陈希有电路理论教程答案

1、陈希有电路理论教程答案 【篇一：电路理论基础课后答案 (哈工大陈希有 )第 12 章】图题 12.1解：分别对节点和右边回路列 kcl 与 kvl 方程： ?iq?ir?ilc?c?u?u?q/clc将各元件方程代入上式得非线性状态方程： ?q?f(?)?f(q/c)12?q/c方程中不明显含有时间变量 t，因此是自治的。 题 12.2图示电路，设 u，列出状态方程。 ? f(q),u?f(q)111222r 图题 12.2 r4解：分别对节点、列 kcl 方程： 节点： ?i?(u?u)/ri1?q 1s123节点： ?(u?u)/r?u/ri2?q 212324将u?f(q),u?f(q)

2、111222 代入上述方程，整理得状态方程： ?q?f(q)/r?f(q)/r?i?1113223s? ?q?f(q)/r?f(q)(r?r)/(rr)2113223434?题 12.322 出电路的状态方程。uu1解：分别对节点列 kcl 方程和图示回路列 kvl 方程得：图题 12.3?qiu (1)?1?2?3/r3 ? ?u?u(2)?2s3u3为非状态变量，须消去。由节点的 kcl 方程得：u?u3u31?i?i?i?i?0 2342rr34解得u?(u?ri)r/(r?r)?f(q)?rf()r/(r?r) 314233411422334将 ?及 u3 代入式 (1)、(2)整理得

3、： ?q?f(q)/(r?r)?f()r/(r?r)?1113422334 ?f(q)r/(r?r)?f()rr/(r?r)?u211334223434s? ?题 12.4，试分别写出用前向欧拉法、后向欧拉法和梯形法计算响 ?sin(?t) us图题 12.4 l解：由 kvl 列出电路的微分方程： ul?d?ri?u?)?sin(?t) sdt前向欧拉法迭代公式：?h?)?sin(?t) k?1k k k后向欧拉法迭代公式： ?h?)?sin(?t)k?1 k k?1 k?1 梯形法迭代公式：?0.5)?(?t)?sin(?t) k?1kk k k?1k?1 题 12.5?1f,u(0)?7

4、v,u?10v 电路及非线性电阻的电压电流关系如图所示。设 c。画出 t?0 时 c?s的动态轨迹并求电压 ur 。 ur (a)图题 12.5解：由图 (a)得： dududcr(1) i(u?u)?rsrdtdtdtdurdur?0?0 ，ur 单调增加。 u 由式(1)可知，当 ir?0 时， r 单调减小；当ir?0 时，dtdt由此画出动态路径如图 (b) 所示。u(0)?u?u(0)?3v r?sc? 响应的初始点对应 p0。根据动态轨迹，分段计算如下。 (1) ab 段直线方程为： u。由此得 ab 段线性等效电路，如图(c)。 ?i4r?r?us u?u? (c)(d)由一阶电

5、路的三要素公式得：1s urp?4v ，? ?t/?t(0?t?t) u?u?u(0)?u(0)e?(4?e)v1rrpr?rp?设 t t1?e?2 ，求得 t。 ?t1 时，动态点运动到 a 点，即 4ln2?0.693s1?(2) oa 段t 得：?t1 时，ur 将位于 oa 段，对应直线方程 ur?ir 。线性等效电路如图(d)。由图 (d) 求?(t?t)1u?2e v(t?t1) r题 12.6?1f,u(0)?2v 电路及其非线性电阻的电压电流关系分别如图 (a)、(b)所示。设 c。试求 c?ut?0)( 注意电流跳变现象 )。 c( r(a)图题 12.6解：t?0 时，由

6、图 (a) 得 dur1?ir ，ir?0 dtc ur 只能下降。画出动态路径如图 (b)所示。响应的起始位置可以是 a或 b 点。 (1) 设起始位置是 a 点，响应的动态轨迹可以是 a-o 或 a-c-d-o ，其中 c-d 过程对应电流跳变。 ?的线性电阻，响应电压为： (1.1) 设动态轨迹为 a-o 。非线性电阻在此段等效成 2?0.5tu(t)?2e v (t?0)(1) c(1.2) 设动态路径为 a-c-d-o 。(c) ac 段等效电路(d) bc 段等效电路ac 段的等效电路如图 (c) 所示。由图 (c)求得：1s t)?3v ，?u(0)?2v ，ucp(c?由三要素

