《电路原理》作业及答案

1、电路原理作业及答案 第一章"电路模型和电路定律'练习题 1-1 说明题 1-1 图（a）、（b）中：（1）u、i 的参考方向是否关联？（2）ui 乘积表示什么功率？（3）如果在图（a）中 ugt;0、ilt;0；图（b）中 ugt;0、igt;0，元件实际发出还是吸收功率？ iu - +元件iu - +元件 iu - +元件iu - +元件 （a） （b） 题 1-1 图 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 的约束方程（即 vcr）。 iu - +10kwiu - +10kw iu - +10wiu - +10w i

2、u- +10v -+ iu- +10v -+ （a） （b） （c） iu- +5v+ - iu- +5v+ - iu- +10ma iu- +10ma iu- +10ma iu- +10ma （d） （e） （f） 题 1-4 图 1-5 试求题 1-5 图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 15v+-5w2a15v+-5w2a 15v+-5w2a15v+-5w2a 15v+-5w2a15v+-5w2a （a） （b） （c） 题 1-5 图 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。 2u+-2w0.5au+-2u+-2w0.5au+-

3、 2wi 12v+-2i 11w2wi 12v+-2i 11w （a） （b） 题 1-16 图 a i 2 1-20 试求题 1-20 图所示电路中控制量 u 1 及电压 u。 1kw2v+-10u 1+-+-u10kwu 1+-1kw2v+-10u 1+-+-u10kwu 1+- 题 1-20 图 第二章"电阻电路的等效变换'练习题 2-1 电路如题 2-1 图所示，已知 u s =100v，r 1 =2kw，r 2 =8kw。试求以下 3 种情况下的电压u 2 和电流 i 2 、i 3 ：（1）r 3 =8kw；（2）r 3 =¥（r 3 处开路）；（3）r

4、3 =0（r 3 处短路）。 u s+-r 2 r 3r 1i 2 i 3u 2+- 题 2-1 图 2-5 用y 等效变换法求题 2-5 图中 a、b 端的等效电阻：（1）将结点、之间的三个 9w电阻构成的形变换为 y 形；（2）将结点、与作为内部公共结点的之间的三个 9w电阻构成的 y 形变换为形。 9w 9w9w 9w9wab 题 2-5 2-11 利用电源的等效变换，求题 2-11 图所示电路的电流 i。 10v+-4wi10w4v+-4w6v+-2w10w4w1a 题 2-11 图 2-13 题 2-13 图所示电路中4 3 1r r r = = ，1 22r r = ，ccvs 的

5、电压1 1 c4 i r u = ，利用电源的等效变换求电压10u 。 u s+-r 2r 4r 1i 1u c+-r 3u 10+-01 题 2-13 图 2-14 试求题 2-14 图（a）、（b）的输入电阻abr 。 r 1r 2m u 1+-u 1+-r abab r abr 2r 1i 1b i 1ab （a） （b） 题 2-14 图 第三章"电阻电路的一般分析'练习题 3-1 在以下两种情况下，画出题 3-1 图所示电路的图，并说明其结点数和支路数：（1）每 个元件作为一条支路处理；（2）电压源（独立或受控）和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处

6、理。 +-+ - +-+-+- （a） （b） 题 3-1 图 3-2 指出题 3-1 中两种情况下，kcl、kvl 独立方程各为多少？ 3-7 题 3-7 图所示电路中 w = = 102 1r r ， w = 43r ， w = = 85 4r r ， w = 26r ，v 20s3= u ， v 40s6= u ，用支路电流法求解电流5i 。 + -+-r 1r 2r 3r 4r 5r 6i 3i 5u s3u s6 题 3-7 图 3-8 用网孔电流法求解题 3-7 图中电流5i 。 3-11 用回路电流法求解题 3-11 图所示电路中电流 i。 +-5w30wi5v+-30v5w 2

7、0w1a 题 3-11 图 3-12 用回路电流法求解题 3-12 图所示电路中电流ai 及电压ou 。 14v+-15wi au o+-4w1.4i a2.5w8w2w 题 3-12 图 3-15 列出题 3-15 图（a）、（b）所示电路的结点电压方程。 g 2g 4i s5g 6g 3i s7i s2i s1 b ir 2 r 1i s1r 4r 6r 3ii s5 （a） （b） 题 3-15 图 3-21 用结点电压法求解题 3-21 图所示电路中电压 u。 +-20wi15i+-50v5w 4w+-u10w 题 3-21 图 第四章"电路定理'练习题 4-2 应用

8、叠加定理求题 4-2 图所示电路中电压 u。 +-2w40w u50v+-136v8w 10w3a+- 题 4-2 图 4-5 应用叠加定理，按下列步骤求解题 4-5 图中ai 。（1）将受控源参与叠加，画出三个分电路，第三分电路中受控源电压为a6i ，ai 并非分响应，而为未知总响应；（2）求出三个分电路的分响应ai¢、ai ¢ ¢、ai ¢ ¢ ¢，ai ¢ ¢ ¢中包含未知量ai ；（3）利用a a a ai i i i ¢ ¢ ¢ + ¢ ¢ +

