电路第一章

电路（第一章）11、说明图(a)，(b)中，（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？（3）如果在图(a)中u0，i0，i0，元件实际发出还是吸收功率？元件ui(a)元件ui(b)题11图解： （1）u、i的参考方向：（a）关联 （b）非关联 （2）u i乘积表示功率：（a）吸收 （b）发出 （3）如果在图(a)中u 0, i0,i0元件实际还是发出功率。60V题13图60V60V40V20V5A1A2A2A2AABCDE+13、试校核图中电路所得解答是否满足功率平衡。解：（u、i参考方向非关联，为发出功率） （PB、PC、PD、PE u、i参考方向关联，为吸收功率）14、在指定的电压u和电流I参考方向下，写出各元件u和I的约束方程（元件的组成关系）。ui+100K(a)(b)ui+20mH10Fui+(c)ui+5V(d)+ui+2A(e)题14图解：(a) u=R i =10103 i (b) u=L=20103 (c) u=C=10 (d) u =5V (e) i = 2A19、电路如图所示，其中R=2，L=1H，C=0.01F, uc(0)=0V。若电路的输入电流为： （1）；（2）A。试求两种情况下当t0的、和值。uRRuLuCiLC题19图+解：（1）V； V； V。 （2）V； V； V。C1C1RL+isusiC2uL题110图110、电路如图所示，设us(t)=Umcos(t), is(t)=I,试求uL(t)和iC2(t)。 解： uL(t)=L 111、电路如图所示，其中is=2A，us=10V。（1）求2A电流源和10V电压源的功率。+ABCusis题111图（2）如果要求2A电流源的功率为令，在AB线段内应插入何种元件？分析此时各元件的功率；（3）如果要求10V电压源的功率为令，则应在BC间并联何种元件？分析此时各元件的功率。 解：（1）电流源发出功率 p=us is =102=20W 电压源吸收功率 p=us is =102=20W（2）若要2A电流源的功率为零则需使其端电压为零。在AB间插入=10V电压源，极性如题解图(a)所示。 此时，电流源的功率 p=0i=0 插入的电压源发出功率 p=us is =102=20W 原来的电压源吸收功率 p=us is =102=20W+ABCusis题解111图(c)iRR5+ABCusis题解111图(b)is+ABCusis题解111图(a)+us（3）若要10V电压源的功率为零，则需使流经电压源的电流为零。在BC间并联=2A的电流源，如题解图(b)所示。此时，电压源的功率 p=0u=0原电流源发出功率 p=us is =102=20W并入电流源吸收功率 p=us is =102=20W在BC间并联R=us /is=5的电阻，如题解图(c)所示。此时，电阻上的电流为2A，电压源中没有电流流过。此时，电压源的功率 p=0u=0电流源发出功率 p=us is =102=20W电阻上消耗的功率 0.5A1V+U21V(a)+2V1V21I1I2I3UR(b)题112图112、试求图示电路中各个元件的功率。解：(a) 电阻消耗功率 PR=RI2=20.52=0.5W 电压源吸收功率 PU=USIS=10.5=0.5W 电流源端电压 U=UR+US=RI+US=20.5+1=2V 电流源发出的功率 PI=ISU=0.52=1W (b) 图中2电阻的电压 UR=21=1V图中所标电流为 I1=0.5A I2=1A I3=0.5A2V电压源发出功率 P=2I1=20.5=1W1V电压源发出功率 P=1(I3)=10.5=0.5W2电阻消耗功率 P=2=20.52=0.5W1电阻消耗功率 P=1=112=1W113、试求图中各电路的电压U，并讨论其功率平衡。IR+U6A22A(a)IR+U6A22A(b)IR+U4A32A(c)IR+U3A45Ad)题113图 解：(a)图中 IR=2+6=8A U=UR=2IR=28=16V 输入电路的功率为 P=U2=162=32W 电流源发出的功率 PI =6U=616=96W 电阻消耗的功率 PR=2=282=128W 显然 P+PI=PR(b)图中 IR=62= 4A U=UR=2IR=24=8V 输入电路的功率为 P=U2=82=16W 电流源发出的功率 PI =6U=68=48W 电阻消耗的功率 PR=2=242=32W 显然 P+PI=PR(c)图中 IR=24=2A U=UR=3IR=3(2)=6V 输入电路的功率为 P=U2=62=12W 电流源发出的功率 PI =4U=4(6)=24W 电阻消耗的功率 PR=3=3(2)2=12W 显然 P+PI=PR(d)图中 IR=53= 2A U=UR=4IR=42=8V 输入电路的功率为 P=U5=85=40W 电流源发出的功率 PI =3U=38=24W 电阻消耗的功率 PR=4=422=16W 显然 P+PI=PR114、电路如图所示，试求：（1）图（a）电流i1和uab （2）图（b）电压 ucb。 题114图10V5640.9i1ii1usab+(a)2050.05u12Aab+(b)cu13V解：（a） （b） 115、对图示电路：（1）已知图(a)中，R=2,i1=1A，求i2。 （2）已知图(b)中，us=10V，i1=2A，R1=4.5，R2=1，求i2。题115图+R1i13u1us(b)u1R2i2+10VRi15i1ius(a) 解：(a)对图中右边的回路列KVL方程有 Ri105i1=0 则： (b)电阻R1两端的电压为 uR1=R1i1=4.52=9V 对左边回路列KVL方程有 uR1us+u1=0 则： u1=usuR1=109=1V 从图中右边回路的KVL方程得 R2 i2+3u1uR1=0120、利用KCL和KCL求解图示电路中的电压u。312