电路分析基础第一章习题答案.docx

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电路分析基础第一章习题答案

§1—1电路和电路模型

l—1晶体管调频收音机最高工作频率约108MHz问该收音机的电路是集中参数电路还是分布参数电路？

解：

频率为108MHz周期信号的波长为

c2.78m

f10810

几何尺寸d<<2.78m的收音机电路应视为集中参数电路。

说明：

现在大多数收音机是超外差收音机，其工作原理是先将从天线接收到的高频信号变换

为中频信号后再加以放大、然后再进行检波和低频放大，最后在扬声器中发出声音。

这种收音机的高频电路部分的几何尺寸远比收音机的几何尺寸小。

§1—2电路的基本物理量

（b）所示。

试

I—2题图I—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

确定电压u的表达式和t0.5s、1s和1.5s时电压的瞬时值。

题图

解:

u（t）sinntV

u（0.5s）Sinn0.5）Vsin（90）V1V

u（1s）Sinn1）Vsin（180）V0V

u（1.5s）sinn1.5）Vsin（270）V1V

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。

-If■?

+

解：

二端元件的吸收功率为

A,

C,

p吸ui5103

P

i

E,

G,

p

u

p

u

2

1103

10103

"Tg

+lOV-

-sirtfV+

+tf=I“一

题图I—3

p=ui,已知其中任两个量可以求得第三个量。

103W5mW

B,P吸

ui

51031

10

5106W5卩W

103V

103A

sin2t2sintcostsintsint

§1—3基尔霍夫定律

I—4题图I

KCL方程。

解：

对节点

2kV

1mA

2costA

D,u

F,i

H,P吸

—4表示某不连通电路连接关系的有向图。

ui

123,5,7，可以列出以下KCL方程

i10,i2i3

0,i3

i4

i6

0,

根据图示封闭面可以列出以下

KCL方程

i1

i2

i4

ie

i1

i2

i5

i4

i2

i3

i5

i5

ie

i6

—22V

1

10103-^0

22e*

4e

103A1mA

tW

试对各节点和圭寸闭面列出尽可能多的

8

i4

i50,i7i80

I—5题图I—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。

可以列出以下KVL方程

确定其它未知电流。

题图I—6

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

i424A1A

5A30A

根据节点a的KCL求得根据封闭面2的KCL求得根据封闭面3的KCL求得根据节点h的KCL求得

i5

iy

24A

根据节点e的KCL求得

根据节点d的KCL求得

i6

is

i9

13

i3

14

i4

i4

i10

i71A

i10

5A

（5）A

5A（

1A5A

（3）A

i11

ii

24A

i12

i4

-5A

1-7题图1-6中，各支路电压电流采用关联参考方向。

已知

19A

5A）11A

（3A）

2A

3A

u110V,u25V,u4

3V,

U110V,U25V,U43V,U62V,u73V和山28V。

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?

解：

已知部分支路电压，可以根据回路和闭合节点序列的

求得另外一些支路电压。

U5

Uy

U6

3V

2V

5V

U10

U2

U6

U12

U4

5V

2V

8V3V

14V

U11

U2

U6

Uy

U1

5V

2V

（3V）10V

10V

KVL方程,

右要求得电压U3,U8,U9

尚需要知道其中任意一个电压

1-8题图1-8是某电子电路的电路模型，已知U207.49V,u50

4.39V和呛4.51V。

试求电U51,U25和U32。

题图I—8

U51

U50

U01

4.39V

（12V）

7.61V

U25

U20

U05

7.49V

（4.39V）

3.1V

U32

U31

U10

U02（

4.51V）12V（7.49V）0V

—9电路如题图1—

9所示，

求支路电流i3、

I5、b。

1

题图

§1—4电阻元件

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。

+a

题图I—11

解:

1,u

Ri

（2）1103V2103V2mV

2,u

Ri

（5）1A

u

5V

u

2V

3,i

-5mA

4,

R

2

R

1103

i

1A

2t

2t

8costV

5,u

Ri

（3）

5e15e

V

6,

R

-4

5V

1—12各线性电阻的电压、

电流、电阻和吸收功率如题图

1—12所示。

试求各电阻的电压或

电流。

解:

中的任意两个量，求另外两个量。

题图I—13

解:

