电路分析答案第二章

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第二章习题

2.1 如题2.1图所示有向拓扑图,试选2种树,并标出2种树所对应的基本

(a) 树一1T 如图所示。

基本割集为:c1{1,2,4}, c2{1,3,7}, c3{1,3,6,8}, c4{1,3,6,5,4} 基本回路为:l1{5,6,8}, l2{2,4,5}, l3{3,5,8,7}, l4{1,2,5,8,7}

(b) 树二2T 如图所示。

基本割集为:c1{4,5,8}, c2{5,7,8}, c3{1,3,7}, c4{4,2,3,7} 基本回路为:l1{2,4,5}, l2{5,6,8}, l3{1,2,3}, l4{1,2,6,7}

2.2 题2.2图示电路,求支路电流1I 、2I 、3I

解:列两个KVL 回路方程:

051)54211=-+++I I I ( 021)510212=-+++I I I (

整理为: 45921=+I I 115521=+I I 解得:A I 5.01= A I 1.02-=

而 A I I I 4.0)213-=+-

=(

2.3 如题2.3图所示电路,已知电流A I 21=解:可列KVL 回路方程: 2I+2+(i-3)R=3

已知 i=2A ,代入上式可得: R=3Ω

2.4 如题2.4图所示电路,试选一种树,确定基本回路,仅用一个基本回路方程求解电流i 。

解:

10(i-6)+5(0.4i+i)+13i=0 解得: i=2A

2.5 如题2.5图所示电路,试选一种树,确定基本割集,仅用一个基本割集方程求解电压u 。若用节点法,你将选择哪一个节点作参考点?试用一个节点方程求电压u 。

解:①

② 选3为参考节点,列方程如下: 520

1

8120124-=-+u u )(

已知V u 122-=,代入上式,有: 520

12812014-=++u )(

解得节点点位: V u 324-=

又可知 0124=++u u 得: V u u 201232124=-=--=

2.6 如题2.6图所示电路,已知电流A i 21=,A i 12=,求电压bc u 、电阻R 及电压源S u 。

解:列三个网孔方程

28)6=-+B A Ri i R

33)43(-=-+++-C B A i i R Ri ②

S C B u i i -=++

3)323-( ③ 可知: 12==i i B 21==-i i i B A 可得: 32=+=B A i i

由①式可得: 283)6=-+R R ( 解得: Ω=5R 由②式有: 33)57(35-=-++?-C i 解得: 0=C i 由③式有: S u -=33- 解得: V u S 6= 根据KVL 有: V i u bc 7432-=--=

2.7 如题2.7图所示平面电路,各网孔电流如图中所标,试列写出可用来求解该电路的网孔方程。

解:各网孔方程如下:

471414)4141--=-+++C B A i i i ( 5725)5214(14--=++++C B A i i i 354)354(54+-=++++-C B A i i i

整理得:

1041419-=-+C B A i i i 1052114-=++C B A i i i 21254=++-C B A i i i

2.8 如题2.8图所示电路,设节点1、2的电位分别为1u 、2u ,试列写出可用来求解该电路的节点方程。

节点方程为: 4513

1

)312131(21-+=-++u u

124)4

1

31(3121--=++-u u

2.9 如题2.9图所示电路,求电压ab u 。 解:将电压源变换为电流源,列节点 方程如下:

2411

)3111(-=-+b a u u

422)2

1

11(11-+=++-b a u u

整理得: 634=-b a u u

032=+-b a u u 联解得: V u a 3= V u b 2= 所以有: V u u u b a ab 1=-=

2.10 如题2.10图所示电路中,负载电阻L R 是阻值可变的电气设备。它由一台直流发电机和一串联蓄电池组并联供电。蓄电组常接在电路内。当用电设备需要大电流(L R 值变小)时蓄电池组放电;当用电设备需要小电流时(L R 值变大)时,蓄电池组充电。设V U S 401=,内阻Ω=5.01S R ,V U S 322=,内阻Ω=2.02S R

⑴ 如果用电设备的电阻Ω=1L R 时,求负载吸收的功率和蓄电池组所在支路的电流1I 。这时蓄电池组是充电还是放电?

⑵ 如果用电设备的电阻Ω=17L R 时,求负载吸收的功率和蓄电池组所在支路的电流1I 。这时蓄电池组是充电还是放电?

解:⑴ 当Ω=1L R ,设发电机支路电流为

2I ,可列两个回路方程:

1212120S S S S U I R U I R --+= 21212()0S S L

U I R I I R --+=

代入数据整理有:

210.50.28I I -= 121.232I I +=

联立求解得: 110I A = 220I A =

所以有: 212()900L L P I I R W =+= 此时蓄电池组放电

⑵ 当Ω=17L R ,代入上面方程,可得: 210.50.28I I -= 1217.21732I I +=

联立求解得: 110I A =- 212I A =

所以有: 212()68L L P I I R W =+= 此时蓄电池组充电

2.11 如题2.11图所示电路,求图中受控源产生的功率P 受。 解:如图所示,有三个网孔①、②、③,设定 网孔电流巡回方向一致,列网孔方程:

注意到网孔电流 3222A i i i ==,应而只需列网 孔①和②两个方程。

123(100100200)200100142i i i ++--=+ 12200(200300)2i i -++=- 1240040016i i -= 122005002i i -+=-

解得: 22100i A =

16

100

i A =

受控源两端的电压为: 312146()100(2)100()1002100100

u i i i i V =-=-=-=- 所以产生的功率为: 4

2(2)0.08

100

A P i u W =?=

?-=受

2.12 求如题2.12图所示电路中负载电阻R L 上吸收的功率P L 。 解:由于网孔3的网孔电流已知,为0.5i mA =-3 所以只需列两个网孔方程:

123(1.53)3 1.56i i i +--=

1233(113

)0

i i i -+++-= 将0.5i mA =-3代入,整理有:

