电路分析答案第五章

电路分析答案第五章第五章习题-+6VS2Ω4Ω1Ω1F-+5、-+6VS2Ω4Ω1Ω1F-+解:根据电容电压不能突变,有:S打开时有:可得:-+12V1F4Ω4Ω8Ω1HS-+5-+12V1F4Ω4Ω8Ω1HS-+解:时处于稳态,有:根据电容电压、电感电流不能突变,当开关S闭合有:+-4Ω2H4V4Ω-+S5、3如题+-4Ω2H4V4Ω-+S解:时,有:5、4如题5、4图所示电路,电压表得内阻,量程为100V。开关S在时打开,问开关打开时,电压表就是否会损坏？-24V0、1H4Ω+S-24V0、1H4Ω+S当开关打开时,有:所产生得电压为:可见超出了电压表得量程,因此电压表会损坏。-+10V2Ω1H3ΩS1H0、1F-+2Ω5-+10V2Ω1H3ΩS1H0、1F-+2Ω解:开关闭合时,电阻上得电压为:所以有根据电容电压不能突变,开关打开时可得:7、5A3Ω21S3Ω6Ω3Ω0、1F-+5、6如题7、5A3Ω21S3Ω6Ω3Ω0、1F-+解:开关S位于1时,有:开关S位于2时,建立得方程:为等效电阻得电压而可得微分方程:初始条件:解方程:特征根为则有:代入初始条件可得:得:根据分流关系,可得:8Ω1H4V-+S5、7如题5、7图所示电路,电感初始储能为零,当时开关8Ω1H4V-+S解:已知当开关闭合时,有:根据KVL有:整理可得:方程得齐次解为:方程得特解为:代入方程有:可得:全解为:代入初始条件,可得:得:-12V-+2Ω4Ω0、1F-+2Ω+S5、-12V-+2Ω4Ω0、1F-+2Ω+S解:已知开关闭合时,将电路等效为简单得RC串联,以建立方程,有:-6V4-6V4Ω0、1F-+1Ω+方程齐次解为:方程得特解为:代入方程可知所以有:代入初始条件可得:得:5、9如题5、9图所示电路,时已处于稳态。当时开关S闭合,求时电压与电流得零输入响应与零状态响应。+-3Ω3A3Ω6ΩS解+-3Ω3A3Ω6ΩS两式整理可得:电容初始电压为:零输入响应方程为:解得形式为:代入初始条件可得:得:零状态响应方程为:其齐次为:其特解为:代入方程有:可知:通解为:代入初始条件:得:根据分流关系,可知电流得零输入响应为:再根据回路列KVL方程:整理可得:5、10如题5、10图所示电路,时开关S位于1,电路已处于稳态。当时开关S闭合2,求时电流与电压得零输入响应与零状态响应。-+36V21-+36V21S6Ω2A6Ω6Ω-+3H3Ω时建立方程,有:整理可得微分方程为:零输入响应:代入初始条件可得:零状态响应:齐次解:特解:代入方程可得:则:由初始条件,可知得:5、11如题5、11图所示电路,已处于稳态,当时开关S打开,求时电流得零输入响应、零状态响应与全响应。-+6V6Ω-+6V6Ω6Ω6Ω3A3HS=1\*GB2⑴零输入响应,其方程为:方程解为:代入初始条件:18V-+18V-+6Ω6Ω3H=2\*GB2⑵零状态响应(等效电路如右),其方程为:齐次解为:特解为:代入方程可得:则零状态相应为:代入初始条件可得:有:=3\*GB2⑶全响应为:1F-5Ω-25V+20Ω+S5、12如题5、12图所示电路,已处于稳态,当时开关1F-5Ω-25V+20Ω+S解:4H+-3A5Ω10Ω5Ω1AS5、13如题54H+-3A5Ω10Ω5Ω1AS解:时,有:S打开,时有:电路得时间常数为:根据三要素公式,可知:1FS2H1Ω2Ω2Ω2Ω12V-+5、141FS2H1Ω2Ω2Ω2Ω12V-+解:在,开关闭合,根据电路得特殊性,电流可以瞧成电压源与电容初始储能作用得叠加。可利用三要素公式进行求解:在有:由电容初始电压作用产生得电流为,显然有:由12伏电压源作用产生得电流为,有:可知:得:3A-+2120V8ΩS2H4Ω1F2Ω5、15如题3A-+2120V8ΩS2H4Ω1F2Ω-C-++5、16如题5、16图所示电路,电容得初始电压一定,激励源均在时接入电路,已知当、时,全响应,;当、时-C-++⑴求、与得值。⑵求当、时得全响应。解:⑴可知电路得时间常数为:当时,有:当时,有:由上面两式联解可得:代入时间常数式子,得:⑵此时全响应可分为零输入响应与零状态响应,而零状态响应可瞧成电压源与电流源分别单独作用得叠加,有:零输入响应:当时,有根据三要素公式,可得电压源产生得零状态响应:根据三要素公式,可得电流源产生得零状态响应:根据三要素公式,可得全响应为:-+-+2VS2FN5、17如题5、17图所示电路,N中不含储能元件,当时开关闭合后,输出电压得零状态响应-+-+2VS2FN5、18如题5、18图所示电路,其中,N为线性含独立源得电阻电路。当时开关S闭合。已知,电流,。求时得电压。-+0、25F2Ω-+-+0、25F2Ω-+SN而可得:5、19如题5、19图所示电路,已处于稳态。当时,受控源得控制系数r突然由10Ω变为5Ω,求时得电压。0、4F20V+-10Ω5Ω-0、4F20V+-10Ω5Ω--+++-10Ω+-10Ω5Ω-+再求电容两端得等效电阻,在有受控源时,采用外加电压法,有:可知等效电阻为:有:根据三要素公式,可得:-+6V8Ω3F2:1S1Ω5、20如题5-+6V8Ω3F2:1S1Ω解:根据理想变压器得特性,可将电路等效为如图所示,有折射电阻:4Ω4Ω6V8Ω3F-+有:根据理想变压器得变流关系,可得:1Ω6Ω3A2ΩSM=1H2H4H-+5、1Ω6Ω3A2ΩSM=1H2H4H-+解:由于耦合电感得次级开路,开关闭合时,电路可等效为如图示,以初级电流应用三要素求解,有:L1L1Ω6Ω3A2Ω2H则有:根据耦合电感电压电流关系,可得:5、22如题5、22图所示电路,已知,,时开关S闭合。⑴求使暂态响应分量为零得电容电压初始值。⑵若,为使时得等于零,求所需得电容C得值。SRC-+5、23已知电流波形如题5、SRC-+3-2-202442-20123(b)3-2-202442-20123(b)(a)⑴求其阶跃响应。⑵若输入信号得波形如图(b)所示,求得零状态响应。-+4Ω4Ω1H402(b)(a)5、-+4Ω4Ω1H402(b)(a)-+3Ω-+4Ω4Ω2H5、26如题5、26(a)图所示电路,其中,如题-+3Ω-+4Ω4Ω2H-+8V2Ω2Ω2Ω0、5FS5、27如题5、27图所示电路-+8V2Ω2Ω2Ω0、5FSLC-+解:根据电路结构,LC-+一个RL得串联,它们互不影响,有:对于RC电路,应用三要素公式:有:对于RL电路,应用三要素公式:有:可得:要使也就是阶跃函数,显然应有:即:与联解可