第4章-直流激励下的一阶动态电路练习题及答案

《电路分析基础（第二版）》马颖、李华编著西安电子科技大学出版社第4章直流激励下的一阶动态电路习题答案4-1已知电容C=0.5μF，加在其两端的电压，求电容的电流i，并画出其波形图。解：4-2一个C=10μF的电容，求在下列电压作用下的电流。(1)； (2)(3) (4)解：(1)(2)(3)(4)4-3电路如图4-31所示，分别求S打开和闭合时a、b间的等效电容。已知C1＝C4＝2μF，C2＝C3＝4μF。图4-31习题4-3图解：（1）S打开时，C1与C2串联，μF；C3与C4串联，μF；然后C12与C34并联，μF。（2）S闭合时，C1与C3并联，μF；C2与C4并联，μF；最后C13与C24串联，μF。4-4已知电容C1＝4μF，耐压U1＝150V；电容C2＝12μF，耐压U2＝360V，试求：（1）将两只电容并联使用时，等效电容和最大耐压分别为多大？（2）将两只电容串联使用时，等效电容和最大耐压分别为多大？解：（1）μF，V（2）μF，CC。由于q1＜q2，∴C，V4-5电路如图4-32所示，已知U＝18V；C1＝C2＝6μF，C3＝3μF，求等效电容C及U1、U2、U3。图4-32习题4-5图解：μF，U1=U=18V；C2、C3串联支路，C，∴V，V或V4-6电路如图4-33所示，已知C1＝C2＝C3＝30μF，U1＝100V。求：(1)等效电容C；(2)外加电压U。解：（1）μF,μF（2）C，V4-7电路如图4-34所示，已知C1＝200μF，其耐压为200V，C2＝300μF，其耐压为300V，若在a、b两端加直流电压500V，问电路是否安全？图4-33习题4-6图图4-34习题4-7图解：在a、b两端加500V直流电压，电路不安全。μFCC∵q1＜q2，∴C，则V显然，a、b两端所加电压不能超过333.33V。4-8一个2H的电感，求下列电路作用下的电压。(1)； (2)；(3)； (4)。解：(1)V(2)V(3)V(4)V4-9在图4-35所示电路中，已知电感线圈的内阻R＝2Ω，电压表的内阻为2.5kΩ，电源电压US＝4V，其串联电阻R0=18Ω。试求开关S断开瞬间电压表两端的电压（换路前电路处于稳态），并说明这样操作电压表是否安全？要想安全断电，应怎样处理？解：S断开前（稳态时）,A；S断开后，A；电压表，显然电压表不安全。可将电压表接至开关前。4-10如图4-36所示电路，在开关S断开前已处于稳态，试求开关S断开后瞬间的电压uC和电流iC、i1、i2的初始值。图4-35习题4-9图图4-36习题4-10图解：断开前；据换路定律，开关S断开后瞬间的电压，，，4-11如图4-37所示电路，在开关S闭合前已处于稳态，试求开关S闭合瞬间的电压uL、iL、i1、i2的初始值。解：S闭合前，；S闭合后，，，4-12如图4-38所示电路，在开关S闭合前已处于稳态，试求开关S闭合瞬间的电压uC、uL、和电流iC、iL、i的初始值。图4-37习题4-11图图4-38习题4-12图解：S闭合前，，，，；S闭合后，，，，。4-13如图4-39所示电路，在开关S闭合前已处于稳态，试求开关S闭合后瞬间的电压uC、uL、和电流iC、iL、i的初始值。解：S闭合前，，；S闭合后，，，，。4-14如图4-40所示电路，已知IS＝2mA,，R1＝200Ω，R2＝300Ω，C＝2μF。（1）将电路中除电容元件以外的部分用戴维南定理或诺顿定理化简。（2）求电路的时间常数。图4-39习题4-13图图4-40习题4-14图解：（1）R0=R1+R2=500Ω，UOC=IS×R2=2mA×300Ω=0.2V（2）τ=R0C=500×2×10-6=10-3s=1ms4-15图4-41所示电路中，已知IS＝20mA,，US＝6V，R1＝300Ω，R2＝150Ω，L＝1H。（1）将电路中除电感元件以外的部分用戴维南定理或诺顿定理化简。（2）求电路的时间常数。解：（1），（2）4-16如图4-42所示电路，开关闭合前电路已经处于稳态，在t=0时开关闭合，试列出求电感电流iL的微分方程，并求出开关闭合后的iL和uL