电路分析课后习题答案第一章

1、第一章习题题图示一段电路N,电流、电压参考方向如图所标。若t ti时i(ti) 1A, u(ti) 3V,求t ti时N吸收的功率Pn(G)i(t)N- N + u(t) - 若t t2时i(t2) 1A, U(t2)4V,求t t2时N产生的功率PN(t2)解：(1)PN(ti) u(ti)i(ti) 3 1 3W(2)PN(t2)u(t2)i(t2) 41 4W题图示一段直流电路N,电流参考方向如图中所示，电压表内阻对测试电路的影响忽略不计,已知直流电压表读数为5V, N吸收的功率为10VV求电流I。解：I10题图示下供出的功率2A个3A的理想电流源与不同的外电路相接，求.22(a)PIs

2、R32 18W 电流源输出功率Us 18 3 3 12 90V(b)PIV35 15W 电流源输出功率PISV310 30W 电流源吸收功率题图示某电路的部分电路，各已知的电流及元件值已标出在图中，求I、Us、Ro解：流过3Q电阻的电流为12A+6A=18A流过12 Q电阻的电流为 18A-15A=3A流过电阻R的电流为3A-12A-5A=-14A可得：I=-14A+15A=1A15 1 12 3141.5题图示电品已知U=28V求电阻Ro解：根据电源等效，从电阻 R两端 可等效为如下图等效电路。有： I 15 415 A4 42R 448可得:R _U_28R . U 15 28I r R

3、28求题图示各电路的开路电压12a6a解：(a) Uoc 20V 10A 530V(b) 开路时，流过8 Q电阻的电流为 3 -9- 1A18 9流过6Q电阻的电流为 38- 2A18 9可得：UOC 2 6 1 8 4V(c) 开路时，8 Q电阻的电压为 20 8 8V12 82 Q电阻的电压为 5A 210V可得：UOC 8V 2V 10V 0V求题图示各电路的电流I。+16V(a)2 a 2V八1+ U=6V(b)10V2a20V1 Q+(c)1V +1A(d)1 Q21V3aI6a解:(a)(b)6 2I 4A220 16 10 2A(c)2 1将电压源等效为电流源，如右图示显然 I

4、0(d)电压源供出的总电流为:21根据分流关系,流过3Q电阻的电流为流过12 Q电阻的电流为可得:I 2A 1A1AU。36 12 621-3A1 2 43 93 63 -612 <2A1A求题图示各电路的电压(a)2V1V解:(a)U 1A 3(b)9V电源供出的电流为1 3/(2 4)3A可得:4U (9 3)2 44V(c)根据分压关系，与电压源负极相连2Q电阻的电压为4V,与电压源负极相连1Q电阻的电压为2V,故得： U 4V 2V 2V2a4a+解:(1)电流源Is两端的电压为:U=2V -5A 1030V 20V可得PS 20V 5A 100W通过4Q电阻的电流为1A, 3Q

5、电阻上的电压为6V,电压源供出的电流为2A+1A=3A故得:一 一2 一 一 一Ps 3 (2 3/6 1) 45WQ电阻与20Q电阻并联为15Q;然后25Q电阻与5Q电阻串联再与6015Q电阻并联得等效电阻10Q,可得：,30 c AI 2A10 5(b) I151513A15(44/4)/(6/6)15 251 I112 6157A 251I1 154 4/4可得:I I2 I41.25A(a)题图示含受控源电路, (1)图(a)中电压u。求:(2)图(b)中2 Q电阻上消耗的功率i1 6a+10V O+ 10i1 -电4a解：(1)根据KVL可列两个方程:10 6i1 u 10i14(i

6、15) 10 6i1由第二个方程可解得可得:u 10根据KCL有可得:Pro4a3A2a2I1(b)i1 1A代入第一个方程6i1 10i1I1 3APrRI122 3226V(2I1 I1R)/4 3A18W题图示直流电路，已知电压表读数为 30V,忽略电压表、电流表内阻影响。问：电流表的读数为多少？并标明电流表的极性。电压源Us产生的功率Ps ?解: 为：(1)流过电压表相并联的30KQ电阻的电流30V/30K Q=1mA根据KCL可得电流表的读数为1mA电流表的极性为接10KQ电阻端为正。(2) 32KQ和8KQ串联两端的电压为30V+1mA*10© =40V其电阻串联支路的电

7、流为：40V/(32K Q+8KQ )=1mA电压源支路的电流为：1mA+1mA=2mA200mW可得：Ps 1mA 1 mA(40 K40 K ) 2mA 2mA 30 K题图示电品已知Is 3A, Uab 6V ,且R1与R2消耗功率之比为1:2,求R 与 R2。解：流过Ri和R2支路的电流为3A-6V/3 Q=1A3a则可列两个方程:R2RiR2联解方程可得:R12R24题图示电路为计算机加法原理电路，已知US1 12V , U S2R2 3K,求ab两端的开路电压Uab解:电源Usi回路的电流为:U S112R1R29 31mA0U S2U S161mA2 4电源Us2回路的电流为:U

8、 S2R3R4可得： Uab I1R2I2R3 13 121V题图示电路，当解:开关S打开时，求电压开关S闭合时，求电流(1)电源供出电流为:UabI ab+12V ()b>2KQS1KQ2KQa4KQ1.2(2121)/(24)15 A mA4根据分流，流过4KQ电阻的电流为:流过1KQ电阻的电流为:154154336615 A mA1230 AmA12可得:15Uab不4 30 1122.5V(2)开关S闭合时,电源供出电流为:124 mA1.2 (2 / 2) (1/4)根据分流，流过2KQ电阻的电流为:流过4KQ电阻的电流为:22 214 12 mA0.8mA可得:Iab 2 0

