第1章电路基本概念与电路定律习题与答案

1、第 1 章习题与解答1 12C 的电荷由 a 点移到 b 点，能量的改变为20J，若（ 1）电荷为正且失去能量；（2）电荷为正且获得能量；求uab 。解：（1）2C 的电荷由 a 点移到 b 点， q2C ，这时意味着电流从 a 点流到 b 点；电荷为正且失去能量，W2OJ ， uab 为正且uabW2OJq10V2C（2）2C 的电荷由 a 点移到 b 点， q2C，这时意味着电流从 a 点流到 b 点；电荷为正且获得能量，W2OJ ， uab 为负且uabW2OJq10V2C所以uab10V1 2 在题1 2 图中，试问对于 N A 与 NB ， u、 i 的参考方向是否关联？此时下列各组

2、乘积 ui 对 N A 与 N B 分别意味着什么功率？并说明功率是从NA 流向 N B 还是相反。iN AuNB（ a） i15 A,u20V(b)i5A,u100V题 12 图(c)i4 A, u50V(d)i16 A,u25V解：（ a） i15 A,u20V，此时 N非关联，Pui 300W，发出功率A0N B 关联， Pui300W 0 ，吸收功率。功率从 N A流向 N B 。(b)i5A,u100V， 此时 N A 非关联， Pui500W0，吸收功率N B 关联， Pui500W 0，发出功率。功率从 N B流向 N A。(c)i4 A,u50V ， 此时 N A 非关联， P

3、 ui200W0 ，吸收功率N B 关联， Pui200W 0 ，发出功率。功率从N B 流向 N A 。(d)i16 A, u25V ， 此时 N A 非关联， Pui400W0 ，发出功率N B 关联， Pui400W 0 ，吸收功率。功率从 N A流向 N B 。1 3题 1 3图 所 示 电 路 由 5 个 元 件 组 成 ， 其 中u19V , u25V , u34V , u46V , u5 10V , i1 1A,i 22A, i31A 。试求：（1） 各元件的功率；（2） 全电路吸收功率及发出功率各为多少？说明了什么规律？i1u2u424i 3i 21uu3 3u551题 13

4、图解：（1）元件 1： Pui9 1 9W ，电压与电流为关联方向，故吸收功率。元件 2： Pui515W ，电压与电流为非关联方向，故发出功率。元件 3： Pui428W ，电压与电流为关联方向，故发出功率。元件 4： Pui6(1)6W ，电压与电流为关联方向，故发出功率。元件 5： Pui10( 1)10W ，电压与电流为非关联方向，故吸收功率。（2）全电路发出功率19W，吸收功率 19W，说明功率守衡。1 4在假定的电压、电流参考方向下，写出题1 4 图所示各元件的性能方程。在假定的电压、电流参考方向下，写出题1 4 图所示各元件的性能方程。i10i20i10Vuuu(a)(b)(c)

5、i5Vi10Ai5Auuu(d)(e)(f)题 14 图解：（a） u 10i（ b） u20i（c） u10V（d） u 5V（e） i10A（f） i5A1 5求题 1 5 图所示各电源的功率，并指明它们是吸收功率还是发出功率。2A2A2A2A3V3VU3VU3V(a)(b)(c)(d)题 15 图解：（a） Pui236W吸收功率（b） Pui236W发出功率（c） Pui236W发出功率（d） Pui236W吸收功率1 6 在题 1 6 图所示电路中，一个 3A的电流源分别与三种不同的外电路相接，求三种情况下 3A 电流源的功率，并指明是吸收功率还是发出功率。I S3AI S 3AI

6、S 3A25V10V(a)(b)(c)题 16 图解：（a） Pui3 618W电流源发出功率（b） Pui3 515W电流源发出功率（c） Pui3 1030W电流源吸收功率1 7试求题 17 图所示电路中电压源及电流源的功率，并指明它们是吸收功率还是发出功率。1A31A31A2V32V2V1(a)(b)(c)题 17 图解：（a）电流源两端电压为 2V， Pisui21W （非关联，发出功率）2因为 3电阻上流过的电流为 2/3A ，所以流过电压源的电流为1/3A，Pu s2(1/ 3) 2 / 3W （关联，吸收功率）（b）电流源两端电压为 5V， Pisui515W （非关联，发出功率

7、）流过电压源的电流为 1A ， Pus212W （关联，吸收功率）（c）电流源两端电压为 5V， Pisui515W （非关联，发出功率）因为 1电阻上流过的电流为2A ，所以流过电压源的电流为1A，Pu s21 2W （非关联，发出功率）1 8 试求：（1） 题 18（a）图所示电路中受控电压源的端电压和它的功率；（2） 题 18（b）图所示电路中受控电流源的电流和它的功率。4I 23A U 15V102U 16I 2(a)(b)题 1 8 图解：（1）受控电压源的端电压为2U 121224V功率为 P24 372W（发出功率）（2）受控电流源的电流为6I16 1/ 23A功率为 P5315