124.53 5.25i i -= 12350.5i i -+=- 联解得: 21i m A =

可得: 2

2

1L L P i R mW =?=

2.13 题2.13图示电路为晶体管等效电路,电路中各电阻及β均为已知,求电流放大系数i A (21/i A i i =),电压放大系数u A (21/u A u u =)。

解:设流过b R 的电流为/i ,则有: /

1i i i b += 而 b

f

b be b R R i r i i )1(/β++=

所以有: ])1(1[1b

f

be b R R r i i β+++

=

而2i 是b i β的分流,为: L

C C

b R R R i i +-=β2

可得: f

be b b L C C i R r R R R R R i i A )1(12

ββ+++?+-==

又 L

C L

C b R R R R i u +-=β2 f b be b s R i r i u )1(β++=

可得: f

be L C L C s u R r R R R R u u A )1(12ββ++?+-==

电路分析第二章习题参考答案

2-1 试用网孔电流法求图题2-1所示电路中电流i 和电压ab u 。 图题2-1 解:设网孔电流为123,,i i i ,列网孔方程: 1231231 2332783923512i i i i i i i i i --=??-+-=??--+=?解得123211i i i =??=??=-?,故133i i i A =-=,233()93ab u i i V =--=-。 2-2 图题2-2所示电路中若123121,3,4,0,8,24s s S R R R i i A u V =Ω=Ω=Ω=== 试求各网孔电流。 解:由于10s i =,故网孔电流M20i =。可列出网孔电流方程: M1M1M3M13M3M1M331 247244A (34)4A 88M M M i u i i i i u i i i i i =-?+==-???+=?????=-+=???-=? 2-6电路图如图题2-4所示,用网孔分析求1u 。已知:124535,1,2,2S u V R R R R R μ=====Ω=Ω=。 解:列网孔方程如下: 123123212 342022245i i i i i i u i i i --=??-+-=-??--+=-?,

再加上2132()u i i =-。解得:11113.75, 3.75i A u R i V =-=-= 2-12 电路如图题2-10所示,试用节点分析求各支路电流。 解:标出节点编号,列出节点方程 121111()27212211120()422227a a b a b b u V u u u u u V ??=++-=?????????-++=-=???? ,用欧姆定律即可求得各节点电流。 2-17电路如图题2-14所示,试用节点分析求12,i i 。 解:把受控电流源暂作为独立电流源,列出节点方程 12121 (11)4(11)2u u u u i +-=??-++=-? 控制量与节点电压关系为:111u i =Ω ,代入上式,解得 111222 1.61.610.80.81u i A u V u V u i A ?==?=??Ω???=-??==-??Ω 2-19 试列出为求解图题2-16所示电路中0u 所需的节点方程。

电路分析基础作业参考解答

电路分析基础作业参考 解答 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

《电路分析基础》作业参考解答 第一章(P26-31) 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。 (a )解:标注电压如图(a )所示。 由KVL 有 故电压源的功率为 W P 302151-=?-=(发出) 电流源的功率为 W U P 105222=?=?=(吸收) 电阻的功率为 W P 20452523=?=?=(吸收) (b )解:标注电流如图(b )所示。 由欧姆定律及KCL 有 A I 35 152==,A I I 123221=-=-= 故电压源的功率为 W I P 151151511-=?-=?-=(发出) 电流源的功率为 W P 302152-=?-=(发出) 电阻的功率为 W I P 459535522 23=?=?=?=(吸收) 1-8 试求题1-8图中各电路的电压U ,并分别讨论其功率平衡。

(b )解:标注电流如图(b )所示。 由KCL 有 故 由于电流源的功率为 电阻的功率为 外电路的功率为 且 所以电路的功率是平衡的,及电路发出的功率之和等于吸收功率之和。 1-10 电路如题1-10图所示,试求: (1)图(a )中,1i 与ab u ; 解:如下图(a )所示。 因为 所以 1-19 试求题1-19图所示电路中控制量1I 及电压0U 。 解:如图题1-19图所示。 由KVL 及KCL 有 整理得 解得mA A I 510531=?=-,V U 150=。 补充题: 1. 如图1所示电路,已知图1 解:由题得 I 3 2=0

《电路分析基础》作业参考解答

《电路分析基础》作业参考解答 第一章(P26-31) 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。 (a )解:标注电压如图(a )所示。 由KVL 有 故电压源的功率为 W P 302151-=?-=(发出) 电流源的功率为 W U P 105222=?=?=(吸收) 电阻的功率为 W P 20452523=?=?=(吸收) (b )解:标注电流如图(b )所示。 由欧姆定律及KCL 有 A I 35 152==,A I I 123221=-=-= 故电压源的功率为 W I P 151151511-=?-=?-=(发出) 电流源的功率为 W P 302152-=?-=(发出) 电阻的功率为 W I P 459535522 23=?=?=?=(吸收) 1-8 试求题1-8图中各电路的电压U ,并分别讨论其功率平衡。 (b )解:标注电流如图(b )所示。 由KCL 有 故 由于电流源的功率为 电阻的功率为 外电路的功率为 且 所以电路的功率是平衡的,及电路发出的功率之和等于吸收功率之和。 1-10 电路如题1-10图所示,试求: (1)图(a )中,1i 与ab u ; 解:如下图(a )所示。 因为 所以 1-19 试求题1-19图所示电路中控制量1I 及电压0U 。 解:如图题1-19图所示。 由KVL 及KCL 有 整理得 解得mA A I 510531=?=-,V U 150=。

