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1、哈尔滨理工大学电路19章习题答案哈尔滨理工大学电路19章习题答案42/42哈尔滨理工大学电路19章习题答案第一章(电路模型和定律)习题解答一、选择题1KVL和KCL不合用于D。A集总参数线性电路;B集总参数非线性电路;C集总参数时变电路;D散布参数电路2图11所示电路中,外电路未知,则u和i分别为D。AuuS,i0;BuuS,i未知;CuuS,i0;DuuS,i未知3图12所示电路中,外电路未知,则u和i分别为D。Au,iiS;Bu,iiS;Cu未知,iiS;Du未知,iiS4在图13所示的电路中,依据“节点是三条或三条以上支路的联接点”的定义,该电路的总节点个数为A5个;A。B8个;C6个;

2、D7个5在图14所示电路中,电流源发出的功率为C。A45W;B27W;C27W;D51W二、填空题1答:在图15所示各段电路中,图图B中的电流、电压的参照方向是非关系联参照方向;图D中电流、电压的参照方向是A中电流、电压的参照方向是关系参照方向;参照方向;图C中电流、电压的参照方向是关非关系参照方向。2答:图16所示电路中的u和i对元件A而言是非关系参照方向;对元件B而言是关系参照方向。3答:在图17所示的四段电路中,A、B中的电压和电流为关系参照方向,C、D中的电压和电流为非关系参照方向。4答:电路如图18所示。假如R10,则U10V,I9A;假如R1,则U10V,I0A。5答:在图19(a

3、)所示的电路中,当R10时,u250V,i25A;当R5时,50V,i210A19(b)=10u2200V,u2所示的电路中,当R时,。在图i220A;当R5时,u2100V,i220A。三、计算题1试求图17所示各段电路汲取或发出的功率。解:PAui212W(汲取);PBui(2)(2)4W(汲取)PCui212W(发出);PDui(2)(2)4W(发出)2电路如图110所示。求:(1)图(a)中电压源发出的功率和电阻汲取的功率;(2)图(b)中电压源、电流源及电阻发出的功率。解:(a)由电路图可知u20(V);iu4(A)5关于电压源,u和i为非关系参照方向,所以电压源发出的功率为puui

4、(20)(4)80(W)关于电阻,u和i为关系参照方向,所以电阻汲取的功率为pRui(20)(4)80(W)(b)由电路图可知u20(V);u4(A)i1i10i114(A)5由KCL得于是电压源发出的功率为puui280(W)电阻发出的功率为pRui180(W)电流源发出的功率为pi10u200(W)3计算图111所示电路中的U1,U2,U3,I1,I2。解:电路为直流电路,所以电容、电感分别相当于开路和短路,即I10,U30由KCL得:25I3I10,I3I2I10解之得I33(A),I23(A)由欧姆定律得:U110I330(V)依据KVL得:U2U3U1200,即U210(V)4已知图

5、112所示电路中的uscos(t)V,计算图中所有的未知电流和电压及受控电源发出的功率。解:i1us3us0.4cos(t)(A);u25i12cos(t)(V)5u3u33us3cos(t)(V);i20.6cos(t)(A)5i5i2i11cos(t)(A);i45i1i53cos(t)(A)i7uscos(t)(A);ii1i70.6cos(t)(A)1受控电压源和受控电流源发出的功率分别为:pVCVS3usi49cos2(t)(W),pCCCSui6cos2(t)(W)3s515计算图113所示电路中所有未知的电压和电流。解:I65151(A);I3151054(A)105I2I331

6、(A);I1I6I22(A)I45.(A);I5I3I6I44.5(A)0510U25I320(V);U1U2525(V)U310I610(V)第二章(电阻电路的等效变换)习题解答一、选择题1在图21所示电路中,电压源发出的功率为B。A4W;B3W;C3W;D4W2在图22所示电路中,电阻R2增添时,电流I将A。A增添;B减小;C不变;D不可以确立3在图23所示电路中,I1=D。1.52A0.5A;B1CA;DAA;4关于图24所示电路,就外特色而言,则D。ACa、b等效;Ba、d等效;a、b、c、d均等效;Db、c等效5在图25所示电路中,N为纯电阻网络,关于此电路,有C。AUS、IS都发出

