电路理论课后答案,带步骤

电路理论习题解答1第一章电路的基本概念和基本定律11电路如题图11所示，若已知A吸收功率20W，求元件B、C、D吸收的功率。题图11解11122231230505505ADCBCDPUIVUVVIAIWPU12电路如题图12所示，分别求开关S打开时及闭合时的UA、UB和UAB。解如图，做节点标识，A、B、C、DS打开时，UA10V，UB0V，UAB10V；S闭合时，3I2I10I2AUA103I4VUB2I4VUABUAUB0V题图1213试计算题图13所示电路中I、US、R和电源US产生的功率。解做节点标识，A、B、CI161218AI2I1153AI2I3125I314AI15I31AUS3I112I290V5415R108SPIW题图13IS10V3K2KABACDI3I1I26A12A5A15AI1231RAC1I2I3IABCDU1U22A3A5V电路理论习题解答214题图14所示电路，求4个电阻吸收的总功率和电阻R1和R2的阻值。解回路1由KVL有，V103U120A。20I对节点1，由KCL有，12IA2I对节点2，由KCL有，A。题图143I31I。2310RI又，V。2U20U。10W，W，W，1RP231RI3120RPIW。43IW。12340RR15求题图15所示电路A点的电位UA和图示电流I。解标识节点1，设回路的电流为，方向如图所示。1I则由KVL有A。23对节点1，由KCL有，1IIA。0IV18237AUI题图15U2I3V8V721AI11I1I2R12A1A10V30VR2R32010VR412U1I3U1A电路理论习题解答316求题图16所示电路中的电流I。解由题意设各支路中的电流如图所示，并标识节点A。对节点A由KCL有。123I对网孔I由KVL有。60对右边回路由KVL有，12234III得A05题图1617求题图17所示电路中的电流I和受控源发出的功率P。解对回路由KVL，6305U对左边网孔由KVL，2联立解得V，A，4UIW。8053PI受控源上的电压、电流为关联参考方向，所以发出的功率为W。题图1718题图18所示电路，若要使UAB0，求电源电压US。题图18解设电路中各支路电流如图所示，U6V12305UII3A3644II2I1电路理论习题解答4对节点A、B由KCL，。12I341II对网孔、由KVL，340SIU，120，2875II联立解得A，A，A，A，V。1215I31I45I16SU19题图19所示电路，已知I0，求电阻R。36V9V3RII1题图19解，0I对回路，由KVL有，1369IA1I对回路，由KVL有，1IR1936IR110求题图110电路中的电压U。解对各节点利用KCL列方程节点1，230I节点2，联立可得，IU由KVL有，题图110015联立方程可解得V。81120A15SI2I30SU2I1电路理论习题解答5第二章电路的等效变换与电路定理21求题图21所示电路各端口的伏安关系。AB题图21（A）解设电路中电流如图所示，对节点A、B，由KCL，1205II解得1II对回路由KVL120015UII（B）解对回路由KVL，3I整理得422求题图22所示电路的输入电阻RI。（A）（B）题图22（A）解设端口电压为U,对回路，由KVL有，120IU3U21IUU1K1K05I10VIABI1I201U23I110U2I15U1AI260640I13020I1I4I3U电路理论习题解答6对回路，由KVL有。21130UII则1221505IRI（B）解设端口电压为U,产生的电流为I，输入电阻为，各电流如图所示，并由图中可IR列出方程1231460IUIRII解得23140I1126036IIUR23求题图23所示电阻电路的等效电阻RAB。AB（C）（D）题图231044944158BAAB0522122221641212461212AB2613242AB电路理论习题解答7BA图（）AAB图（）BDCAB图（）C321BAR231341265BA图（）图（）1D2D电路理论习题解答8R3BA图（）3D（A）解原图可以等效为（）A，4/28/105549CDRAB（B）解原图可以等效为（）B2/105/ABR（C）解原图可以等效为（）C，1261212/4，4/6366/2/2CDR114ABCD（D）解原图可以等效为（）1对（）图中由1、2、3点构成的T型网络进行变换后得到（）图，12D电路理论习题解答9，126312R，3。