题1-19图 补充题: 1. 如图1所示电路,已知 , ,求电阻R 。 图1 解:由题得 因为 所以 2. 如图2所示电路,求电路中的I 、R 和s U 。 图2 解:用KCL 标注各支路电流且标注回路绕行方向如图2所示。 由KVL 有 解得A I 5.0=,Ω=34R 。 故 第二章(P47-51) 2-4 求题2-4图所示各电路的等效电阻ab R ,其中Ω==121R R ,Ω==243R R ,Ω=45R ,S G G 121==, Ω=2R 。 解:如图(a )所示。显然,4R 被短路,1R 、2R 和3R 形成并联,再与5R 串联。 如图(c )所示。 将原电路改画成右边的电桥电路。由于Ω==23241R R R R ,所以该电路是一个平衡电桥,不管开关S 是否闭合,其所在支路均无电流流过,该支路既可开路也可短路。 故 或 如图(f )所示。 将原电路中上边和中间的两个Y 形电路变换为?形电路,其结果如下图所示。 由此可得 2-8 求题2-8图所示各电路中对角线电压U 及总电压ab U 。 题2-8图 解:方法1。将原电路中左边的?形电路变换成Y 形电路,如下图所示: 由并联电路的分流公式可得 A I 14 12441=+?=,A I I 314412=-=-= 故 方法2。将原电路中右边的?形电路变换成Y 形电路,如下图所示: 由并联电路的分流公式可得 A I 2.16 14461=+?=,A I I 8.22.14412=-=-= 故 2-11 利用电源的等效变换,求题2-11图所示各电路的电流i 。 题2-11图 解:电源等效变换的结果如上图所示。 由此可得 V U AB 16=A I 3 2=

《电路分析基础》第一章~第四章同步练习题

《电路分析基础》第一章~第四章练习题 一、基本概念和基本定律 1、将电器设备和电器元件根据功能要求按一定方式连接起来而构成的集合体称为。 2、仅具有某一种确定的电磁性能的元件,称为。 3、由理想电路元件按一定方式相互连接而构成的电路,称为。 4、电路分析的对象是。 5、仅能够表现为一种物理现象且能够精确定义的元件,称为。 6、集总假设条件:电路的??电路工作时的电磁波的波长。 7、电路变量是的一组变量。 8、基本电路变量有四个。 9、电流的实际方向规定为运动的方向。 10、引入后,电流有正、负之分。 11、电场中a、b两点的称为a、b两点之间的电压。 12、关联参考方向是指:。 13、电场力在单位时间内所做的功称为电功率,即。 p=,当0?p时,说明电路元件实际 14、若电压u与电流i为关联参考方向,则电路元件的功率为ui 是;当0?p时,说明电路元件实际是。 15、规定的方向为功率的方向。 16、电流、电压的参考方向可。 17、功率的参考方向也可以。 18、流过同一电流的路径称为。 19、支路两端的电压称为。 20、流过支路电流称为。 21、三条或三条以上支路的连接点称为。 22、电路中的任何一闭合路径称为。 23、内部不再含有其它回路或支路的回路称为。 24、习惯上称元件较多的电路为。 25、只取决于电路的连接方式。 26、只取决于电路元件本身电流与电压的关系。 27、电路中的两类约束是指和。

28、KCL指出:对于任一集总电路中的任一节点,在任一时刻,流出(或流进)该节点的所有支路电 流的为零。 29、KCL只与有关,而与元件的性质无关。 30、KVL指出:对于任一集总电路中的任一回路,在任一时刻,沿着该回路的代 数和为零。 31、求电路中两点之间的电压与无关。 32、由欧姆定律定义的电阻元件,称为电阻元件。 33、线性电阻元件的伏安特性曲线是通过坐标的一条直线。 34、电阻元件也可以另一个参数来表征。 35、电阻元件可分为和两类。 36、在电压和电流取关联参考方向时,电阻的功率为。 37、产生电能或储存电能的设备称为。 38、理想电压源的输出电压为恒定值,而输出电流的大小则由决定。 39、理想电流源的输出电流为恒定值,而两端的电压则由决定。 40、实际电压源等效为理想电压源与一个电阻的。 41、实际电流源等效为理想电流源与一个电阻的。 42、串联电阻电路可起作用。 43、并联电阻电路可起作用。 44、受控源是一种双口元件,它含有两条支路:一条是支路,另一条为支路。 45、受控源不能独立存在,若为零,则受控量也为零。 46、若某网络有b条支路,n个节点,则可以列个KCL方程、个KVL方程。 47、由线性元件及独立电源组成的电路称为。 48、叠加定理只适用于电路。 49、独立电路变量具有和两个特性。 50、网孔电流是在网孔中流动的电流。 51、以网孔电流为待求变量,对各网孔列写KVL方程的方法,称为。 52、网孔方程本质上回路的方程。 53、列写节点方程时,独立方程的个数等于的个数。 54、对外只有两个端纽的网络称为。 55、单口网络的描述方法有电路模型、和三种。 56、求单口网络VAR关系的方法有外接元件法、和。

电力系统暂态分析(第二章习题答案)

第2章作业参考答案 2-1为何要对同步发电机的基本电压方程组及磁链方程组进行派克变换? 答:由于同步发电机的定子、转子之间存在相对运动,定转子各个绕组的磁 路会发生周期性的变化,故其电感系数(自感和互感)或为1倍或为2倍转子角θ的周期函 数(θ本身是时间的三角周期函数),故磁链电压方程是一组变系数的微分方程,求解非常困难。因此,通过对同步发电机基本的电压及磁链方程组进行派克变换,可把变系数微分方程变 换为常系数微分方程。 2-2无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子和转子电流中出现了哪些分 量?其中哪些部分是衰减的?各按什么时间常数衰减?试用磁链守恒原理说明 它们是如何产生的? 答:无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子电流中出现的分量包含: a)基频交流分量(含强制分量和自由分量),基频自由分量的衰减时间常数为T d’。 b)直流分量(自由分量),其衰减时间常数为Ta。 c)倍频交流分量(若d、q磁阻相等,无此量),其衰减时间常数为Ta。 转子电流中出现的分量包含: a)直流分量(含强制分量和自由分量),自由分量的衰减时间常数为Td’。 b)基频分量(自由分量),其衰减时间常数为Ta。 产生原因简要说明: 1)三相短路瞬间,由于定子回路阻抗减小,定子电流突然增大,电枢反应使得转子f 绕组中磁链突然增大,f绕组为保持磁链守恒,将增加一个自由直流分量,并在定 子回路中感应基频交流,最后定子基频分量与转子直流分量达到相对平衡(其中的 自由分量要衰减为0). 2)同样,定子绕组为保持磁链守恒,将产生一脉动直流分量(脉动是由于d、q不对称), 该脉动直流可分解为恒定直流以及倍频交流,并在转子中感 应出基频交流分量。这些量均为自由分量,最后衰减为0。 2-3有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子和转子电流中出现了哪些分 量?其中哪些部分是衰减的?各按什么时间常数衰减?