7、功率;BUS、IS都汲取功率;CIS发出功率,US不用然;DUS发出功率,IS不用然二、填空题1图26(a)所示电路与图26(b)所示电路等效,则在图中,US6V,R2。26(b)所示电路2图27(a)所示电路与图27(b)所示电路等效,则在图27(b)所示电路中,IS1A,R2。3在图28所示电路中,输入电阻Rab2。4在图29所示电路中,受控源发出的功率是30W。5在图210所示电路中,2A电流源汲取的功率是20W。三、计算题1关于图211所示电路,试求:1)电压U1、U2;2)各电源的功率,并指出是汲取仍是发出。解:U12V,U23(1)3VP2V()26W(发出),2111W,发出W)

8、P1A(2U2)11W(汲取2计算图212所示电路中的电流I。解:将图212源和3电阻的并联用路如图212(a)。所示电路中112V电压源和电阻和2电阻的串联用33电阻的串联等效,可得图的电阻等效,将4A电流212所示电路的等效电再将图212(a)所示电路做以下的等效变换:在图212(f)所示的电路中,虚线框内的部分为一电桥。此电桥各条臂上的电阻相等,电桥处于均衡状态,5电阻两头的电压为0,此中的电流也为0,此时与5电阻相连的两个节点可视为开路,所以图212(f)所示的电路可等效成图212(g)所示的电路。依据图212(g),有10105AI152.152.515153计算图213所示电路的等

9、效电阻R。解:将图213中Y连结的三个2的电阻等效变换为图213(a)中连结的三个6的电阻,则R6/6/(66126)6/6/72.1661264在图214所示电路中,已知100V电压源发出的功率为100W,试求电路图中的电流I及电压U。解:P1001A,U1002016020VI100UI。5求图215所示电路中的电流243A,I23解:I11.5A44/46/32I3331A,II2I30.5A36I和电压U。6求图216所示电路中的电流20解:I110202mA,I21mA(32)201031032103II1I23mA,UI12016V7求图217所示电路中电流I。解:对图217所示电

10、路左侧的网孔列基尔霍夫电压方程,得2I3I14I由KCL得I1I5联立以上两式解得I3A8试求图218所示10A电流源的端电压U及其发出的功率。解:对右侧的网孔应用KVL,得U21011018V而P10AU10180W9求图219中所示的电压U2。解:由KVL得U221(32I1),其余I12U23V1A,所以10在图220所示电路中,求受控源发出的功率。2解:由KVL得U1933V,而U2U1530V,36P2U12U130180W第三章(电阻电路的一般分析)习题解答一、选择题1图31所示电路中Uab9V,电流IB。A1A;B1A;C0A;D3A2图32所示电路中,节点1的自电导G11=C。

11、AG1G2G3G4G5;BG1G2G3G4;CG3G1G2;DG3G4G1G2G4G2G5G2G1G13图33所示电路中,增大AUA增大,UB增大;CUA不变,UB减小;G1,将致使C。BUA减小,UB减小;DUA不变,UB增大4关于图34所示电路,正确的方程是D。AR1I1Us1;BI3I1I2;CR2I2R3I3Us2;DR3I3R1I1Us15图35所示电路中,对应回路1的正确的方程是A。AIL1Is1;B(R1R2)IL1R2IL2UsC(R1R2)IL1R2IL2Us;D(R1R2)IL1R2IL2R3IL3Us二、填空题1在图36所示电路中,I4A,U4V。32在图37所示电路中,

12、I11A,I226A。993在图38所示电路Us3.4V。4在图39所示电路中,电压源发出功率0W,电流源发出功率32W。nRIs5在图310所示电路中,Is1Is2IsnIs,则负载电流IL。RnRL三、计算题1试用节点电压法求图311所示电路中的I1、U2、U3。解:由节点电压法得Un14V,由欧姆定律得U122V。所以U2Un1U6V,U3Un112U0,Un12U24AI122试用节点电压法求图312所示电路中的I。解:图312所示电路的节点电压方程为Un11Un11(1)Un221Un121)Un3(12443联立以上三式解得:Un11V,Un22V,Un33V而Un1Un31AI4

