电路作业答案

1、§1 电路模型和电路元件作业布置p26：1-4，1-8（1-4）在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束关系（vcr）。解： （a） （b） （c） （d） （e） （f）.（1-8）试求题1-8图中各电路的电压u，并分别讨论其功率平衡。解：§2 电源和基尔霍夫定律作业布置p30：1-16，1-18（1-16）电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。解：（1-18）（1）己知题1-18图（a）中，求电流i；（2）己知题1-18图（b）中，求i2。解：(1)(2)§3 电阻的等效变换作业布置p47：2-5，2-8（2-

2、5）用等效变换求题2-5图中a、b端的等效电阻：（1）将结点1、2、3之间的三个9电阻构成的形变换成y；（2）将结点1、3、4与作为内部公共结点2之间的三个9电阻构成的y形变换成。 解：（1）如图2-5（a）所示：（2）如图2-5（b）所示：（2-8）求题2-8图所示电路中对角线电压u及总电压uab。 解：§4 电源等效变换和输入电阻作业布置p50：2-11，2-14（2-11）利用电源的等效变换，求题1-11图所示电路的电流i。 解：（2-14）试求题2-14图（a）和（b）的输入电阻rab。解：（a）（b）§5 支路电流法和回路电流法作业布置p76：3-7，3-8（3-

3、7）题3-7图所示电路中用支路电流法求解电流。 解：对结点a、b、c列kcl方程对回路1、2、3列kvl方程联立方程求解，得 （3-8）用网孔法求题3-7图中电流i5。解：列网孔kvl方程联立方程求解，得§6 结点电压法和弥尔曼定律作业布置p77：3-14，3-23（3-14）用回路电流法求解题3-14图电路中ix以及ccvs的功率。解：联立方程求解，得（2-23）用节点电压法求解题3-14。解：联立方程求解，得§7 叠加原理和替代定理作业布置p107：4-2，4-5（4-2）应用叠加定理求题4-2图所示电路中电压u。解：在图（a）中 在图（b）中 在图（c）中 根据叠加定

4、理 （4-5）应用叠加定理，按下列步骤求解题4-5图中。（1）将受控源考与叠加，画出三个分电路，第三分电路中受控源电压为并非分响应，而为未知总响应。（2）求出三个分响应中包含未知量。（3）利用解出。 解：（1）三个分电路如图（a）、（b）、（c）所示。（2）（3）§8 戴维宁定理和诺顿定理作业布置p110：4-13，4-16（4-13）求题4-13图所示两个一端口的戴维宁或诺顿等效电路，并解释所得结果。解：图（a）等效为理想电压源图（d），无诺顿等效电路：图（b）等效为理想电流源图（g），无戴维宁等效电路：（4-16）在题4-16图所示电路中，试问：（1）r为多大时，它吸收的功率最大

5、？求此最大功率。（2）当rl取得最大功率时，两个50v电压源发出的功率共为多少？（3）若r=80，欲使r中电流为零，则a、b间应并联什么元件？其参数为多少？画出电路图。 解：（1）由图（a）求开路电压，得戴维宁等效电路为图（b）：（2）由图（b）求r两端电压、电流，由原电路求电源电流：（3）将图（b）等效变换为图（c），若在a、b间并联电流源，方向由a指向b，则r中的电流将为零。§9 储能元件电容和电感作业布置p135：6-9，6-10（6-9）题6-9图中现已知求（1）等效由容c及uc的表达式；（2）分别求uc1与uc2并核对kvl。 解：（6-10）题6-10图中求（1）等效电感

6、l及i的表达式；（2）分别求出i1与i2并核对kcl。解：§10 一阶动态电路方程及其零输入响应作业布置p191：7-4，7-8（7-4）电路如题7-4图所示，开关s原在位置1己久，t=0时合向位置2，求uc(t)和i(t)。 解：t<0时电路如图（a）所示，t>0后电路如图（b）所示，（7-8）题7-8所示电路开关原合在位置1，t=0时开关由位置1合向位置2，求时电感电压。 解：后，受控源的等效电阻为§11 一阶电路的零状态响应和全响应作业布置p193：7-12，7-20（7-12）题7-12图所示电路中开关闭合前电容无初始储能，t=0时开关s闭合，求时的电容

