应用行列式求解以上方程组#有%!-$%!$-!-$%$%!9-则/!%E 5%74/$%$%!9-!-$%&E-9 74所以.-%!-/$%!9-#-!E-9*小结!求解电路中的变量#利用（）*）方程是最基本的方法!%#-*#%#-*&第二章电阻电路的等效变换学习要求!+理解等效变换的概念#利用等效变换分析电路!#+掌握电阻的等效变换$串并混联L-.的等效变换!$+理解 掌握两种电源的等效变换!%+深刻理解单口电路输入电阻*2 3的定义#并会计算!理解二端电阻电路等效电阻的定义#熟练掌握求等效电阻的方法!知识网络图电阻电路的等

13、效变换电阻的等效变换电阻的串联电阻的并联电阻的L#$-.电源的串联 并联等效变换3个电压源串联3个电流源并联3个电压源并联$要求电压相同3个电流源串联$#$要求电流相同.实际电源/的等效变换实际电压源/实际电流源实际电流源/实际电压源等效互换的原则$端口*4G#$不变输入电阻输入电阻的定义输入电阻的求法电阻变换法外加电压-%#$#$电流法&课后习题全解题#D!图%#!电路如题#!图所示#已知C%!-*#*!%#I#*#%I!若$!（*$%I*#（*$%*$处开路（*$（*$%-*$处短路（!试求以上$种情况下电压#和电流#$!（*#和*$为并联且相等#其等效电阻*%#%I#则#!%C*!）*%

14、!-#）%&-$74#%#$%#!#%&-9%E$74#%*#%&-9%9 9 E 9 9.*#（因*$%#则有!#$%-#%C*!）*#%!-#）%!-74#%*#%!-%（中结点!0同电位 电桥平衡（#所以!0间跨接电阻*#可以拿去 也可以用短路线替代（#故!*+,%*!）*#（1*!（1!图?（为非串联电路#其具有某种对称结构#称之为平衡对称网络!因为该电路为对称电路#因此可将电路从中心点断开 因断开点间的连线没有电流（如题解#!%图+（所示!题解#!%图!+则*+,%#*）#*1#*（#%$#*%$图J（中!#（和#!（构成两个L形连接#分别将两个L形转化成等值的三角形连接#如题解#!

15、%图,（所示!等值三角形的电阻分别为题解#!,*!#（%#E&*#%!）#）!*$%*#%&*0!%#）#）#!%*0#%!电路同步辅导及习题全解*0$%*0#%并接两个三角形#最后得题解#!%图/（所示的等效电路#所以!*+,%+#1*#1*0#（）*!1*0!（,1*$1*0$（%+#1&1%（）#E&1（所示!由此得端口电压+,%!$#*）!9#*）!$#*%&9#*所以*+,%+,#%&9*%!E 9 9.题解#!/!在题#!图+（电路中#1!%#%*#1#%9*#*!#*#%9#*$%#!图,（为经电源变换后的等效电路!（求等效电路的#C和*#（根据等效电路求*$中电流和消耗功率*$

16、（分别在图+（#,（中求出*!#*#及*消耗的功率*%（试问1!#1#发出的功率是否等于#C发出的功率）*!#*#消耗的功率是否等于*消耗的功率）为什么）题#!图&第二章!电阻电路的等效变换题解#!（利用电源的等效变换#图+（中电阻与电压源的串联可以用电阻与电流源的并联来等效!等效后的电路如题解#!图所示#其中#1!%1!#%#4#1#%1#*#%99%!4对题解#!图电路进一步简化为题#!图,（所示电路#故#1%#1!）#1#%#）!%$4*%*!1*#%!#9!#）9%#（由图,（可解得三条并联支路的端电压%*1*$（#C%#%）#$%*所以*$的电流和消耗的功率分别为#$%*$%#%#4

17、1$%*$#$%#%两点为等位点#故可将连于这两点之间的*!支路断开#从而得到一串并联电路#则*+,%*!）*!（1*#）*,（%*,0%!#2 3即02 3%!电阻电路的等效变换#（把由$个*!构成的L形电路等效变换为三角形电路#则原电路等效为题解#!.图所示#其中*%$*!根据题意#即*#%#*!*#,$*#!*#,时#不难得出电路的等效电阻*+,为*+,%$*!*,$*!$*!*,）$*!%5*#!*,5*#!%*,0%$*!）*,$*!*#$*!）*#）$*!）*,2 3%$*!）*,2 302 3%$*!）*,%#!图+（中#1!*#1#%#-*#1%#-*#1&%*$%!#*#%#

18、-#*%&-#*&%*在图,（中#1!%#-*#1&%$-*#1#%4#1%!.4#*!#*$%!利用电源的等效变换求图+（和图,（中电压+,!图+（利用电源的等效变换#将图+（中的电压源等效为电流源#得题解#!所示!电路同步辅导及习题全解题#!图#1!%$4#1#%1#*#%#-#-%!4#1%1%*%#-&-%-E%4#1&%1&-%9 E#&图把所有电源流合并#得#C%#1!）#1#!#1%）#1&%$）!-E%）9 E#&%5 E&4把所有电阻并联#有*%*!1*#1*$1*%1*&1#-1!1&-1%9-!5.所以+,%#C*%5 E&5.%$-*图,（的求解方法同图+（#可得+,%

