电路与模拟电子技术基础习题及实验指导（第5版）习题及答案 第1、2章 直流电路；一阶动态电路的暂态分析

PAGEPAGE13第1章直流电路习题解答1.1求图1.1中各元件的功率，并指出每个元件起电源作用还是负载作用。图1.1习题1.1电路图解（吸收）；（吸收）（产生）；（吸收）；（吸收）;元件1、2、4和5起负载作用，元件3起电源作用。1.2求图1.2中的电流、电压及电压源和电流源的功率。图1.2习题1.2电路图解；电流源功率：（产生），即电流源产生功率。电压源功率：（产生），即电压源产生功率。1.3求图1.3电路中的电流、及。图1.3习题1.3电路图解;由、和构成的闭合面求得：1.4试求图1.4所示电路的。图1.4习题1.4电路图解1.5求图1.5中的及。图1.5习题1.5电路图解 1.6试求图1.6中的、、及。图1.6习题1.6电路图解；; 1.7电路如图1.7所示：（1）求图(a)中的ab端等效电阻；（2）求图(b)中电阻。图1.7习题1.7电路图解(1)(2)1.8（2）求图1.8习题1.8电路图解（a）; （b）即;求得1.9滑线电阻分压器电路如图1.9(a)所示，已知，额定电流为，外加电压，，求（1）输出电压；（2）如果误将内阻为，最大量程为的电流表连接在输出端口，如图(b)所示，将发生什么结果？图1.9习题1.9电路图解（1）(2）设电流表内阻为，流过电流表的电流为（方向各下），则总电流由于的滑线电阻额定电流，的电流表量程，故设备被损坏。1.10计算图1.10中各支路电流。图1.10习题1.10电路图解 ；1.11为扩大电流表量程，要在电流表外侧接一个与电流表并联的电阻，此电阻称为分流器，其电路如图1.11所示，已知电流表内阻，若用电流表测量电流时，需接多少欧姆的分流器？该电阻的功率应选择多大？图1.11习题1.11电路图解由于，;则，故分流器电阻的额定功率应选为0.5W。1.12将图1.12所示电路化为最简形式。图1.12习题1.12电路图解图（a）等效过程如图(c)→(d)→(e)所示图(b)等效过程如图(f)→(g)→(h)所示1.13用电源等效变换求图1.13中的电流。图1.13习题1.13电路图解等效变换如图(a)→(b)→(c)→(d)所示由分流公式求得1.14求图1.14所示电路的a点电位和b点电位。图1.14习题1.14电路图解;1.15利用支路电流法求图1.15中各支路电流。图1.15习题1.15电路图解根据KCL、KVL列方程有整理得解得1.16利用支路电流法求图1.16所示电路的电流、及。图1.16习题1.16电路图解根据KCL、KVL列方程有整理得解得1.17用节点分析法求图1.17中的电压U。图1.17习题1.17电路图解节点1方程为：节点2方程为：整理得,解得则1.18求图1.18所示电路的节点电压。图1.18习题1.18电路图解列节点方程有,解得1.19用叠加原理求图1.19所示电路的电压。图1.19习题1.19电路图解：12V电压源单独作用：1A的电流源单独作用：由叠加原理得1.20用戴维南定理求图1.20所示电路的电流。图1.20习题1.20电路图解：将电阻支路开路求将所有独立源置为零，求戴维南等效电阻,1.21用戴维南定理求图1.21所示电路的电压。图1.21习题1.21电路图图1.21(a)解：利用电源等效变换将图1.21等效成图1.21（a）所示电路，再将电阻支路开路求1.22用诺顿定理求图1.22所示电路的电流。图1.22习题1.22电路图解：将电阻支路短路，求将所有独立源置为零，求戴维南等效电阻；1.23试求图1.23所示电路的电流及受控源功率。图1.23习题1.23电路图解（a）；受控电压源功率（吸收），即受控电压源吸收功率。（b）受控电流源功率（产生），即受控电流源产生功率。用电源等效变换求图1.24中的电流及电压源功率。图1.24习题1.24电路图图1.24(a)解等效变换如图1.24a所示（产生），所以电压源产生功率。1.25利用支路电流法求.图1.25中的电流及。图1.25习题1.25电路图解根据KCL、KVL列方程有整理得解得1.26利用节点分析法求图1.26所示电路的各节点电压。