(完整word版)电路分析简明教程第一_二章答案

1、电路分析简明教程 （第二版）习题解答第一章1-1解：习题 1-1 图由习题 11图 (b)可知 ：当 0t2s时， q1 t， 则 idq1 A2dt22t3s时， q2t3，则idq2Adtt3s 时， i0 t 1.5s时， i 0.5A ； t2.5s时， i2A； t3.5s时， i 0方向均为 A 流向 B。1-2解：习题 1-2 图习题 12 图(a)：电流、电压的实际方向均与图示参考方向相同。UI 参考方向相反PUI1V1A1W ，产生功率图(b) ：电流的实际方向与图示参考方向相同；电压的 实际方向与图示参考方向相反。UI 参考方向相反PUI（ - 2V ） 2A 4W，吸收功

2、率图(C ) ：电流、电压的实际方向与图示参考方向相反。UI参考方向相同P UI4V（），吸收功率-3 A 12W1-3解：习题 1-3 图（1） PUI20W，则 UP20WI1A20V（2） PUI20W，则IP20WU2A10V（3） PUI10W，则P10WI1AU10V1-4 解：(a)(b)习题 1-4 图由习题 14图(a)得出 u的函数式为0t1s时， u10t0t2s时， u2010t由图 ( b)得出 i 的函数式为0t1s时， i1A0t2s时， i1A0t1s时， Pui10t1 10t0t2s时， Pui(2010t ) ( 1) 10t 20则 P 的波形为习题 1

3、-4 解图所示。习题 1-4 解图在0t3s时tPdt123W10t dt(10t 20)dt0 dt 5J ( 5)J 000121-5解：习题 1-5 图由 KCL 得：i1(51)A( 2)A8Ai 2i12A8A2A10A1-6解：习题 1-6 解图由KCL( 应用于习题 1- 6解图示虚线）得：I 62A 0I 62A据 KVL ，列回路电压方程（取顺时针绕向） ，得U 5( 15V)6V 10V 0U 5( 156 10)V 1V1-7解：习题 1-7 解图根据 UI 参考方向是否一致，得 元件1的功率 P1UI 50V 3A 150W元件 2 的功率 P2UI50V1A50W由K

4、CL得元件 的电流I 31 (4)A 2A3则元件3的功率 P3UI50V2A100W元件 4 的功率P4UI30V (4A )120W由KVL 得元件5的电压 U30V 50V 20V则元件5的功率 P5UI20V( 4A)80W吸收功率 PP1 P3(150 100)W250W产生功率 PP2P4P5(5012080)W250W1-8解：习题 1-8 解图由 KVL 得 U ad305 (8)( 16) V59VU fd816V24VU gd7( 16) V23V故VaU ad59VVfU fd24VVgU gd23V由KCL( 应用于习题 1 - 8 解图示虚线假想闭合面 ）得1.41.

5、8(-2) I cd A 0则I cd ( 1.4 1.82)A1.6A1-9解：习题 1-9 图习题 1 - 9图(a) ： URI101V10V图( b) ： URI5I5V，则 I1A图( c) ： URI 10( 1)V10V1-10解：PRI 2故 IP4010 3 mA15.8mAR10PU 2故 UPR10 40 103V632VR1-11解：习题 1-11 图习题 1 - 11 图(a) ：uRi 100sin5t V图( b) ： Ru8e 6t Vi2e 6t4A图(c) ： p( 2)u2(6 sin 5tV ) 218 sin 2 5tWR2p(3)(6 sin 5tV

6、 ) 212 sin 2 5tW31-12解：习题1-12 图习题1- 12图(a)：U ab10V -10V - 5V-5V图(b)：由 KCL(应用于闭合面）得I2A0则I2AU=2×3V=6V1-13解：习题 1-13 解图如习题 1-13 解图所示I 15 A0.5A10I 25 A0.5A10I 355A 1A10据 KCL 可得I a = I1 + I 3 = (0.5 + 1)A= 1.5AI b = -I 1+ I 2= (-0.5 + 0.5)A = 0I c = - I 2- I 3= (-0.5 - 1)A = -1.5A1-14解：习题 1-14 图8V4V(

7、1) U ab 8V 3V 5VI2A2（2)中间支路电流无变化， 因为 2点阻上电压未变。1-15解：习题 1-15 解图由习题 1- 15解图 a)得：=5V×10A=50W吸收功率(P1而I10A10A20A则P25V（）A100W产生功率- 20U110A5V5V10V则P310V10A100W产生功率P45V10A50W吸收功率由图(b) 得 ：U 123A9V15VP115V 3A45W产生功率而I 19V9A1则I 2-9A3A2A4AP29V （- 4A)36W产生功率U 222A9V13V则P313V2A26W产生功率1-16解：习题 1-16 解图I 1V128

