电路分析基础习题和答案解析

1、WORD格式WORD 格式可编辑电路分析根底练习题 复刻回忆1-1 在图题 1-1 所示电路中。元件 A 吸收功率 30W，元件 B 吸收功率 15W，元件 C 产生功率 30W，分别求出三个元件中的电流 I1、I2、I3。5VA5VB5VCI 1I 2I 3图题 1-1解 I 16A， I23A，I3 6A1-5在图题 1-5 所示电路中，求电流I 和电压 U AB。解I4121A，UAB31024439V专业资料整理WORD格式1-6在图题 1-6 所示电路中，求电压U 。30V5U15V2AI150V24 V图题 1-6图题 1-7解503052U，即有 U 30V1-8在图题1-8 所

2、示电路中，求各元件的功率。3解电阻功率： P322312W，2 AP242/ 28 W电流源功率： P2 A2(1046)0 ，2P1 A4 14 W10V电压源功率： P10V10220 W，P4V4(122)4 W图题 1-82-7电路如图题2-7 所示。求电路中的未知量。解U S2612 VI 0124 AI 22AI 293I 3P3 /US12/12 1AU SReq69I 02 4/3113/3A专业知识整理分享图题 2-7I 234V1AI 3R3P312W专业资料整理WORD格式WORD 格式可编辑R312121ReqU S1236I 013/ 3 132-9电路如图题2-9

3、所示。求电路中的电流I 1。解从图中可知， 2与 3并联，12由分流公式，得I 235I 13I 1I 3I 251VI15I 131I 31 A1所以，有图题 2-9I 1I 2I 33I 11解得 I10.5A2-8电路如图题2-8 所示。I13I2，求电路中的电阻R 。解KCL ：I1I 260I 12.2kI13I 260mA解得 I 1 45mA,I 215 mA.I 2RR 为2.245R156.6 k图题 2-8解 (a)由于有短路线，RAB6 ,(b) 等效电阻为RAB1/ 1 (1 1/ 1) / 10.51.51.12.52-12 电路如图题2-12 所示。求电路AB 间的

4、等效电阻RAB。8A468AB6264464410B10(b)(a)图题 2-12解 (a)RAB6/ 6/(28/8)10 / 102 57(b)RAB4/ 4 6 /( 4/ 410) 26 /126专业资料整理WORD格式专业知识整理分享专业资料整理WORD格式WORD 格式可编辑3-4 用电源变换的方法求如图题3-4 所示电路中的电流I 。22254254I4I12V432436A20V20V图题 3-4图题解 3-4(a)254552AIII1A24343234 V图题解3-4(b)图题解 3-4(c)图题解 3-4(d)解电路通过电源等效变换如图题解(a)、 (b)、 (c)、 (

5、d) 所示。所以，电流为20.2 AI103-6 求如图题 3-6 所示电路中的电压U ab。并作出可以求U ab的最简单的等效电路。1a1a5V10A5V10A10Ab5Vb图题 3-6图题解 3-6解U ab51 105 V，最简单的等效电路如图题解3-6 所示3-8求图题 3-8 所示电路中的电流i。i 1解KVL ：专业资料整理WORD格式或由 KCL ：1i 0.9u1 u101Ai0.1u1u123iu110.9u12专业资料整理WORD格式联立解得i1/ 6 A图题 3-83-14求图题 3-14 所示电路中电流表的读数。专业知识整理分享310V3612专业资料整理WORD格式W

6、ORD 格式可编辑(设电流表的内阻为零)解电路是一个平衡电桥，电流表的读数为 0。4-2用网孔电流法求如图题4-2 所示电路中的电流I x。解先将电流源模型变换成电压源模型，设网孔电流如下列图。列网孔方程8I 14(I 1I 2 )1002I 23(I2I 3 )4(I 2I 1 )08280V8015I 33(I3I 2 )0I x解得：1 00VI14I 23I315I 19.26 A， I 22.79 A，I 33.98A所以I xI 22.79 A图题解 4-24-3用网孔电流法求如图题4-3 所示电路中的功率损耗。解显然，有一个超网孔，应用KVL495I115I 29020即5I11

