电工学(少学时)张南编第一章答案

精品文档 1欢迎下载 1 1 题 1 5 题 根据题意 画出电路 通过求解 进一步增强电源 负载 额定值的概念 1 6 在图 1 63 中 d 点为参考点 即其电位 Vd 0 求 a b c 三点的电位 Va Vb Vc 20V 20 图 1 63 题1 6 10 50V 10 20 d c b a I 解 根据电位与电压的关系 aadbbdccd VU VU VU 要求电压 需求电流 0 5 A 60 30 20102010 2050 I 根据电压降准则 aad bbd ccd VU10 I 5010 0 5 5045 V VU20 I 10 I 5030 0 5 5035 V VU20I200 510 V 1 7 在图 1 64 中 已知 R1 R2 5 求电位 Va Vb Vc 01 图 1 64 题1 7 8 2 d a I 6 b 36V24V c 4 1 R 2 R 解 根据电位与电压的关系 Va Uao Vb Ubo Vc Uco 求电压需求电流 2 A 30 60 261048 2436 I 精品文档 2欢迎下载 根据电压降准则 20 V 24424 2 I UV V 236 34 36 548 IUV V 2036 82 368 I UV coc bob aoa 1 8 在图 1 64 中 b 为电位器移动触点的引出端 试问 R1和 R2为何值时 b 点电位等于 零 解 6 410R10R 4 16 2 24R 24 2 6 RI0UV 21 2 2bob 1 9 求图 1 65 中的电压 Uab 16V 10 4 15 图1 65 题1 9 6 10V 30V 9V b a ab U R c d 解 本题不限方法 首先进行化简 中无电流 电压降为零 图 1 65 化简为图 1 65 1 设参考点 O Uab Uao Ubo 求 Uao 可用多种方法 16V 10 4 15 图1 65 1 6 10V 30V 9V b a ab U o 精品文档 3欢迎下载 1 叠加法求 Uao 除源求 Rao 2 结点法求 Uao 除源求 Rao 3 把电压源转换为电流源 电流源合并 最后把电流源再转换为电压源 如图 1 65 2 所示 4 用 KVL 求回路电流 再用电压降准则求出 Uao 除源求 Rao 同样 用上面的思路求 Ubo 图 1 65 2 已经是简单电路了 Uab不难求出 2 4 6 ba o 22V6V ab U 图 1 65 2 2 4 6 ba o 22V6V ab U 1 10 求图 1 66 中的电压 Ucd 在图 1 66 的 4 与 6V 的连结处插入点 m 根据电压降准 则 cdcaammbbd cambbd am cd UUUUU U3V U6V U12V U4I 1266 amba I0 5 A 8412 U30 546 12 1 V 解 在回路中 图 1 66 题1 10 8 4 I c b a d m 12V 6V 3V 12V 1 11 求图 1 67 中两个电源的电流以及导线 ab 的电流 精品文档 4欢迎下载 1k 图1 67 题1 11 4k 12V 9V 1 I 1 I 2 I 2 I 2 I 3k 2k 4k 6k 1 I b a 解 此题主要为了练习 KCL 及 KVL Iab的正方向是从 a 流向 b 画出各支路电流的实际方向 1 mA 1 2III 10 mA 91III 9 mA 1 9 I 1 mA 36 9 I 5 mA III 2 mA 42 12 I 3 mA 4 12 I 2 1ab 2 22 2 2 1 11 1 1 1 12 用支路电流法求图 1 68 各支路中的电流 解 在图上标注各支路电流正方向 插入 a b c d 四点 选定两个回路 两个网孔 标注回路绕行方向 精品文档 5欢迎下载 45V 2 图 1 68 题1 12 10 6 3 a c bd 1 s U 2 s U 10 70V 1 I 3 I 2 I 11 R 21 R 12 R 22 R 3 R 列 a 结点的 KCL 1 321 III 在 acba 回路 2 0 R I U R I RI 111s112133 在 acda 回路 3 0 R I U R I RI 212s222233 代入各电阻 电源数值 联立求解 1 2 