9、¢ = 解出ai 。 +-6wi a6i a+-36v10w12w12a 题 4-5 图 4-9 求题 4-9 图所示电路的戴维宁或诺顿等效电路。 ba1a2w2w3v+ -4w （a） 1"15v6w7w+-10w9w5w2w （b） 题 4-9 图 4-17 题 4-17 图所示电路的负载电阻lr 可变，试问lr 等于何值时可吸收最大功率？求此功率。 + -2w2wr l+-6v4wi 12i 14i 1 题 4-17 图 第五章"含有运算放大器的电阻电路'练习题 5-2 题 5-2 图所示电路起减法作用，求输出电压ou 和输入电压1u 、2u 之间的

10、关系。 -+¥r 1r 1r 2r 2+-+-u ou 1u 2 题 5-2 图 5-6 试证明题 5-6 图所示电路若满足3 2 4 1r r r r = ，则电流li 仅决定于1u 而与负载电阻lr无关。 -+¥r 1r 4r 3r 2+-u 1i lr l 题 5-6 图 5-7 求题 5-7 图所示电路的ou 和输入电压s1u 、2 su 之间的关系。 -+¥r 1r 4r 2+-u s2u s1r 3+u o 题 5-7 图 第六章"储能元件'练习题 6-8 求题 6-8 图所示电路中 a、b 端的等效电容与等效电感。 ab2f 3f2

11、0f1f5f ab8h 8h8h3h2h （a） （b） 题 6-8 图 6-9 题 6-9 图中 f 21= c ， f 82= c ； v 5 ) 0 ( ) 0 (2 1c c- = = u u 。现已知 a 1205te i-= ， 求：（1）等效电容 c 及cu 表达式；（2）分别求1cu 与2cu ，并核对 kvl。 +-c 1c 2u cu c 1u c 2i+- +- 题 6-9 图 6-10 题 6-10 图中 h 61= l ， a 2 ) 0 (1= i ； h 5 . 12= l ， a 2 ) 0 (2- = i ， v e 62tu-= ，求：（1）等效电感 l 及

12、 i 的表达式；（2）分别求1i 与2i ，并核对 kcl。 +-l 1 u l 2ii 1 i 1 题 6-10 图 第七章"一阶电路和二阶电路的时域分析'练习题 7-1 题 7-1 图（a）、（b）所示电路中开关 s 在 t=0 时动作，试求电路在 t=0 + 时刻电压、电流的初始值。 10w10v+-i c1+-u cc2f5v-+(t=0)2s 5w10v+-i l1+-u ll1h(t=0)2s5w （a） （b） 题 7-1 图 7-8 题 7-8 图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 t ³0 时电感电压 ) (lt

13、 u 。 2w15v+ -2+-u l (t)3h1s6w+-6uu3w+-3w 题 7-8 图 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 t ³0 时的电容电压 ) (ct u 。 2w2v+-i 13mfsu c+-1w4i 1(t=0) 题 7-12 图 7-17 题7-17图所示电路中开关打开以前电路已达稳定，t=0时开关s打开。求t ³0时的 ) (ct i ，并求 t=2ms 时电容的能量。 1kw12v+-i c20mfs 1kw1kw 题 7-17 图 7-20 题 7-20 图所示电路，开关合在位置 1 时

14、已达稳定状态，t=0 时开关由位置 1 合向位置 2， 求 t ³0 时的电压lu 。 2a8v2+-u l 0.1h1+ -4w+-2wi 1i ls4w2i 1 题 7-20 图 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li 。 2w6v+-i l20.2f4v+-1s1h(t=0) 题 7-26 图 7-29 rc 电路中电容 c 原未充电，所加 ) (t u 的波形如题 7-29 图所示，其中 w =1000 r ，f 10 = c 。求电容电压cu ，并把cu ：（1）用分段形式写出；（2）用一

15、个表达式写出。 +-rcuu c+- ou/vt/s10-202 3 （a） （b） 题 7-29 图 第八章"相量法'练习题 8-7 若已知两个同频正弦电压的相量分别为 v 30 501° Ð = u&， v 150 1002° - Ð - = u&，其频率 hz 100 = f 。求：（1）1u 、2u 的时域形式；（2）1u 与2u 的相位差。 8-9 已知 题 8-9 图所示 3 个 电压源 的电压分 别为 v ) 10 cos( 2 220a° + = t u w 、v ) 110 cos( 2 22

16、0b° - = t u w 、 v ) 130 cos( 2 220c° + = t u w ，求： （1）三个电压的和；（2）abu 、bcu ；（3）画出它们的相量图。 u a+ -+ -u bu cabc+-u abu bc 题 8-9 图 8-16 题 8-16 图所示电路中 a 0 2s° Ð = i & 。求电压 u&。 1w-j0.5w+-j1wsi &u& 题 8-16 图 第九章"正弦稳态电路的分析'练习题 9-1 试求题 9-1 图所示各电路的输入阻抗 z 和导纳 y。 1w-j1w

