第1章习题1121013336.docx
《第1章习题1121013336.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章习题1121013336.docx（50页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
第1章习题1121013336
第1章习题
1-1说明题I—1图⑻、（b）中：
（1）u、i的参考方向是否关联？
（2）ui乘积表示什么功率？
⑶如果在图⑻中u>0、i<0，图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？
解：
当认为题I—1图（a）、（b）中的元件皆为负载，则题I—1图（a）中元件的电压与电流方向是关联方向，而
题I-1图（b）中元件的电压与电流方向不是关联方向。
反之，一样。
即当认为题I—1图（a）、（b）中的元件皆为电源时，则题I—1图（b）中元件的电压与电流方
向是关联方向，而题I-1图（a）中元件的电压与电流方向不是关联方向。
题I—1图
1-2在题I-2图（a）与（b）中，试问对于Na与Nb，u、i的参考方向是否关联？
此时乘积ui对Na与Nb，分别意味着什么功yx?
（a）（b）
题I一2图解：
当认为题I—2图（a）中的Na为有源网络，而Nb为无源网络，则题I—2图（a）中的电压与电流方向对于Na和Nb都是关联方向，而题1-1图（b）中Na和Nb的电压与电流方向不是关联方向。
1-3求解电路以后，校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡.即一部分元件发出的总
功率应等于其他元件吸收的总功率。
试校核题I3图中电路所得解答是否正确。
题I-3图
解：
根据电路中能量守恒原理，发出功率一定等于吸收的功率的原则可知，电路中的功率之代数和一定为零。
当电路中的元件都被视为是负载时，有
56016026040220230018080400
结果表明电路所得解答是正确的。
反之，将路中的元件都被视为是电源时结果是一样的
56016026040220230018080400
1-4在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i，的约束方程（即VCR）。
题1-4图
解:
（a）
u
10103i
（d）
P
5i
（b）
u
10i
（e）
P
3
1010u
（c）
p
10i
（f）
u
10103i
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
解：
（a）由电流源的电流方向可以看出，电压源是发出功率，理由是电压源的电压与电流的方向符合电源的关联方向。
电阻确定是吸收功率。
要确定电流源是吸收还是发出功率，首先需要确定电流源两端的电压。
电流源的端电压为
Ui15255V结果表明，电流的方向是从高电位流入电流源，所以，电流源是吸收功率。
电压源发出的功率与电流源和电阻吸收的功率分别为
电压源发出的功率
P
15
2
30W
电流源吸收的功率
P
5
2
10W
电阻吸收的功率
P
5
22
20W
（b）由电路图可以看出，
电流源是发出功率,
因为电流是从高电位流出，电阻是吸收功率，要确定
电压源是吸收还是发出功率，首先需要确定流过电压源电流的方向。
电压源的电流为
15,A
iu
2
1A
5
结果表明，电流的方向是流出电压源，所以，
电压源是发出功率。
电压源和电流源发出的功率与电阻吸收
的功率分别为
电压源发出的功率
P
15
1
15W
电流源发出的功率
P
15
2
30W
电阻吸收的功率
P
5
32
45W
（C）由电路图可以看出，电压源是发出功率，电流源和电阻是吸收功率，要确定电压源发出功率是多少，首先需要确定流过电压源电流的方向和大小。
流过电压源的电流为
iu25A5
结果表明，电流的方向是流出电压源，所以，电压源是发出功率。
电压源发出的功率与电流源和电阻吸收的功率分别为
电压源发出的功率
P
15
5
75W
电流源吸收的功率
P
15
2
30W
电阻吸收的功率
P
5
32
45W
1-6以电压U为纵轴，电流I为横轴，取适当的电压、电流标尺，在同一坐标上，画出以下元件及支路的电压、电流关系（仅画第一象限）。
（1）Us=10V的电压源，如题1-6图⑻所示；
⑵R=5Q线性电阻，如题1-6图（b）所示；
（3）Us、R的串联组合，如题1-6图（c）所示。
解:
（a）图中电压源是理想电压源，吸收功率，按电源来考虑，其电流的方向是负的，所以伏安特性曲线应画在第二象限。
（b）图中是一纯电阻，其两端的电压与流为线性关系，特性是过原点的一条直线。
URI
（C）图是一实际电压源，其特性是一条截距不为零售的直线。
截距是Us,斜率是-R。
UUsRI
1-7题1-7图中各元件的电流I均为2A。
（1）求各图中支路电压；
（2）求各图中电源、电阻及支路的功率•并功率的平衡关系。
（a）
（b）
（c）
（d）
题1-7图
解：
（1）（a）
U
Us
RI
12
2
2
16V
（b）
U
Us
RI
12
2
2
8V
（c）