3 方程得 123 I2A I3A I5A 1 13 求图 1 69 中开关断开和闭合时的电压 Uab 20 20 图1 69 题1 13 5 50V 80V b a 2 s U 1 s U 3 R 1 R 2 R 该题若用结点电压法求解很方便 若用其他方法求解都比结点电压法烦 比较如下 结点法求解 开关断开时 s1s2 12 ab 12 UU 5080 RR 520 U24 V 1111 RR520 精品文档 6欢迎下载 开关接通时 s1s2 12 ab 123 UU 5080 RR 520 U20 V 111111 RRR52020 其他方法求解 开关断开时 ab abab UUU US1作用 US2除源 方向 40 V 20 205 50 U ab US2作用 US1除源 方向 16 V 5 520 80 U ab 故 ab U40 16 24 V 开关闭合时 图 1 69 改画为图 1 69 1 20 20 图1 69 1 5 50V 80V b a 2 s U 1 s U 3 R 1 R 2 R 2 I 3 I 1 I cd 在图 1 69 1 上标注各电流正方向并插入 c d 两点 选定两个回路 两个网孔 标注回路 绕行方向 列 a 结点的 KCL 1 321 III 在 cbac 回路中 2 11s1s22 2 R IUUI0R 精品文档 7欢迎下载 在 dbad 回路中 3 3 3s22 2 R IUI0R 代入各电阻 电源数值 联立求解 1 2 3 方程得 123 I6A I5A I1A 故 ab3 3 UI1 2020 V R 1 14 用叠加原理求图 1 68 中各支路电流 45V 2 图 1 68 题1 14 10 6 3 1 s U 2 s U 10 70V 1 I 3 I 2 I 11 R 21 R 12 R 22 R 3 R 解 方法已限定 只能按照叠加原理三步法进行 第一步 在图 1 68 中 标注各支路电流的正方向 第二步 画出两个源单独作用的分图 作用 除源分图为 1 68 1 在分图 1 68 1 上求各分电流大小及确定各分电流实际 s1 U s2 U 流向 作用 除源分图为 1 68 2 在分图 1 68 2 上求各分电流大小及确定各分电流实际 s2 U s1 U 流向 精品文档 8欢迎下载 2 图 1 68 1 10 6 3 1 s U 10 70V 11 R 21 R 12 R 22 R 3 R 2 I 3 I 1 I 45V 2 图 1 68 2 10 6 3 2 s U 10 11 R 21 R 12 R 22 R 3 R 1 I 3 I 2 I 1 08 620 6 4 678I 3 6 620 20 4 678I 4 678 3 6 20 2 45 I 1 68 A 56 6 3 08I 1 4 A 56 5 3 08I 3 08 A 10 6 5 10 70 I 1 3 2 2 3 1 第三步 叠加 AIII208 108 3 111 AIII368 468 1 222 AIII56 34 1 333 1 15 此题与 1 14 基本相同 方法已限定 只能按照叠加原理三步法进行 第一步 待求电流的正方向已经给出 无须假设 第二步 画出两个源单独作用的分图 在各分图上 求各分电流的大小及确定各分电流实 际流向 30V 作用 90V 除源 1AI 90V 作用 30V 除源 3AI 第三步 叠加2 A 3 1III 精品文档 9欢迎下载 1 16 用电源变换法求图 1 71 中的电流 I I 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 R 2 2 2 5 2 3 4 4 6A 20V a b c d e f 图 1 71 题 1 16 解 此题方法已限 尽管元件多 支路多 但可以逐步化简 化简准则见前述 为了说明方便 在图 1 71 上标注电阻代号 1 R1对 6A 而言可短接之 6A 与 R2的并接可变换为电压源 如图 1 71 1 所示 I 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 R 2 2 5 2 3 4 4 12V 20V a b c d e f 图 1 71 1 2 R2与 R3相加 把电压源用电流源换之 R4与 