电路分析第二章习题答案

2-1 K 解:) (6A = 闭合时: 总电阻Ω = + ? + =4 6 3 6 3 2 R ) (5.7 4 30 30 1 A R I= = = 此时电流表的读数为:) (5 5.7 3 2 6 3 6 1 A I I= ? = + = 2-2 题2-2图示电路,当电阻R2=∞时,电压表12V;当R2=10Ω时,解:当∞ = 2 R时可知电压表读数即是电源电压 S U. . 12V U S = ∴ 当Ω =10 2 R时,电压表读数:4 12 10 10 1 2 1 2= ? + = + = R U R R R u S (V) Ω = ∴20 1 R 2-3 题2-3图示电路。求开关K打开和闭合情况下的输入电阻R i。

解:K )(18.60//(10Ω+=∴i R K )(8//30//(10Ω==∴i R 2-4 求题2-3图示电路的等效电阻R ab 、R cd 。

解:电路图可变为: ) (1548 82.2148 82.2148//82.21)4040//10//(80//30) (08.1782.294082 .294082.29//40)80//3040//10//(40)(4020 800)(8010800) (4020 800 20201020202010123123Ω=+?==+=Ω=+?==+=Ω==Ω==Ω==?+?+?=cd ab R R R R R 2-5 求题2-5图示电路的等效电阻 R ab 。 题2-59Ω Ω Ω

解:(a)图等效为: 5k Ω 4k Ω 4k Ω 8k Ω a b 5k Ω 2k Ω 8k Ω a b )(73.315 56 8787)25//(8Ω==+?=+=∴ab R (b)图等效为: 5Ω 5Ω 15Ω a b 3Ω )(96325 150 310153)55//(153Ω=+=+=?+=++=∴ab R (c)图等效为: b a 9Ω 10Ω 5Ω 2Ω 4Ω 8Ω 注意到54210?=?,电桥平衡,故电路中9 电阻可断去 )(67.127 147 148)25//()410(8Ω=+?+=+++=∴ab R (d)图等效为: b a 54Ω 14Ω R 12 R 23 R 31 18 1818912+?= R

最新电路分析基础(周围主编)第二章答案资料

2-2(1).求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等效电阻ab R 。 解:先求开关K 断开后的等效电阻: ()()Ω=++=9612//126ab R 再求开关K 闭合后的等效电阻: ()()Ω=+=86//1212//6ab R 2-2(2).求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等效电阻ab R 。 解:先求开关K 断开后的等效电阻: ()Ω=+=384//4ab R 再求开关K 闭合后的等效电阻: Ω==24//4ab R 2-3.试求题图2-3所示电路的等效电阻ab R 。 (a ) 解: 题图2-3(a ) a Ω Ωa Ω Ω a 题图2-2(1) 题图2-2(2) a b Ω 4Ω 8

240//360144ab R =ΩΩ=Ω (b ) 解: 40ab R =Ω 题图2-3(b ) a b a b 20Ω60 Ω a 40 Ω a b 20 Ω60 Ω a 20ΩΩ a Ω Ω a a a a Ω

2-25(1). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解:在图中画一条垂线,使左右两边对称,参见图中虚线所示。显然虚线为等位线,没有电流流过,故图中电阻0R 可去掉,其等效电阻为: ()()[]Ω=++=48//88//88ab R 2-25(2). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解:此题与上题相同,只是其中电阻的阻值不同,但仍保持其对称性。采用同样的方法处理,有: ()()[]Ω=++=7 12 4//22//66ab R 2-25(3). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解:在图中画一条垂线,使左右两边对称,参见图中虚线所示。显然虚线为等位线,没有电流流过,故可将图中c 点分开,参见其等效图(题图2-25(3-1))所示,其等效电阻为: ()[]R R R R R R R ab 9 10 2//2//2//2= += 2-8.求图示电路的等效电压源模型。 (1)解:等效电压源模型如题图2-8(1-1)所示。 题图2-25(1) 题图2-25(2) 题图2-8(1) a b V 10题图2-8(1-1) 题图2-25(3) 题图2-25(3-1) R

电路分析答案第二章

第二章习题 2.1 如题2.1图所示有向拓扑图,试选2种树,并标出2种树所对应的基本 (a) 树一1T 如图所示。 基本割集为:c1{1,2,4}, c2{1,3,7}, c3{1,3,6,8}, c4{1,3,6,5,4} 基本回路为:l1{5,6,8}, l2{2,4,5}, l3{3,5,8,7}, l4{1,2,5,8,7} (b) 树二2T 如图所示。 基本割集为:c1{4,5,8}, c2{5,7,8}, c3{1,3,7}, c4{4,2,3,7} 基本回路为:l1{2,4,5}, l2{5,6,8}, l3{1,2,3}, l4{1,2,6,7} 2.2 题2.2图示电路,求支路电流1I 、2I 、3I 解:列两个KVL 回路方程: 051)54211=-+++I I I ( 021)510212=-+++I I I ( 整理为: 45921=+I I 115521=+I I 解得:A I 5.01= A I 1.02-= 而 A I I I 4.0)213-=+- =( 2.3 如题2.3图所示电路,已知电流A I 21=解:可列KVL 回路方程: 2I+2+(i-3)R=3 已知 i=2A ,代入上式可得: R=3Ω

