浙大遠(yuǎn)程教育電路原理離線作業(yè)(2015年春)

1、浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院電路原理課程作業(yè)姓名：學(xué) 號(hào)：年級(jí)：學(xué)習(xí)中心：第一章1.1. 在題圖1-1中,若電壓源，電阻，試在圖示參考方向下求支路電流。解：I =- US/R = -1 (A)題圖1-11.2. 求圖1-2各支路中未知量的值。解：a中，4=10-2R，R=3，b中，U=10+2*2=14V,c中，10=U-2*2，U=14V題圖1-21.3. 在題圖1-3a、b所規(guī)定的參考方向下，若電壓和電流的代數(shù)值均為正，試分析兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際發(fā)出還是吸收功率？解：圖a中，P=UI>0，吸收功率，圖b中，P=U*(-I)<0，發(fā)出功率。題圖1-31.4. 題圖1-4是一個(gè)簡(jiǎn)化的晶體管電路，求

2、電壓放大倍數(shù)，再求電源發(fā)出的功率和負(fù)載吸收的功率。解：Uo=IoRL，IO= -KIIi題圖1-4Uo /Ui = -KIIiRL/IiR = -KIRL/R電源發(fā)出的功率P=Ui Ii負(fù)載RL吸收的功率P=UOIO = (-KIRLUi /R)*(-KIIi) = KI2 RLUi Ii/R1.5. 題圖1-5所示電路中，電流源，電阻，求電流。題圖1-5解：此電路為對(duì)稱電路，所求電流支路兩端電壓為0，所以IO = 01.6. 題圖1-6所示電路中，已知電流源發(fā)出功率為4W，試求電阻R的值。題圖1-6解：電流源發(fā)出功率為4W，所以電路總等效電阻為4，R=21.7. 題圖17所示電路中，電壓源分

3、別為6V，=8V，R=7，試求電流I。題圖1-7解：由圖可知，U=E1+E2，I=U/R=( E1+E2)/R=2A1.8. 在題圖18所示電路中，已知電流源2A，1A，R=5，1，2，試求電流I、電壓U為多少？題圖1-8解：如圖：I = IS1 + IS2 = 3 (A ) ,U = I*R =15(V）1.9. 題圖1-9所示電路中，電流源及其內(nèi)阻為定值，改變負(fù)載電阻R，求R為何值時(shí)它可獲得最大功率，最大功率為多少?解：如圖：I = IS*R0/(R0+R) , 當(dāng)R=R0時(shí)可獲得最大功率，所以電阻R的最大功率題圖1-9P = I2 R =(IS/2)2 R=IS2 R0/41.10. 題

4、圖1-10電路中，=0.5A，=1A，控制系數(shù)r=10，電阻R=50。方框內(nèi)為任意電路(設(shè)不短路)，試求電流I ？題圖1-10解：如圖 ：I1 = IS1 ,所以電阻R的電壓U = rI1 =5 VI = U/R - IS = -0.9 A1.11. 電路各參數(shù)如題圖1-11所示，求輸入電阻。(b)（a）題圖1-11解：圖a , Ri = U/I =(I+3I)R/I =4R =8 圖b ,Ri = U/I = (2I 3I )/I = -1 1.12. 電路各參數(shù)如題圖1-12所示，試求電流I為多少？題圖1-12解：如圖得，6 電阻上的電壓為1V ,所以電流I1=1/6 1 與3 并聯(lián)上的電

5、壓為1V，所以電流I2 =4/3I = I1+I2 =1.5 A 1.13. 題圖1-13所示電路中，電壓源E1=24V，E2=20V，=50，R=50，R1=500，試求和U。題圖1-13解：I1 = (E1-E2)/R1 = 1/125 AU = I1*R= 20V Uab = E2 U = 0 V1.14. 題圖1-14所示電路中，已知電流表的讀數(shù)A1=5A，A2=1A，試求電壓源E的值及流經(jīng)電壓源的電流I為多少？題圖1-14解：兩并聯(lián)電阻，阻值相等，所以支路電流也相等I = -（5 2*2*1 ）= -1 A E = 4 * (0.5+0.5) =4 V1.15. 如題圖115所示電路