7、电压。 解： （7-20）题7-20图所示电路，开关合在位置1时已达到稳定状态，t=0时开关由位置1合向位置2，求时的。解： §12 二阶动态电路方程及其零输入响应作业布置p196：7-21，7-23（7-21）题7-21图所示电路中，电容原已充电，试求：（1）开关闭合后的uc(t)、i(t)；（2）使电路在临界阻尼下放电，当l和c不变时，电阻r应为何值？解：（1）（2） （7-23）题7-23图所示电路在开关s打开之前已达稳态，t>0时，开关s打开，求t>0时的uc。解：§13 二阶电路的零状态响应和全响应作业布置p197：7-25，7-26（7-25）题7-

8、25图所示电路中电路已处稳态，设开关s在t=0时打开，试求ul(t)。解：（7-26）题7-26图所示电路在开关s动作前已达稳态，t=0时s由1接至2，求t>0时的il。解：§14 阶跃响应和冲激响应作业布置p198：7-29，7-37（7-29）rc电路中电容c原末充电，所加u(t)的波形如题7-29图所示，其中r=1000，x=10f，求电容电压uc。并把uc（1）用分段形式表示；（2）用一个表达式写出。 解：（1） （2）（7-37）当us(t)为下到情况时，求题7-37图所示电路的响应uc： 解：§15 正弦交流电的相量表示法作业布置p218：8-15，8-1

9、6（8-15）已知题8-15图所示电路中求。解：设则（8-16）题8-16图所示电路中的，求电压。解：§16 复阻抗和复导纳作业布置p245：9-5，9-8（9-5）题9-5图所示电路中，求电流和电压。解：设，则 （9-8）己知题9-8图所示电路中，求各支路电流和电路输入导纳，画出电路的相量图。解：设，则§17 正弦稳态电路分析作业布置p248：9-17（9-17）列出题9-17图所示电路的回路电流方程和结点电压方程，己知。解：如图（a） 如图（b） 如图（c） 如图（d） §18 正弦稳态电路的功率作业布置p248：9-18，9-25（9-18）已知题9-18图

10、所示电路中，求电源发出的复功率。 解：设（9-25）把三个负载并联接到220v正弦电源上，各负载取用的功率和电流分别为：（感性）；（感性）；（容性）。求题9-25图中表a、w的读数和电路的功率因数。 解：设则§19 含耦合电感电路作业布置p272：10-5，10-14（10-5）求题10-5所示电路的输入阻抗z（=1rad/s）。 解： （10-14）题10-14图所示电路中，求各支路电流。 解：§20 变压器电路作业布置p277：10-20，10-21（10-20）题10-20图所示电路中开关s闭合时，求i1和i2，并根据结果给出含理想变压器的等效电路。 解： （10-2

11、1）已知题10-21图所出电路中求r2为何值时获得最大功率？并求出最大功率。 解：设§21 网络函数和串联谐振电路作业布置p297：11-3，11-7（11-3）rlc串联电路中r=1，l=0.01h，c=1f，求：(1)输入阻抗与频率的关系；(2)画出阻抗的频率响应；(3)谐振频率0；(4)谐振电路的品质因数q；(5)通频带的宽度bw。解： （10-17）rlc串联电路中，求电路的谐振频率f0、谐振时的电容电压uc和通带bw。 解：§22 并联谐振电路和滤波电路作业布置p297：11-10，11-12（11-10）rlc并联谐振时，求r、l和c。解： （11-12）题11

12、-12图所示电路中，求电路谐振时的通带bw和rl等于何值时获得最大功率，并求最大功率。 解：§23 三相交流电源和三相对称负载作业布置p312：12-1，12-2（12-1）已知对称三相电路的星形负载阻抗z=165+j84，端线阻抗z1=2+j1，中线阻抗zn=1+j1，线电压u1=380v，求负载端的电流和线电压，并作电路的相量图。 解：设，则 （12-2）已知对称三相电路的线电压u1=380v，三角形负载阻抗z=4.5+j14，端线阻抗z1=1.5+j2，求线电流和负载的相电流，并作相量图。 解：将三角形负载变换成星形负载，设，则§24 三相非对称负载和三相功率作业布置