图1.26习题1.26电路图解节点1：节点2：节点3：解得1.27用叠加原理求图1.27所示电路的电流和电压。图1.27习题1.27电路图解：2A电流源单独作用：解得；6V电压源单独作用：解得由叠加原理得1.28在图1.30所示电路中，试用戴维南定理分别求出和时的电流。图1.28习题1.28电路图解：将支路断开，求和利用外施电源法求戴维南等效电阻；当时当时试用外施电源法求图1.29所示电路输入端口的等效电阻，。图1.29习题1.29电路图解：在输入端口外加电压源U，流出电压源的电流为I，如下图所示，则由图可知：可以推出第2章一阶动态电路的暂态分析习题解答2.1在图2.1所示电路中，已知，，，求时的和。图2.1习题2.1电路图解2.2电路如图2.2(a)所示，开关在时由“1”搬向“2”，已知开关在“1”时电路已处于稳定。求、、和的初始值。（a）动态电路（b）时刻的等效电路图2.2习题2.2电路图解在直流激励下，换路前动态元件储有能量且已达到稳定状态，则电容相当于开路，电感相当于短路。根据时刻的电路状态，求得，。根据换路定则可知：，用电压为的电压源替换电容，电流为的电流源替换电感，得换路后一瞬间时的等效电路如图(b)。所以;2.3开关闭合前图2.3（a）所示电路已稳定且电容未储能，时开关闭合，求和。（a）动态电路（b）时刻的等效电路图2.3习题2.3电路图解由题意得，换路前电路已达到稳定且电容未储能，故电感相当于短路，电容相当于短路，，。由换路定则得：，。换路后瞬间即时的等效电路如图2.5(b)，求得，2.4电路如图2.4所示，开关在时打开，打开前电路已稳定。求、、、和的初始值。图2.4习题2.4电路图解换路前电容未储能，电感已储能，所以时刻的起始值，由换路定则得：，2.5图2.5所示为一实际电容器的等效电路，充电后通过泄漏电阻R释放其贮存的能量，设，，，试计算：（1）电容C的初始储能；（2）零输入响应，电阻电流的最大值；（3）电容电压降到人身安全电压时所需的时间。图2.5习题2.5电路图解（1）电容C的初始储能：（2）零输入响应：电阻电流的最大值：（3）当电容电压降到时，有，则所需的时间：2.6换路前如图2.6所示电路已处于稳态，时开关打开。求换路后的及。图2.6习题2.6电路图解时，电感储能且达到稳定，电感相当于短路，求得由于电流是流过电感上的电流，根据换路定则得 时，电感两端等效电阻为时间常数由此可得时各电流和电压为2.7换路前如图2.7所示电路已处于稳态，时开关闭合。求换路后电容电压及电流。图2.7习题2.7电路图解时，电容储能且达到稳定，电容相当于开路，求得根据换路定则得：时间常数：由此可得时各电流和电压为2.8换路前如图2.8电路已处于稳态，时开关闭合。求换路后电容电压及。图2.8习题2.8电路图解时，电容无储能，即时，利用叠加原理得时间常数：由此可得时各电流和电压为2.9开关在时关闭，求如图2.9所示电路的零状态响应。图2.9习题2.9电路图解求从等效电感两端看进去的戴维南等效电路,时间常数：零状态响应：2.10在如图2.10所示电路中，开关接在位置“1”时已达稳态，在时开关转到“2”的位置，试用三要素法求时的电容电压及。图2.10习题2.10电路图解开关在位置1时：，由换路定则得初始值：稳态值：时间常数：由三要素法得：2.11图2.11所示电路原已达稳态，开关打开。求时的响应、及。图2.11习题2.11电路图解：（1）应用三要素法求电容电压电容初始值：稳态值：时间常数：所以（2）应用三要素法求电感电流初始值：稳态值：时间常数：所以2.12在开关闭合前，如图2.12所示电路已处于稳态，时开关闭合。求开关闭合后的电流。图2.12习题2.12电路图解（1）应用三要素法求电感电流初始值：稳态值：时间常数：故得2.13在如图2.5.13所示的电路中，开关S闭合前电路为稳态，时开关闭合，试求时的、及。图2.5.13习题2.5.13电路图解：,,,,,,,,,2.14一延时继电器原理线路如图2.14所示，当开关闭合时，线圈中就会流过一定的电流而使线圈内部产生磁场，随着电流的增