20V 也用电流源换之 如图 1 71 2 所示 I 23 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 R 2 5 4 3 4 4 3A 5A c d f e 图 1 71 2 3 电流源代数相加 R23与 R4并联 如图 1 71 3 所示 精品文档 10欢迎下载 I 5 R 6 R 7 R 8 R 2 5 2 3 4 2A I I 图 1 71 3 利用分流公式求出 2 A I I 2 0 6 224 53 再利用一次分流公式求出 I I A I 44 0 60 2 4812 1 17 用电源变换法求图 1 72 中的电压 Ucd 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 1 8 3 4 10 10A20V a b c d cd U 3A 图 1 72 题 1 17 解 此题与 1 16 题相似 方法限定 元件多 支路多 使用化简准则逐步化简 为说明方 便 在图上标注元件代号 1 处理 R1 R2及 R3 123 R RR R2 图 1 72 变为图 1 72 1 精品文档 11欢迎下载 R 4 R 5 R 8 2 10 10A20V a b c d cd U 3A 图 1 72 1 2 把 10A 2 及 3A 10 两个电流源转换为电压源 如图 1 72 2 所示 5 R 8 2 10 20V a b c d cd U 20V 30V I 图 1 72 2 3 图 1 72 2 电路 已经变为简单电路 根据 KVL I 1 5 A 8210 202030 20 30 4 求 V cd U cd5 UI1 5 812R 1 18 用戴维宁定理求图 1 73 中电流 IO 3 10V 2A I 20V 5A 3 6 精品文档 12欢迎下载 图 1 73 题 1 18 解 按照等效电源解题三步法 第一步 除待求支路 产生 a b 两点 余者为有源二端网络如图 1 73 1 所示 6 3 10V 2A 20V 5A 3 a b 图 1 73 1 第二步 把有源二端网络等效为电压源 根据化简准则 电压源 Sab U U oab RR 除之 图 1 73 1 变为图 1 73 2 把 5A 3 2A 3 分别化为电压源 合并后如 图 1 73 3 所示 在图 1 73 3 中 U ab 15 6 9 V Rab 3 3 6 画出电压源的模型 如图 1 73 4 所示 a b 3 15V 3 6V 3 2A 5A 3 b a 9V I 6 a b s U O R 6 图1 73 4图1 73 2 图1 73 3 第三步 接进待求支路 求出电流 I 6 9 I 0 75 A 6 6 注 注 也可以用叠加原理求 Uab ababababab UU U U U 精品文档 13欢迎下载 1 19 用戴维南定理求图 1 74 中电流 2 10V I 12V 6 6 2 1 30V 2 10V I 12V 6 a b 1 R 6 2 30V 2 R 3 R 4 R o 图 1 74 题 1 19 图 1 74 1 解 按照等效电源解题三步法求解如下 第一步 移去待求支路 产生 a b 两点 余者为有源二端网络如图 1 74 1 所示 1 第二步 把有源二端网络等效为电压源模型 Uab Us Rab R0 为方便说明 在图 1 74 1 上标注电阻代号 1 Uab Uao Ubo 欲求 Uao Ubo 关键是合理选择参考点位置 设 O 点为参考 Uao 66 66 12 RR 12 2 21 VR 要求 Ubo 必求通过 R4的电流 I 求电流需找回路 在 bob 回路中 2 4 8121030 43 A RR I Ubo I R5 10 14 V 电压降准则 故 Uab Uao Ubo 6 14 20 V 2 除源求 Rab Rab R1 R2 R3 R4 6 6 2 2 4 画出实际电压源模型 Uab Us Rab R0 如图 1 74 2 所示 20V I 4 a s U O R 1 图 1 74 2 精品文档 14欢迎下载 第三步 接进待求 1 求出电流 I I 4 A 14 20 1 20 在图 1 75 中 已知 I 1A 用戴维南定理求电阻 R 10V 10 a o b 10 4A