6、中，發(fā)出功率為36W，電阻消耗的功率為18W，試求、的值。題圖1-15解：電阻消耗的功率為18W，所以R1的電流I1 = 3A , US= 6 V ,電路總電阻R = 1 , 所以R3=US/2=3R2 = 6 1.16. 題圖116所示電路中，電壓源E=12V，電流源100mA，電壓控制電壓源的控制系數(shù)1，20，100，試求和電流源發(fā)出的功率。題圖1-16解：U1 = E*R1/(R1+R0) = 10 VU1= 10V Uab = 20V電流源發(fā)出的功率 P = 1 W第二章2-1、題圖2-1所示電路中，已知=1，=3，=2A，試求各支路電流。解：-I1-I3+Is2=0I1R1-Us1-

7、Us3-I3R3=0代入已知量得:I1+I3=2I1-3I3=30題圖2-1求得：I1= 9A，I3= -7A2-2、題圖2-2所示電路中，已知=1，=2，=1V，=1A，試求支路電流。題圖2-2解：Im1(R1+R2)-E3-Im2R2=0 Im2(R2+R4+R5)-E4-Im1R2-Im3R5=0 Im3=-Is6代入已知量：3 Im1-2 Im2=1 ；4 Im2-2 Im1- Im3=1 ；Im3=-1求得：Im1=0.5 ；Im2=0.25 因：I2= Im2- Im1=-0.25A2-3、題圖2-3所示電路中，已知，試用支流法求各支路電流。題圖2-3解：如圖：I1=Is1；-I1

8、-I2+I3=0；-I3-I4+I5=0；I2R2-Us2+I3R3+I5R5=0；I4=Is4代入已知量：I1=2，-I2+I3=2，-I3 +I5=4，I2+3I3+5I5=2；I4=4I3=-16/9；I2=-34/9；I5=20/92-4、題圖2-4電路中，已知=2,=1,=3,=4,=6A,=1A,試求支路電流和。 題圖2-4 解：參考方向如圖Im1=-Is4;Im2=Is5;Im3(R1+R2+R3+R7)-Im1R1-Im2R2-Im4(R1+R2+R3)=0Im4(R1+R2+R3+R4+R5+R6)+Im1(R1+R4)+Im2(R2+R5)-Im3(R1+R2+R3)=0代

9、入已知量：10Im3-6Im4=-11;4Im4-2Im3=5得：Im4=1;Im3=-0.5I6=Im4=1AI7=-Im3=0.5A2-5、在題圖2-5所示電路中，已知6V,=8V,1.8A,=30,=60,=20, 參考點(diǎn)已標(biāo)明，試求節(jié)點(diǎn)電壓和電流源、電壓源發(fā)出的功率 。 題圖2-5解：圖中電路只含有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，依據(jù)齊二曼定理得Ua=(Us1G1-Us3G3+Is)/(G1+G2+G3),代入已知量計(jì)算得Ua=16V又如圖：I3=(Ua+Us3)/R3,I4=Us3/R4,Is3=I3+I4所以電壓源Us3發(fā)出功率 Pus3=Is3*Us3=12.8W又因電阻R5兩端電壓U5=Is*R5=

10、36V ,Us=Ua+U5=52V所以電流源Is發(fā)出的功率PIs=Us*Is=93.6W2-6、 在題圖2-6所示電路中，已知：， ，用節(jié)點(diǎn)電壓法求支路電流。題圖2-6 解：依據(jù)齊爾曼定理，U2=(Us1/R1-rI2/R3)/(G1+G2+G3);U1=Us1;U3=-rI2;I2=U2/R2代入已知量求得：I2=1/15，因：I1=I2+I3=1/3A2-7、在題圖2-7所示電路中，已知12V，1A，=2.8，10，=5，求電流及電壓源發(fā)出的功率。 題圖2-7解：如圖U1=Us;I1=U2/R1U2(G1+G2+G3)-U1G2-U3G3=0U3(G3+G4)-U2G3=I1+Is代入已知