17、j2w 1w-j1wj1w1w （a） （b） 40w-j40wj40w40w j w lri &+-i r & - （c） （d） 题 9-1 图 9-4 已知题 9-4 图所示电路中 v ) 30 sin( 2 16s° + = t u w ，电流表 a 的读数为 5a。 w l=4w，求电流表 a 1 、a 2 的读数。 j w l3wc j1+-su&a 1a 2a 题 9-4 图 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。已知 v ) 2 cos( 14 . 14st u = ，a ) 30 2 cos( 414 . 1s&

18、#176; + = t i 。 + -j5w1w+-su &0-j5wou g&ou&123 （a） 4h1w+ -su04f1231w1w1wsi （b） +-i & 2j10w1w+-su &-j10w1w1wi &0123 （c） 2h1w+-su2w 1wi0123i b （d） 题 9-17 图 9-19 题 9-19 图所示电路中 r 可变动， v 0 200s° Ð = u&。试求 r 为何值时，电源su&发出的功率最大（有功功率）？ rj10wj50w20w+-su& 题 9-19 图

19、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：kw 4 . 41= p ， a 7 . 441= i （感性）； kw 8 . 82= p ， a 502= i （感性）； kw 6 . 63= p ，a 602= i （容性）。求题 9-25 图中表 a、w 的读数和电路的功率因数。 z 3* +-u&z 2 z 1ai &w1i &2i &3i & 题 9-25 图 第十章"含有耦合电感的电路'练习题 10-4 题 10-4 图所示电路中（1） h 81= l ， h 22= l ， h 2 =

20、m ；（2） h 81= l ， h 22= l ，h 4 = m ；（3） h 42 1= = = m l l 。试求以上三种情况从端子 1 1 ¢ - 看进去的等效电感。 l 11ml 21" （a） l 11ml 21" （b） l 11ml 21" （c） l 11ml 21" （d） 题 10-4 图 10-5 求题 10-5 图所示电路的输入阻抗 z（ w =1 rad/s）。 1h11h2h1"1w （a） 11"1h4h1h0.2f （b） 11"2h3h 2h1f （c） 题 10-5 图 10-

21、17 如果使100w电阻能获得最大功率，试确定题10-17图所示电路中理想变压器的变比n。 n : 1i s10w50w 题 10-17 图 10-21 已知题 10-21 图所示电路中 v ) cos( 2 10st u w = ， w =101r ， mh 1 . 02 1= = l l ， mh 02 . 0 = m ， f 01 . 02 1= = c c ， rad/s 10 6 = w 。求 r 2 为何值时获最大功率？并求出最大功率。 l 1m+-su l 2r 1r 2c 1c 2 题 10-21 图 第十一章"电路的频率响应'练习题 11-6 求题 11-6

22、 图所示电路在哪些频率时短路或开路？ （注意：四图中任选两个） lc lc l 1c 1l 2 l 1c 1c 2 （a） （b） （c） （d） 题 11-6 图 11-7 rlc 串联电路中， h 50 = l ， pf 100 = c ， 71 . 70 2 50 = = q ，电源 mv 1s= u 。求电路的谐振频率0f 、谐振时的电容电压cu 和通带 bw。 11-10 rlc 并联谐振时， khz 10= f ， k 100 ) j (0= z ， hz 100 = bw ，求 r、l 和 c。 11-14 题 11-14 图中 pf 4002= c ， h 1001= l 。求

23、下列条件下，电路的谐振频率0 ： （1）212 1clr r ¹ = ；（2）212 1clr r = = 。 r 1l 1c 2r 2 题 11-14 图 第十二章"三相电路'练习题 12-1 已知对称三相电路的星形负载阻抗 w + = ) 4 8 j 165 ( z ，端线阻抗 w + = ) 1 j 2 (lz ，中性线阻抗 w + = ) 1 j 1 (nz ，线电压 v 380 =lu 。求负载端的电流和线电压，并作电路的相量图。 12-2 已知对称三相电路的线电压 v 380 =lu （电源端），三角形负载阻抗 w + = ) 4 1 j 5 . 4 (

24、 z ，端线阻抗 w + = ) 2 j 5 . 1 (lz 。求线电流和负载的相电流，并作相量图。 12-5 题12-5图所示对称yy三相电路中，电压表的读数为1143.16v， w + = ) 3 15 j 15 ( z ，w + = ) 2 j 1 (lz 。求：（1）图中电流表的读数及线电压abu ；（2）三相负载吸收的功率；（3）如果 a 相的负载阻抗等于零（其他不变），再求（1）（2）；（4）如果 a 相负载开路，再求（1）（2）。（5）如果加接零阻抗中性线 0n= z ，则（3）、（4）将发生怎样的变化？ aabcn¢zzzz lz lz lva"b"c" 题 12-5 图 12-6 题 12-6 图所示对称三相电路中， v 380b a=¢ ¢u ，三相电动机吸收的功率为 1.4kw，其功率因数 866 .