电路第五版(邱关源)课后习题答案(全)资料下载.pdf
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-#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!
#$#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#（%#!
）#!
%#+&
%）#!
（#!
%$1时#$（%#（）!
）$#&
%）$#-&
%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!
图所示!
（电容电流#*&
电路模型和电路定律题!
*-#!
$-&
*#71!
$#&
*%71-&
#$%71#（因为（%-#所以有-&
*#71#!
-$&
#$%71$（在电容元件上电压电流参考方向关联时#电容元件吸收的功率为$&
*-#&
$%!
#$%71#&
（#-&
（#$&
（波形如题解!
#电容端电压为（%（-（）!
根据*#,和（的#关系有!
（若#%#123#&
$（4#则有!
（%*#&
（%#123#&
$（%123#&
$（*!
&
#+/01#&
$（,#%/01#&
（%（-（）!
-+-!
）&
-#123#!
$（!
-/01#&
$（*#（若#%?
4#则有!
（%#?
*!
-图%!
-?
（*%!
电路如题!
-题图所示#设C&
（%.7/01#&
（#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+D123#&
（,#%!
#（#.7123#&
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$%C#0C%!
-#%#-6题解!
图/（中#流经电阻的电流为#*%C*%!
%#4由（）可知#流经C的电流为零#因此#C的功率为零!
此时#电流源发出功率$%C#C%!
-#%#-6电阻消耗功率$%#C*%!
%#-6（!
试求题!
#图所示电路中每个元件的功率!
电路同步辅导及习题全解题解!
图题!
#图分析!
电阻消耗的功率1%/#*#电压源吸收的功率1%.2/2#电流源发出的功率1%/2.#根据公式求解即可!
+（图中#由于流经电阻和电压源的电流为-E&
4#所以电阻消耗功率1*%*/#%#-E&
#%-E&
6电压源吸收功率1.%.C/C%!
-E&
%-E&
6由于电阻电压.*%*/%#-E&
*得电流源端电压.%.*）.C%!
%#*电流源发出功率1F%/C.%-E&
#%!
6,（图中#电阻的电压.*%#!
*所以有/!
%.*#%!
4/#%!
4由（）得/$%/!
/#%-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%596电阻消耗功率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-E5#!
%#%!
%#4所以#!
%#-E5+#E#4!
+,%#+,%#!
#（%#!
-E5#!
（%-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/!
#/#/$!
对结点#和两个网孔列（）电流流入为正#流出为负（和*）方程#有/!
/#!
/$%-!
-/!
-/#）/!
%#-/!
-/#!
-/$%#$-应用行列式求解以上方程组#有%!
-$%!
$-!
-$%$%!
9-则/!
%E5%74/$%$%!
9-!
-$%&
E-974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!
$+理解掌握两种电源的等效变换!
%+深刻理解单口电路输入电阻*23的定义#并会计算!
理解二端电阻电路等效电阻的定义#熟练掌握求等效电阻的方法!
知识网络图电阻电路的等效变换电阻的等效变换电阻的串联电阻的并联电阻的L#$-.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*!
）*%!
-#）%&
-$74#%#$%#!
#%&
-9%E$74#%*#%&
-9%99E99.*#（因*$%#则有!
#$%-#%C*!
）*#%!
-#）%!
-74#%*#%!
-%（中结点!
0同电位电桥平衡（#所以!
0间跨接电阻*#可以拿去也可以用短路线替代（#故!
*+,%*!
）*#（1*!
（1!
图?
（为非串联电路#其具有某种对称结构#称之为平衡对称网络!
因为该电路为对称电路#因此可将电路从中心点断开因断开点间的连线没有电流（如题解#!
%图+（所示!
题解#!
%图!
+则*+,%#*）#*1#*（#%$#*%$图J（中!
#（和#!
（构成两个L形连接#分别将两个L形转化成等值的三角形连接#如题解#!
%图,（所示!
等值三角形的电阻分别为题解#!
*!
#（%#E&
*#%!
）#）!
*$%*#%&
*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#*）!
$#*%&
9#*所以*+,%+,#%&
9*%!
E99.题解#!
/!
在题#!
图+（电路中#1!
%#%*#1#%9*#*!
#*#%9#*$%#!
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*$中电流和消耗功率*$（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#$%*$%#%#41$%*$#$%#%两点为等位点#故可将连于这两点之间的*!
支路断开#从而得到一串并联电路#则*+,%*!
）*!
（1*#）*,（%*,0%!
#23即023%!
电阻电路的等效变换#（把由$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%$*!
）*,$*!
*#$*!
）*#）$*!
）*,23%$*!
）*,23023%$*!
）*,%#!
图+（中#1!
*#1#%#-*#1%#-*#1&
%*$%!
#*#%#-#*%&
-#*&
%*在图,（中#1!
%#-*#1&
%$-*#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!
%$4#1#%1#*#%#-#-%!
4#1%1%*%#-&
-%-E%4#1&
%1&
-%9E#&
图把所有电源流合并#得#C%#1!
）#1#!
#1%）#1&
%$）!
-E%）9E#&
%5E&
4把所有电阻并联#有*%*!
1*#1*$1*%1*&
1#-1!
1&
-1%9-!
5.所以+,%#C*%5E&
5.%$-*图,（的求解方法同图+（#可得+,%!
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%!
E9#!
E#%-E%#*23%#%-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#!
-（#&
#9#.#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&
#9#.#（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!
#$#%（为树#对应的基本回路组为!
#$#.（#!
#$#%#&
#9（#$#5（#$#%#!
-（#$#%#（!
#（以&
#9#.#（为树#对应的基本回路组为!
#（#$#9#.（#%#&
#.（#&
#9#（#&
#.#5（#&
电路同步辅导及习题全解%$!
.图所示电路中*!
%*#%!
-#*$%#*%*&
%#*9%#C$%#-*#C9%-*#用支路电流法求解电流#&
各支路电流的参考方向如题解$!
.图所示!
.图列支路电流方程结点#!
）#）#9%-结点$!
#）#$）#%-结点&
#%）#&
#9%-回路*#*#）#$*$!
C$回路+#%*%）#&
#$*$%C$回路,!
#*#!
#%*%）#9*9%!
C9代入数据#整理得!
-#）%#$%!
%#$）#%）#&
%#-!
#%）#9%!
#$%-联立求解以上方程组#得#&
-+5&
94%$!
用网孔电流法求解题$!
.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（#;
#$C9代入数据整理#得#%#;
%#;
-#;
）#-#;
$%#-!
#）
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