7、公式得： tu(3?e) v (0?t?t) (2) c?1?e1 设 t1 时刻到达 c 点，即 3 t.693?1 解得 ts 。 1?0t?t1 时，动态轨迹位于 do 段，非线性电阻变成线性 2?电阻，响应为?0.5(t?t)1u(t)?et?t1) (3)v(c s ut)?1v ，?1cp(?tu(t)?1?3e?t?t)v (0 (4) c1 ?t1?1?3e 1 设 t1? 时刻到达 c 点，即 ? 解得 ts 。 ln1.5?0.4051cd 段对应电流跳变，瞬间完成。?后动态轨迹进入 do 段，非线性电阻变成 2? 线性电阻。响应为t?t1?0.5(t?t)1 u(t)?e

8、t?t1) (5)v (c上述式 (1)、(2)与(3)、(4)与(5)是本题的三组解答。 题 12.7的变化规律。(a)图题 12.7l?t?t 解：01 时，工作于 oa 段，对应线性电感： 1?1i1。初始值 ?(0)?0 ，特解 ?p(t)?l1? 由三要素法，电路的零状态响应为： l1e，时间常数 ?rr r1? tel(1) (t)?(t)?(0)?(0)el(1?e)p?p?1 r rtl1 tel(1?el) ，解得 设 t1 时刻到达 a 点，即 ?11 r11 rlle/rlli1111?t(2) 1 rle/r?rli?111?1当 t?t1 时，?li? ，其中电感 l

9、2?20?1i?i1。【篇二：电路理论基础 (第三版 陈希有)习题答案第三章】置换定理，将电阻 r 支路用 i?0.5a 电流源代替，电路如图 (b)所示。2 i(b) 对电路列节点电压方程：12i(?1?)?un1?un2?0.5a 4?4?116v ?un1?(1?)?un2?3?4.5?4.5?i?0.5a解得 un1?1v 则 ur?n1?2?i答案 3.2解：（a） 本题考虑到电桥平衡，再利用叠加定理，计算非常简单。 （1）3v 电压源单独作用 ,如图(a-1)、(a-2)所示。(a-1)(a-2)由图(a-2) 可得 3vi?1a ?34?8 由分流公式得：8?2 i1?i?a 4

10、?8?3（2）1a 电流源单独作用，如图 (a-3)所示。 (a-3)考虑到电桥平衡，i?0 ，在由分流公式得： 13 i1?1a?a1?34 （3）叠加： i?i?i?1a i1?i1?i1?17/12a2p?1?i1?1?2.007w（b）（1）4v 电压源单独作用，如图 (b-1) 所示。 i2?(b-1)由图(b-1) 可得， u?2?4v ?2v (2+2)?i1?3u?6a i?i2?i1?5a（2）2a 电流源单独作用，如图 (b-2) 所示。(b-2) 2?2 ?2a=2v 2?21 i2?i3?1a2对节点列 kcl 方程得， u? i1?3u?2ai1?4a对节点列 kcl

11、 方程得， i?i2?3u?0 解得 i?5a（3） 叠加 i1?i1?i1?6a?4a=?10ai?i?i?5a?5a=?10a 2p?100w 1?i1?1答案 3.3解 ：利用叠加定理，含源电阻网络中的电源分为一组，其作用为 i，如图(b) 所示。 is 为一组，其单独作用的结果 i? 与 is 成比例，即： i?kis ，如图(c) 所示。ii+ ki(a)(b) (c)i?i?i?i?kis(1) 将已知条件代入 (1)式得?0?i?k?4a ? ?1a?i?k?2a联立解得：1i?2a,k?2即： 1 i?2a+?is2 将 i?1a 代入，解得 is?6a 答案 3.4解：(1)