19、!间连接的电阻#然后利用电阻的串 并联对电路进行简化并进行受控源的等效变换#得题解#!%图+（所示电路#再进行简化得题解#!%图,（所示电路#图解#!%图,（电路的*）方程为%!E 9#!E#%-E%#*2 3%#%-E%小结!平衡电桥是一种特殊的电路#/间连接的电阻可拿去#特殊的电路用特殊的求解方式!第三章电阻电路的一般分析学习要求!+要求会用手写法列出电路方程!#+了解图的基本概念#掌握独立结点 独立回路的数目及选取#（）和*）的独立方程数!$+掌握支路电流法 回路电流法 结点电压法!线性电阻电路方程建立的方法及电压 电流的求解#是全书的重点内容之一#是考试考研的必考内容!知识网络图电阻电

20、路的一般分析基本概念结点支路回路电路的图#$树电路方程（）独立方程*）%独立方程电路分析方法支路电流法网孔电流法回路电流法#$#$结点电压法&*#&第三章!电阻电路的一般分析!课后习题全解%$!在以下两种情况下#画出题$!图所示电路的图#并说明其结点数和支路数$!（每个元件作为一条支路处理*#（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$!（题$!图+（和题$!图,（电路的拓扑图分别如题解$!图+（和题解$!图,（所示!#（题$!图/（和题解$!图（所示!题解$!图+（中结点数3%9#支路数:*题解$!图,（中结点数3%.#支路数:图/（中结点数3%#支路

21、数:%（中结点数3%&#支路数:%5!图（$!指出题$!中两种情况下#（）*）独立方程各为多少）分析!独立的（）方程个数为3!#独立的*）方程个数为:3）!电路题$!图+（对应题解$!图/（两种情况!图+（中#独立的（）方程个数为3!%9!独立的*）方程个数为:9）!%9&电路同步辅导及习题全解题解$!图/（中#独立的（）方程个数为3!%$独立的*）方程个数为:%（两种情况!图,（中#独立的（）方程个数为3!%.!%9独立的*）方程个数为:.）!%9题解$!图（中#独立（）方程个数为3!%独立的*）方程个数为:（$!对题$!$图+（和题$!$图,（所示7!和7#各画出%个不同的树#树支数各为多

22、少）题$!$图分析!遍后历所有顶点且支路数最少即构成树!$图+（的%个不同的树如题解$!$图+（所示!$图!+题$!$图,（的%个不同的树如题解$!$图,（所示!电阻电路的一般分析题$!%图%$!%图所示桥形电路共可画出!9个不同的树#试一一列出 由于结点数为%#故树支数为$#可按支路号递增的方法列出所有可能的组合#如!#$#!#%#0!#9#!$%#!0 等#从中选出树（!9个不同的树的支路组合为!#$（#!#%（#!$9（#!%9（#!9（#$%（#$&（#$9（#%9（#&9（#$%&（#$%9（#%&9（%$!$图所示的7!和7#任选一树并确定其基本回路组#同时指出独立回路数和网孔数各

23、为多少）解!如题$!$图所示!独立回路数%网孔数%连支数!$图+（以如题解$!+（图所选树#&#.#5（为例#其基本回路组即单连支回路组为#$#&（#5#!-（# #.#5（#!#.#（#%#&#.#（划线数字为连支（!$图,（以如题解$!图,（所选树%#9#5#!-（为例#其基本回路组即单连支回路组为#5#!-（#$#%#9#（#%#9#!（#%#.#（#!#9#5#!图%$!9图所示非平面图#设$!（选择支路!#$#%（为树*#（选择支路 #.#（为树!问独立回路各有多少）求其基本回路组!3%&#:-独立回路数;%:（以!#$#%（为树#对应的基本回路组为!#$#.（#!#$#%#

24、 （#$#5（#$#%#!-（#$#%#（!#（以 #.#（为树#对应的基本回路组为!#（#$#9#.（#%#&#.（# #（#&#.#5（#&电路同步辅导及习题全解%$!.图所示电路中*!%*#%!-#*$%#*%*&%#*9%#C$%#-*#C 9%-*#用支路电流法求解电流#&各支路电流的参考方向如题解$!.图所示!.图列支路电流方程结点#!）#）#9%-结点$!#）#$）#%-结点&#%）# %-回路*#*#）#$*$!C$回路+#%*%）#&#$*$%C$回路,!#*#!#%*%）#9*9%!C 9代入数据#整理得!-#）%#$%!%#$）#%）#&%#-!#%）#9%!#$%-联立求解以上方程组#得#&-+5&9 4%$!用网孔电流法求解题$!.图中电流#&设网孔电流为#;#;$#绕行方向如题解$!图所示#列网孔电流方程为*!）*#）*$（#;*$#;*#;C$!）*$）*%）*&（#;*%#;$%C$!#）*#）*%）*9（#;#$C 9代入数据整理#得#%#;%#;-#;）#-#;$%#-!#）