R 10V 10V 10 I 图 1 75 题 1 20 解 按照等效电源 解题三步法 第一步 移去待求支路 R 产生 a b 两点 余者为有源网络 如图 1 75 1 所示 第二步 把有源二端网络等效为电压源 US Uab RO Rab 1 Uab Uao Ubo 欲求 Uao Ubo 关键是合理选择参考点位置 设 O 点为参考 40 V 1050UUU 10 V U 50 V 10410U boaoab bo ao 2 除源求 ab Rab 10 画出电压源模型 US Uab RO Rab 如图 1 75 2 所示 10V 图 1 75 1 10 a o b 10 4A R 10V 10V 10 图1 75 2 10 40V b a s U 0 R RI 第三步 接进待求支路 R 由已知电流求出电阻 R 值 精品文档 15欢迎下载 故 R 40 10 30 0 40 1 IA RR 1 21 2 电路的暂态分析电路的暂态分析 1 2 1 基本要求 1 了解经典法分析一阶电路暂态过程的方法 2 掌握三要素的含义 并用之分析 RC RL电路暂态过程中电压 电流的变化规律 3 了解微分电路和积分电路 1 2 2 基本内容 1 2 2 1 基本概念 1 稳态与暂态 1 稳态 电路当前的状态经过相当长的时间 理想为无穷时间 这种状态叫稳态 2 暂态 电路由一种稳态转换到另一种稳态的中间过程叫暂态过程 过渡过程 暂态过程引起的原因 电路中存在储能元件 L C 是内因内因 u C 2 1 i L 2 1 2 CC 2 LL 电路的结构 元件参数 电源强度 电路通断突然变化统称换路 换路是外因外因 说明 换路瞬间记为 t 0 换路前瞬间记为 t 0 换路后瞬间记为 t 0 2 初始值 稳态值 终了值 1 初始值 换路后瞬间 t 0 各元件上的电压 电流值 2 稳态值 换路后 经 t 时间各元件上的电压 电流值 3 一阶电路 仅含一个储能元件和若干电阻组成的电路 其数学模型是一阶线性微分方程 1 2 2 2 换路定律 精品文档 16欢迎下载 在换路瞬间 t 0 电感器中的电流和电容器上的电压均不能突变 其数学表达式为 U UC C 0 0 U UC C 0 0 i iL L 0 0 i iL L 0 0 注 1 UC 0 iL 0 是换路后瞬间电容器上的电压 电感器中的电流之值 UC 0 iL 0 是换路前瞬间电容器上的电压 电感器中的电流之值 2 换路前若 L C 上无储能 则 UC 0 0 iL 0 0 称为零状态 零状态下 电源作用 所产生的结果 从零值开始 按指数规律变化 最后到达稳态值 UC 0 0 视电容为短路 iL 0 0 视电感为开路 3 换路前若 L C 上已储能 则 UC 0 0 iL 0 0 称为非零状态 非零状态下 电源作用所产生的结果 依然按指数规律变化 然而 不是从零开始 而是从换路前 UC 0 iL 0 开始 按指数规律变化 最后到达稳态 1 2 2 3 电路分析基本方法 1 经典法分析暂态过程的步骤 1 按换路后的电路列出微分方程式 2 求微分方程的特性 即稳态分量 3 求微分方程的补函数 即暂态分量 4 按照换路定律确定暂态过程的初始值 从而定出积分常数 2 三要素法分析暂态过程的步骤 三要素法公式 t f t f f 0 f e 注 注 1 求初始值 f 0 f 0 是换路后瞬间 t 0 时的电路电压 电流值 由换路定律知 uc 0 uc 0 iL 0 iL 0 利用换路前的电路求出 uc 0 iL 0 便知 uc 0 iL 0 2 求稳态值 f 是换路后电路到达新的稳定状态时的电压 电流值 f 在稳态为直流的电路中 处理的方法是 将电容开路 电感短路 用求稳态电路的方法 精品文档 17欢迎下载 求出电容的开路电压即为 求出电感的短路电流即为 uC iL 3 求时间常数 是用来表征暂态过程进行快慢的参数 愈小 暂态过程进行得愈快 当 t 3 5 时 即认为暂态过程结束 电容电阻电路 R C 欧姆 法拉 秒 电感电阻电路 L R H t 秒 1 2 3 重点与难点重点与难点 1 2 3 1 重点重点 1 理解掌握电路暂态分析的基本概念 2 理解掌握换路定律的内容及用途 3 理解掌握三要素法分析求解 RC RL 一阶电路的电压 电流变化规律 如何确定不同电 路 不同状态下的 f 0 及 