电路与模拟电子技术基础习题解答Word格式文档下载.docx
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瞬时功率为
2tW
0t
1s
p（t）
iS（t）2t4W
2s
电容的储能为
t2JOtis
w（t）-Cu2（t）2t2J1t2s
20其他
2.2在图2.2（a）中，电感L3H，电流波形如图（b）所示，求电压u、tis时电感吸收功率及储存的能量。
图2.2习题2.2图
解由图2.2（b）可写出电流的函数
tA0t
is
i（t）2tA1t
3V
0tis
di
u（t）L-
dt0
tis时
P
（1）u（i）i
（1）
3W
12
Wl
（1）-Li2
（1）
-3
12
3j
2
2.3在图2.3所示电路中,
已知
ut8cos4tV,i102A,i201A，求t0
时的i1t和i2t°
o
tr
J411
O—
-2—
J
图2.3习题2.3电路图
2sin4tA
i-（t）i-（0）丄Oudt2-08cos4d
22
A
i2（t）i2（0）—08cos4d
—
—sin4tA
2.4
电路如图2.4（a）所示，开关在t0时由“”搬向“2”，已知开关在“—’时电
图2.4习题2.4电路图
路已处于稳定。
求uc、ic、ul和iL的初始值。
解在直流激励下，换路前动态元件储有能量且已达到稳定状态，则电容相当于开路，电感
相当于短路。
根据t0
时刻的电路状态，求得
Uc（0）2228
4V,iL（0）82A。
22
根据换路定则可知：
Uc（0）Uc（0）4V，iL（0）iL（0）2A
用电压为Uc（0）的电压源替换电容，电流为L（0）的电流源替换电感，得换路后一瞬间t0时的等效电路如图（b）。
所以
4ic（0）40,ic（0）=-1A
2iL（0）+ul（0）0,ul（0）=-4V
图2.5习题2.5电路图
解由题意得，换路前电路已达到稳定且电容未储能，故电感相当于短路，电容相当于短路，
iL（0）d1A，Uc（O）0。
46
由换路定则得：
uC（0）uC（0）0，iL（0）iL（0）1A。
换路后瞬间即t0时的等效电路如图2.5（b），求得
u（0）144V，i（0）—12A
633
2.6电路如图2.6所示，开关在t0时打开，打开前电路已稳定。
求uc、uL、iL、i1
和ic的初始值。
|严|
1汕20
JL
-气十
Qsif（
图2.6习题2.6电路图
解换路前电容未储能，电感已储能，所以t0时刻的起始值
uc（0）0，iL（0）-3A
uc（0）0，iL（0）3A
ii（0）土皿）1A
ic（0）L（0）h（0）2A
uL（0）62iL（0）4i1（0）4V
2.7换路前如图2.7所示电路已处于稳态，t0时开关打开。
求换路后的iL及u。
图2.7习题2.7电路图
解t0时，电感储能且达到稳定，电感相当于短路，求得
361
iL（0）A
c36634
6
36
由于电流iL是流过电感上的电流，根据换路定则得
L（0）
t0时,
iL（0）—a
电感两端等效电阻为
R。
3
时间常数
电流i。
解t0时，电容储能且达到稳定，电容相当于开路，求得
i14牛36宀t0
2.9换路前如图2.9电路已处于稳态，t0时开关闭合。
求换路后电容电压uC及iC。
解t0时，电容无储能，即uC（0）uC（0）0
t0时，利用叠加原理得
Ue（）
3心
3
6V
33
时间常数：
R°
C
0.51.75s
由此可得t0时各电流和电压为
丄t
uC（t）61e1.75Vt0
图2.10习题2.10电路图
解求从等效电感两端看进去的戴维南等效电路
23
Uoc621V
46
R03.66
时间常数:
12
零状态响应：
i（t）
UOC1
"
RT
2.11在如图2.11
所示电路中，开关闭合前电感、电容均无储能,
0时开关闭合。
求
t0时输出响应u。
帥-0*
2QD5F
解由换路定则可知：
Uc（0）
uc（0）0，iL（0
4V
电容稳态值:
Uc（）
c2
零状态响应:
Uc（t）
u（
）1
t
ec
41etV
电感稳态值:
iL（）
2A
L6
1s
L（t）
21
e3t
Uc（t）L
diL
dt
4et
12e3tV
2.12在如图2.12所示电路中，开关接在位置
）iL（0）
图2.11习题2.11电路图
0时开关转到“2”
“1”时已达稳态,
图2.12习题2.12电路图
解开关在位置1时：
Uc（O）
由换路定则得初始值：
Uc（O）uC（0）4V
图2.13习题2.13电路图
0时的响应uc、iL及u。
解：
（1）应用三要素法求电容电压
电容初始值：
uc（0）uc（0）52.5V
1010
稳态值：
uc（）5V
:
c0.1101s
所以uc（t）52.5etVt0
（2）应用三要素法求电感电流
初始值：
5
・（0）L（0）11.25A
i（）1A
L一S
所以iL（t）10.25e5tA
Uc
52.5et1.25e5tV
2.14在开关S闭合前，如图2.14所示电路已处于稳态，t0时开关闭合。
求开关闭
合后的电流iL。
图2.14习题2.14电路图
解
（1）应用三要素法求电感电流
iL（0）
iL（0
）
-A
44
*
L
’4
故得iL（t）1^e2tAt0
S闭合前电路为稳态，t0时开关闭合，试求
2.15在如图2.15所示的电路中，开关
图2.15习题2.15电路图
解
（1）应用三要素法求电容电压
Uc（0）Uc（0）1V
uC（）15
•4V
11
故Uc（t）
45et
Vt
duC
iC
=—5e
At
iL（0）iL（0）0
iL（）525A
410
L233
23
3t
所以iL（t）2.51e10At0
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