13、3试用回路电流法求图313所示电路中的I及U。解:以图313所示电路中的两个网孔作为独立回路,则其回路电流方程为:(25)IL15IL25;IL21由此两式解得:IL10,IL21A而IIL1IL21A,U2I5I7V4试列出图314所示电路中的节点电压方程、回路电流方程。解:节点电压方程为:(0.510.5Un20.5Un360.5)Un1260.5Un1(0.50.5)Un20.5Un30.50.5Un10.5Un2(0.50.5)Un3262回路电流方程为:(222)IL12IL2(22)IL36IL20.5IL325试列出图315所示电路中的节点电压方程、网孔电流方程。解:节点电压方程

14、为1111Us1Us2(R2)Un1R3Un2R2R1R3R11Un1(111)Un2rmI1R3R3R4R5R5Us1Un1I1R1网孔电流方程为:(R1R2)Im1R2Im2Us1Us2R2Im1(R2R3R4)Im2R4Im3Us2R4Im2(R4R5)Im3rmI1Im1I16选一适合方法求图316(a)所示电路中的电流I。由图解:依据电源等效变换将图316(c)得316(a)挨次等效变换为图316(b)、图316(c)。(50.2)I5U10而U0.2I由此解得:1050IA4.2217列出图317所示电路的回路电流方程,并求为什么值时电路无解。解:回路电流方程为:(1040)IL1

15、40IL2840IL1(4050)IL2U40(IL2IL1)U从以上三式中消去U后,有50IL140IL2840(1)IL1(4090)IL20由克莱姆法例可知上述方程组无解的条件是50(4090)(40)40(1)0由此解得7.258计算图318所示电路中的I4、U1。解:由图318可列出节点电压方程和增补方程(11)Un13I4132U1113Un11I41U13I4Un1联立以上三式解得I43A,U11V9求图319所示电路中各电源发出或汲取的功率。解:由图319可列出节点电压方程和增补方程1120()Un10.5U422U20Un1联立以上两式解得Un116V,U4V。而U2A,于是

16、:I220I40W(发出);P0.5UUn10.5U32W(发出)P20V10试用节点法求图320所示电路中的电流I。解:节点电压方程和增补方程为(12)Un12Un2IUn210Un2Un35I,Un3Un15由以上四式解得I5A。第四章(电路定律)习题解答一、选择题1受控源是不一样样于独立源的一类电源,它a是;b不是b一种激励。2以下电路定理、定律中,仅能用于线性电路的有b、d。aKVL和KCL;b叠加定理;c代替定理;d戴维南定理和诺顿定理3甲乙两同学对图41所示电路应用代替定理求电流I。甲画了图42(a)电路,乙画了图42(b)电路,今后他们以为图42(b)图是不可以行的,其原由是A。

17、A不知足“置换前后电路应拥有独一解”这一条件;B电路中不存在电阻;C电流等于零了;D电流等于无量大了4图43所示电路的诺顿等效电路如图44,则Is、Geq分别为A。34033A1A,S;B1A,S;C2A,S;2A,S40340105图45(a)所示电路的端口特色如图45(b),其戴维南等效电路如图45(c),则uoc、Ri分别为D。A20V,20;B20V,20;C20V,20;D10V,10二、填空题1线性一端口电路N如图46所示。当R0时,i5A;当R时u10V。假如R5,则u50V,i10A。77解:依据题意可知,一端口电路N的开路电压为10V,戴维南等效电阻为2。所以,当R5时105

18、01010u5V,i5A257272图47所示电路中,N为线性电路,且R10。当us0,is0时,u5V;当is2A,us0时,u8V;当is0,us10V时,u6V。那么,当is6A,us4V时,i1.44A。解:N为线性电路,且us和is都等于0时,u5V,所以N中含有独立电源,依据叠加定理,有uausbis5(式中的a、b为待定常数)将给定条件代入,可得:2b58,10a56从以上两式解得:b1.5,a0.1于是u0.1us1.5is5将is6A,us4V代入上式得u14.4V,iu1.44AR0,Req3R。3图48(a)所示电路的戴维南等效电路如图48(b),那么Us解:a、b两点开