12对（）图中由1、2、3点构成的型网络进行T变换后得到（）图，D3D，1268R，31。2对图（）3D，62/15，42，237/8R，316567/3AB24题图24电流表电路中，已知表头内阻RG1K，满度电流若要求该电流,10AIG表能测量1MA、10MA、100MA的电流，求分流电阻的数值。解由题图知，开关S接1时，能测量1MA电流，故MA，123GGIR开关S接2时，能测量10MA电流，故MA，3120GIR开关S接3时，能测量100MA电流，故题图24MA，231GIIS231AABRGIGR1R2R3电路理论习题解答10解得，109R21030R25对题图25所示电桥电路，应用Y等效变换求UAB。5ABA题图25题图25（A）解对由1，2，3构成的T型网络进行型变换同理可求出，23180451380R原电路可变换成图（A）6/4518/624510ABUV26题图26所示电路,试证明当时，并求此时的电压比2123LRLAB。IO465101024ABCD5A电路理论习题解答11RLR1R1R2R1UI题图26题图26（B）（1）证明将型电路变换为Y型网络，其等效电路如图B所示。则，（1）1212R213R（2）3111LAB又可变换成（3）2123LR213LR将（1）和（3）代入（2），并假设，整理得LAB212122121233RRRR方程两边同乘，左边化简得221212322133左边（）21212RRR右边（）左边右边，故假设成立，所以得证。（2）依题意031ILUR化简并整理得20121123IRUR1R1R1RLR2UOUI电路理论习题解答1227题图27所示电路,试求电流I。A4A132IRR2R1题图27题图27（A）解将原图中的、，构成的型网络等效变换为图（A）中的，1R231R23构成的Y型网络。则,112358213254R32134R由分流公式有12354RA28求题图28所示各电路的等效电路。（A）（B）I3631514A335V1A2ABA3V3A2V2A1ABA电路理论习题解答131ABA2VBA（C）（D）题图28（A）解5V的电压源与电阻并联可以等效为5V的电压源；2A的电流源与电阻并33联可以等效为2A的电流源；又5V的电流源与1A的电流源串联可以等效为1A的电流源；1A与2A的电流源并联，又可以等效为1A的电流源，如图（C）所示。（B）解3V的电压源与3A的电流源并联，可以等效为3V的电压源；3V电压源与2A电流源串联，可以等效为2A电流源；又1A电流源，2A电流源，2V电压源并联，可以等效为2V电压源，如图（D）所示。29题图29所示电路，试通过电源等效变换求电压U。722I1I2I28V12V6V题图29题图29（A）解对原电路进行等效，可得到图（A），由图可得由KCL12I由KVL60I10IA7UV26V2U6A724A电路理论习题解答14210如题图210所示电路,求电流I。05AII112VIXIYCBA题图210题图210（B）解如图（B）设经过AB端的电流为，流过AC端的电流为，XIYI对于C点，由KCL知105YI对于A点，由KCL知，整理得1XI（1）1XI又由KVL知道（2）1120520III由（1）、（2）解得（3）又由KVL知道（4）1II联立（3）、（4）可解得3A211题图211所示电路，用叠加定理求图示电流I和电压U。12V1222I1I05I12155U2A4VIU电路理论习题解答15I15U14VU12AI25U1U2（A）（B）题图211解当4V电压源单独作用时，将2A的电流源开路，如图A所示，则有112450UIU得V，A1833I当2A电流源单独作用时，将4V电压源短路，如图（B）所示，则有2250UI得V，A20316IV124UII212电路如题图212所示,当开关分别在位置“1”、“2”时，毫安表的读数分别为40MA，60MA；当开关在位置“3”时，求毫安表的读数。设。