9、.81.2 mA电位Ua及电源Us之值求题图示电路中的电流I解：I仅由本回路产生，所以得:I 6 1.2A5由于5V支路没有电流，所以得：Ua 2 1 5 6 1V2A回路是独立的，所以得：US 2 (1 2 3) 12V求题图示各电路ab端的等效电阻Rab解：(a)Rab(3/ 6) 10/6 4(b) Rab(3/ 6) (3/6)/42(c) Rab(20 / 20) 20/60/ 20 10(d) Rab1/2/3/60.5(e) Rab3/ 3/ 3 1(f) Rab4/12 3/65将题图示各电路对ab端化为最简的等效电压源形式和等效电流源形式。5a5V+0(a)解：(a)开路电压

10、为：U 2 5 55V等效电阻为：R5短路电流为：I 2 5/5 1A等效电阻为：R 5(b)开路电压为：U15 1015V等效电阻为：R5短路电流为：I10/5 13A等效电阻为：R5(c)开路电压为：U610 666V等效电阻为：R10短路电流为：I6 6/10 6.6A等效电阻为：R10(d)开路电压为：U65 1040V等效电阻为：R5短路电流为：I6 10/58A等效电阻为：R5 若题图(a)中电流I=0,求电阻R。(2)若题图(b)中Ui14V ,求电源Us3a2a3a+9Vo解:解得:+06V3a(a+Us()U1(b)(1)由于1=0,则有:由回路电流，可列方程为:+10V9a

11、-RUs U1将U1 14V代入，解得： US 20V题图示电路，求电流I3o解：电源供出的总电流为:24(2 8/ 8)/(2 4/4)2.424 10A根据分压关系，8Q电阻上的电压为:Us 244 Q电阻上的电压为:可得:I3 IUs8题图示电路,4/4U4 24 2 4/412V求Ua、Ub及is电流源产生的功率FS。解：U a (2 mA0.5mA) 6k 9V由b点列电流方程:Ub612 Ub 22可解得:Ub 6V+12VPS(UaUb)2mA 3V 2mA6mW(1) 求题图(a)电路中的电流i 求题图(b)电路中开路电压UOC 0(3)求题图(c)电路中受控源吸收的功率P0(

12、4 8)i 2i 8 60解得:i 1Ai13a12V 2a0.5i1列电压方程，有： UocU1 u12U1消去Ui,可得:Uoc 5V流过2Q电阻的电流为:i10.5i1 1.5i1而从回路可知:12 3ii 1.5ii可得:i1 2A则得:P 0.5i1 (2 1.5i1)6W题图(a)电路，已知R 2R2 4R3R41题图(b)电路，已知电阻上消耗功率50W ,求电阻Ro(b5a +4解:(a)从a点对受控源部分进行电压源等效如图所示:可知:Ki0.5iR3R2R3R41R2 i34Ki1R(R3 RWR239 i9 Ki 9 3i 27 iRR 2 46 43解得： i 3 A(b)

13、对受控源部分进行电源变换如图所示:并有 K=2/3根据电流分流可得：26(10 -I)3 R 6解得:60R 1010 3 6又有： R I2R 代入I整理得方程:_2R 52R 100 0解一兀二次方程:b .b522 4 10052 48 2 4ac 522aR 50(1) 求题图(a)电路中的开路电压Uab已知题图(b)中I ab 1A ,求电压源Us(a)4a a6a5V C)5V()5A3a5V6Q 4Q12Ma + bJ6Q C)US J 3Q(b) TT-T解：(1)由于ab开路，所以1Q支路电流为零。-6则有：Uac (5 5)6- 5 1V4 6可得：Uab Uac 5 3

14、3V(2)由于ab等电位，电源供出的电流为:UsUs4 (6/12) 6/3)10根据分流有:Us 1210 12 6Us 3I ab已知Iab 1A解得：Us 30VI1 I2 4KQ,h,1mA+Q2K：Q U n RII J2KQ+()10V题图示电品已知U 3V ,求电阻R 解：对电流源变换为电压源，具源电压为 1mA*2KQ =2V,其内阻为 2KQ。列KVL方程，有12 U 4I10 得 I1140,710 U 4I2 0 得 I2 4有：U R(I1 I2)得：R=-=2K11 I 2题图示电路，问R为何值时I1 I2? R又为何值时II2中一个电流为零?并指出哪一个电流为零。解

15、：(1)根据KVL定律可列两个方程2I2 (I1 I2)R 10VI1 (I1 I2)R 6V当I1 I2时，上面两个方程变为:2I1 2I1R 10I1 2I1R 6消去I1，可得： R 0.25(2)当I2为零，则方程变为： I1R 10和I1 I1R 6消去I1,得R 0.4此时电阻为负当I1为零，则方程变为：2I2 I2R 10和I2R 6消去I1,得题图示电路，当ab开路时求开路电压u;当ab短路时求电流i。4aCZP8aEzr解得： 为开路,解得:u 0.5u 4 5 2 4u 3V当ab短路时，u为零,则受控源 对节点b列KCL方程，有：5 2i2ii 0.5A题图示含理想运放的电路，已知un求输出电压u0。解：对于理想运放，i i 0, u u因而有： u u12 -R2-Ri R2uii u u uoRiR2根据u u ,可解得： uoRui2R2uiiR25V0.5u2ie 2A”1V , u12 3V , R1 3K , R2 6KR2,