11、量得U2=10，所以I1=1AI2=(U1-U2)/R2=0.4APus=Us*(I1+I2)=12*(0.4+2.8*1)=38.4W第三章3-1、在題圖3-1所示電路中，已知：， 試用疊加定理求支路電流。 題圖3-1解：1、電壓源單獨(dú)作用下，R3與R4串聯(lián)，R1與R5串聯(lián)，然后兩者組成并聯(lián)電路，所以電路總電阻R=(R3+R4)* (R1+R5)/( R3+R4+R1+R5)=80/6I3=-(Us2/R)* (R1+R5)/( R3+R4+R1+R5)=-0.1A2、電流源單獨(dú)作用下，R3與R4并聯(lián)，R1與R5并聯(lián)，然后兩者組成串聯(lián)電路，所以電路總電阻R=(R3R4/(R3+R4)+ (R

12、1R5(R1+R5)=15I3=-Is6*R4/(R3+R4)=-1A所以I3=I3+I3=-1.1A3-2、在題圖3-2所示電路中，已知：1A，9V，R=6，試用疊加定理求各支路電流。題圖3-2解：1、電壓源E1單獨(dú)作用下，可知I1=I4，-I3=-I2=I5此時(shí)電路電流I=E1/(0.5R+R)=1，所以I1=I4=1A, I3=I2=-1/2A,I5=1/2A2、電壓源E2單獨(dú)作用下，I1=I4= I2，-I3=I5此時(shí)電路電流I=E2/(0.5R+R) =1，所以I1=I4= I2=1/2A, I5=1A, I3=-1A3、電流源Is單獨(dú)作用下，三個(gè)電阻R組成并聯(lián)電路，I5=I1+I2

13、，I4=-(I2+I3)所以I2=I3=1/3A,I5=2/3A，I4=-(I2+I3)=- 2/3A,I1=1/3AI1=1+1/2+1/3=11/6，I2=-1/2+1/2+1/3=1/3，I3=-7/6，I4=5/6，I5=13/63-3、在題圖3-3所示電路中，已知：2A， 試用疊加定理求電壓的值。解：1、電壓源單獨(dú)作用下，U1=US5*R1/(R1+R2)=20/32、電流源單獨(dú)作用下，U1=-(IS6*R2/(R1+R2)*R1=-40/3所以U1=U1+U1=-20/3V題圖3-33-4、 題圖3-4所示電路方框內(nèi)為任意線性有源電路。已知5V，1A，U=15V，若將極性反一下，則

14、U=25V；若將極性和的方向都反一下，則U=5V，試問若將的方向反一下，U為多少？題圖3-4 解：由線性定理可知，U=GE+BIs+U,U即為方框A內(nèi)不變電壓所以可列出方程組：5G+B+U=15-5G+B+U=25-5G-B+U=5求得G=-1，B=10，U=10所以將Is的方向反一下，U=-5-10+10=-5V3-5、在題圖35所示電路中，P為無(wú)獨(dú)立源的電阻網(wǎng)絡(luò)（可以含受控源），設(shè)ES1V、IS0A,，測(cè)量得I=4A。問ES3V、IS0A時(shí)，I為多少？ 題圖35解：Is=0即等效電流源不作用由線性原理可列方程 I=GE,求得G=4所以Es=3V、Is=0A時(shí)，I=4*3=12A3-6、題圖

15、36所示電路中，A為線性有源網(wǎng)絡(luò)，I12A，I2=1/3A，當(dāng)R增加10時(shí)，I11.5A，I2=0.5A，求當(dāng)R減少10時(shí)，、為多少？題圖36解：設(shè)電阻R由常數(shù)電阻R0和可變電阻R串聯(lián)組成，則電路可等效變化為諾頓等效電路如左圖，由題可列方程組2=Is*(R0/(R0+R)1.5=Is*(R0/(R0+R),求得R0=30所以R=-10時(shí)，I1=2*(30/(30-10)=3A由替代定理電路等效變換為右圖，由疊加定理I2=aI1+Ia代入已知量可得1/3=2a+Ia,1/2=1.5a+Ia,解得a=-1/3,Ia=1A所以當(dāng)R減少10時(shí)，I2=-1/3*3+1=0A3-7、題圖37所示電路中，已