VUSS6,432题图212US1R1R2R3MAS213US2US3电路理论习题解答16解设毫安表的响应为，是在和（X2、3）共同激励下的响应，所以I1SUX可以根据叠加原理来求解，令，依题意有2SIK，可解得（1）1204064SK12045由当开关位置“3”时，有（2），16SIU将（1）代入（2）可求得09MA213题图213所示电路，求AB端的戴维南等效电路和诺顿等效电路。题图213I2I14AI130V（A）（B）BA（C）（D）74A3630V6AB电路理论习题解答17（E）解AB端开路4A电流源和30V电压源分别单独作用时电路如图（A）、（B），所以有得A,A12436I183I14I得A190I10A23IVABU将电路中的电流源开路，电压源短路，得电路如图（C）等效电阻3/62DR则短路电流1ABSCSUIA所以AB端的戴维南等效电路和诺顿等效如上图（D）、（E）所示。214题图214中，N为含源电阻网络,开关K断开时，测得；开关K闭合时,VUAB13测得电流。求N网络的戴维南等效电路。AIAB93IR03VKBAR0UOC题图214图214（A）解设N网络的戴维南等效电路中，电压源电压为等效电阻为，则对于AB1OCUORKR1R3869VR23NAB电路理论习题解答18的右半部分V0186/30R936ABU则其戴维南等效电路为图（B）所示，开关K闭合时，AOCABABIR（1）开关K断开时，由KVL得V所以A103ABUI1I由（1）可得V即396OCUR6OCOUR（2）又1OCOOI（3）联立（2）（3）得V05R08CU所以N网络的戴维南等效电路如图B所示18VBA5图214（B）215题图215所示电路，试问当电阻R等于何值时，可获得最大功率，最大功率等于多少B4U1RI24AU13I8VI1ARBA4VR0电路理论习题解答19题图215图215（B）解先将A，B与R断开，则1211214348ABIIUI得I所以共戴维南等效电路为图（A）所示所以当时，获得最大功率4R20MAX1UPW216线性无源网络N仅由电阻组成，在题图216A中，当时,VUS10,求当电路改为216B图时的电流I。V20（A）（B）题图216解由题知，V，V，A10SU2025I图中电压、电流方向由互易定理形式三，所要求的方向一致，则有，得A。2SII217题图217中，N为仅由电阻构成的无源线性网络，当,外加电压42R时,测得,。现将R2改为，U1改为24V，且测得I16A，试求VU10AI21I此时I2为多少US10N5U25A10N5IU1NNU2I1I2R2电路理论习题解答20题图217解由题意设响应表达式为12UIKR则有，解得0143K又，代入，可求得A246I26I218在题图218A所示电路中，。在图B电路中,试用互易SI01SI20定理求电阻R1。A（B）题图218解由互易定理形式二知，即。12SIU12U由图（A）知，103SI由图（B）知21R，得。12U30SSI5219题图219所示为一互易网络，已知图B中5电阻吸收的功率为125W，求IS2。AB题图219U1ISR1R2R3R410I1ISR1R2R3R410I2U2NN2A5V10V2121I1U11I5NN2121IS2I2U2U电路理论习题解答21解由电阻吸收功率为125W知5V21UPR125A，A2I2I10I由特勒根定理二知122121SIIIU050联立求解得A。2SI第三章线性电路的一般分析方法31电路如题图31所示，试用网孔分析法求解电路中各电压源对电路提供的功率。解（1）该电路有三个网孔。设网孔电流分别为、，1I23I参考方向如图31所示。（2）列写网孔方程132230806651II整理得12308651II应用克莱姆法则求解可得4620165DD2802164ID100100100120V20010060V400I3I1I2电路理论习题解答223201864ID所以1203120586PIUW6259432试用网孔分析法列出题图32A、B所示两个电路的网孔方程。AB（A）解该电路有三个网孔。设网孔电流分别为、，AIBCI参考方向如图32（A）所示。列写网孔方程351062312ABCCII整理得3510428ABI（B）解设3A电流源上的电压为U，方向如图32（B）所示。