13、p313：12-6，12-12（12-6）题12-6图所示对称三相电路中uab=380v，三相电动机吸收的功率为1.4kw，其功率因数=0.866（滞后），z1=-j55，求uab和电源端的功率因数。解：设，则 （12-12）题12-12图所示为对称三相电路，线电压为380v，r=200，负载吸收的无功功率，试求：（1）各线电流；（2）电源发出的复功率。 解：设，则§25 非正弦周期电流的分解作业布置p341：13-4（13-4）一个rlc串联电路，其中外加电压的波形如题13-4图（b）所示，试求电路中的电流i(t)和电路消耗的功率。 解：§26 非正弦周期电流电路的计算作

14、业布置p341：13-6，13-11（13-6）有效值为100v的正弦电压加在电感l两端时，得电流i=10a，当电压中有3次谐波分量，而有效值仍为100v时，得电流i=8a，试求这一电压的基波和3次谐波的有效值。解：（13-11）题13-11图所示电路中电流源电流，求ur及us1发出的功率。 解：§27 拉普拉斯变换及其性质作业布置p377：14-1（14-1）求下列各函数的像函数： 解：§28 拉普拉斯逆变换作业布置p377：14-2，14-3（14-2）求下列各函数的原函数： 解：（14-3）求下列各函数的原函数： 解：§29 运算电路作业布置p4377：14

15、-5，14-6（14-5）题14-5图所示电路原处于零状态，t=0时合上开关s，试求电流il。 解：（14-6）电路如题14-6图所示，已知il(0-)=0，t=0时将开关s闭合，求t>0时的ul(t)。 解：§30 拉普拉斯变换的应用作业布置p380：14-15，14-18（14-15）题14-15图所示各电路在t=0时合上开关s，用运算法求i(t)及uc(t)。 解： （14-18）电路如题14-18图所示，开关s原是闭合的，电路处于稳态，若s在t=0时打开，己知试求时的和。 解：§31 网络函数的极点和零点作业布置p383：14-25，14-33（14-25）题

16、14-25图所示为一线性电路，输入电流源的电流为is。（1）试计算驱动点阻抗；（2）试计算转移阻抗；（3）在s平面上绘出zd(s)和zt(s)的极点和零点。解：(1)用结点电压法(3)驱动点阻抗的极点、零点为：转移阻抗的极点、零点为：如下图(a)、(b)所示。 （14-33）已知电路如题14-33图所示，求网络函数，定性画出幅频特性和相频特性示意图。 解：用回路电流法§32 关联矩阵、回路矩阵和割集矩阵作业布置p413：15-4，15-5（15-4）对于题15-4图所示有向图，若选支路1,2,3,5,8为树，试写出基本割集矩阵和基本回路矩阵。解：对所选树(1,2,3,5,8)的单树支

17、割集为：q1(1,4,9,10), q2(2,4,9),q3(3,4,6,7),q4(5,6,7,9,10),q5(8,7,9,10)分别如图中虚线所示，则可得基本割集矩阵为 （15-5）对题15-5图所示有向图，若选结点为参考，并选支路1,2,4,5为树，试写出关联矩阵、基本回路矩阵和基本割集矩阵，并验证btt=-at-1a1和q1=-btt。 解：设图示有向图的矩阵a,bf和qf均按先树支后连支排序，则§33 电路方程的矩阵形式作业布置p415：15-9，15-10（15-9）写出题15-9图所示电路网孔电流方程的矩阵形式。 解： us=-us1 0 0 0 0 0 0tis= 0 0 0 0 0 0 is7t brbti1=bus-bris （15-10）题15-10图所示电路中电源角频率为，试以结点为参考结点，列写出该电路结点电压方程的矩阵形式。 解：ayatun=ais-ayus=§34 二端口方程和参数作业布置p438：16-4，16-8（16-4）求题16-4图所示二端口的y参数矩阵。解：（16-8）求题16-8图所示二端口的z参数、t参数矩阵。解：§35 二端口等效电路及其连接作业布置p439：16-9，16-10（16-9）电路如题16-9图所示，已知二端口的h参数矩阵为，求电压转移函数。 解： （