8、A2A1414I 2V3 12V36V 12V2A1212I 3I2 -4A2AI 4I1 - 7A (2 7)A 5AI 57A I1-I37 2 ( 2)A7AI 6I5 -4A (7 4)A 3AP1V17A287A196W产生功率P2（ V2V3） 4A（16 - 36） 4A80W产生功率3I 2=（× ） W=24W吸收功率P =12×12 21-17解：习题 1-17 解图I 14V8V43AI 24V2A2I 37 I1-I2(7 3 2)A2AI 4I 2I3 (22)A4A8V8VR2I 44AP1 4VI 34V2A8W吸收功率1-18解：习题 1-1

9、8 图u1= 2×3A = 6Vi 2ku1A =2 ×6=A=2A66据 KCLi2 + i1 - 3i 2 - 3 = 0i1 = (2i 2 + 3)A = (2 ×2 + 3)A = 7 A1-19解：习题 1-19 解图I0.4U 1300V170V(0.4100 I300 170)V(5100)105则I2AP15I 2(522 )W 20W吸收功率P2100I 2(100 22 ) W400W吸收功率P3300VI300V2A600W产生功率P4170VI 170V2A340W吸收功率P50.4U 1I0.4(100I ) I0.4(1002A) 2

10、A160W产生功率1-20解：习题 1-20 解图I 110V30V1A20I 230.V6I 1 306( 1)V12122AI 3I1-I21A2A3AP110VI 110V(1A ) 10W吸收功率P230VI 330V(3A )90W产生功率P36I 1I 26( 1)V2A12W吸收功率P420220 （220W吸收功率I 1-1）WP5122(1222)W48W吸收功率I 2第二章2-1解：（ a）(b)习题2-1图习题 2-1(23 )(1010 )图(a) ：Rab 2310282101( 11 )1图( b) ： Rab1s0.25s1s1.332s111()1s1s0.25

11、s2-2 解：习题 2 - 2图(a) ：通过电阻串并联等效化 简求得，其步骤如习题2 - 2解图 (a)所示。习题 2-2 解图（ a）Rab3(12)1.53(12)习题 2 - 2图( b) ：在习题 2- 2 解图 (b)中，虚线连接的两节点是利用电路的对称性找出的等位点，由于电路中电位相等的点可以 短路，故利用串、并联关系得ab (2 / 2)(2/2/2/2)(2/ 2 / 2 / 2)(2/ 2)R10.50.513习题 2-2 解图（ b）习题 2 - 2图(c) ：在习题 2 - 2解图 (c)中 ，与 a 2 b节点联结的三个 1 电阻和三个 2 电阻为对称星形联结，可等

12、效变换为三个 3 和三个 6 构成的两个对称三角形联结。则2 2（2/2)Rab1.222 （2/ 2）习题 2-2 解图（ c）习题 2 - 2图(d) ：在习题 2 - 2解图 (d)中 ，与1、2、3三个节点联结的 1、2、3三个电阻为非对称星形联接，可等效为三角形联结，其三个电阻分别为12233111R1233R23122331111R311223311122则R（11）（11）1.6ab 2/11/ 6/ 4/32习题 2-2 解图（ d）2-3解：(a) ： 当 R3 8k 时，则u28/ R3100V(88) /888/ R38100V 66.7V22888i 2 = i3=10

13、0V×1= 8.33mA( 2 +8 ×82)k8 + 8(b) ： 当R 时，则u28100V 80V28i 2100V10mA(2 8)ki 30( c) ：当R = 0时，则u2 = 0 i 2 0i 3100V50mA2k2-4解：习题 2-4 解图习题 2 - 4图(a)：用“外加电压法”求解，由习题 2 - 4解图（ a）得U3I2I 13I 2(IUU) 5I24即U10 I则RabU10I10II习题 2 - 4图（ b) ：用“外加电压法”求解，由习题 2 - 4解图（ b）得u1uii1 i2u0.5u1 uu0.5u u51050.2u 0.05u 0