该电路有三个网孔，网孔电流分别为、，AIBCI参考方向如图32（B）所示。列写网孔方程20536V10ABCDIAIBIC2A4524V1018VABCD3A10V6UIAIBIC电路理论习题解答2315410682ABCIIU辅助方程为3BCI33电路如题图33所示，试求流经30电阻的电流。I题图33解（1）该电路有三个网孔，设网孔电流分别为、，AIB参考方向如图33所示。（2）列写网孔方程50340ABBI求解得A，AI2BI所以A041634电路如题图34所示，试用网孔分析法求，并求受控源提供的功率。I题图34解（1）该电路有三个网孔。设网孔电流分别为、，AIBCI参考方向如图34所示。并设受控源两端电压为U。（2）列写网孔方程20503040VIIAIB1001002V20014V3002IAIAICIAIB电路理论习题解答2450231061ABCIIU辅助方程为2AI联立求解得064BCIUV102BI所以MW208APIU35电路如题图35所示，试用网孔分析法求电流和电压。IU题图35题图35（B）解1将原图中20A电流源与2电阻并联部分等效为40V电压源与2电阻串联，如图35（B）所示。（2）设5A电流源上的电压为U，方向如图35（B）所示。（3）该电路有三个网孔，网孔电流分别设为、，AIBCI参考方向如图35（B）所示。（4）列写网孔方程102410ABCIIU辅助方程为5BI联立求解得A，A062625CI2210A220A10V105AUI20V2210A240V5AI20VIAIBIC1010V电路理论习题解答25所以A10562437ACIV4095215BUI36电路如题图36所示，试用节点分析法求。0U题图36解1该电路有4个节点，以节点4为参考点，节点电压分别设为、，如图1U2336所示。（2）列写节点方程123210UUU整理得1235046U求解得V12086395V26U所以V0U37电路如题图37所示，试用节点分析法列写电路的节点方程；该电路能否用网孔分析法分析为什么IS34G2G4G3G1US1G5G6IS2G71235U322211A1122AU04123U1U2G1IS34G2G3U2G5G6IS2G71235IS1U1U3U4G4电路理论习题解答26题图37题图37（B）解1将原图中的电压源与串联部分等效为电流源与并联。1SU1G1SI1G且。如图37（B）所示。1SI2该电路有5个节点，以节点5为参考点，节点电压分别设为、，1U23，如图37（B）所示。4NU（3）列节点方程12312314423566426330SSGUGUUI不能；网孔分析法适用于平面电路，该电路不是平面电路。38若节点方程为，试绘出最简单的电路。12360510UU解最简电路如下图38所示。电路理论习题解答271021110051A321题图3839电路如题图39所示，已知，1212343,4,2SSUVRR，试求两个电压源各自提供的功率。53R题图39解（1）该电路有三个网孔。设网孔电流分别为、，AIBCI参考方向如图39所示。（2）列写网孔方程R4R2R1R5US1US2R3I1I2ACBIAICIB电路理论习题解答282354ABCII求解得A，A，A136I028BI124CI故W14SUPW256SCBI310电路如题图310所示，试用节点分析法求节点电压和受控源吸收的功率。12,UPU05AU/20123题图310题图310（B）解（1）原图可以等效为图310（B）。（2）该电路有3个节点，以节点3为参考点，节点电压分别设为、，如图31NU210（B）所示。（3）列写节点方程128001054NNUUU辅助方程为2NU联立求解得V,V13056829058217NUV24NU故MW120913NUPI1108U/2421VU123电路理论习题解答29第四章一阶动态电路分析41题图41A所示电路，已知电流源波形如图B所示，且电容初始电压为0。试画出对应的的波形，并求T5S时电容的储能。TUCRAF6ISUCBT/S2IST/A题图41解由的波形可写出其数学表达式为SITSIT2046T又，故01TCCUTID当，0406212TTUT当，。6T44849612TCDTT即，作图如图41（C）。