電路分析課后習題答案解析第一章

./第一章習題1.1題1.1圖示一段電路N,電流、電壓參考方向如圖所標。若時,,求時N吸收的功率。-+N<2>若時,,求時N產(chǎn)生的功率。-+N解：<1><2>-+-+NV解：-+10V-+10V3A-+5V3A2Ω2Ω3A<c><b><a><c><b><a><a>電流源輸出功率<b>電流源輸出功率<c>電流源吸收功率-+R1Ω3Ω12-+R1Ω3Ω12ΩI5A15A12A6A解：流過3Ω電阻的電流為12A+6A=18A流過12Ω電阻的電流為18A-15A=3A流過電阻R的電流為3A-12A-5A=-14A可得：I=-14A+15A=1A-+-+UR15A4Ω6Ω12Ω解：根據(jù)電源等效,從電阻R兩端可等效為如下圖等效電路。-+U-+UR可得：1.6求題1.6圖示各電路的開路電壓。<c><c>-+--++2Ω2Ω8Ω12Ω2V20V5A<b>+<b>+3Ω10Ω8Ω6Ω3A-<a>--++5Ω20V10A解：<a><b>開路時,流過8Ω電阻的電流為流過6Ω電阻的電流為可得：<c>開路時,8Ω電阻的電壓為2Ω電阻的電壓為可得：<b><b>+16V1ΩI-+-+20V10V2Ω1.7求題1.7圖示各電路的電流I。<a><a>-+U=6VI-+2Ω2VI<d>I<d>21V1Ω+6Ω6Ω12Ω3Ω-<c>1Ω1Ω-+1VI1A1A1Ω1A1Ω1ΩI1A<b><c>將電壓源等效為電流源,如右圖示顯然<d>電壓源供出的總電流為：根據(jù)分流關系,流過3Ω電阻的電流為流過12Ω電阻的電流為可得：1.8求題1.8圖示各電路的電壓U。<a>-+<a>-+U1A-+2V3Ω5Ω<b>-+-+U9V4Ω2Ω3Ω1Ω<c>--+U2Ω2Ω1Ω1Ω6V+解：<a><b>9V電源供出的電流為可得：<c>根據(jù)分壓關系,與電壓源負極相連2Ω電阻的電壓為4V,與電壓源負極相連1Ω電阻的電壓為2V,故得：--+U=2V-+1Ω4Ω2Ω2Ω3Ω+-+--+30V20V5A10Ω10Ω<1>圖<a>中電流源產(chǎn)生功率。<2>圖<b>中電流源產(chǎn)生功率<a><b><a><b>解：<1>電流源兩端的電壓為：可得<2>通過4Ω電阻的電流為1A,3Ω電阻上的電壓為6V,電壓源供出的電流為2A+1A=3A,故得：1.10求題1.10圖示各電路中的電流I。babaI-+30V30Ω50Ω50Ω6Ω20Ω60Ω5Ω+51V15Ω4Ω6ΩI4Ω6Ω4Ω-<b><a><b><a>解：<a>兩個50Ω電阻并聯(lián)為25Ω,30Ω電阻與6Ω電阻并聯(lián)為5Ω,60Ω電阻與20Ω電阻并聯(lián)為15Ω；然后25Ω電阻與5Ω電阻串聯(lián)再與15Ω電阻并聯(lián)得等效電阻10Ω,可得：<b>可得：1.11題1.11圖示含受控源電路,求：<1>圖<a>中電壓u。+--+10V5A+--+10V5A-+u4Ω6Ω<a><b>-+R<a><b>-+R3A2Ω4Ω由第二個方程可解得代入第一個方程可得：<2>根據(jù)KCL有可得：1.12題1.12圖示直流電路,已知電壓表讀數(shù)為30V,忽略電壓表、電流表內(nèi)阻影響。問：-+-+30KΩ-+30KΩ32KΩ8KΩ10KΩ<2>電壓源產(chǎn)生的功率?解：<1>流過電壓表相并聯(lián)的30KΩ電阻的電流為：30V/30KΩ=1mA根據(jù)KCL可得電流表的讀數(shù)為1mA。電流表的極性為接10KΩ電阻端為正。32KΩ和8KΩ串聯(lián)兩端的電壓為30V+1mA*10KΩ=40V其電阻串聯(lián)支路的電流為：40V/<32KΩ+8KΩ>=1mA電壓源支路的電流為：1mA+1mA=2mA可得：AB3Ω1.13題1.13圖示電路,已知,,且與消耗功率之比為1:2,求與。AB3Ω解：流過和支路的電流為3A-6V/3Ω=1A則可列兩個方程：聯(lián)解方程可得：1.14題1.14圖示電路為計算機加法原理電路,已知,,,,,,求ab兩端的開路電壓。