2.4 如题2.4图所示电路,试选一种树,确定基本回路,仅用一个基本回路方程求解电流i 。 解: 10(i-6)+5(0.4i+i)+13i=0 解得: i=2A 2.5 如题2.5图所示电路,试选一种树,确定基本割集,仅用一个基本割集方程求解电压u 。若用节点法,你将选择哪一个节点作参考点?试用一个节点方程求电压u 。 解:① ② 选3为参考节点,列方程如下: 520 1 8120124-=-+u u )( 已知V u 122-=,代入上式,有: 520 12812014-=++u )( 解得节点点位: V u 324-= 又可知 0124=++u u 得: V u u 201232124=-=--=

电路分析基础[第五章动态电路的分析]课程复习

第五章动态电路的分析 5.2.1 动态电路初始条件的确立 一、初始条件 动态电路中,一般将换路时刻记为t=0,换路前的一瞬间记为t=0_,换路后的一瞬间记为t=0+,则电路变量在t=0+的值,称为初始值,也称初始条件。 二、换路定则 如果在换路前后,电容电流或电感电压为有限值,则换路时刻电容电压和电 感电流不跃变,即u C (0_)=u C (0+),i L (0_)=i L (0+)。 三、初始条件的计算 (1)由换路前最终时刻即t=0_时的电路,求出电路的独立状态变量u C (0_) 和i L (0_)。从而根据换路定则得到u C (0+)和i L (0+); (2)画出t=0+时的等效电路。在这一等效电路中,将电容用电压为u C (0+) 的直流电压源代替,将电感用电流为i L (0+)的直流电流源代替; (3)由上述等效电路,用直流电路分析方法,求其他非状态变量的各初始值。 5.2.2 动态电路的时域分析法 5.2.2.1一阶电路的响应 一阶电路是指只含有一个独立储能元件的动态电路。 一、一阶电路的零输入响应 零输入响应是指动态电路无输入激励情况下,仅由动态元件初始储能所产生的响应,它取决于电路的初始状态和电路的特性。因此在求解这一响应时,首先必须掌握电容电压或电感电流的初始值,至于电路的特性,对一阶电路来说,则是通过时间常数τ来体现的。零输入响应都是随时间按指数规律衰减的,这是因为在没有外施激励的条件下,原有的储能总是要衰减到零的。在RC电路中,电

容电压总是从u C (0+)单调地衰减到零的,其时间常数τ=RC,即u C (t)=u C (0+)e-t/ τ;在RL电路中电感电流总是从i L ,(0+)单调地衰减到零的,其时间常数τ=L /R,即i L (t)=i L (0+)e-t/τ,掌握了u C (t)和i L (t)后,就可以用置换定理将电 容用电压值为u C (t)的电压源置换,将电感用电流值为i L (t)的电流源置换,再 求电路中其他支路的电压或电流即可。 二、一阶电路的零状态响应 零状态响应是动态电路在动态元件初始储能的零为情况下,仅由输入激励所引起的响应。随着时间的增加,动态元件储能由零开始按指数规律上升至稳态值,即电容电压和电感电流都是从它的零值开始按指数规律上升到达它的稳态值的,时间常数r仍与零输入响应时相同。在直流电路中,当电路到达稳态时,电容相 当于开路,电感相当于短路,由此可以确定电容或电感的稳态值,则可得u C (t)=u C (∞)(1-e-t/τ),i L (t)=i L (∞)(1-e-t/τ),掌握了u C (t)和i L (t)后,就可以用置换 定理将电容用电压值为u C (t)的电压源置换,将电感用电流值为i L (t)的电流源 置换,再求电路中其他支路的电压或电流即可。 三、一阶电路的全响应 由储能元件的初始储能和独立电源共同引起的响应,称为全响应。 1.全响应及其分解 (1)全响应分解为强制响应和自由响应之和,或稳态响应和瞬态响应之和即 u C (t)=(U -U S )e -t/τ +U S (t≥0) =固有响应+强制响应 =瞬态响应+稳态响应 式中第一项是对应微分方程的通解,称为电路的自由响应或固有响应,其变化规律取决于电路结构和参数,与输入无关,其系数需由初始状态与输入共同确定。自由响应将随时间增长而按指数规律衰减到零,所以又称为瞬态响应。

电路分析基础[周围主编]第一章答案解析

1-9.各元件的情况如图所示。 (1)若元件A 吸收功率10W ,求:U a =? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率: V A W I P U I U P a a 10110=== →= (2)若元件B 吸收功率10W ,求:I b =? 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率: A V W U P I UI P b b 11010-=-=- =→-= (3)若元件C 吸收功率-10W ,求:I c =? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率: A V W U P I UI P c c 11010-=-== →= (4)求元件D 吸收功率:P=? 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率: W mA mV UI P 61020210-?-=?-=-= (5)若元件E 输出的功率为10W ,求:I e =? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率: A V W U P I UI P e e 11010-=-== →= (6)若元件F 输出功率为-10W ,求:U f =? 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率: V A W I P U I U P f f 10110-=-=- =→-= (7)若元件G 输出功率为10mW ,求:I g =? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率: mA V mW U P I UI P g g 11010-=-== →= (8)试求元件H 输出的功率。 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率: mW mA V UI P 422-=?-=-= 故输出功率为4mW 。