1294TT又2CWTU2211365965108TJ024681024487296T/SUCT电路理论习题解答30题图41（C）42如题图42所示电路,已知若当T0时，求T0,F2,CR,V12TCETU时的电源电压。TUSRCUSTUCT题图42解01TCSUTIDTS02TCDTI21TSCDIEUT4T又（1）2804TSSSCDURITEIT而，电路处于稳态，则，。0T0U故（1）（T0）2TSTE43电感L4H，其上的电压波形如题图43所示,设。画出电感上电流的波形；LI求该电感储能达到最大值的时刻，并求出最大储能为多少T/S123421UL/V电路理论习题解答31题图43解根据图43，可写出的数学表达式UT20344UTT又由电感的伏安关系可得DITLT01TITUDL01IU当，2T0012|4TTIT当，3T22000118TTITUDTTDL当，4T2230231444TTITTT当，TIT即，波形图见题图43（B）。2102381434TTITTT电感储能，由电感上电流的波形可知21WLIT当T2S时，储能达到最大值214MAXJ电路理论习题解答320246815050510T/SILT/A图43（B）44题图44所示电路，开关K在T0时闭合，求图中的的值。0UI和151FU30VI10V55T0U0I010V10V30V题图44题图44（B）解时，电路达到稳定，电容相当于开路，所以V0T01U根据换路定则可知V010U时刻的等效电路如图B，可得电压方程T，15203II求解得A4745题图45所示电路,开关K在T0时闭合,已知K闭合前电路已处于稳态,试求、0CU、。0LUI电路理论习题解答331FUC50V301ULI1A2T0UL0UC0I048V50V题图45图45（B）解K闭合前电路已处于稳态，电感相当于短路。电容相当于开路所以V052148CUA，AI0LI由换路定理知ACUA1IA00LI时刻，等效电路如图B，0T有电压方程V250LUI501248LU46题图46所示电路，T0时的响应。C21F6V12T0UC题图46解时，电路达到稳定，电容相当于开路，0TV263ABU电路理论习题解答34又01ABUV32当时，K断开，其时间常数为T2RCSVTUTE47电路如题图47所示,T0时的。,TITULC和1H2UCFI122AT02ULIL题图47解时，K闭合，电路达到稳定，电感相当于短路，电容相当于开路，于是有0TA2LIIV04U又时间常数分别为12CRSLSA20LTTLITIEV4CTTCUT又A，2TDUTITE电路理论习题解答35然后由KCL可得A2TTCLITTITE48电路如题图48所示，已知,求T0时的。V0UTUC2I14UCI12A401FI12I1U题图48图48（B）解因为V，所求为零输入响应，故有0CUV1TTE由换路后的稳态电路（电容相当于开路）知V242CU电路的时间常数，为从电容两端看进去的戴维南等效电阻，如图B所示RC，110IIRS于是所求响应为V12TCUTE49题图49所示电路原已稳定，T0时开关K闭合。试求T0时的。TIULC和105F2UC01H2V10V36T0IL题图49电路理论习题解答36解因为电路原已稳定，所以电感相当于短路，电容相当于开路，由此可得到A1063LIVCLUI由换路定则有A01LIV3CCU又换路后时，电路重新达到稳态，电感仍相当于短路、电容相当于开路，由等效电T路可得A1028LIV36CU又，10LSR6/3205CRS所以由三要素法可得A1087LTTLLLLITIIIEEV203CTTCCCCUTU410某一阶RL电路的全响应，若初始状态不变而输入减少为原来的AETITL28一半,求此时全响应的表达式。TIL解由一阶RL电路的三要素表达式知0TLLLITIIIE对比，故有82TEA，LI，A0I026LII1S又由题意知，换路后，初始状态不变，输入减小为原来的一半，即电路理论习题解答37A06LIIA142所以换路后的响应为A042TTLLITIIE411题图411所示电路，T0时的电压UT。题图714解利用理想变压器的阻抗和电源搬移特性，将初级电路全部搬移到次级，可得图（B）（1）在时，S是断开的，电路已达到稳态，电感此时相当于短路0T610