19、路时i0,i10,所以UsuRiRi10在a、b两头加一电压u并注意到i10.5i,则uRi1RiRi12Ri13Ri1Requ由此可得3R449ai149bUs,Req10。50V图()所示电路的戴维南等效电路如图(),则5在图410(a)所示的电路中,u2410i(i的单位用安培时,u的单位为伏特),其戴维南等效电路如图410(b),则us24V,R010。解:当i0时,u为开路电压,且us和u的参照方向相反,所以us24V。当u0时,i2.4A,此电流为短路电流且关于N而言开路电压和短路电流为非关系参照方向,所以usR010i三、计算题1用叠加定理计算图411所示电路中的u。解:将图41

20、1中的电源分红两组,电压源为一组,电流源为一组,分别如图411(a)和图411(b)所示。由图411(a)可得10105Vu1010由图417(b)可得u(510)101025V1010而uuu20V2用叠加定理计算图412所示电路中的i。解:将图412分解成图412(a)和图412(b),用叠加定理计算。在图412(a)中,有10i105i10由此可得i1A在图412(b)中,有610i10(i4i3)0由此可得i0.5A1A而iii33电路如图413所示。当开关和1接通时,I5A;当开关和2接通时,I6A。计算开关和3接通时的I。解:三个源的源用量U表示,且其参照方向和5V源源的参照方向一

21、致,有Ik1Uk2将U10V,I5A代入得10k1k25将U10V,I6A代入得10k1k26立、两式,解得k11,k211220即I1U11202再将U5V代入式得I21A40,is0,u0;若us4路如414所示(N性路)。若us10V,is5A,u8V;若us5V,is10A,u6V。求us5V,is5Au的。解:uk1usk2isk3由us0,is0,u0得:k30由us10V,is5A,u8V得:10k15k28由us5V,is10A,u6V得:5k110k26由、两式解得:k12k24,15243uis即us31514V将us5V,is5A代入得:u35求415所示路的戴南等效路和

22、等效路。解:设图415所示电路的戴维南和诺顿等效电路分别如图415(b)和图415(c)。图415最左侧的支路可等效为2A的电流源,所以图415的电路可以等效为图415(a)所示的电路。对图415(a)所示的电路列节点电压方程,有1Un12210510V5即Un1而一端口电路的开路电压和其戴维南等效电阻分别为:Uab(oc)Un15220V,Req10将图415(b)等效变换为图415(c)得:Is2A,Geq0.1S6求图416所示电路的戴维南等效电路和诺顿等效电路。解:将图416中三角形连结的三个12的电阻等效变换为星型连结的电阻,则其等效电路如图416(a)。设其戴维南等效电路和诺顿等效

23、电路分别如图416(b)和图416(c),则UsUab(oc)20292V,Req18将图416(b)等效变换为图416(c),得Is1A,Geq1S9187电路如图417所示(N为线性电路),R的值可变。当R10,可获取最大功率,且此最大功率为10W。求N的等效电路。解:图417(a)为图417的等效电路。因为RReq时R获取最大功率,所以有Req10Us210及20V4R由此解得Us8电路如图418所示,R为什么值时可获取最大功率并求此功率。解:将图418的电路用图418(a)的电路等效。在图418(求Us时,a、b两点开路)中,选节点4为参照节点可列出节点电压方程:Un181Un1(11

24、)Un2I10102012IUn38Un3Un220联立以上四个可解得Un3232V11144V,40而UsUab(oc)8Un3Req401111时可获取最大功率,此最大功率值为所以可知,R11Us211.78WPmax4R9求图419所示电路的戴维南等效电路。解:按图419的电路(a、b两头开路)列出节点电压方程为1111)un1(11328(810510)un2885(11)un1(11)un284i1105105un1un2i11016V,64V联立以上三式可解得un1un277而i2un1un216A,57144Vusuab(oc)5i2un27将图419中的独立源置零可得图419(

25、a)所示的电路。由此电路图可见i1ucd5ucd105105224105i2ucd10ucd105105114105依据KCL得i(i1i24i1)7ucd2216而uucd5i2ucd11u32Reqi710求图420(a)、图420(b)、图420(c)、图420(d)所示电路的戴维南等效电路。解:设图420(a)、420(b)、420(c)、420(d)的戴维南等效电路为图4。图420(a)中3A电流源、10V电压源、8电阻并联后和5A的电流源串联,此段电路等效于5A的电流源。当a、b两头开路时,i2A,所以us10V将图20(a)中的独立源置零后,显然可见Req5在图20(b)的电路中

