电路原理部分作业参考

电路原理部分作业参考电路原理部分作业参考 宋明礼宋明礼 内江师范学院物理与电子信息工程学院内江师范学院物理与电子信息工程学院 1 前言前言 本作业参考配合 电路原理 课程建设编写 题目来源于燕庆明主编的 电 路分析教程 结合我们的讲义描述的分析方法进行解析 并对原书中答案中 的部分错误进行了修正 供本校的教师及电子信息工程的学生参考 编者 1 第第 2 2 章章 2 1 a A28i b mA mA 1 54i 21 2ii 2 2 1 11 1 9pu iW 221 5puiW 33 2 8pu iW 44 3 6pu iW 553 10puiW 2 功率守恒 5 1 0 k k pp 2 3 1 V83 1 62 17 AB u 2 由 得 63456 AB uiiV 4 0 4 10 iA 2 4 1 1 123 1 R uuV RRR 2 2 123 2 R uuV RRR 3 3 123 3 R uuV RRR 2 6 由 得 解得 150 050 0490Ri 159 2 0 09 i R 2 91R 2 7 实际电压源端口伏安关系 SS uUR i 因此 6 950 25 6 940 75 SS SS UR UR 解得 0 02 S R 2 9 3 3imA 23 25iimAmA 12 510iimAmA 1 1 1 96 0 3 10 u RK i 2 2 2 64 5 0 3 5 u RK i 3 3 3 4 5 1 5 3 u RK i 2 11 1 由题意 得 3015 ABAB S RR UV RR 1 100 2 AB RR 由 KVL 1001000 130 ABABABABLABABS RIRRIIIIUV 解得 0 1 AB IA 2 因此 100 0 110 LABAB URIV 2 于是 得 10 100 0 1 L L L U R I 3015 XL XXL RR RRRR 200 100 XLXXX RRRRRR 即 解得 100 200 100 X X X R R R 141 4 X R 2 16 3 23iiA 3 1010 1050uiiV 2 20 a 将 代入得 11 22uiii 1 4 u i 2ui 因此 2 ab u R i 2 28 4 9 10 0 9 050 C A u i 有脉冲时 无脉冲时 由 0 0 1 t CCC t ututi dt C 在每一个时间内 电容电压增加值为 t V 0 0 00 1 tt CCC t uuttuti dt C 即 4 9 10 0 t u 有脉冲时 无脉冲时 在每一个脉冲时间内 电容电压增加值为 t 4 64 6 9 10 109 10 10 T uV 3 于是 4 4 9 10 9 10 T u N u 2 27 01 11 tt i t t 201 21 R tt utRi t t 201 01 L t di utL tdt 2 29 11 1 2 R uUUu RR 11 2 X UuU ii RR 1 211 1 222 XX UR Uui RURRU RR 或用节点法 利用 得 12 1 11 0 11 0 XX UU u RRRR U u RRR uu 1 21 22 X UR UU R 4 第第 3 3 章章 3 1 13 23 1231 12 2105 25 22 1 ii ii iiiu ui 控制关系 3 3 11 321 22 13 123 530 211 425 4 1 5 iu iuu iu ii iii 3 4 1111312 0 362233 111 3 224 ba ba UU UU 3 5 设 N 为参考点 2 9uV 节点方程 1 3 31 111 9 242 911 663 2 ui ui uu 解得 1 5iA 3 8 5 列网孔方程 13 21 131 21 20 22 32 1 X X iiu iuu iiu ii 将控制方程 代入解得 13 2ui 1 4uV 6 X uV 3 9 列同相端及反相端节点方程 131 242 0 0 CS CS GGG UGUGU GGG UGUG U 由虚短 得 O UUU 132412 0 OS GGGG UGG U 因此 12 1324 O S UGG K UGGGG 3 14 作用 S U 1 13 10 2 5 1 3 S U IA RR 作用 S I 3 1 13 3 21 5 1 3 S R IIA RR 所以 4IIIA 6 3 19 电压源作用 33 3312 40405 33633 3262 uV 电流源作用 3 32427 3 633 uV 所以 22uuuV 3 12 a 63 993 3636 OC UV 3 63 6224 O R b 44 10100 4646 OC UV 4 64 62 42 44 8 O R 3 18 得 2 322 22 OCOC uu 0 2 OC uV 22211 22 222323 SC iA 0 2 0 6 13 OC O SC u R i 7 第第 5 5 章章 5 4 所以 22 1111 22 2222 URILI URILI 2 2 1 1 1 2 2 2 2 2 60 6 10 60 10 6 U RL I U RL I 解得 2 