是关键问题 f 4 理解掌握时间常数的物理意义及求解 5 能够用前面讲过的定律 准则 方法处理暂态过程分析 计算中遇到的问题 1 2 3 2 难点难点 1 非标准电路的时间常数 中的 R 是从电容 C 电感 L 两端看进去的除源后的电阻 2 R 不是储能元件 但求暂态电路中的时 依然要从求 出发 借助 KVL t iR t uC t iL 定律 便可求之 3 双电源电路的分析计算 4 双开关电路的分析计算 5 电感中电流不突变 有时可用电流源模型代之 电容电压不突变 有时可用电压源模 型代之 便于分析求解 1 2 4 例题与习题解答 1 2 4 1 例题 精品文档 18欢迎下载 例 1 10 在图 1 18 a 中 已知电路及参数 并已处稳态 t 0 时开关 S 闭合 求 t 0 的 uC t i2 t i3 t 并绘出相应的曲线 60V 1 i 10uf 60k Ss1 U 1 R30k 2 R 3 R 30k 2 i 3 i c u 60V 10uf 60k O a s1 U 1 R30k 2 R 3 R 30k c u 0 3 i 0 2 i S 图 1 18 a 图 1 18 b t 0 的等效电路 解 因为 f t f f 0 f e t 中 只要分别求出 f f 0 三个 要素 代入公式 不难求出 f t 60V 10uf 60k s1 U 1 R 30k 2 R 3 R 30k 2 i 3 i c u S 10uf 60k C 1 R 30k 2 R 3 R 30k 图 1 18 c t 的等效电路 图 1 18 d 除源后的电路 因为开关 S 未闭合前 电容充电完毕 故 uC 0 USE 60 V 见图 1 18 a 1 求 uC 0 i2 0 i3 0 由换路定律知 uC 0 uC 0 60V 画出 t 0 的等效电路 如图 1 18 b 所示 应用结点电压法可以求出 uao 0 36 V C 0 S1 13 123 U U 6060 RR 6030 111111 RRR603030 则 i2 0 1 2 mA 2 ao u R30 36 精品文档 19欢迎下载 ao 0 3 3 u 366024 0 0 8 3030 C u imA R 2 求 uC i2 i3 t 新稳态等效电路如图 1 18 c 所示 uC R2 30 20 V s1 12 U RR 3060 60 i2 0 66 mA s1 12 U RR 3060 60 i3 0 mA 3 求换路后的时间常数 R C 其中 R 是除源后从电容 C 的两端看进去的电阻 如图 1 18 d 所示 R1 R2 R3 C 20 30 103 10 10 6 0 05 S 4 把 f 0 f 及 代入三要素公式 即 uC t uC uC 0 uC e t 20 60 20 e t 0 05 20 40e t 0 05 V i2 t i2 i2 0 i2 e t 0 66 1 2 0 66 e t 0 05 0 66 0 54e t 0 05 mA i3 t i3 i3 0 i3 e t 0 0 8 0 e t 0 05 0 8e t 0 05 mA 5 画出 uC t i2 t 及 i3 t 曲线 如图 1 18 e 所示 图 1 18 e 精品文档 20欢迎下载 例 1 11 已知电路及参数如图 1 19 a t 0 时 S1闭合 t 0 1 秒时 S2也闭合 求 S2闭合 后的电压 uR t 设 uC 0 0 t 0 1s4uf C s U 1 R 2 R 1 S 50k R u 50k 2 S 20V 20V 4uf C s U 1 R 2 R 1 S 50k 50k 2 S 图 1 19 a 图 1 19 b 解 本题是双开关类型题目 用三要素法求解如下 1 当 S1闭合 S2分开时 电路如图 1 19 b 的初始值为 0 0 0 c u c u c u 的稳态值为 20 V c u c u 时间常数为 R C 50 103 4 10 6 0 2 s 故 t 0 e 20 0 20 e 20 1 e c u c u c u c u t 12 0 1 t 1 5t V 当 t1 0 1 秒时 的值为 0 1 20 1 e 7 87 V c u c u 1 05 2 当 S1闭合 0 1 秒后 S2也闭合时电路如图 1 19 c 