26、,计算a、b两头的开路电压可采纳叠加定理。将所有电压源作为一组,将所有电流源作为另一组。当所有电压源作用,电流源不作用时uab(oc)0;当所有电压源不作用,电流源独自作用时uab(oc)0所以usuab(oc)uab(oc)uab(oc)0将所有电源置零,简单求得Req(24)/(24)3关于图20(c)的电路,因为此中不含独立电源,所以其开路电压uab(oc)等于0,即usuab(oc)0在图20(c)的电路的a、b之间加一电压u,相应各支路的电流如图22。由图422可得iu,i1u2i4u,i2i1i13u1052550u50所以Req13i2将图420(d)的电路等效变换为图423的电

27、路,(注意:i1i)由此电路可见,当a、b两头开路时,有8i52i4i22i10,即i5A40V9而uab(oc)8i9将a、b两头短路时,i0,受控电压源的源电压等于0,相当于短路,所以iab10210A57所以Req一、选择题uab(oc)28iab9第七章(一阶电路)习题解答1因为线性电路拥有叠加性,所以C。A电路的全响应与激励成正比;B响应的暂态重量与激励成正比;C电路的零状态响应与激励成正比;D初始值与激励成正比2动向电路在换路后出现过渡过程的原由是A。A储能元件中的能量不可以跃变;B电路的构造或参数发生变化;C电路有独立电源存在;D电路中有开关元件存在3图71所示电路中的时间常数为

28、C。图7-1C1C2;BR2C1C2;A(R1R2)C2C1C2C1CR2(C1C2);D(R1R2)(C1C2)解:图71中C1和C2并联的等效电容为C1C2,而将两个电容摘除后,余下一端口电路的戴维南等效电阻为R2,所以此电路的时间常数为R2(C1C2)。图72所示电路中,换路后时间常数最大的电路是A。图7-2解:图72(A)、(B)、(C)、(D)所示四个电路中的等效电感Leq分别为L1L22M、L1L2、L1L22M和L1L22M。t0时,将图62(A)、(B)、(C)、(D)中的电感摘除后所得一端口电路的戴维南等效电阻Req分别为R2、R2、R2和R1R2。因为RL电路的时间常数等于

29、Leq,所以图72(A)所示电路的时间常数最大。Req5RC一阶电路的全响应uc(106e10t)V,若初始状态不变而输入增添一倍,则全响应uc变成D。A2012eC1012et10t;B206e10t;2016e10tt解:由求解一阶电路的三因素法ucuc()uc(0)uc()e可知在原电路中uc()10V,uc(0)4V。当初始状态不变而输入增添一倍时,有uc20420e10t(2016e10t)V二、填空题1换路前电路已处于稳态,已知Us110V,Us21V,C10.6F,C20.4F。t0时,开关由a掷向b,则图73所示电路在换路后瞬时的电容电压uc1(0)6.4V,uc2(0)6.4

30、V。图7-3解:由t0刻路得:uc1(0)Us110V,uc2(0)Us21V路后,容C1,C2组成容的回路(两容并),容生迫,此由荷守恒原理求解路后瞬刻的容。由KVL得:uc1(0)uc2(0)C1uc1(0)C2uc2(0)C1uc1(0)C2uc2(0)由以上两式解得uc1(0)C1Us1C2Us26.4Vuc2(0)C2C1274所示路的常数0.1s。7-47-4(a)解:将能元件开路,独立源置0后,可得求戴南等效阻的路如74(a)所示。因为路中含有受控源,所以需用外加法求戴南等效阻R。由74(a)得U4i14(i13i),U4i14i即4U20i1于是R5L0.1s,R3某RC串路中

31、,uc随的化曲如75所示,t0tuc(t)33e2V。7-5解:由75可得uc(0)6V,uc()3Vtt而ucuc()uc(0)uc()e33e由75可duc6。将uc的表达式代入此式得dtt0436即2s,4tt所以uc(t)3(63)e33e2V(t0)4换路后瞬时(t0),电容可用电压源等效代替,电感可用电流源等效代替。若储能元件初值为零,则电容相当于短路,电感相当于开路。5图76所示电路,开关在t0时辰动作,开关动作前电路已处于稳态,则i1(0)0.25A。图7-6图7-6(a)图7-6(b)解:t0时辰,电路处于直流稳态,电感相当于短路,电容相当于开路,等效电路如图76(a)所示。