83R 14 7LmH 5 7 作相量模型 1 10 1010 1010 101010 jj Zj jj 电路呈容性 2 1 0 050 05 1010 Yj Cjj C j 令虚部为零得 6 3 0 050 05 0 0550 10 10 CC 5 8 由相量图得 2 22 RCL IIII 22 8 CLR IIIIA 所以 或 19 C IA 3 C IA 5 1 作相量模型 总阻抗 333 1435 36 9 333 jj Zj jj 总电流 5 0 136 9 5 36 9 S U I Z 8 由分流公式 33 12 45136 92 81 9 333 C j IIjI jj 所以 2sin 336 9i tt 2sin 381 9 C itt 书上答案弄反 5 3 作电路相量模型 由分压公式 设 10 0U 12 3162 116 66 90 313110 abab jj UUUU jj jjj UUj jj 5 2 作电路相量模型 10 1 9010 0 CR UUjV 1 1 0 R U IA R 12 112 45IIIjA 50 53 110 0 5 2 45 acC ac UUU Zrj L II 3040 102040 2 452 45 20 5 63 43 31 6218 43 3010 2 45 jj j 因此 得 30r 510L 2LH 5 11 由戴维南定理 1 OC UV 900 10 6 900 L OC OLO R U RRR 得 600 O R 5 12 9 211 1 1 1 55110 10 j Lj Lj C UUUU j Lj LjC j C 2 1 22 2 1 2222 5110 25 1 10 1510 25 1 10 25 1 10 LjLjC U LC LLC jU LCLC 由 令实部等于 0 得 22 UjU 2 105LC 虚部等于 1 得 22 551025010LLCCCL 2222 2525 1010LCCL 将 代入有 2 105LC 22 105005050LCCL 2 50 LC 所以 5010CL 解方程 得 2 105 5010 LC CL 3 5 5 10 2 10 rad S CF 5 14 1 40 cos0 4545 220 0 4 P S 62 96 220 sinsinsin 62 96489 9 0 4 L L U XZ I 所以 489 9489 9 1 56 2 3 14 50314 L X LH 0 4 489 9195 96 LLL UI XV 2 1 2 cos0 838 87 10 2 22 tantan40 tan62 96tan38 87 3 035 314 220 P CF U 5 17 作电路相量模型 1 C Ij A 10110 0 CCCR UjXIjjVU A 22 10 10 10 R U R P 10 R R U I R 故 1010 55 1010 j Zj j 0 cos1 A 112 45 RC IIIj 52 455902 455 2 135 LL UjXIj 所以 10sin 5135 L utt 5 20 作电路相量模型 V 11 101010 90 1111 OC j U jj 1 11 1 1 11 O jj Rj K jj 故 吸收功率最大 11 L ZjK 电流 mA 10 90 590 2 OC L OL U I ZZ 11 第第 6 6 章作业参考章作业参考 6 2 令中间节点为 A 点 列节点方程 解得 12 2 211 0 11 0 A A j C UUU RRR Uj C U RR 221 21j RCj RC UUU 于是 2 2 1 1 13 U Hj U RCjRC 令 可得 1 c RC 2 22 3 c c c Hj j 6 1 列反相端节点方程 12 1212 1111 0j C UUj C U RRRR 由 得 0UU 21 21 11 j C UU RR 于是 22 112 1 1 UR Hj URj R C 令 得 2 1 R K R 2 1 c R C 1 1 c HjK j 6 3 R C 串联阻抗 1 11j RC ZR j Cj C 列反相端节点方程 12 11 1111 0j C UUj C U ZRZR 由 得 0UU 211 1 11 1 j C j C UUU RZj RC 12 得 2 1 1 1 2 U Hj U jRC RC 令 得 1 c RC 1 2 c c Hj j 6 4 列反相端及同相端节点方程 由 得 12 111 1 211 0 11 0 UUU RRR j C UU RR UU 21 1 1 j RC UU j RC 因此 2 1 1 1 Uj RC Hj Uj RC 所以 1 2arctan H RC 6 6 6 0 612 11 1 99 101 99 2 2 3 14 64 10100 10 fMHz LC 6 12 1164 10 80 10100 10 L Q RC 0 0 5 0 0550 10 U ImA R 80 0 540 C UQUV 6 7 1 由 得 1 LC 10 22 66 11 2 10200 2 5 10800 10 CpF L 2 0 10ZRK 33 0 10 102 