14、.25u10则Rabuu4i0.25u2-5解：习题 2-5 解图由习题 2 - 5图(a)中的有伴受控电流源变换如习题 2 - 5解图 (b)所示有伴受控电压源。先用“外加电压法”求习题 2 - 5解图（ a）中 Ra'b' ,如习题 2 - 5解图 (b)所示，得I' I'1 I'2U 'U '99 103I 'U 'U '99 103I'100(10010)10 310011010311010 3即11I ' 1031.1 103U 'U '1.1103U '则U &#

15、39;10I '10Ra'b 'I 'I '由习题 2 - 5解图(a)得Rab25Ra'b'2510352-6解：应用 Y-等效变换，将习题 2-6 图中的三个 2电阻的 Y 形联结变换为三个 6电阻的形联结，如习题 2-6 解图所示。习题 2-6 解图则(3/ 6)(6/ 6)(6/6)Rab(6 / 6)1.5(3/ 6)（6 / 6）uab Rab 10A 1.510A 15V2-7解：将习题 2 - 7图中的三个 10 、10 、5 电阻的三角形联结等效 变换为星形联结，如习题 2 - 7解图所示，其中习题 2-7 解图R101

16、010410105R20105210105R30105210105则I110 V(62)4(44) /( 6 2)2(4462)10V80.5A(442)16I 2I 10.5AU4I 12I 2(4 0.520.5)V1V2-8 解：将习题 2-8 图等效为习题 2-8 解图，变换步骤如图（a）(e)所示，由图（ e）得ui33则 VARu3i9（e）习题 2-8 解图2-9解：习题 2-9 解图将习题 2-9 图等效为习题 2-9 解图，得i1128i132i1(22)则i13Auab8i1 2i18(3) 2(3)V 18V2-10解：将习题 2-10 图等效为习题 2-10 解图，变换

17、步骤如图（ a）(b)所示， (习题 2-10 图中与 50V 电压源并联的 10A 电流源和 30电阻及与 5A 电流源串联的 10V 电压源，对外电路而言均为多余元件 )，由图（ b）得I30( 55)A320A 4A(30 20)353习题 2-10 解图2-11解：习题 2-11 解图由习题 2-11 解图，利用 KCL 列出节点 1 的电流方程和利用KVL 列出回路L 的电压方程各一个，即I 1I 2201.5I1I 210解得I 11.2AI 211.5I1(11.5 1.2)A0.8A2-12解：标出各支路电流参考方向如习题2-12 解图所示。习题 2-12 解图由习题 2-12

18、 解图，利用 KCL 列出独立节点电流方程3 个（选取 1、2、3 为独立节点），即I 1I 2I 30I 3I 4I 50I 1I 4I 60由习题 2-12 解图，利用 KVL 列出独立回路 L1 、 2、 3 电压方程（选回路LL绕行方向为顺时针方向） ，即20I 110I 320I 41020 020I 210I310I 520020I 410I520I 61002-13 解：习题 2-13 解图各支流电流参考方向如习题2-13 解图所示。利用 KCL 和 KVL 列出独立节点电流方程和列出独立回路电压方程如下：i1i2i30i2i4i50i3i4i1 0R1 i1R2i 2R5 i5

19、0- R2 i2R3i 3R4 i4us 02-14解：在习题 2-14 解图所示电路中，选取如图所示参考方向的三个网孔电流，设定网孔绕行方向与网孔电流相同，利用 KVL 列出三个网孔电压方程为习题 2-14 解图(12)im12i m 2im 3 72i m1(32)i m23i m312im13im2(1 34)im39解得i m12Ai m 21Ai m 3 1Ai1i m1i m2 2(1)A3Auab2i1 3(233)V3V2-15解：各支流电流和各网孔电流如习题2-15 解图所示。由于 i m32 A，故只需列两个网孔电压方程求解网孔电流im1 、i m2。设 i4 支路的习题

20、2-15 解图2A无伴电流源的端电压为 。列出两个网孔的电压方程为：u(20 20)i m120i m 3u20im 220i m3u50即40im1202u20i m 2202u50对 i4 支路的 2A 无伴电流源列辅助方程为i m1i m22联立求解上述三个方程得i m11.5Aim 23.5A则i12Ai2im11.5Ai3i m1i m 3( 1.5)2A0.5Ai 42Ai 5i m2im 3 ( 3.5) 2 A 1.5Ai6i m23.5A2-16解：习题 2-16 解图由习题 2-16 解图列出网孔电压方程为(4 6)I m14I m 210U 2- 4I m1(24 8)I