U
RI
Us
2
2
12
8V
（d）
U
RI
Us
2
2
1216V
（a）
P
UsI
RI2
12
2
2
22
（b）
P
UsI
RI2
12
2
2
22
（c）
P
RI2
UsI
2
22
12
2
（d）
P
RI2
UsI
2
22
12
24
8
32W
吸收+吸收=吸收功率
24
8
16W
发出-吸收=发出功率
8
24
16W
吸收-发出=发出功率
2
8
2432
W吸收+吸收=吸收功率
（2）判定功率是发出还是吸收的方法是，看其端电压与电流的关联方向，符合负载的关联方向，应按负载来判断，功率大于零是吸收功率，反之是发出功率；符合电源的关联方向，应按电源来判断，功率大于零是发出功率，反之是吸收功率。
（a）U
i
R
Is
IR
6
发出功率为
Po
UI
UIs
16216
6
吸收功率为
P
Is
I2
R
622
2
（b）U
i
R
Is
IR
6
发出功率为
Po
UIs
8
6
48W
2216V
3296128W
128W
1-8■试求题1-8图中各电路的电压U，
吸收功率为
P
UI
IS
I2R
8
2
6
22
2
32
16
48W
（c）U
i
RI
Is
R
2
4
3
6V
发出功率为
Po
UIs
6
4
24W
吸收功率为
P
UI
II
s2R
6
2
2
42
3
12
12
24W
（d）U
i
R1
1Is
R
5
3
4
8V
发出功率为
Po
UI
85
40W
吸收功率为
Pi
UIs
I
Is2R
:
8
3
5
32
4
24
16
40W
1-9■题1-9图中各含受控源电路是否可以看为电阻？
并求各图中
题1-9图
解：
解题要点是，首先要想办法列写出电路的输入电压U与输入电流I之关系式，然后再来判定电路的性
质。
具体做法是首先确定输入电压和电流的参考方向，然后再根据结点电流定律，或回路电压定律进行计算。
（a）UIi
0.2U
RIi0.2U
20201i4U
20
U
Ii4IiV
5
由上述结果可以看出,
电路（
a）可以看为
•个等效的电阻电路。
U
U
（b）IiI
2I
3I33
R
20
20
U
Ii6.67IiV
3
由上述结果可以看出,
电路（
b）可以看为
•个等效的电阻电路。
（c）列回路电压方程
由上述结果可以看出，电路（c）可以看为一个等效的电阻电路。
（d）列回路电压方程
由上述结果可以看出，电路（d）可以看为一个等效的电阻电路。
bb
（a）（b）
题1-10图
解：
（a）根据上题的启发，首先将电路中最右边的支路进行等效处理，得
i0.9i10.90.15625US0.14USA0.4Uab0.4i1Us0.0625UsV6.4
（b）列回路电压方程
UcbUabUac30.05U130.05522013V
1-11■我国自葛洲坝水电站至上海的高压直流输电线示意图如题I—11图。
输电线每根对地耐压为500kV,
导线容许电流为1kA。
每根导线电阻为27Q（全长1088km）。
试问当首端线问电压U1为1000kV时，可传输多少功率到上海？
传输效率是多少？
题1-11图
解：
根据题意可知，当
1-12
对题1-12图所示电路，若：
（1）R1、R2、R3,不定；
（2）R1=R2=R3。
在以上两种情况下.尽可能多地确定各电阻中的未知电流。
题1-12图
解：
首先，确定未知去路电流的正方向，如图所示。
此题目破解的关键在于△连接和三个电阻构成的电路
（用虚线圆包围部分）看作是一个广义结点。
此时，R1、R2、R3的大小只影响结点内部的电流分配。
于是
有
i13461A
（1）当R1、R2、R3，不定时
（1）
i3i43A
将方程
（1）
代入方程（
3）
将方程
（2）
代入方程（
4）
将方程
（5）
代入方程（
1）
将方程
（5）
i43i3
代入方程（
i57i3
2）
3R2
i4R2i5R3i3R10
3R2i3R2i5R3i3R10
3R2i3R27R3i3R3匚3只10
i3R2
R3
R13R27R3
i3
7R3
R2R3R1
3R27R3
R2R3
R1
（3）
（4）
3R27R3
R2
R3
A
R1
（5）
3R2
3R33R13R27R3
R2R3R1
3R14R3a
R2R3R1
（6）
7R27R37R13R27R3
R2R3R1
7R14R2A
R2R3R1
（7）
当R1=R2=R3时，则有
3R27R3
10
R2
R3R1
3
3R
4R3
1
R2
R3R1
3
7R14R2
11
R2
R3R1
3
U12=2V,U23=3V,
i4
i5
3.33A
0.33A
3.67A
1-13■在题l-13图所示电路中，已知
U25=5V，U37=3V，U67=1V。
尽可能多地确定其他各元件的
电压。
解:
U15
U12
U25
U13
U12
U23
□
□
题1-13图
1-14■对上题所示电路，指定各支路电流的参考方向，然后列出所有结点处的KCL
方程，并说明这些方程中有几个是独立的。
解：
1-15■电路如题1-15图所示。
该电路可列KVL的回路共有7个。
试按给定支路电流的参考方向列出这些KVL方程。
并找出其中三组独立方程（每组中方程应尽可能多）。
1-16!