7、5I 2110电流源与网孔电流的关系20V I1I 290VI 1I 2616 A6解得：I 110A， I24 A电路中各元件的功率为图题解 4-3P20V2010200W， P90V904360W ，P6 A(20510)6180 W， P电阻10 254215740 W显然，功率平衡。电路中的损耗功率为740W 。4-10用节点电压法求如图题4-10所示电路中的电压 U 0。解只需列两个节点方程81 40111U1 U 210555010105110211111U 11040U 2U 08108104010A40V40解得50U1 50V，U280V所以U0 504010V图题 4-10

8、4-13电路如图题4-13 所示，求电路中开关S 翻开和闭合时的电压 U 。300V100V解由弥尔曼定理求解专业知识整理分享40k10kUS专业资料整理WORD格式WORD 格式可编辑开关 S 翻开时：300 / 40300 /20U1/ 20100 V1/ 40开关 S 闭合时300 / 40300 / 20100 /10U1/ 2014.2857V1/ 401/ 105-4用叠加定理求如图题5-4 所示电路中的电压U。解应用叠加定理可求得10V 电压源单独作用时：4U6UU 6U 4151025 V23685A10V5A 电流源单独作用时：2U5(4 / 86/ 2)5(3212 )12

9、5 V1286图题 5-4电压为U UU2512525V665-8图题 5-8 所示无源网络N 外接 US=2V,I S=2A 时 , 响应 I =10A 。当 US=2V ， IS=0A 时 , 响应 I =5A 。现假设 U S=4V ，IS=2A 时，那么响应 I 为多少 "解根据叠加定理 :I K1US K2IS专业资料整理WORD格式当 US=2A.IS =0A 时I =5A K1=5/2 US当 US=2V. IS =2A 时I =10A K2=5/2当 US=4V. IS=2A 时响应为I =5/2 × 4+5/2× 2=15A5-10求如图题5-1

10、0 所示电路的戴维南等效电路。解用叠加定理求戴维南电压U Th 1 242 3617 16V99戴维南等效电阻为RTh 16/3 3NI SI图题 5-82AA4 13217 VB图题 5-10专业资料整理WORD格式5-16 用*定理求图题 5-16 示电路中的电流 I 。60I解短路电流 ISC=120/40=3A40等效电阻R0=80/80/40/60/30=103080201 20V专业知识整理分享80专业资料整理WORD格式图题 5-16专业资料整理WORD格式WORD 格式可编辑I103 1A10205-18电路如图题5-18 所示。求 RL为何值时， RL消耗的功率最大？最大功率

11、为多少？解用戴维南定理有，开路电压：U ThU OC368 1.548 V8戴维南等效电阻为RThR012/ 84.8102所以， RL =R0 = 4.8 时， RL可获得最大功率，其最大功率为3AU OC248236VRLPL max120W4R044.8图题 5-185-20如图题 5-20所示电路中，电阻RL可调，当 RL =2时，有最大功率Pmax 4.5W ，求 R？US"解：先将 RL移去，求戴维南等效电阻:8AR0 =(2+R)/4由最大传输定理：RLR02R2R用叠加定理求开路电压：U S3AU OC6 80.5U S4RL由最大传输定理：2PL maxU OC24

12、.5W,U OC6V4R0图题 5-20U OC680.5U S6， 故有US =16V6-1参见图题 6-1：(a)画出0 t60 ms时uL随时间变化的曲线；(b)求电感吸收功率到达最大时的时刻；(c)求电感提供最大功率时的时刻；(d)求t40 ms时电感贮存的能量。iL / AiL0.2 HuL / V5uL10050010 2030 4050 60t /ms010 203040 5060t / ms5100图题 6-1图题解 6-1解(a)uLLdi L的波形如图题解6-1 所示。dt(b)pu L iL,p0吸收功率，吸收功率到达最大时的时刻为t40 ms 。(c)p0 提供功率，提