21、 m 2 8I m3108I m 2(810) I m310U 2U 24( I m 2I m1 )联立上述方程解得I m 30（ I m130 A,I m225A）2323U 010I m3 02-17解：习题 2-17 解图由习题 2-17 解图列出网孔电压方程为(13) I m13I m2I m353I m1(35 4)I m25I m30I m30 .1UU5( I m2 - Im3)联立上述方程解得I m2135 A282而U5 (I m2 - I m3 )5( I m2 - 0.1U )故U10 I m2 （ 10135）V1.6V332822-18 解：习题 2-18 解图选取节

22、点 0 为参考节点，节点 1、2 分别与节点 0 之间的电压 UN1、UN2 为求解变量，对习题2-8解图列节点方程为111(1+1)UN1 -1UN2 = 211 1- 1UN1 +(1+1)UN2 = 3联立上述方程解得U N17U N 28= V= V33则U 17U 21U 38= V= - V= V3332-19解：习题 2-19 解图需将有伴电压源等效为有伴电流源（其过程省略） ，由习题 2-19 解图列出节点方程为(11)U N621008100解得U N15.26V则iU N15.26A1.91 A882-20解：由习题 2-20 解图列出节点方程为习题 2-20 解图(11)

23、ua1 ub225511135 ua( 53)ub32联立上述方程解得ua13 Vub9 V510uabua ub13(9)V 3.5V5102-21解：习题 2-21 解图设 2V 无伴电压源支路电流为I, 由习题 2-21 解图列出节点方程为(11 )U11U 0I10.51111I()U 2U 0 1111U 05VU 1U 22联立上述方程解得U13VU21V2-22解：由习题 2-22 解图列出节点方程为( 11)U104I25525I10 U25联立上述方程解得U5VI0.2A习题 2-22 解图2-23解：习题 2-23 解图由习题 2-23 解图列出节点方程为( 11 )uN

24、11 uN21 u N4is1i s22i1R1R4R1R41 uN 1( 111 )uN 21 u N 35u1R1R1R2R5R2R21uN 211115u1us1is 2R2(R3)uN3uN 4R2R3R2R6R31uN11111i s1us1us2R4u N3()uN4R3R7R3R3 R4R7u1uN2i1uN1uN2R12-24解：习题 2-24 解图运用节点电压法求解，由习题2-24 解图列出节点方程为(11)U11 U2IS1221 U 1( 1 11 )U21 U 30221221 U 2 1112)U 32222(1U 2U 00联立上述方程解得U11.5V则2-25解：

25、习题 2-25 解图12V 电压源单独作用时的电路如习题2-25 解图（ a）所示，求得U 0'124)34V 2V63/(23 (24)4A 电流源单独作用时的电路如习题2-25 解图（ b）所示，求得U0'' 43/ 64)4V4V(3/ 6)(2U 0U 0'U 0''2(4) V2V2-26 解：习题2-26图利用齐性定理，可知响应与激励成正比，则U0 的变化值(360 300)V30k30k10 V U 030 (10 30) k 60 (30 / 40)k2-27解：习题 2-27图由齐性定理和叠加定理可知I Ak1U Sk 2 I

26、S代入已知条件，得410k12k265k14k2解得k12k2201515当 U S15VI S3A时，则I Ak1U Sk2 I S 215203A 6A2-281515解：3A 电流源单独作用时的电路如习题2-28 解图（ a）所示，利用节点电压法求解 u0' 有(11)u11 u0习题 2-28 解图3''511111u0'u1' ()u0'1166解得u0'5V8V 电压源单独作用时的电路如习题2-28 解图（ b）所示，利用节点电压法求解 u0 ' ' ，有(11 )u0 ''8u0 '&

27、#39;56166解得u0 ' '2.67Vu0u0 ' u0 ' '(52.67) V7.67V2-29解：由题意知uoc18V而1.8A18V( Req9)得Req1戴维宁等效电路如习题2-29 解图所示。习题 2-29 解图2-30解：习题2-30图由习题 2-30 图（ a）得U oc10 VI sc3AU则ReqIocsc10V3A3.332-31解：习题 2-31 解图习题 2-31 图（ a）：由该图所示电路求得U oc U ab9V2A63V6V由习题 2-31 解图（ a1）得Req (610)16习题 2-31 图（ a）所示电路的戴维宁等效电路如习题2-31 解图（ a2）所示。习题 2-31 解图习题 2-31 图（ b）：利用节点电压法求Uoc，由习题 2-31 解图 (b1)列节点方程(11)U11U oc341111118U 1 (66)U oc116联立上述方程解得U oc7V由习题 2-31 解图 (b2)得Req(14) / 6 / 61.875习题