20V C s U 1 R 2 R 1 S 50k C U7 87V 50k 2 S 图 1 19 C 为了求 uR t 首先求 t c u 精品文档 21欢迎下载 的初始值为 0 0 1 7 87 V c u c u c u 的稳态值为 20 V c u c u 时间常数为 R R C 25 103 4 10 6 0 1 S 若令 则换路时刻即认为 1 ttt 1 tt 0 t t 0 e 20 7 87 20 e 20 12 13e 10 t 0 1 c u c u c u c u t 1 0 1 0 t V 则 uR t U t 20 20 12 13e 10 t 0 1 12 13e 10 t 0 1 V c u 注 也可以用三要素法直接求 uR t uR 0 iR 0 R 12 13 V 207 87 50 50 5050 5050 uR iR R 0 50 0 V R R C 0 1 S 则 uR t 12 13e 10 t 0 1 V 例 1 12 已知电路及参数 uC 0 0 如图 1 20 所示 1 求 S 切向 A 的 uC t 表达式 2 求经过 0 1s 再切向 B 的 i t 表达式 6V 12V 100uf C c U t 1 R 2 R 1k 1k 3 R 1k A B 图 1 20 本题是双电源类型题目 用三要素法求解如下 精品文档 22欢迎下载 解 1 S 切向 A 时的 uC t 表达式 的初始值为 0 0 0 c u c u c u 的稳态值为 R3 1 2 V c u c u 321 6 RRR 111 6 时间常数为 1 R3 R1 R2 103 100 10 6 10 1 S 3 2 故 t 0 e 2 1 e 15 t v 0 t 0 1 S c u c u c u c u 1 t 解 2 S 切向 B 时的 i t 表达式 根据换路定律 UC 0 UC 0 uC 0 1 2 1 e 15 0 1 1 55 V i t1 10 45 mA 2 55 1 12 R 1 55 1 12 i 6 mA 32 12 RR 2 12 2 R3 R2 C 1 1 103 100 10 6 0 5 10 1 S 故 1 2 20 0 1 1 64 45 0 1 t t t i tii tieemA ts 例 1 13 在图 1 21 a 中 已知电路及元件参数 t 0 时 电路已处于稳定状态 t 0 时 开关闭合 求 iL 0 iC 0 uC 0 uL 0 图1 21 a 20V 2k S 2k 2k 1H 10NF R1R2R3 S U L C 图1 21 b 20V 2k 2k 2k 0 L i 0 C U 3 R 2 R S U 解 1 题目中所求的四个量是换路后的 根据换路定律 要求换路后的必知换路前的 根据题意 换路前电路已处稳态 这个稳态是旧稳态 既然是旧稳态 L 视为短接 C 视为 开路 等效电路如图 1 21 b 所示 精品文档 23欢迎下载 注 注 这时的 iL值就是换路前的 iL 0 这时的 uC值就是换路前的 uC 0 由图 1 21 b 可知 L 12 C2 12 20 i 0 5 mA 4 20 u 0 210 V 22 S S U RR U R RR 图1 21 c 20V 2k S 2k 2k 0 uL 0 uC 0 iC 0 iL 2 R 3 R 2 t 0 时 开关闭合 发生换路 根据换路定律 uC 0 uC 0 画出换路后的等 效电路 用恒压源替代 uC 0 用恒流源替代 iL 0 如图 1 21 c 所示 由图 1 21 c 可知 iL 0 iL 0 uC 0 uC 0 C 放电经 S 构成回路 C C 3 u 0 10 i 05 mA R2 L 放电经 S 构成回路 L2L u0 i 0 10 v R 1 2 4 2 习题解答 题 1 21 在图 1 74 中 已知 开关 S U12V 0 R2 1 R3 23 RR5 S 闭合前处于稳态 求开关闭合瞬间电流 和电压 得初始值 1 i 2 i L2 u L3 u 精品文档 24欢迎下载 12V t 0 2 i 1 C 1 R 2 2 R S 3 1 i s U 5 3 R 2 L 5 0 R 3 L 2 C 3 i 12V 2 i 1 C 1 R 2 2 R S 3 C2 u 1 i s