1-11.已知电路中需要一个阻值为390欧姆的电阻,该电阻在电路中需承受100V 的端电压,现可供选择的电阻有两种,一种是散热1/4瓦,阻值390欧姆;另一种是散热1/2瓦,阻值390欧姆,试问那一个满足要求? 解:该电阻在电路中吸收电能的功率为: W R U P 64.25390 10022=== 显然,两种电阻都不能满足要求。 1-14.求下列图中电源的功率,并指出是吸收还是输出功率。 解:(a )电压电流为关联参考方向,吸收功率为:W A V UI P 623=?==; (b )电压电流为非关联参考方向,吸收功率为:W A V UI P 623-=?-=-=, 实际是输出功率6瓦特; (c )电压电流为非关联参考方向,吸收功率为:W A V UI P 623-=?-=-=, 实际是输出功率6瓦特; (d )电压电流为关联参考方向,吸收功率为:W A V UI P 623=?==. 1-19.电路如图示,求图中电流I ,电压源电压U S ,以及电阻R 。 解: 1.设流过电压源的12A 电流参考方向由a 点到d 点,参见左图所示。 (1) 求电流I: A A A I 156=-= (2) 求电压U S : A A A I ba 14115=-= 对a 点列写KCL 方程: V 3) (a V 3) (b V 3) (c V 3) (d 题图1-14 题图1-19(1)

《电路分析基础》课程练习试题和答案

电路分析基础 第一章 一、 1、电路如图所示, 其中电流I 1为 答( A ) A 0.6 A B. 0.4 A C. 3.6 A D. 2.4 A 3Ω 6Ω 2、电路如图示, U ab 应为 答 ( C ) A. 0 V B. -16 V C. 0 V D. 4 V 3、电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零,, 则电路的功率情况为 答( B ) A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 C. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 D. 电阻吸收功率,供出功率无法确定

U I S 二、 1、 图示电路中, 欲使支路电压之比 U U 1 2 2=,试确定电流源I S 之值。 I S U 解: I S 由KCL 定律得: 2 23282 22U U U ++= U 248 11 = V 由KCL 定律得:04 2 2=+ +U I U S 11 60 - =S I A 或-5.46 A 2、用叠加定理求解图示电路中支路电流I ,可得:2 A 电流源单独作用时,I '=2/3A; 4 A 电流源单独作用时, I "=-2A, 则两电源共同作用时I =-4/3A 。

3、图示电路ab 端的戴维南等效电阻R o = 4 Ω;开路电压U oc = 22 V 。 b a 2 解:U=2*1=2 I=U+3U=8A Uab=U+2*I+4=22V Ro=4Ω 第二章 一、 1、图示电路中,7 V 电压源吸收功率为 答 ( C ) A. 14 W B. -7 W C. -14 W D. 7 W

电路理论习题解答第2章

2—1 试写出如图2—55所示二端网络的V AR 。 - S U - S U + -S I S U S U + - I + - S I + - S I ) (c ) (g ) (h 552-图1 2-题 解: ) (11).() (11).()()..()().()..().().().(S S S S S S S S S S I GU I I I GU I h U RI U U RI U U g I U g G I f U I r R U e I GU I d I GU I c U IR U b U IR U a +β -= +β+=+α+= ++α-=++=+-=--=-=-=+-= 2—2 画出下列二端网络V AR 所对应的最简电路,其中u 和i 采用关联参考方向。

s s s u Ri u u Ri u u Ri u +-=-=+=).3()2()1( s s s i Gu i i Gu i i Gu i +-=-=+=)6()5()4( 解(1) -u (2) -u (3) - R -或 者 -s u s u (4) (5) +-u (6) +-u 或 者 +-u 2—3 将如图2—56所示各电路化简。 +- u

56 2-图3 2-题 解: 原图? 3)(a 原图) (b ? ? ) (c 原图? ? 原图)(d ? ? ) (d ) (e ) (a ) ( b V 93Ω 3342A 2) (c 45V 10

)(e 原图 ? ? 2-4. 求图示电路的V A R ,并找出一种 最简等效电路。 5V (a ) 【解】原电路? 5V ? 5V 由K V L 得 1015555u i i i =-++= + 因此,最简等效电路为 5V 或 2V x u (b ) 【解】原电路?

第1章教案电路分析基础

第1章电路分析基础 本章要求 1、了解电路的组成和功能,了解元件模型和电路模型的概念; 2、深刻理解电压、电流参考方向的意义; 3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性; 4、熟练掌握基尔霍夫定律; 5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位; 6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念; 7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理; 8、理解受控电源模型, 了解含受控源电路的分析方法。 本章内容 电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个,但无论是简单的还是复杂的具体电路,都是由这些元件构成,从而依据基本定律就足以对它们进行分析和计算。因而,要求对电路的基本概念及基本定律深刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。依据欧姆定律和基尔霍夫定律,介绍电路中常用的分析方法。这些方法不仅适用于线性直流电路,原则上也适用于其他线性电路。为此,必须熟练掌握。 1.1电路的基本概念 教学时数1学时 本节重点1、理想元件和电路模型的概念 2、电路变量(电动势、电压、电流)的参考方向; 3、电压、电位的概念与电位的计算。 本节难点参考方向的概念和在电路分析中的应用。

教学方法通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比,建立起理想元件模 型的概念,结合举例,说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。 教学手段传统教学手法与电子课件结合。 教学内容 、、实际电路与电路模型 1、实际电路的组成和作用 2、电路模型: 3、常用的理想元件: 、、电路分析中的若干规定 1、电路参数与变量的文字符号与单位 2、电路变量的参考方向 变量参考方向又称正方向,为求解变量的实际方向无法预先确定的复杂电 路,人为任意设定的电路变量的方向,如图(b)所示。 参考方向标示的方法: ①箭头标示;②极性标示;③双下标标示。 注意: ①参考方向的设定对电路分析没有影响; ②电路分析必须设定参考方向; ③按设定的参考方向求解出变量的值为正,说明实际方向和参考方向相同,为负则相反。 关联参考方向和非关联参考方向的概念: 一个元件或一段电路上,电流与电压的参考方向一致时称为关联参考方向,反之为非关联参考方向。 3、功率 规定:吸收功率为正,发出功率为负。

