电路分析课后习题答案第一章(20220216064107)

1、第一章习题1.1题1.1图示一段电路N，电流、电压参考方向如图所标。 假设t右时itj 1A，utj 3V，求t b时N吸收的功率PNt1i(t)土 sit.Nu(t)-求tt2时N产生的功率PNt2假设 t t2 时i(t2)1A，u(t2) 4V，解：(1) Pn(G U(t1)i(t1)3 1 3W(2) PN(t2)u(t2)i(t2)41 4W2A1.2题1.2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，直流电压表读数为5V，N吸收的功率为10W,求电流I。解：,P 10IV 51.3题1.3图示一个3A的理想电流源与不同的外电路相接，求3A电流

2、源三种情况下供出的功率。US 18 3 3 1290V(a)pl；R322 18W电流源输出功率(b)pIV3515W电流源输出功率(c)pIsV31030W电流源吸收功率1.4题1.4图示某电路的局部电路，各的电流及元件值已标出在图中,求 I、Us、R。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：l=-14A+15A=1AR 15 1 12 3141.5可等效为如以下图等效电路。有：1I154匹A4 421R448可得：RU287I U15 28R2 81.5题1.5图示电路，U=28V，求

3、电阻R 解：根据电源等效，从电阻 R两端1.6求题1.6图示各电路的开路电压12Q(c)(a)(b)解:(a)U OC20V 10A 530V可得:可得:(b)(c)开路时,U OC开路时,U OC流过8Q电阻的电流为流过6Q电阻的电流为2 6 1 8 4V8Q电阻的电压为2Q电阻的电压为8V 2V 10V0V918 91818 91A2A20812 85A 210V+ 16V1.7求题1.7图示各电路的电流+|U=6V10V(b)1Q(c)1A(d)+ -20V2 Q解：(a)(b)6 2I4A220 16 10 2A(c)2 1将电压源等效为电流源，如右图示显然 I 01 Q(d)电压源供

4、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 1A 1A3/6 12/63旦3 6312 '2A1A1.8求题1.8图示各电路的电压U。+U6V O2Q1Q2 Q1 Q(c)(b)解: (a)U 1A 3 2V1V(b) 9V电源供出的电流为913/(2:4U (9 3)4V(c)可得4) 3A+9V 0)根据分压关系，与电压源负极相连 相连1Q电阻的电压为2V,故得：2Q电阻的电压为4V,与电压源负极4V 2V 2V1.9题1.9图示各电路，求:(1)2Q4 Q+图(a)中电流源Is产生功率Ps0图(b)中电流源U s产生功率PsU=2V

5、-5A 1030V20V解:(1)电流源Is两端的电压为:可得Ps 20V 5A 100W 通过4Q电阻的电流为1A, 3Q电阻上的电压为6V,电压源供出的电流 为 2A+1A=3A 故得：Ps 32 (2 3/6 1) 45W1.10求题1.10图示各电路中的电流I解：(a)两个50Q电阻并联为10Q，可得：,30 c AI2A10 5(b) I11551(4 4/4)/(6/6)5115 23A,51 I1126157A251I1 1544 4I4 I3&4A可得:I I2 I41.25A25Q, 30Q电阻与6Q电阻并联为5Q, 60Q 电阻与20Q电阻并联为15Q;然后25Q电

6、阻与5Q电阻串联再与15Q电阻并联 得等效电阻i16Q+10V+ 10i1 -14Q3AI12Q4Q2I11.11题1.11图示含受控源电路，求:(1) 图(a)中电压u。Pr。(2) 图(b)中2Q电阻上消耗的功率(b)解：(1)根据KVL可列两个方程:10 6i1 u 10i14(i15)10 6i1由第二个方程可解得i1 1A代入第一个方程可得:u 106i110i126V根据KCL有I1 3A (2I1 I1R)/4 3A可得:PrR11222 318W那么可列两个方程：112&R21261R1R2联解方程可得：R12R,41.12题1.12图示直流电路，电压表读数为 30V，

7、忽略电压表、电流表 内阻影响。问：(1) 电流表的读数为多少？并标明电流表的极性。(2) 电压源Us产生的功率FS ?解： 流过电压表相并联的30KQ电阻的电流为：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10K Q电阻端为正。(2) 32K Q和8K Q串联两端的电压为30V+1mA*10K Q =40V其电阻串联支路的电流为：40V/(32K Q +8K Q )=1mA电压源支路的电流为：1mA+1mA=2mA可得：Fs 1mA 1 mA(40 K40 k ) 2mA 2mA 30 k 200mW1.13题1.13图示电路，Is 3A , Uab 6V

8、 ,且R与R?消耗功率之比 为1:2,求R1与R2。解：流过R1和R2支路的电流为3A-6V/3 Q =1A1.14 题 1.14图示电路为电脑加法原理电路，Us1 12V，Us2 6V，R 9K，R2 3K ，R3 2K，R44K ，求ab两端的开路电压Uab。解:电源Us1回路的电流为:I1U S1121mAU S2U S1电源Us2回路的电流为:U S261mA2 4可得:UabI1R2I2R31 3 1 2 1V1.15题1.15图示电路，当(1)开关S翻开时，求电压Uab开关S闭合时，求电流lab2K Qa4K QmA解：(1)电源供出电流为:根据分流，流过4K Q电阻的电流为:流过