如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。
（a）（b）
题1-16图
解：
（a）此电路为单回路，可列回路电压方程求解
U0.522U
U1V
电压源：
P10.50.5W根据电源的关联方向判定电压源是吸收功率
电阻：
P20.520.5W根据负载的关联方向判定电阻是吸收功率
受控电压源：
P20.51W根据负载的关联方向判定受控电压源是发出功率
（b）此电路可列回路电压方程求解
1-17|利用KCL与KVL求题1-17图中I（提示：
利用KVL将180V电支路电流用I来表示，然后在结点①写KCL方程求解）。
①2cn
题1—17图
解：
由电路可知，通过列回路电压方程可求得电流I。
15I180202I140
R=2Q,i1=lA，求电流i。
35
1-18|
（1）已知题1-18图（a）中,
（2）已知题l-18图（b）中，us=10V,i1=2A,R1=4.5Q,R2=1Q,求i2。
G）（b）
题1-18图
解：
（1）列回路电压方程
（2）列两个回路的电压方程
UsU1
hR|i2R2
U1Us9
将方程（3）代入方程
（2）,得
i2
93U19
R2
1-19■试求题1-19图所示电路中控制量
11及电压
解:
201031
61031
6001
将方程（
3）
代入方程
（1），
将方程（
2）
代入方程
将方程（
4）
两端同乘
将方程（
5）
将方程（
7）
经整理得
将方程（
8）
20
（1），
I1
10
103I1
20
103,得
6103
的左边代入方程（6），
3
1020
两端同时除
代入方程（
20
20
1.6
20
20
103,并移项，得
120
100
11
1），得
103I1
10311
1.6
11
i2R2
3u1
（1）
3u1
2
4.5
9
（2）
10
91
V
（3）
36A
（4）
J0。
1U
0
（1）
1u
0
（2）
3U
0
（3）
103
I1
5
103
I5
10
3
103
I1
6
103
（4）
61
03I
60
0I1
6
10
3I
（5）
I5
103
I
n6
103
6
103
（6）
15
103
I
b6
103
6
103
（7）
103I
103
3
36103
220
441035
103I1
3
10A
44
103I1
5mA
（8）
1-20■试求题1-20图所示电路中控制量ui及电压u。
®1-19E趣1・20图
解：
列电压回路方程
（4）
（5）
Ui1.19Vu11.9V
第2章习题
电路如题2—1图所示，已知“。
:
100V，R，
k~1，R：
=8kQ。
试求以下3种情况下的电压“：
和电流
（1）R3:
8kQ；
⑵R，=Oo（R3处开路）；
⑶R,=0（R。
处短路）。
电路如题22图所示，其中电阻、电压源和电流源均为已知，且为IF值求：
⑴电压“：
和电流z：
;
⑵若电阻R.增大，对哪螳元件的电压、电流有影响？
影响如何？
题23图巾“。
51）V.R.2kn,R18kn。
.现欲测毽电』K“.，所悄I乜瓜
表世程为5（1v，灵敏度为Illllllfl/、’（即每伏讨程电膳表卡H、与为Il}l）（）Q的电_5II）,n』J:
⑴测射僻••为多少？
（2）“的真值虬，为多少？
（3）如果测量误差以F式表示：
6（'%。
）flll…/d,—,tX100%
14.。
问此时测量误差是多少？
题22图题23图
求题24图所示各电路的等效电阻R..,其中尺.R,IQ,R,。
R。
21"2,Rs=4Q,（jl=fj2=1S,R=2Q。
用△一Y等效变换法求题25图中a、b端的等效电阻:
（1）将结点①、②、③之间的三个9n电阻构成的△形变换为Y形；
⑵将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9n电阻构成的Y形变换为
△形。
利用Y—△等效变换求题2—6图中a、b端的等效电阻。
在题2—7图⑻所示电路中，“。
。
=24V,“。
=6V,R.12kn,R:
…6k12,
R,;2kn。
题2—7图（b）为经电源变换后的等效电路。
⑴求等效电路的i。
和R;
（2）根据等效电路求R,中电流和消耗功率；
（3）分别在题2—7图（a）、（b）中求出R.、尺。
及R,消耗的功率；
（4）试问“。
.、“。
发出的功率是否等于i。
发出的功率？
Rt、R!