电路原理(邱关源)习题参考答案第二章 电阻电路的等效变换练习测试

第二章电阻电路的等效变换 “等效变换”在电路理论中是很重要的概念,电路等效变换的方法是电路问题分析中经常使用的方法。 所谓两个电路是互为等效的,是指(1)两个结构参数不同的电路再端子上有相同的电压、电流关系,因而可以互相代换;(2)代换的效果 2-12)33(R R ∞=23,i i 。 解:(1) 2R 和3R 为并联,其等效电阻842R k ==Ω, 则总电流 mA R R u i s 3504210011=+=+= 分流有mA i i i 333.86502132==== (2)当∞=3R ,有03=i

(3)03=R ,有0,022==u i 2-2电路如图所示,其中电阻、电压源和电流源均为已知,且为正值。求: (1)电压2u 和电流2i ;(2)若电阻1R 增大,对哪些元件的电压、电流有影响?影响如何? 解:(1)对于2R 和3R 来说,其余部分的电路可以用电流源s i 等效代换,如33R R i R +32R R i R R s +(2但1R 显然s i u s i 图(a 压is u 压源s u 4s 路中s u 中的电流。 2-3电路如图所示。(1)求s o u u ;(2)当(//212121R R R R R R R L +=>>时,s o u u 可近似为212 R R R +,此时引起的相对误差为 当L R 为)//(21R R 的100倍、10倍时,分别计算此相对误差。

解:(1) L L R R R R R +?=22R R u i s +=1R R R u Ri u s o +==1 所以s o u u =(2)设当100=K 10=K 时2-4==21G G 解:有 (b)图 中1G 和2G 所在支路的电阻 所以[][]Ω=+=+=322//2//34R R R R ab

电路分析第2章习题解析

2.2 第2章习题解析 2-1 求图示电路(a)中的电流i和(b)中的i1和i2。 题2-1图 解根据图(a)中电流参考方向,由KCL,有 i = (2 – 8 )A= – 6A 对图(b),有 i1 = (5 – 4) mA = 1mA i2 = i1 + 2 = 3mA 2-2 图示电路由5个元件组成。其中u1 = 9V,u2 = 5V,u3 = -4V,u4 = 6V,u5 = 10V,i1 = 1A,i2 = 2A,i3 = -1A。试求: (1)各元件消耗的功率; (2)全电路消耗功率为多少?说明什么规律? 题2-2图 解(1)根据所标示的电流、电压的参考方向,有 P1 = u1 i1 = 9 × 1 W= 9W P2 = u2( -i1)= 5 × ( -1 )W = -5W

P 3 = u 3 i 2 = ( -4 ) × 2W = -8W P 4 = u 4 i 3 = 6 × ( -1 ) W= -6W P 5 = u 5 ( - i 3) = 10 × 1W = 10W (2)全电路消耗的功率为 P = P 1 + P 2 + P 3 + P 4 + P 5 = 0 该结果表明,在电路中有的元件产生功率,有的元件消耗功率,但整个电路的功率守恒。 2-3 如图示电路,(1)求图(a)中电压u AB ;(2)在图(b)中,若u AB = 6V ,求电流i 。 题2-3图 解 对于图(a),由KVL ,得 u AB =( 8 + 3 × 1 - 6 + 2 × 1)V = 7V 对于图(b),因为 u AB = 6i - 3 + 4i + 5 = 6V 故 i = 0.4A 2-4 如图示电路,已知u = 6V ,求各电阻上的电压。 题2-4图 解 设电阻R 1、R 2和R 3上的电压分别为u 1、u 2和u 3,由分压公式得 u 1 = 3211R R R R ++·u = 12 2 × 6 V= 1V

第二章 电路的分析方法(答案)汇总

第二章电路的分析方法 本章以电阻电路为例,依据电路的基本定律,主要讨论了支路电流法、弥尔曼定理等电路的分析方法以及线性电路的两个基本定理:叠加定理和戴维宁定理。 1.线性电路的基本分析方法 包括支路电流法和节点电压法等。 (1)支路电流法:以支路电流为未知量,根据基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)列出所需的方程组,从中求解各支路电流,进而求解各元件的电压及功率。适用于支路较少的电路计算。 (2)节点电压法:在电路中任选一个结点作参考节点,其它节点与参考节点之间的电压称为节点电压。以节点电压作为未知量,列写节点电压的方程,求解节点电压,然后用欧姆定理求出支路电流。本章只讨论电路中仅有两个节点的情况,此时的节点电压法称为弥尔曼定理。 2 .线性电路的基本定理 包括叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理,是分析线性电路的重要定理,也适用于交流电路。 (1)叠加定理:在由多个电源共同作用的线性电路中,任一支路电压(或电流)等于各个电源分别单独作用时在该支路上产生的电压(或电流)的叠加(代数和)。 ①“除源”方法 (a)电压源不作用:电压源短路即可。 (b)电流源不作用:电流源开路即可。 ②叠加定理只适用于电压、电流的叠加,对功率不满足。 (2)等效电源定理 包括戴维宁定理和诺顿定理。它们将一个复杂的线性有源二端网络等效为一个电压源形式或电流源形式的简单电路。在分析复杂电路某一支路时有重要意义。 ①戴维宁定理:任何一个线性含源的二端网络,对外电路来说,可以用一个理想电压源和一个电阻的串联组合来等效代替,其中理想电压源的电压等于含源二端网络的开路电压,电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。 ②诺顿定理:任何一个线性含源的二端网络,对外电路来说,可以用一个理想电流源和一个电阻的并联组合来等效代替。此理想电流源的电流等于含源二端网络的短路电流,电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。 3 .含受控源电路的分析 对含有受控源的电路,根据受控源的特点,选择相应的电路的分析方法进行分析。 4.非线性电阻电路分析