16、知=10V，=7V，4V，5，=7，20，=42，2，試求它的戴維南等效電路。解，如圖，戴維南等效電阻即為R2與R4并聯(lián)，R1與R3題圖37并聯(lián)，然后兩者串聯(lián)，R0=R2R4/(R2+R4)+ R1R3/(R1+R3)=12E0等于R4，R3,與E3的電壓和E0=(E2/(R2+R4)*R4+(E1/(R1+R3)*R3+E3=18V3-8、題圖38所示電路中，已知40，=8, 3，=16，1000mA，R任意變化，試問：R為多少時(shí)，在R上消耗的功率最大？R為多少時(shí)，通過它的電流最大？R為多少時(shí)，其上的電壓為最大？ 解：1、當(dāng)R=R0時(shí)，在R上消耗的功率最大題圖38所以，R0=(R2*(R1+

17、R4)/(R2+R1+R4)+R3=10如圖可知，R1、R2、R4三個(gè)電阻組成電路，將其轉(zhuǎn)換為Y型然后求R12與R3上的電壓即是E0由星三角轉(zhuǎn)換公式求R12=R1*R2/(R4+R1+R2)=5，所以E0=Is*(R12+R3)=8VPmax=E02/4R0=1.6W2、當(dāng)R=0時(shí)，通過它的電流最大，Imax=E0/R0=0.8A3、當(dāng)R=時(shí)，通過它的電壓最大，Uax=E0 =8V3-9、電路如題圖39所示，A為有源一端口網(wǎng)絡(luò)，已知10V，=2，4，當(dāng)開關(guān)k打開時(shí)，電流，當(dāng)開關(guān)k閉合時(shí)，電流A，求出有源一端口網(wǎng)絡(luò)A的戴維南等效電路。 題圖39解：當(dāng)開關(guān)K 打開時(shí)，網(wǎng)絡(luò)A的戴維南等效電壓U0就等

18、于電阻R2上的電壓，所以U0=US1*R2/(R1+R2)=20/3V當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，網(wǎng)絡(luò)A的短路電流Id=I3-I2=8-5=3A所以網(wǎng)絡(luò)A的戴維南等效電阻R0=U0/Id=20/93-10、電路如題圖310所示，已知1A，=2，3，1s，求出a-b戴維南等效電路。 題圖310解：如圖，Is1=U2/R2+gmU2所以求得U2=-2V，Uab等于R3與R2上的電壓和Uab=U2+(- gmU2R3)=-8V用外加電流源法求其戴維南等效電阻R0，如圖Is=1A，所以U2/R2+ gmU2=1U2=-2V，Uab=(U2/R2)*(R2+R3)=-5VR0= Uab/ Is=-53-11、電路如

19、題圖311所示，試求諾頓等效電路。題圖311解：等效電阻Rd即6與12兩電阻并聯(lián)，Rd=4將電路簡(jiǎn)化如圖，所以Id=3+1=4A3-12、題圖312a所示電路中，N為純電阻網(wǎng)絡(luò)，圖314b所示電路中，。求電流。ab題圖312第四章4-1 正弦電壓，求：（1）振幅、初相位，頻率和周期值；（2）當(dāng)和時(shí)的電壓瞬時(shí)值。解：因U=Umsin(wt+)，所以振幅Um=311, =/6,周期T=2/w=0.02S,f=1/T=50Hz當(dāng)t=0時(shí)，u=311sin(/6)=155.5V當(dāng)t=0.015S時(shí)，u=311sin(2/0.015+/6)=-269V4-2 正弦交流電壓的振幅為200V，變化一次所需時(shí)