12、u1?u2?5v 时，电路对称， un1?un2 ，可化简成图 (b) 所示。 4?u2 u1 u1 u2 (a)(b)对电路列节点电压方程，得 uu1 (1?1?)s?un1?1?21.51?1? un1?3.75v uo?un1? 1? ?2.5v (1?0.5)?(2)当 u1?u2?3v 时，0.5? 上电流为零，图 (a)电路可化简成图 (c)所示。u14?u1(c)由分压公式得u12? 4?/4? u1?(?u1)?3v1?(4?/4?)?1?解得uo?u12/2?1.5v（3）当 u1?8v ，u2?2v 时，可看作 u1?(5?3)v ，u2?(5?3)v ，即可视(a)、(b

13、) 电路所加激励之和。应用叠加定理，?uo?2.5v?1.5v?4v uo?uo注释：差模或共模电压作用于对称电路时，可以采用简便计算方法；将一般电压分解成差模分量与共模分量代数和，再应用叠加定理也可简化计算。答案 3.5解：根据叠加定理，将图 (a)等效成图 (b) 与图 (c) 的叠加。i(b)(c) s2由已知条件得 u1? pis1is1? 28w ?14v2a ?8v u2 u1?12v ?u2 pis2is2s2 ? 54w ?18v 3a所以 i、i 共同作用时 s1u1?u1?u1?26v u2?u?2?u?26v2? 每个电源的输出功率分别为pis1?is1u1?52wpis

14、2?is2u2?78w答案 3.6解：应用戴维南定理或诺顿定理（1） 图(a)电路求开路电压和等效电阻，分别如图 (a-1)和图(a-2)所示。uoc?3a?5?(?5v)?10v【篇三：电路理论基础 孙立山 陈希有主编 第 3 章习题答案详解】txt 答案 3.1 略 答案 3.2解：（a） 本题考虑到电桥平衡，再利用叠加定理，计算非常简单。 （1）3v 电压源单独作用 ,如图(a-1)、(a-2)所示。 (a-1)(a-2) 由图(a-2) 可得3vi?1a14?8?34?8 由分流公式得：8?2i1?i?a4?8?3（2）1a 电流源单独作用，如图 (a-3)所示。 (a-3)考虑到电桥

15、平衡，i?0 ，在由分流公式得：i1?1a? 13?a 1?34 （3）叠加：i?i?i?1a i1?i1?i1?17/12a2p?1?i1?1?2.007w（b）（1）4v 电压源单独作用，如图 (b-1) 所示。i?由图(b-1) 可得， u? 2?4v ?2v (2+2)?i1?3u?6a i?i2?i1?5a（2）2a 电流源单独作用，如图 (b-2) 所示。 (b-2)u? i2? 2?2?2a=2v 2?21?i3?1a 2对节点列 kcl 方程得， i1?3u?2ai1?4a 对节点列 kcl 方程得，i?i2?3u?0解得 i?5a（3） 叠加 i1?i1?i1?6a?4a=?

16、10ai?i?i?5a?5a=?10a2p?i1?1?1?100w 答案 3.3 略答案 3.4 略答案 3.5解 ：利用叠加定理，含源电阻网络中的电源分为一组，其作用为 i，如图(b) 所示。is 为一组，其单独作用的结果 i? 与 is 成比例，即：i?kis ，如图 (c)所示。 i i+kis(a)(b)(c)i?i?i?i?kis(1)将已知条件代入 (1)式得?0?i?k?4a ? ?1a?i?k?2a 联立解得：i?2a,k?12 即：1 i?2a+?is2将 i?1a 代入，解得 is?6a 答案 3.6解：根据叠加定理，将图 (a)等效成图 (b) 与图 (c) 的叠加。 i

17、(b)(c)s2由已知条件得 u1?pis1is1? 28w ?14v2a ?8v u2 ?12v u1?u2 pis2is2 ? 54w?18v 3a 所以 is1 、is2共同作用时?u2?26v u1?u1?u1?26v u2?u2 每个电源的输出功率分别为pis1?is1u1?52wpis2?is2u2?78w 答案 3.7解：应用戴维南定理或诺顿定理（1） 图(a)电路求开路电压和等效电阻，分别如图 (a-1)和图(a-2)所示。uoc?3a?5?(?5v)?10v ? iuoc ? (a-1) (a-2)(a-3)图（b）电路等效过程如下： oc(b-2) (b-3) (b-1)uoc?10a?5?