U 5 0 R 3 i 2 R 5 图 1 76 题 1 21 图 1 76 1 解 1 为了说明方便 在图 1 76 上标注流经 L3的电流 i3的方向 开关闭合前 电路已 处稳态 故 L2 L3短接 电容 C2充电完毕 相当于开路状态 这时 i2 i3 S 2 023 U12 i1 A RRR255 23 3 i5 15 v c uR 开关闭合瞬间 电路换路 根据换路定律 电容上的电压 uC不突变 电感中的电流 iL不突变 电容 C1 相当于短接 C1 C1 u 0 u 0 0 V 电容 相当于电压源 2 c C2 0 2 0 3 3 ui5 15 V C uR 电感 L2 i2 1 A 相当于电流源 电感 L3 i3 1 A 相当于电流源 这时的等效电路如图 1 76 1 所示 根据叠加原理 11111 iiiii 作用 其余除源 i2开路 i3开路 uC2短接 s u s 1 01 u12 2 4 A RR23 i i2作用 其余除源 us短接 i3开路 uC2短接 0 12 10 R2 ii10 4 A RR32 精品文档 25欢迎下载 i3作用 其余除源 us短接 i2开路 uC2短接 1 i0 A 作用 其余除源 us短接 i2开路 i3开路 2c u 1 i0 A 故 1111 iiiii2 4 0 4 0 0 2 A 解 2 电感中电流不突变 2 i1 A 解 3 为了求 uL2 把图 1 76 1 改画为图 1 76 2 12V 2 i 1 C 1 R 2 2 R S 3 C2 u 1 i s U 5 0 R 3 i 2 R 5 L3 u a b 5V L2 u 图 1 76 2 根据欧姆定理 电压降准则 ab1 12 2L2C2 u R iiRuu 3 2 5 1 uL2 5 uL2 6 10 4 V 解 4 在图 1 76 2 中 uC2 R3i3 uL3 uL3 5 5 1 0 V 1 22 在图 1 77 中 已知 US 10V R1 2 R2 8 开关 S 闭合前电路处于稳态 求开关 闭合瞬间各元件中的电流及电压 10V t 0 1 C 1 R 2 2 R S s U 8 2 L 1 L 2 C 精品文档 26欢迎下载 图 1 77 题 1 22 解 开关闭合前 各元件中的电流及端电压都是 0V 开关闭合瞬间 换路 根据换路定 律 电容器上的电压不会突变 电感器中的电流不会突变 电容 相当于短接 1 c C1 C1 u 0 u 0 0 V 电容 相当短接 2 c c2c2 uu0 电感 相当开路 1 L L1 L1 i 0 i0 0 电感 相当开路 2 L L2 L2 i 0 i0 0 画出等效电路 如图 1 77 1 所示 电流瞬间路径如图中所示标注 S 12 U10 i 1 A RR28 故 R1 R1R11 i1 A iR1 22 V u R2 R2R22 i1 A iR1 88 V u C1 C1 i1 A 0 V u 图 1 77 1 C2 C2 i1 A 0 V u L1 L1R2 i0 A 8 V uu L2 L2R2 i0 A 8 V uu 1 23 在上题中 求开关 S 闭合后到达稳态时电路各元件的电流及电压 10V 1 C 1 R 2 R S i s U 2 L 1 L 2 C 精品文档 27欢迎下载 1 C 2 R S i s U 2 L 1 L 2 C 图 1 77 2 解 S 闭合到达稳态时 电容 充电完毕 充电电流为 0 电流经 及 1 c 2 c 1 R 1 L 2 R 构成回路 如图 1 77 2 所示 2 L S 12 U10 i 1 A RR28 故 R1 R11 R1 i1 A i1 22 V uR R2 R22 R2 ii 1 A i1 88 V uR C1 C1 i0 A 8 V u C2 C2 i0 A 8 V u L1 L1 ii 1 A 0 V u L2 L2 ii 1 A 0 V u 1 24 在图 1 78 种 已知 R1 3 R2 6 R3 2 C 1uf L 1H 求各电路时间常数 精品文档 28欢迎下载 1uf t 0 1 R 3 2 R S s U 6 3 R 2 C 1H t 0 1 R 3 2 R S s U 6 L a b 图 1 78 题 1 24 解 1 在图 1 78 a 中 当 S 闭合 换路 时 从 