32、由图76(a)解得iL(0)1A,uC(0)20V。t0时辰的等效电路如图66(b),由此图解得i1(0)0.25A。三、计算题1图67所示电路,电容原未充电,Us100V,R500,C10F。t0时开关S闭合,求:1)t0时的uc和i;2)uc达到80V所需时间。图7-7解:1)因为电容的初始电压为0,所以tucUs(1e)将RC500101065103s,及Us100V代入上式得uc100(1e200t)V(t0)iCducUSet0.2e200tA而RC(t0)dtR2)设开封闭合后经过t1秒uc充电至80V,则100(1e200t1)80,即e200t10.2由此可得t1ln(0.2)

33、8.045ms2002图68所示电路,开关S在t0时辰闭合,开关动作前电路已处于稳态,求t0时的i(t)。图7-8解:电流i为电感中的电流,合用换路定章,即i(0)i(0)4A而i()105A,L3s22t2tR2于是i(t)5(45)e35e3A(t0)3图79所示电路,开关S在t0时辰从a掷向b,开关动作前电路已处于稳态。求:1)iL(t)(t0);2)i1(t)(t0)。图7-9解:1)iL(0)iL(0)321.2A,iL()1.2A112312L31.8s11212于是iL(t)iL()iL(0)iL()e5t1.22.4e9(t0)At2)注意到i1(t)为电阻中的电流,不可以直策

34、应用换路定章。画出t0时辰电路如图79(a)所示,等效变换后的电路如图69(b)所示。7-9(a)7-9(b)由77(b)可得i1(0)0.6i1()31.8A0.2A,13211.8s125t5t所以i1()1.80.21.8e91.81.69A(t0)te4710所示路,开关S在t0刻翻开,开关作前路已于。求:t0的uc(t)。7-10解:uc(0)uc(0)0。容相当于开路,uc()(即容的开路)和R0可由710(a)的路算。7-10(a)由710(a)得:u4(i1.5u1)2(i1.5u11)(1)u12(i1.5u11)(2)由(2)得u10.5(i1),将此入(1)式,得u1.5

35、i2.5由此可uc()2.5V,R1.5而RC3s444ttuc2.50(2.5)e32.52.5e3V(t0)5711中,C0.2F零状响uc20(1e0.5t)V。若容C改0.05F,且uc(0)5V,其余条件不,再求uc(t)。7-117-11(a)解:以能元件外路,性含源阻网可用相的戴南等效路代替,如611(a)所示。由意可知RC12s,R100.5而usuc()20V当C改0.05F,且uc(0)5V,RC0.5s,uc(0)uc(0)5Vt所以uc(t)20(520)e0.5(2015e2t)V(t0)6712中,us18(),us210et(t)V,全响tVuc(t)(5et3e

36、2t2)(t)V。求:1)us1、us2独作用的零状响uc和uc;2)零入响uc3。7-12解:712的全响uc等于零状响加零入响,即ucucucuc3t而uc(t)uc()uc()etuc3uc(0)e将712等效712(a),中的usA(t)Bet(t)。7-12(a)当Bet(t)独作用,有RCducucBetdttB其通解uck1ek2et(此中k21)RC将上式及、代入得tttk2et+uc(0)eucuc()uc()e+k1e考到uc是us1激励的零状响,并将和中出的uc的全响的表达式比,可得uc()2V,k25V,uC(0)4V,k5V,0.5s1所以uc(t)22e2t(t0)

37、uc5e2t5et(t0)uc34e2t(t0)7713所示路中,激励us的波形如713(a)所示,求响uc。7-137-13(a)7-13(b)解:本的激励可用三个函数之和表示,即:us20(t)30(t2)10(t6)V路的响就是上述三个函数分作用生的零状响之和。将613等效如613(b)所示的路。20(t)作用的响uc10(1et)(t)(t2)作用的响uc15(1e(t2)(t2)10(t6)作用的响uc5(1e(t6)(t6)的零状响uc(t)10(1et)(t)15(1e(t2)(t2)5(1e(t6)(t6)V8图714所示电路中,激励为单位冲激函数(t)A,求零状态响应iL(t