9、1K Q电阻的电流为:1215(21) /(24)415315八mA43 61215630八mA43 6121.2可得:15Uab巨4 30 12.5/12(2)开关S闭合时,电源供出电流为:1.212(2 / 2)(1/4)4 mA根据分流，流过2K Q电阻的电流为:可得:流过4K Q电阻的电流为:22 214 12mA0.8mAI ab 2 0.8 1.2mA2Q廿5 Q () 6VI °-I、电位Ua及电源Us之值。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 15 6 1V2A回路是独立的，所以得：US 2 (1 2 3)12V(b)

10、b3Q(e)解：(a) Rab (3 6) 10/64(b) Rab(3/ 6) (3/ 6)/ 42(c) Rab (20 / 20) 20/ 60 /20 10(d) Rab 1/2/3/60.5(e) Rab 3/ 3/ 3 1f) Rab 4/123/651.18将题1.18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。解: (a)(b)(c)(d)开路电压为: 短路电流为: 开路电压为: 短路电流为: 开路电压为: 短路电流为: 开路电压为: 短路电流为:UIUIUIUI5 55/55 10 15VR1A10/51 3A666610 6 60V 6/106.6A5 1

11、0 40V 10/5 8A等效电阻为：等效电阻为：等效电阻为：等效电阻为:等效电阻为:等效电阻为:等效电阻为：5R 5R 5RRRR 5101051.19 假设题1.19图(a)中电流1=0,求电阻R解:假设题1.19图(b)中U1R(1)由于1=0，那么有:14V求电源U S。+Us()3Q2 Q-11A+i+U1(b)O 10V解得:由回路电流，可列方程为:Us U1U1 10根据分压关系，8Q电阻上的电压为:将U114V代入，解得： US 20V1.20题1.20图示电路，求电流I3解：电源供出的总电流为：10A24 2£(2 8/ 8)/(24/4)2.4U824型2 8/8

12、16V4 Q电阻上的电压为:U4244/42 4/412V可得:I3U8U445A1.21题1.21图示电路，求Ua、Ub及is电流源产生的功率Ps 解： Ua (2 mA 0.5mA) 6k9vU 12 U由b点列电流方程：W匕匕26 2可解得：Ub 6V得：FS (Ua Ub) 2mA 3v 2mA 6mW1.22 求题1.22图(a)电路中的电流i 求题1.22图(b)电路中开路电压Uoc。 求题1.22图(c)电路中受控源吸收的功率P。8V-.' +4Q2i6V Q+oU ocU12Q 3V2Upri13 Q->-1=1+()12V 2Q0.5i1解：(1)列回路电压方程

13、，有:(4 8)i 2i解得:i 1A列电压方程，有:U oc6 U1 U12U1消去U1,可得:U oc5V(3)流过2 Q电阻的电流为:i10.5i11.5i1而从回路可知:12 3i11.5i1可得:i12A那么得:P 0.5i1 (2 1.5i1)6W1.23 (1)题1.23图(a)电路，R2，R3R4 1 ，求电(2)题1.23图(b)电路，电阻上消耗功率Pr 50W，求电阻R。(b)解:可知：(a)从a点对受控源局部进行电压源等效如以下图:KiliR2 R3 R43R (R3 RO/R2得:9 KiR R9 -i 27 i27 I3i对受控源局部进行电源变换如以下图:K=2/33

14、A解得：(b)并有根据电流分流可得:I (10 2I) 63 R 6解得：I 60R 10又有：PR i2R代入1整理得方程:2R 52R 1000解一元二次方程:b .'b2 4ac 52522 4 1002a252 4821 ab+5V()5V O3Q5V 5AC)3V G6Q 4 Q12Q(b)a6Q+°US3Q解:(1)由于ab开路，所以1Q支路电流为零。那么有：6Uac (5 5)5 1V、丿4 6可得：UabUac533Vd+c得:R 501.24 (1)求题1.24图(a)电路中的开路电压Uab。 题1.24图(b)中lab 1 A，求电压源Us由于ab等电位，

15、电源供出的电流为:.UsUs1014 (6/12)6/3)根据分流有：Us 12Us 31lab 1A10 12 610 3 6ab解得：US 30V1.25 题1.25图示电路，U 3V，求电阻R。 解：对电流源变换为电压源，其源电压为1mA*2K Q =2V,其内阻为 2K Q。列KVL方程，有1 f1mA2 U 4h 0得 J -e710 U 4I20 得 丨2丨11I2 4K Q11+12K Q uR+()10V4_l-2K Q4有:U R(h I2)得:R= =2KI1 I2I2 ? R又为何值时I1、I2中一个R1.26 题1.26图示电路，问R为何值时I1 电流为零？并指出哪一个

16、电流为零。解：(1)根据KVL定律可列两个方程212(11 I2)R 10VI1 (I1 I2)R 6V当I1 I2时，上面两个方程变为:2I1 2I1R 10I1 2I1R 6消去丨1，可得：R 0.25当I2为零，那么方程变为：I1R 10和I1 I1R 6消去I1，得R 0.4此时电阻为负当I1为零，那么方程变为： 212 I2R 10和I2R 6消去I1，得R 31.27题1.27图示电路，当ab开路时求开路电压u;当ab短路时求电流i解：1 ab开路时，i为零，那么受控源压源形式，那么有：u 0.5u 4 5 2 44Q解得： u 3V 当ab短路时，u为零，那么受控源0.5u为开路，对节点b列KCL方程，有:-o+ 0.5uO 5V-v +2i e解得:2 口4i 0.5A* a+ -u；b& 6K，求输出电压uo。解:对于理想运放，i i0，u u因而有：R2uu121.28题1.28图示含理想运放的电路，