1020 S URIV 12 3 6 1200 10 10 105 800 10 CC QR GLL 5 210 CS IQImA 6 10 由 得 0 1 2 f LC 13 10 222 236 11 2 8 10280 4 4 3 14540 10310 10 CpF f L 0 540 9 60 f fKHz Q 6 12 电路变为 6 4 0 12 100 10 4 1040 100 1025 L ZK Cr 0 40 4020 S RRZK 电路品质因数 12 3 6 100 10 20 1020 100 10 C QR L 6 0 612 11 1 59 101 59 2 6 28 100 10100 10 fMHz LC 6 3 0 1 59 10 79 5 1079 5 20 f fKHz Q 0 1 2020 CS UUI RV 14 第第 7 7 章作业参考章作业参考 7 17 1 1 12 2 00 tt Wu i dtu i dt 1221 1122 00 tt didididi LMi dtLMi dt dtdtdtdt 1 112 222112 0000 tttt Li diL i diMi diMi di 1112221 2 000 ttt Li diLi diMd ii 22 1 12 21 2 11 22 LiL iMii 22 1 12 212 1 2 1 2 2 LiL iL L ii 7 67 6 12 1ML LH 222 1010 L Zj LRj 112 10Zj Lj 2 22 100 55 1010 ref M Zj Zj A A 1 1 11 100100 10 245 105555 ref U I ZZjjj A A 21 22 10 10 2455 2 4510 245100 1010 j Mj II Zj 也可用全耦合变压器模型 1 2 1 L n L 11 1 2 1L UU I j Ln R 1 2 1 L U n I R 7 27 2 2 LLS Rn RR 25000 50 10 S L R n R 2 0 4 4 S S U PW R 7 37 3 电路等效为 15 3 3 51 16 15 2 3535 U IA 2 3 4 520 L PI RW 7 47 4 电路等效为 6 4 2 2 100 10 10 1 C LH g 0 7 412 1 111 1 59 6 28 102 6 28 10100 10 fMHz LC 12 3 4 100 10 50 1050 10 C QR L 6 0 1 59 10 318 50 f fKHz Q 7 127 12 a 外加电流源 列节点方程 1 I 2 I 1121 1222 11 111 j CjUjUI LL jUj CjUI LRL Y Y 参数矩阵 Y 1 2 11 111 j Cjj LL jj Cj LRL b 由电路得 故得 Y 参数矩阵 Y 1 21 0 m I Ig U 00 0 m g 7 107 10 a 外加电压源列回路方程 由耦合电感 VCR 11 12 2122 Uj L Ij MI Uj MIj L I 得 Z 参数矩阵 Z 1 2 j Lj M j Mj L b 由电路得 故得 Y 参数矩阵 Z 1 21 0 m U Ur I 00 0 m r 7 117 11 a 16 2 1 11 1 0U U hR I 1 1 12 2 0 1 I U h U 2 2 21 1 0 1 U I h I 1 2 22 2 0I I hj C U b 由电路得 故得 H 参数矩阵 H 1 21 0U II 00 0 7 137 13 2212 2111 1 2 1000800 800 0 001 1000 1 5 S o S a Za Z a Za 1121 18 7 2 1 50 001 1000 S OC S U UV aa Z 2 800 7 23 6 800800 L OC OL R UUV ZR 或 1112 2111 1 5 800800 1000 0 001 800 1 2 L in L a Za Z a Za 所以 1 1 9 0 2 in SS Sin Z UUU RZ 211 1211 800 93 6 800 1 5 800 L u L R UKjUUV aa R 7 147 14 对于 形电路 2 123 1 11123 1123 0I ZZZU zZZZ IZZZ 1 312 1311 12 212312123 0I ZZZZ ZUZ z IZZZZZZZZ 2 123 3132 21 112323123 0I ZZZZZ ZU z IZZZZZZZZ 1 323 2 22312 2123 0I ZZZU zZZZ IZZZ 17 对于 T 形电路 2 1 11 1 0 ab I U zZZ I 1 1 12 2 0 b I U zZ I 2 2 21 1 0 b I U zZ I 1 2 22 2 0 bc I U zZZ I 将两电路对应参数相等得 13 123 b Z Z Z ZZZ 得 123 123 ab ZZZ ZZ ZZZ 12 123 a Z Z Z ZZZ 得 312 123 bc ZZZ ZZ ZZZ 23 123 c Z Z