c 两端看进去除源后的等效电路 如图 1 78 1 所示 66 312 RC R R R C 2 2 1 104 10 s 1uf 1 R 3 2 R S 6 3 R 2 C 1H 1 R 3 2 R S 6 L 图 1 78 1 图 1 78 2 2 在图 1 78 b 中 当 S 断开 换路 时 从 L 两端看进去除源后的等效电路 如图 1 78 2 所示 L11 s R639 1 25 已知图 1 79 中电流 L 3H 开关 S 断 S I10A 1 R10 2 R4 3 R6 开前电路处于稳态 求 S 在 t 0 断开后电流 3 i 10A 3H t 0 1 R 10 2 R 3 i 6 3 R 4 0 R L s i 精品文档 29欢迎下载 图 1 79 题 1 25 解 根据化简准则 将 R0短接 以三要素法求解如下 由分流公式知 2 3 23 R4 i 104A R4 6 S I R 由已知条件知 i3 0 0 A 由换路定律知 i3 0 i3 0 0 A 除源求时间常数 23 L33 0 3s RR10R tt 3 33t 0 30 3 333 3 i t i i 0 i e4 04 e4 1 e A 1 26 在图 1 80 中 已知电压源 US 6V 开关 S 1 R10k 2 R20k 3 C 10 pf 闭合前电路处于稳态 求 S 闭合后电容电压的变化规律 6v t 0 1 R10k 2 R S s U 20k 3 10pf C c u 图 1 80 解 以三要素法求解如下 S 闭合瞬间 由换路定律知 C C 0 0 0vuu S 闭合无穷时间 电容充电完毕 S C1 12 U6 R102v RR1020 u 除源后求时间常数 33126 12 RC R R C 10 20 1010106 67 10 s 5 tt 1 5 10 t CCC C t 0 e2 02 e2 1 e v uuuu 精品文档 30欢迎下载 1 27 题与 1 28 题的求解 根据题意 画出电路 借助电路图 求解便容易 这两题的意 图都是为了强化额定值的概念 1 29 一个的电阻器接在内阻为的直流电源上 已知电阻器的电压也 200v 20k 10k 但当用电压表测量电阻器电压时 读数只有 180v 求电压表内阻 V 2 I 10k 20k 1 I s U 0 R v R U I 图 1 29 a 解 根据题意画出电路图 1 29 a 电压表没并接之前 1 200 I I10 mA 20 电源电压 s U 1020 I30 10300 V 电压表并接后总电流 s 0 U180120 I12 mA R10 电压表并接后电流变成 1 I 1 180 I9 mA 20 通过电压表内阻的电流 v R 2 I1293 mA 电压表内阻 v 180 R60 k 3 1 30 在图 1 81 中 已知 a 点对地电压为 30v 求 b c d 点对地电压 见例 1 1 的分析 求解 1 31 题与 1 32 题的求解 根据题意 画出电路图 求解便容易 这两题的意图为了复习 巩固 强化分压公式 分流公式的来由 1 33 在图 1 84 中 求电位器的滑动触点移动时电压 U 的最大值和最小值 精品文档 31欢迎下载 220mv 2 I 100 600 200 2 I 300 U I 600 300 图 1 84 题 1 33 解 1 当尖头滑到最上端时 总电流 220 I 0 5 mA 200 600 100 300 300 600 2 6006 II 0 50 3 mA 600 100 300300 600 10 2 6006 II0 30 15 mA 300300 60012 2 U I600 0 15 600 90 mV 2 当尖头滑到最下端时 总电流 22022 I mA 200 600 100 300 300 600 50 2 60022 II 0 50 22 mA 600 100300 300 600 50 22 300122 II0 22 mA 3006003300 2 22 U I600 600 44 mV 300 1 34 在图 1 85 中 已知 求 ab I3A cd U 精品文档 32欢迎下载 解 见例 1 2 的分析求解 1 35 在图 1 86 中 已知 求 R 的电压及其极性 R 5 5v 5A