（a）R

（b）R

10V

——5,P二ui10V

2A

12V

2A20W

3A

P二-ui

12V3A36W

（c）u

iR

2A5

10V,

（d）i

5V

1A,

P二i2R

2

P=—

R

20W

5W

（e）i

（f）u

P10W

—2A,

u5V

P

20W

R=

u2

2.5

2A

10V,

（g）i

40W

（h）i

1-15

解:

u4

i3

i4

u2

u3

i1

1A

1A

u4

5V

8A,

2A,

2V

i2i3

1A

u1u2

30V

2

R=—

P

20W匸

25

（2A）2

2

空0.625

40W

u>/pRJ2OW5

10V

电路如题图

并校验功率平衡。

4V）

2A）

6V

U3

i41A

（1A）

4V

P4

P3

2V

4V

2V

6V

>2

3A

u1

10

6VCA——2A

3

3A30V

P2

6V

36V

3A

□,1

ui1

30V

36V

1A2W

（1A）4W

2A12W

3A90W

（3A）108W

1-16题图1—

i4数值增加一倍

U4

2（2A）

4V

i4

2A

P4

打4

4V（

2A）

8W

i3

i42A

U34

2A8V

P3

8V2A

16W

U2

U3U4

8V4V

12Vi2

12V

4A

E

打2

12V

（4A）

48W

3

i1

i2i34A

2A

6AU110

（6A）

60V

P1

U1i1

60V（

6A）

360W

u

u,u260V12V

72V

h6A

P

ui1

（72V）

（6A）

432W

解:

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

时，即i42A,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i42A变化为2A时，各电压电流的符号改变，而功率符号不改变。

此时电压源和电流源发出的功率。

题图1—19

解:

§1—5独立电压源和电流源

解：

（a）

Uac

5

1A5V

Udc

10

1A10V

Uab

（5

10

3）

1A12V

（b）

Uac

5

（1A）5V

Udc

10

（1A）10V

Uab

（5

10

3）

（1A）

（c）

i

6V

2A

i

3

Uac

5

2A10VUdc

10

2A

20VUab

（5

10

3

）2A

24V

题图1—20

12V

ion

题图1—21

解:

§1—6两类约束和电路方程

1—22已知题图1—18电路中电流

io1A，求电流源

is发出的功率。

in

12A

题图1

—22

解:

用KCL求得isio用KVL求得u1电流源发出功率为

3A

is

5V

（io0）3V2V5V

3A15W

ikn

5kn

a

lOV

1-23

电路如题图1-19所示。

试分别求出两个电压源发出的功率。

题图1—23

解:

（2510）V

1.5）103

p（25V）（2mA）50mWp（10V）（2mA）20mW

1-24电路如题图1-24所示。

试用观察法求各电流源电压和发出的功率。

题图1—24

解:

h

5A

1A

6AUad

8V3（

6A）

1CV

P

Uda

5A

1CV5A

5CW

5A

1A

3A

（6A）

3AUab

12V

4

（3A）

24V

P

Uba

1A

24W

2A

3A

1A

4A

Ubc1CV

2（

4A）

2V

P

Ucb

2A

4W

Uac

Uab

Ubc

24V2V

22V

PU

lac3A

22V

3A66W

Udc

Uda

Ubc

1C

V22V

12V

PUdc

1A

12V

1A12W

1-25所示，已知电位Vi

2OV,V2

12V和V3

。

试用观察法求各支

1-25电路如题图

路电流。

i1

ViV320V

i3

2

V15V

■18V9A

2

i2

ViV28V

i5

3

V340V

15V

22V一A

11A2

5A

i4

i6

§1-7支路电流法和支路电压法

解:

2

V2

~2~

2A

题图1

—26

1-26列出题图

三个KCL方程

I3

I4

I1

i4

■

I5

i2

I60

I50

三个KVL方程

（5

（2

（1

）i1

）i3

）i2

（1

（1

（1

儿

儿

）i5

（1

（3

（3

§1-8分压电路和分流电路

1-29电路如题图1-29所示。

求电路中的各电压和电流。

2

12V

2—

）I5

）I6

）I6

6A

14V

2V

Ui

U3

12V2V,U2

24612V4V

i1

246

0.5S_丄S6

0.5S3s

i2

3s

i3

12V6V

18A

9A

,18A

11

0.5S-S-S

36

6A

1-30

解:

1-31

-S

6——18A

0.5S^S^S

36

3A

电路如题图1-30所示。

已知电流

Ur

7（8A

72V”

36

2A

（6A）25

2A）

题图

180W

的变化范围。

解:

2A，求电阻R的值以及5Q电阻吸收的功率。

1—30

（8A2A）72V

a点电位

电路如题图1-31所示。

当开关S断开或闭合时，求电位器滑动端移动时,

开关断开时

1

V最小值为15V5V

111

Va最大值为1115V10V

111

12

开关闭合时

Va最小值为一1―2—15V3.75V

…12

11

12

22

Va最大值为2215V7.5V

a22

1

22