8、W（吸收功率）1 9试求题 19 图所示电路中各电源的功率，并说明它们是吸收功率还是发出功率。I S1A U S25VU S115V5题 1 9 图解：由图可得I1I 2I S1A U S25VU S1 15V515 5 5I 2 0 即 I 22 A所以I1 1A所以15V 电压源的功率为 P15 115W（非关联，发出功率）5V 电压源的功率为 P5210W（关联，吸收功率）1A 电流源的功率为 P15115W（非关联，发出功率）1 10 试求题 1 10 图所示电路中的电流I 、电压源电压 U S 及电压 U ab 。25V12A a56V32U SbI题 1 10 图解：由 KVL5I

9、60所以 I6 / 5 1.2A由 KVL(213)2U s 0所以 U s 12VU ab 2 1561V1 11题 111 图表示某电路中的部分电路，各已知的电流及电阻元件值已标示在图中，试求 I、 U S、 R 。5AU SR6A12I12A15A31题 1 11 图解：如图所示d5 AU SR6 A1 2 A12Ia1 5 Ac31b根据 KCL节点 a:126I ab节点 b:I abI bd15节点 c:15II cd节点 d:125I bdI cd联立求解得I ab18 AI bd3AI cd14AI1A根据 KVL回路 abda:3I ab12I回路 bcdb:1 15RIbd

10、U s0U s90Vcd12I bd0R1.51 12试求题 1 12 图所示电路中的电流i 。8V4i2i6V8题 112 图解：根据 KVL(84)i 8 6 2i 0i 1A1 13试求题 1 13 图所示电路中的电流 I ab、 I cd 及 I 。a5VI abI110Vbcd2I cd2V3题 1 13 图解：根据 KVL回路 abca:2I bc100得I bc 5A回路 acda:10 1I da50得I da5回路 bcdb:2I bc3I db20得I db4A由 KCLI ab I db I bc0得I ab9AIcd I daI bd 0得I cd9AII bcI cd

11、得I ab 14A1 14试求题 1 14 图所示电路中的 U AB、 I1 及 I 2 。2A 32VU ABI 1BI 2713V10V1A题 114 图解：如图所示2A3I 32VU ABI 4aBbI1I 2711A3V10Vc根据 KVL回路 bBcb:7I 43100得I 41A回路 aBca:321I10得I15A回路 aBba:25I 37I 40得I 31A所以，根据 KCLI 2I 3I 1 1得 I 25A根据 KVLU AB2I 32得U AB4V1 15试求题 1 15 图所示电路中各支路电压及电流。12V51V23V题 1 15 图解：1aI 3I2V5I 1bI

12、2I 451V23VdcI 6根据 KVL回路 bcdb:2I 2310得I 21A回路 acda:235I 30得I 31A回路 abca:1I 12I 22 0得I1 4A所以I 4I 1I 2415AI5I 1I 3415AI 6I3I 4516A各支路电压为U ab1I14VU bc2 I 22VU cd 3VU ad5I 35VU ac2VU bd1V1 16试求题 1 16 图所示电路中的电流I 。1VI111A题 1 16 图解：由 KVL1I1(1I )10得 I01 17试求题 1 17 图所示电路中受控电流源的功率。i130.5i112V2题 117 图解：如图所示i130

13、.5i112V2uab由 KVL123i1 2(0.5i1 i1)0得 i1 2uab2 (0.5i1i1)6V所以Puab(0.5i1 )6W (发出功率 )1 18试求：（1） 题 118 图（ a）所示电路中的电流I 2 ；（2） 题 118 图（ b）所示电路中的电压uab 。6520aI1u19V36I2A13V0.05u1I2b(a)(b)题 1 18 图解：（1）由 KVL9 6 (I 1I 2 ) 3I1 03I1 6I1 0得 I1 0I 21.5 A(2) 已知 u1 10Vuab20 0.05u1313V1 19电路如题 119 图所示。（1）题 119 图（ a）中，已

14、知 uS12V ，求电压 uab ；（2）题 119 图（ b）中，已知 R3，求电压 uab 。242u1aa51AuSu10.5u12 u1Rbb(a)(b)题 1 19 图解：（1）由题知u15 ( us u10.5u1)得 u1 5V2所以uabu140.5u15V(2) 由题知u12u1Riab02 V2 A1u1iab得 u1iab332所以uab3i ab2V1-20试求题 120 图所示电路中各元件的功率，并验算功率是否平衡。2I2V12I2V1V题 120 图解：如图所示U 22I2V1I 3caI 1U 1I 22I2VU ab1Vb由 KVL2 2 1 I 3 1 0得 I3 3A2I 1 I 3 2 0得 I 0.5A由 KCLI12II I 3得 I12.5 AI 3II 2得 I 23.5A计算