38、)。图7-14解:设激励为(t)A,用三因素法求电路的单位阶跃响应。iL(0)iL(0)0,(55)10,R55510iL(t)电流的单位阶跃响应为50.5AiL()55L0.1sR0.5(1e10t)(t)A依据单位冲激响应和单位阶跃响应的关系,可得电路中的iL(t):iL(t)diL(t)5e10t(t)0.5(1e10t)(t)dt5e10t(t)A9图715所示电路中,is5(t)A,us6(t)V,求t0时的响应u。图7-15图7-15(a)图7-15(b)解:应用叠加原理求解本题。is5tA独自作用时,电路如图715(a)所示。关于冲激响应,可先求其相应的阶跃响应。设激励为is5(

39、t)A,则u(0)uc(0)uc(0)0u()is0.51032.5103VRC5103s所以u(t)2.52.5e200t103(t)V由冲激响和响的关系得u(t)du(t)0.5e200t(t)2.5103(1e200t)(t)dt0.5e200t(t)Vus6(t)V独作用,路如715(b)所示。u(0)uc(0)uc(0)0,u()621.5V,6122251031RCs而u(t)1.5(1e200t)(t)V所以u(t)u(t)u(t)(1.5e200t)(t)V10716所示路,开关作前路已于,t0开关S翻开,求t0的i(t)。7-16解:由示路可求得i(0)5A,iL2(0)0开

40、关作后i(0)iL2(0)流生迫。依据磁通守恒原理,可得0.3i(0)0.1iL2(0)0.3i(0)0.1iL2(0)由、两式解得而于是iL2(0)i(0)3.75Ai()2A,L0.42sR525t25ti(t)i()(i(0)i()e2(3.752)e225t21.75e2A(t0)第八章(相量法)习题解答一、1在81所示的正弦路中,流表A1、A2、A3的数分3A、10A、6A,流表A的数D。A19A;B7A;C13A;D5A2在图82所示的正弦稳态电路中,电压表V1、V2、V3的读数分别为3V、10V、6V,电压表V的读数为A。A5V;B7V;C19V;D13V3在正弦电路中,纯电感元

41、件上电压超前其电流900的相位关系B。A永久正确;B在电压、电流为关系参照方向的前提下才建立;C与参照方向没关;D与频次相关4在图83所示电路中,RXL,且U150V,U240V,则电路性质为B。A感性的;B容性的;电阻性的;没法确立5在图84所示正弦电路中,设电源电压不变,在电感L两头并一电容元件,则电流表读数D。A增大;B减小;不变;没法确立二、填空题1正弦量的三因素是有效值,角频次,初相位。2在图85所示正弦稳态电路中,I2/450A。解:I1/001j2/450A1j1)j(j113在图86所示的正弦稳态电路中,电流表的读数为2A,u的有效值为100V,i的有效值为22A。解:U250

42、100V,I22(100)222A504在图87所示正弦稳态电路中,电流表的读数为1A,u的有效值为50V,i的有效值为1A。解:取IC1/00A,则UCj30V,ILj302A,j15IILIC121A,于是I1A,U401230250V5在图88所示正弦稳态电路中,RXLXC100,且IR2/00A,则电压Uj200V。解:URRIR200/00V,ICUR200j2A,jXCj100IIRIC(2j2)A,UjXLIUR(2j2)j100200j200V三、计算题1在图89所示电路中,UU1U2,则R1、L1、R2、L2应知足什么关系解:若使UU1U2,则U1与U2同相,而U1=I(R1

43、jL1),U2=I(R2jL2)由此可得jL1jL2,即L1L2R1R2R1R22在图810所示的正弦电路中,电流表A1、A2的读数分别为4A、3A,试求当元件2分别为R、L、C时,总电流i的有效值是多少解:当元件2为R时当元件2为L时当元件2为C时22I345A;I431A3在图811所示的正弦电路中,电压表V1、V2读数分别为6V、8V,试求当元件2分别为R、L、C时,总电压u的有效值是多少解:当元件2为R时:U628210V;当元件2为L时:U862V;当元件2为C时:U8614V4在如图812所示RL串联电路中,在有效值为220V、f50Hz的正弦电源作用下,I4.4A。若电压有效值不