Z ZZZ 7 15 0 1 1 in j L j C Z j L j C 1 in Z j C 0O ZjL 1 O Zj L j C 10 1 1 1 Scinin j L j C ZZZZ j C j L j C 2 100 1 L CLC 20 1 LcOO ZZZZj L j L j C 2 1 50 LLC C 得 12 2 11 2 1 101LCLC 5000 L C 或 13 5 10LC 3 5 10 L C 解得 5 5 1050LH 8 100 01CF 7 167 16 由图得放大器 H 参数 见 P220 由表 7 2 得 1 0 1 C R H R 18 1 1 11 1 22 1 1 1 L L C in L L C R RR hH RR ZR h R R R 111 1 22 0 0 OC C hR ZR R Hh R 21 1 111 1 CLLL u LCL L C R Rh RR K R hH RRRR RR R 21 22 1 1 1 C i LCL L C Rh K h RRR R R 也可通过电路直接计算 1 1 1 in U ZR I 1 1 OCC OC SC UI R ZR II 1 2 1111 CL CLCL u CL R R I RRR RU K UI RR RR 1 2 11 C CLC i CL R I RRRI K IIRR 19 第第 8 8 章作业参考章作业参考 8 38 3 将换路前 C 开路 L 短路得图 a 由图 a 8 01280 48 CC uVu 12 010 84 LL iAi 将及替代换路后的 C 及 L 得图 b 0 C u 0 L i 由图 b 3 00128 14 LSL uUR iV 2 0128 01 4 SC C Uu iA R 0001 12 CL iiiA 8 4 3 030 1 S LL U iAi R 005000 315 Vin L uR iKV 8 18 1 将换路前 C 开路 18 02001800 2 18 CC uVu 作换路后等效电路 为 RC 放电 放电电路等效电阻 12 9 18 410 9 18 O RRRR 放电时间常数 S S 64 10 50 105 10 O R C 所以 2000 0180 t t CC utuee 20 所以 20002000 2 12 6 180108 64 tt C RR u tuteeV RRR 2000 2000 108 6 18 t t u te i teA R 0t 用三要素法较简单 用三要素法较简单 8 68 6 为 RL 充电电路 00 L i 12 2 O RRRK 3 5 3 20 10 10 2 10 O L S R 55 1010 3 10 115 1 2 10 t tt S L O U iteeemA R 8 7 8 7 000 CC uu 20 126 2020 C uV S S4020 2040 1050 O R 50 0 010 5 O R C 0 t CCCC utuuue V 2 0 5 6066 1 t t ee 0t 8 11 8 11 电路等效为 000 CC uu 8 63 86 C uV 8 84 O R S S4 14 O R C 0 t CCCC utuuue V V 0 25 4 3033 1 t t ee 0t V V 0 25 2 11 1 5 1 2 t CC ututute n 0t 20 25 0 75 1 2 t ut i teA 0t 21 8 18 8 18 换路前 L 短路 C 开路得 12 020 42 LL iAi 2 01240 42 CC uVu 换路后电路等效为 分解为一个 RL 电路及一个 RC 电路 对于 RL 电路 12 3 4 L iA 1 1 2 0 5 4 L S R 所以 22 1 3233 tt L iteei t 0t 对于 RC 电路 2 04 01 4 C C u iA R 0 C i 22 4 14R CS 所以 0 250 25 2 01 0 tt C iteeit 0t 所以 20 250 252 12 3 3 tttt i ti titeeee 0t 8 8 8 8 a 将脉冲幅值改为 10V 363 102 102 10RCS 在 区间 01T TmS 所以 2 00u 2 10uV 500 2 10 1 t ute 在 区间 2TT 所以 0 5 2 10 13 93uTeV 2 0u 500 2 3 93 t T ute 在 区间 23TT 所以 0 5 2 23 932 38uTeV 2 10uV 5002 2 102 38 10 tT ute 在 区间 34TT 所以 0 5 2 3102 38 105 38uTeV 2 0u 5003 2 5 38 tT ute 波形为 22 b 3126 12 6 10200 101 2 10RRCS 所以 充电可达 放电可达10TS CS uU 0 C u 2 2 12 5 6 SCSC R uuuuu RR 在 区间 010T TS 00 C u 12 C uV 所以 2 5 012010 6 uV 2 5 12 120 6 uV 故 83300 2 10 t ute 在 区间 2TT 12 C uT