ba解：電源回路的電流為：ba電源回路的電流為：可得：aa-+dcb12V1.2KΩ1KΩS2KΩ4KΩ2KΩ1.15題1.15圖示電路,當<1>開關S打開時,求電壓。<2>開關S閉合時,求電流。解：<1>電源供出電流為：根據(jù)分流,流過4KΩ電阻的電流為：流過1KΩ電阻的電流為：可得：<2>開關S閉合時,電源供出電流為：根據(jù)分流,流過2KΩ電阻的電流為：流過4KΩ電阻的電流為：可得：I5Ω-+6V3ΩI5Ω-+6V3Ω-+2Ω2Ω-5V+1Ω2Aa解：I僅由本回路產(chǎn)生,所以得：由于5V支路沒有電流,所以得：2A回路是獨立的,所以得：1.17求題1.17圖示各電路ab端的等效電阻。<c>60Ω<c>60Ω20Ω20Ωba20Ω20Ω<b>ba3Ω4Ω3Ω6Ω6Ω<a>ba3Ω10Ω6Ω6Ω<b><b>ba3Ω2Ω1Ω6Ω<e>b<e>ba3Ω3Ω3Ω<f>12Ωab4Ω3Ω6Ω解：<a><b><c><d><e><f>1.18將題1.18圖示各電路對ab端化為最簡的等效電壓源形式和等效電流源形式。ba-+ba-+5V5Ω2A6A-+10V-+10V5Ωba-+10Ω6V2A6Abab5Ωa-+10V1A<c><d><b><a><c><d><b><a>解：<a>開路電壓為：等效電阻為：短路電流為：等效電阻為：<b>開路電壓為：等效電阻為：短路電流為：等效電阻為：<c>開路電壓為：等效電阻為：短路電流為：等效電阻為：<d>開路電壓為：等效電阻為：短路電流為：等效電阻為：1.19<1>若題1.19圖<a>中電流I=0,求電阻R。-+-++--+-++-3Ω2Ω10V--+9VI3Ω3Ω-+6VR<b><a><b><a>解：<1>由于I=0,則有：解得：<2>由回路電流,可列方程為：將代入,解得：-+24V2-+24V2Ω8Ω8Ω4Ω4Ω2Ω解：電源供出的總電流為：根據(jù)分壓關系,8Ω電阻上的電壓為：4Ω電阻上的電壓為：可得：0.5mAa2mA6KΩb6KΩ2KΩ0.5mAa2mA6KΩb6KΩ2KΩ+12V解：由b點列電流方程：可解得：得：1.22<1>求題1.22圖<a>電路中的電流。<2>求題1.22圖<b>電路中開路電壓。<3>求題1.22圖<c>電路中受控源吸收的功率。+--+--8V+8Ω4Ω-+6V-+12V3Ω2Ω-6V+-2Ω-3V+-+解：<1>列回路電壓方程,有：解得：<2>列電壓方程,有：消去,可得：<3>流過2Ω電阻的電流為：而從回路可知：可得：則得：1.23<1>題1.23圖<a>電路,已知,,,求電流。a-+9V<2>題1.23圖<b>電路,已知電阻上消耗功率,求電阻a-+9V10A10AIR5Ω-+4I1Ω<b><a><b><a>解：<a>從a點對受控源部分進行電壓源等效如圖所示：-+a-+a-+9V得：6ΩKI6ΩKI10AIR<b>對受控源部分進行電源變換如圖所示：并有K=2/3根據(jù)電流分流可得：解得：又有：代入I整理得方程：解一元二次方程：得：1.24<1>求題1.24圖<a>電路中的開路電壓。ba-+6Ωba-+6Ω6Ω4Ω12Ω3Ωddcba-+5V4Ω6Ω-+5V1Ω+5V-3Ω-+3V5A<b><a><b><a>解：<1>由于ab開路,所以1Ω支路電流為零。則有：可得：<2>由于ab等電位,電源供出的電流為：根據(jù)分流有：已知解得：1.25題1.25圖示電路,已知,求電阻。2KΩ2KΩ1mA-+UR2KΩ4KΩ-+10V1mA*2KΩ=2V,其內(nèi)阻為2KΩ。列KVL方程,有得得有：得：-+6V-10VR1Ω-+6V-10VR1Ω+2Ω解：<1>根據(jù)KVL定律可列兩個方程當時,上面兩個方程變?yōu)椋合?可得：<2>當為零,則方程變?yōu)椋汉拖?得此時電阻為負當為零,則方程變?yōu)椋汉拖?得1.27題1.27圖示電路,當ab開路時求開路電壓u；當ab短路時求電流i。4Ω4Ω8Ω-+5V-+2A-+ba2i為短路；再將受控電流源0.5u等效為電壓源形式,則有：解得：<2>當ab短路時,u為零,則受控源0.5u為開路,對節(jié)點b列KCL方程,有：解得：