13、供最大功率时的时刻为t20 ,40 ms。(d) t 40 ms时电感贮存的能量：wL0.50.2252.5 J专业资料整理WORD格式专业知识整理分享专业资料整理WORD格式WORD 格式可编辑6-5如图题6-5 所示电路原已稳定，t =0 时将开关 S 翻开，求i (0) 及 u(0 ) 。解i L (0)iL (0 ) =2/5×6=2.4AuC (0)uC (0 ) =2.4×3=7.2V33S16A12i0.1Hu2i(0 )u(0 )0.5F2.4A7.2V图题 6-5图题解 6-5画出初态等效电路如图题解6-5所示 , 用叠加定理得 :i(0 )7.2232.

14、44A；322u(0 )7.2 (3) 2.44V336-7在图题 6-7 的电路中，电压和电流的表达式是u400e 5tV，t0i10e 5tA， t0求： (a) R；(b)；(c) L ； (d) 电感的初始贮能。解 (a) 由欧姆定律Ru40ii1/ 5 s(b) 时间常数为Ru(c) 求 L ：LLL18 H。R40,即有L5(d) 电感的初始贮能图题 6-7wL1 Li (0)218100 400 J226-8图题 6-8 所示电路中，开关S 断开前电路已达稳态，t0 时S断开，求电流i 。解初始值 i (0) i (0) 2 Ai终值 i()0S时间常数：伏安关系法1010U10

15、I0.5U0.5U10 I1H uU10R2020V0.5uI0.5L1s图题 6-8R20专业资料整理WORD格式专业知识整理分享专业资料整理WORD格式WORD 格式可编辑专业资料整理WORD格式所以，电流为i2e 20t At06-9如图题 6-9 所示电路中，换路前电路已处于稳态，t=0 时开关闭合，求10iCuC (V ),i C ( A )10101FuCuC1A20SiC10V5uC(t)、 iC(t)，并画出它们的波形。t专业资料整理WORD格式图题 6-91.5图题解 6-9解 : 初始值： uC(0+ )=uC(0-)=10V , 稳态值： uC( )= -5V 时间常数：

16、 =RC=10 1=10s;故有uC (t )5 15e 0.1t V t0i C (t)Cdu C1.5e 0.1t At 0波形如图题解 6-9 所示。dt6-11图题 6-11 所示电路原已稳定，t =0 时断开开关 S 后, 求电压 u(t)。解：电感中的电流i L (0 ) i L (0 )0100200t 0 时，电感元件相当于开路，故有u(0)(100300)10 1034 V10mAS稳态时，电感元件相当于短路，故有3001Huu( )(10060000 )1010 32.2 V500时间常数：R0200 300 500图题 6-11L1R0s500所以，u(t ) 2.2(

17、4 2.2) e 500 t2.2 1.8 e 500 tVt0专业资料整理WORD格式6-13如图题 6-13 所示电路中 , 开关解 : 初始值： uC(0+ )=uC(0-)=20V ,iL (0+ )=iL (0 -)=1A ;i1(0 + )=(40-20)/20=1A稳态值：iL ()=0;i1()=0时间常数：1 =RC=200.1=2s;2 =L/R=0.2/20=0.01s故有i1 (t)e 0.5t At0iL (t )e 100 t At0S 翻开前电路已稳定，求S 翻开后的i 1(t) 、i L (t)。51010S10100.2H40V0.1FiLi1图题 6-13专

18、业资料整理WORD格式6-15 如图题 6-15所示电路原已达稳态。开关S 在 t=0时闭合。求电容电压uC的零输入响应，零状态响应及全响应。解 初始值： uC (0) uC (0 ) 3V ；S9 V专业知识整理分享1A32FuC专业资料整理WORD格式6专业资料整理WORD格式WORD 格式可编辑稳态值：uC ( )235V时间常数：R0 C224s零输入响应： uCx (t)3e 0. 25t Vt0零状态响应： uCf (t )5(1e 0. 25t )Vt0全响应：uC (t )52e 0 .25 t Vt08-1求以下各对正弦波的相位差，并判断各对正弦波的超前与滞后。(a) 6 c