44、变,但频次增大为100Hz时,电流I2.3A,求R、L的值。解:依据题意可得:R2(314L)2220;R2(628L)22204.42.3由以上两式解得R16.8,L0.15H5在图813所示电路中,RXLXC5,且I21/00A,试求U及I。解:由已知条件及电路图可得:U2(5j5)1/00(5j5)V;I1RU25j5j1A;jXL5j5II1I21j2/450A;URIU25(1j)5j5=102/450V第九章(正弦稳态电路分析)习题解答一、选择题1在图91所示的电路中,假如其等效导纳的模为YeqY1Y2,则D。AY1jC,Y2j1;BY11,Y2jC;1,Y2j1LRCY1;DY1

45、kY2(k正为实数)RL2图92(a)所示的电路为不含独立电源的线性一端口电路。已知U100/00V,I102/450A,则图92(b)、92(c)、92(d)、92(e)四个电路中不是图92(a)的等效电路的为D。A图92(b);B图92(c);C图92(d);D图92(e)3电路如图93所示,Z是一段不含独立源的电路。开关断开时,瓦特表、电压表、电流表的读数分别是100W、220V和1A;开封闭合时,瓦特表、电压表、电流表的读数分别是100W、220V和0.8A。那么Z是C电路。A电阻性;B容性;C感性;D不可以确立4电路如图94所示,U固定不变。假如B,则改变Z(Z不等于无量大)时,I不

46、变。AZ1Z2;BZ1Z2;CZ1Z2;DArg(Z1)Arg(Z2)二、填空题1若R3,L6,1,12020,则图95所示电路的输C1C2入阻抗为(3j4)。.2线性一端口电路如图96所示,U50/300V,I2/00A。则此一端口电路汲取的复功率,有功功率、无功功率分别为100/300VA、503W、50Var。解:关于N而言U和I为非关系参照方向,所以N汲取的复功率为SUI*(50/3002/00)100/300(503j50)VA而PRe(S)503W,QIm(S)50Var3在图98所示电路中,已知电流表A的读数为2A,电压表V1的读数10V,电压表V2的读数为20V,则电压表V的读

47、数为19.7V。图9-8解:由题意得:32(L)210,62(1)2202C2解得:L4,18C所以Us2(36)2(84)219.7V4在图99(a)所示的电路中,已知Us100/00V,Is20/600A,Z110,Z2(10j10),Z3(10j10),此电路的戴维南等效电路如图99(b)所示,则Uoc50/00,Zin=5。V解:UocUs1Z2Z3UsZ2Z3Z2Z3Z2Z3Z1Z2Z1Z3Z2Z3Z1Z2Z3100(10j10)(10j10)10(10j10)10(10j10)(10j10)(10j10)50/00V而等效阻抗为Zin1Z1Z2Z3111Z1Z2Z2Z3Z3Z1Z1

48、Z2Z310(10j10)(10j10)510(10j10)(10j10)(10j10)10(10j10)三、计算题1电路如图910所示,20/300V,2/450A,10,USISZ1(5j5)Z2jLj10,1,列出求解图示电路的回路电流方程。j20jC解:图910电路的回路电流方程为(10j10j20)IL1(j10j20)IL210IL320/300(j10j20)IL1(5j5j10j20)IL2(5j5)IL32U0IL32/45010(IL1IL3)U0即(10j10)IL1j10IL210IL320/300j10IL1(5j5)IL2(5j5)IL32U0IL32/45010(

49、IL1IL3)U02在图911所示的电路中,US15/00V,Z10.5,Z2(0.2j0.6),Z3j1,US2(1j2)V。用回路电流法求I1,I2,I3。解:选两个网孔作为独立回路,回路电流如图911所示,据此可得(Z1Z2)IL1Z2IL2Us1Z2IL1(Z2Z3)IL2Us2即(0.7j0.6)IL1(0.2j0.6)I(0.2j0.6)IL1(0.2j1.6)I由此解得IL16.98/23.630A,所以I1IL16.98/23.630A,L25/00L21j2IL23.49/13.240AI2IL23.49/13.240A,I3IL1IL23.6/33.80A3电路如图912所示,列出其节点电压方程。解:图912电路的节点电压方程为(11jC1)Un11Un2jC1Un3IsR1jLjL1Un1(11jC2)Un21Un3I20jLR2jLR2jCU1Un2(11jC)Un3gU1Us1n1R2R2R31R3Un

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