20、間為0.001s，初相位為60°，試寫出電壓瞬時(shí)表達(dá)式。解：W=2/T=2000u=Umsin(wt+)=200sin(6280 t-60°)4-3 有一正弦交流電流，它的有效值為10A，頻率為50Hz，若時(shí)間起點(diǎn)取在它的正向最大值處，試寫出此正弦電流的瞬時(shí)表達(dá)式。解：由題I=10A,f=50Hz,所以Im=102,W=2f=100=314時(shí)間起點(diǎn)取在它的正向最大值處，即初相位為/2i=102sin(314t+/2) A4-4 一組同頻率的正弦量， 。試寫出電壓和電流的向量表達(dá)式。解： ，向量表達(dá)式 ,4-5 一條串聯(lián)支路中包含二個(gè)元件，第一個(gè)元件的電壓,第二個(gè)元件的電壓，

21、試求支路電壓。解：由題可知，=+=+=4-6 二條支路并聯(lián)，已知總電流，支路1的電流，求支路2電流。解：由題可知兩電流的向量表達(dá)式,=所以4-7 二個(gè)正弦電壓的頻率均為50Hz，它們的相量分別為 試寫出和的瞬時(shí)表達(dá)式。解: f=50Hz,所以W=2F=314，=+=，4-8 線性電阻，其上加正弦交流電壓，測(cè)得電阻消耗功率為3kW，求正弦交流電壓的有效值。解P=3000W=Um*Um/R所以正弦交流電壓的有效值Um=300V4-9 電阻，電阻，將二電阻串聯(lián)后接在220V, 50Hz的電網(wǎng)上，試求各電阻上的電壓值及電阻消耗的功率。解：U1=US*R1/(R1+R2)=88V, U2=US*R2(R

22、1+R2)=132V,電阻R1上消耗的功率P1= U1*U1/R1=88*88/20=387.2W電阻R2上消耗的功率P2= U2*U2/R2=132*132/30=580.8W4-10 一個(gè)線圈的電阻，電感L=50mH，接到220V, 50Hz的正弦交流電路中，求線圈的阻抗Z和流過線圈的電流，并畫出相量圖。解：阻抗Z=RL+jwL=10+j314*50*10-3=10+j15.7 IL=U/Z= /(10+j15.7) =11.8A4-11 一個(gè)電阻與一個(gè)線圈相串聯(lián)，已知電阻值，線圈電感，線圈電阻，外加電壓，求流過線圈的電流i, 電阻上電壓及線圈二端電壓。解：由題的阻抗Z=R+RL+jwL=

23、30+j31.4I=/z, 4-12 電阻，與一個(gè)線圈相串聯(lián)（線圈包含電感L與電阻），測(cè)得電阻R上電壓，線圈二端電壓外加電壓，試求線圈的參數(shù)和L的值。（電壓頻率）解：因，所以電流4-13電路如圖所示，已知 求電流。解：寫的回路電壓方程所以A4-14 對(duì)稱三相電路如圖所示，已知 求負(fù)載的相電流Iab。解：將負(fù)載轉(zhuǎn)換成Y型接法，所以。所以線電流Iab=所以相電流4-15電路如圖所示，已知電源電壓 , 開關(guān)閉合時(shí),電流等于零。開關(guān)打開時(shí)，電阻電壓等于電源電壓。求電感的值。解：開關(guān)閉合時(shí)，電路阻抗，開關(guān)打開時(shí),電路阻抗，電阻上的電壓，即，4-16電路如圖6所示，已知 求電壓。解：4-17對(duì)稱三相電路如圖7所示，已知相電壓 求三相電源發(fā)出的有功功率P。解：先將負(fù)載轉(zhuǎn)換成Y型接法，然后求單相有功功率三相電源發(fā)出的有功功率4-18 RLC串聯(lián)諧振電路中，已知R=100W，L=0.1H，C=0.1mF，則電路諧振角頻率0和品質(zhì)因素Q為解：4-19對(duì)稱三相電路如圖所示，已知 求電流的值。解：電源負(fù)載都為Y型接法，所以因?yàn)閆0在電源和負(fù)載的中線上，所以兩端電壓為0，I