19、os(2 50t 9 )和6cos(2 50t9 ) ；(b) cos(t 100 ) 和 sin(t 100 ) ；(c) sin(t 13 ) 和 sin(t 90 ) 。解(a)6 cos(2 50t9 )6cos(250t 171 )相位差为9171162 ，前者超前后者162(b)sin(t100)sin(t80 )cos(t10 )相位差为1001090，前者滞后后者90(c)相位差为139077，前者超前后者908-3 电流相量I(5j 3) A，频率f50 Hz，求 t0.01s 时电流的瞬时值。解I(5j 3)5.83 30.96A ，时域表达式为i5.832 cos(2ft

20、 30.96 ) At0.01s 时，i( 0.01)5.83 2 cos(1000.0130.96 )7.07 A8-6 某元件上的电压为u65cos(314t30 ) V，电流为 i10 sin(314t30 ) A。判断该元件是什么类型的元件，并计算它的值。解电压和电流的相量为U m65150V，i10 sin(314t30 )10cos(314t60 )I m1060 A元件的阻抗为ZU m651506.590j6.5I m10601显然，该元件是电容元件。由6.5 ，那么电容值为CC11490 F6.56.53148-8二端无源网络如图题8-8 所示，：u300 cos(5000t7

21、8 ) V， i6 sin(5000t123 )A 。求 N 的阻抗，并画出最简等效电路。解电压和电流的相量为U m30078 V， I m6 33AN 的阻抗为ZU m30078504535.355j 35.355I m633即 R=35.355, L35.3550.0023 H。画出最简等效电路如图题解8-8 所示。5000ii35.355uNu2.3mH专业知识整理分享图题 8-8专业资料整理WORD格式WORD 格式可编辑图题解 8- 88-9在如图题8-9 所示的正弦稳态电路中，uS200 2 cos(314t60 ) V，电流表A的读数为2A 。电压表 V 1、V 2的读数均为20

22、0V 。求 R、 XL和 XC。解根据题意，可得V1X CU C200RI1002jX C根据阻抗三角形，有R 2X L2100 2U SV2jX LR 2( X LXC)2100 2A解得：R=503， XL =50图题 8-98-14计算图题8-14 所示两电路的阻抗Z AB和导纳 YAB。AA111j11j1j1BB(a)(b)图题 8-14(a)Z ABj1/(1j1)j (1j )1 j45解j11j121YAB111452j S22(b)Z AB11/(1 j1)1j13j 27.1251.6 j 0.21j121.61252j1YAB17.1250.6154j 0.0769 S1

23、.61258-17在如图题 8-17所示电路中，： U220 0V，求电压Uab。解由分压公式：U ab3j 632208220j 48j 4j 6353.1353.1 ) 2200UaU abb(553j6图题 8-17专业资料整理WORD格式专业知识整理分享专业资料整理WORD格式WORD 格式可编辑8-19图题 8-19 所示电路中，电源U10 0V，2000 rad s ，求电流 I1。解感抗和容抗为0.5mHX LL20000.51031IX C1110 62R11I 1C2000250UR2 2250 F电路的阻抗为Z1 j1j 422 j 2图题 8-19总电流和分电流为U105 A，I1j 22.5245A 。I225Zj 2新浪微博1、爱一个人，要了解也要开解；要抱歉也要道谢；要认错也要改错；要体贴也要体谅。是承受而不是忍受；是宽容而不是纵容；是支持而不是支配；是慰问而不是质问；是倾诉而不是控诉；是难忘而不是遗忘；是彼此交流而不是凡事交代；是为对方默默祈求而不是向对方提诸多要求2、【教你做美丽女人】：1、对于工作，我们努力但不痴狂；2、对于购物