消耗的功率是否等于R
消耗的功率？
为什么？
nA
nu
（e）
（d>
题2-6图
题2—9图所示为由桥T电路构成的衰减器。
1）试证明当R:
=R:
=RI时，Rn:
R。
且有丝。
0.5;
2）试证明当R:
。
丢筹窖每时，R。
--“R。
并求此时电压比鲁。
在题2一10图（a）中，“sl=45V,“s2=20V,“㈡=20V,“^=50v;RI=尺3
。
15n,尺2。
20n,R4=50n,R5=80;在题2—10图（b）中“sI=20V,“”：
30V,i&=8
A,i“=17A，尺.=5n,.R,=10Q,R,=10n。
利用电源的等效变换求题210图（a）、（b）中
的电压“。
wf>
J
nu
To
J-bfl
利用电源的等效变换，求题2—11图所示电路的电流i。
la）（b）
题：
11）图
利用电源的等效变换，求题2—12图所示电路中电压比鲁。
已知尺，=尺：
=
2Q，R3:
Ro=1Q。
题2、13图所示电路中R,=Ro=Ro,R!
=:
R,（'（、VS的电压“。
===4R,i,.钢电源的等效变换求电压％0,o
aaCZ3
b
试求题2一
0
一15图（a）、（b）的输入电阻
1o——
（b）
R,。
^214
mjlznc丄
禺｛
1可
r!
*（
k-
（a）
15®
（b）
—o
题2〜••图
第3章习题
题3-1:
在以下两种情况卜，画川题31图所，】j电路的图•许I兑明其结点数和支路数：
（1）每个元件作为一条芰路处理；
（2）电压源（蚀立或受控）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。
（a）（b）
题3—1图
题3-2:
指出题3一I中两种情况下，KCL、KVL独立方程各为多少？
题3-3:
对题33图⑻、（b），各画出4个不同的树，树支数各为多少？
题3-4:
题3—4图所示桥形电路共可画出16个不同的树，试列出（由于结点数为4,故树支数为3,
可按支路号递增的穷举方法列出所有可能的缉合，如123,124，…，126,
134,135,…,从中选出树）。
2
10
题3-3图
题3-5:
对题3—3图所示的G.和（孔，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为多少？
题3-6:
对题3—6图所示非平面图，设：
（1）选择支路（1，2，3，4）为树；
⑵选择支路（5，6，7，8）为树。
问独立回路各有多少？
求其基本回路组。
题3-7:
题3—7图所示电路中R。
=R:
:
100，R，:
4n，R。
：
R5:
8n，R6:
2Q，
“m=20V，“。
：
40V，用支路电流法求解电流以。
题3-8:
用网孑L电流法求解题3—7图中电流j;。
题3-9:
用回路电流法求解题3—7图中电流i,。
题3-10:
用回路电流法求解题3—10图所示中5Q电阻中的电流i。
题3-11:
用回路电流法求解题3一II图所示电路中电流，。
i卜—11h
*
心
占
T厂
\¥
C
>・
0
4
题31（）图
题3-12:
用回路电流法求解题3-12中所示电路中电流I及电压U。
2.5Q
吨2气
U
顽
图
氐5U
3.5A
005L'
越313图
题3-11图题3-12图
甩回路电流法求解：
（1）题3-13图（a）中的U、
（2）题3-13图（b）中的f
用回路法求解题3-14图所示电路中I。
以及CCVS的功率
⑻（b）
题3I3图
E小2d
04n
05n
03ov
I4VP
题3〜14图
50V
（a）（b）题3-15图
列出题3〜16图（a）、（b）所示电路的结点电压方程。
题3—17图所示为由电压源和电阻组成的一个独立结点的电路，用结点电压证明其结点电压为
0U-16图
题3•17图
题3-17图
题3一18图
用结点电压法求解题3—19图所示电路中各支路电流。
J。
和I。
题3-20图所示电路中电源为无伴电压源，用结点电压法求解电流
（a）
题32（）图
题324图
题319图
川纳点电慷法求斛题321【毫J所求电路『{I电慷t_,
题32（1图题321图
用结点电压法求解题313
用结点电j乜法求斛题3II41,
用结点电压法求解题324图所，Jj电路后，求各冗件的功苹弹检验功哞；足，
题324图
用结点电压法求解题325图所尔电路中W。
和％:
，你对此题有什么看法？
I
越325tZ
踱325匿
列…题326i皋I所，Jj也路的尸点电旭，J'州钏牝R、fJ.川,J'州义㈨似?
酞提示：
为避免引入过多附力u电流变
升级会员 