电路分析基础 课程复习题与答案

《 电路分析基础 》课程练习题 第一章 一、 1、电路如图所示, 其中电流I 1为 答( A ) A 0.6 A B. 0.4 A C. 3.6 A D. 2.4 A 3Ω 6Ω 2、电路如图示, U ab 应为 答 ( C ) A. 0 V B. -16 V C. 0 V D. 4 V 3、电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零,, 则电路的功率情况为 答( B ) A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 C. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 D. 电阻吸收功率,供出功率无法确定

U I S 二、 1、 图示电路中, 欲使支路电压之比 U U 1 2 2=,试确定电流源I S 之值。 I S U 解: I S 由KCL 定律得: 2 23282 22U U U ++= U 248 11 = V 由KCL 定律得:04 2 2=+ +U I U S 11 60 - =S I A 或-5.46 A 2、用叠加定理求解图示电路中支路电流I ,可得:2 A 电流源单独作用时,I '=2/3A; 4 A 电流源单独作用时, I "=-2A, 则两电源共同作用时I =-4/3A 。

3、图示电路ab 端的戴维南等效电阻R o = 4 Ω;开路电压U oc = 22 V 。 b a 2 解:U=2*1=2 I=U+3U=8A Uab=U+2*I+4=22V Ro=4Ω 第二章 一、 1、图示电路中,7 V 电压源吸收功率为 答 ( C ) A. 14 W B. -7 W C. -14 W D. 7 W 2、图示电路在t =0时开关闭合,t ≥0时u t C ()为 答 (D ) A. ---1001100(e )V t B. (e )V -+-505050t

电路分析答案第二章

第二章习题 2.1 如题2.1图所示有向拓扑图,试选2种树,并标出2种树所对应的基本 (a) 树一1T 如图所示。 基本割集为:c1{1,2,4}, c2{1,3,7}, c3{1,3,6,8}, c4{1,3,6,5,4} 基本回路为:l1{5,6,8}, l2{2,4,5}, l3{3,5,8,7}, l4{1,2,5,8,7} (b) 树二2T 如图所示。 基本割集为:c1{4,5,8}, c2{5,7,8}, c3{1,3,7}, c4{4,2,3,7} 基本回路为:l1{2,4,5}, l2{5,6,8}, l3{1,2,3}, l4{1,2,6,7} 2.2 题2.2图示电路,求支路电流1I 、2I 、3I 解:列两个KVL 回路方程: 051)54211=-+++I I I ( 021)510212=-+++I I I ( 整理为: 45921=+I I 115521=+I I 解得:A I 5.01= A I 1.02-= 而 A I I I 4.0)213-=+- =( 2.3 如题2.3图所示电路,已知电流A I 21=解:可列KVL 回路方程: 2I+2+(i-3)R=3 已知 i=2A ,代入上式可得: R=3Ω

2.4 如题2.4图所示电路,试选一种树,确定基本回路,仅用一个基本回路方程求解电流i 。 解: 10(i-6)+5(0.4i+i)+13i=0 解得: i=2A 2.5 如题2.5图所示电路,试选一种树,确定基本割集,仅用一个基本割集方程求解电压u 。若用节点法,你将选择哪一个节点作参考点?试用一个节点方程求电压u 。 解:① ② 选3为参考节点,列方程如下: 520 18120 124-=- +u u )( 已知V u 122-=,代入上式,有: 520 128120 14-=+ +u )( 解得节点点位: V u 324-= 又可知 0124=++u u 得: V u u 201232124=-=--=

电路分析答案第二章

电路分析答案第二章. 第二章习题

种树所对应的基本种树,并标出22.1 如题2.1图所示有向拓扑图,试选2

割集与基本回路 11 解 b2b2b32acacac 6 6 7 5 5 4 7 5 TT e d e 1d e d 28 8 题如图所示。树一(a)T1基本割集为:c1{1,2,4}, c2{1,3,7}, c3{1,3,6,8}, c4{1,3,6,5,4} 基本回路为:l1{5,6,8}, l2{2,4,5}, l3{3,5,8,7}, l4{1,2,5,8,7} (b) 树二如图所示。T2基本割集为:c1{4,5,8}, c2{5,7,8}, c3{1,3,7}, c4{4,2,3,7} 基本回路为:l1{2,4,5}, l2{5,6,8}, l3{1,2,3}, l4{1,2,6,7} I。、2.2图示电路,求支路电流、2.2 题II312 解:列两个KVL回路方程:410 I+ 0)?1?5?4I?(5I?I22111+ + 0)?(5I?I?1?2?10I- 22125 4I?5?9I整理为:- - I5I21131?II5?1521A0.1?IA?I0.5?解得:21?)?(II??0?4AI.而312 I?2A,求电阻。如题2.3 2.3图所示电路,已知电流R1

解:可列KVL回路方程:2R + - 2I+2+(i-3)R=3 32 i=2A,代入上式可得:已知I1R=3 - 2 图所示电路,试选一种树,确定基本回路,仅用一个基本回路2.4 如题2.4

i。方程求解电10解:6A 2310(i-6)+5(0.4i+i)+13i=0 i i=2A 解得: 5130. 图所示电路,试选一种树,确定基本割集,仅用一个基本割集2.52.5 如题你将选择哪一个节点作参考点?试用一个节点方若用节点法,方程求解电压u。。 程求电压u 0.解:①61- 2 + + - 1 3 + 5u 820- 4 ②为参考节点,列方程如下:选31115)?u???u(2420208V12u??,代入上式,有:已知212115?)(u???420208V32u??解得节点点位:4V?20123212??u?u012??uu???又可知得:44 3

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