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1、第五版电路原理课后作业第一章“电路模型和电路定律”练习题1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？（3）如果在图（a）中u0、i0、i0，元件实际发出还是吸收功率？ （a） （b）题1-1图解（1）u、i的参考方向是否关联？答：(a) 关联同一元件上的电压、电流的参考方向一致，称为关联参考方向；(b) 非关联同一元件上的电压、电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。（2）ui乘积表示什么功率？答：(a) 吸收功率关联方向下，乘积p = ui 0表示吸收功率；(b) 发出功率非关联方向，调换电流i的参考方向之后，乘积p = ui 0，i 0
2、，i 0，i 0，功率p为正值下，元件实际吸收功率；1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 （a） （b） （c） （d） （e） （f）题1-4图解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i （b）电阻元件，u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i （c）理想电压源与外部电路无关，故u = 10V（d）理想电压源与外部电路无关，故u = -5V (e) 理想电流源与外部电路无关，故i=1010-3A=10-2A （f）理想电流源与外部电路无关，故i=-1010-3A
3、=-10-2A1-5 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） （b） （c）解1-5图题1-5图解1-5图解1-5图解 （a）由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图（a）故 电阻功率 （吸收20W）电流源功率（吸收10W）电压源功率（发出30W）（b）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（b）故 电阻功率 （吸收45W）电流源功率 （发出30W）电压源功率（发出15W）（c）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（c）故 电阻功率（吸收45W）电流源功率（吸收30W）电压源功率（
4、发出75W）1-16 电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。 （a） （b）题1-16图1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。题1-20图解：设电流，列KVL方程得： 第二章“电阻电路的等效变换”练习题2-1电路如题2-1图所示，已知uS=100V，R1=2kW，R2=8kW。试求以下3种情况下的电压u2和电流i2、i3：（1）R3=8kW；（2）R3=（R3处开路）；（3）R3=0（R3处短路）。题2-1图解：(1)和并联，其等效电阻则总电流分流有(2)当(3)2-5用Y等效变换法求题2-5图中a、b端的等效电阻：（1）将结点、之间的三个9W电阻构成的形变换
5、为Y形；（2）将结点、与作为内部公共结点的之间的三个9W电阻构成的Y形变换为形。解解2-5图题2-5图解 （1）变换后的电路如解题2-5图（a）所示。因为变换前，中所以变换后，故 （2）变换后的电路如图2-5图（b）所示。因为变换前，Y中所以变换后，故 2-11 利用电源的等效变换，求题2-11图所示电路的电流i。题2-11图解 由题意可将电路等效变为解2-11图所示。解解2-11图于是可得，2-13 题2-13图所示电路中，CCVS的电压，利用电源的等效变换求电压。解2-13图题2-13图解 由题意可等效电路图为解2-13图。所以又由KVL得到 所以=2-14 试求题2-14图（a）、（b）
6、的输入电阻。 （a） （b）题2-14图解 （1）由题意可设端口电流参考方向如图，于是可由KVL得到，（2）由题已知可得第三章“电阻电路的一般分析”练习题3-1 在以下两种情况下，画出题3-1图所示电路的图，并说明其结点数和支路数：（1）每个元件作为一条支路处理；（2）电压源（独立或受控）和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理。 （a） （b）题3-1图解:(1)每个元件作为一条支路处理时，图(a)和(b)所示电路的图分别为题解3-1图(a1)和(b1)。图(a1)中节点数，支路数图(b1)中节点数，支路数(2)电压源和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理时
7、，图(a)和图(b)所示电路的图分别为题解图(a2)和(b2)。图(a2)中节点数，支路数图(b2)中节点数，支路数3-2 指出题3-1中两种情况下，KCL、KVL独立方程各为多少？解：题31中的图(a)电路，在两种情况下，独立的KCL方程数分别为(1) (2)独立的KVL方程数分别为 (1) (2)图(b)电路在两种情况下，独立的KCL方程数为(1) (2)独立的KVL方程数分别为(1) (2)3-7题3-7图所示电路中，用支路电流法求解电流。题3-7图解 由题中知道， , 独立回路数为 由KCL列方程：题37图对结点 对结点 对结点 由KVL列方程：对回路 对回路 对回路 联立求得 3-8
8、 用网孔电流法求解题3-7图中电流。解 可设三个网孔电流为、，方向如题3-7图所示。列出网孔方程为 行列式解方程组为所以3-11 用回路电流法求解题3-11图所示电路中电流I。题3-11图解 由题已知，其余两回路方程为代人整理得 所以3-12 用回路电流法求解题3-12图所示电路中电流及电压。题3-12图3-15 列出题3-15图（a）、（b）所示电路的结点电压方程。 （a） （b）题3-15图解：图(a)以为参考结点，则结点电压方程为：图(b)以为参考结点，电路可写成由于有受控源，所以控制量的存在使方程数少于未知量数，需增补一个方程，把控制量用结点电压来表示有:3-21 用结点电压法求解题3
9、-21图所示电路中电压U。题3-21图解 指定结点为参考结点，写出结点电压方程增补方程 可以解得 电压 。第四章“电路定理”练习题4-2 应用叠加定理求题4-2图所示电路中电压u。题4-2图解：画出电源分别作用的分电路图对(a)图应用结点电压法有解得：对(b)图，应用电阻串并联化简方法，可得：所以，由叠加定理得原电路的为4-5应用叠加定理，按下列步骤求解题4-5图中。（1）将受控源参与叠加，画出三个分电路，第三分电路中受控源电压为，并非分响应，而为未知总响应；（2）求出三个分电路的分响应、，中包含未知量；（3）利用解出。题4-5图4-9 求题4-9图所示电路的戴维宁或诺顿等效电路。（a）（b）
10、题4-9图解：(b)题电路为梯形电路，根据齐性定理，应用“倒退法”求开路电压。设，各支路电流如图示，计算得 故当时，开路电压为 将电路中的电压源短路，应用电阻串并联等效，求得等效内阻为 4-17 题4-17图所示电路的负载电阻可变，试问等于何值时可吸收最大功率？求此功率。题4-17图解：首先求出以左部分的等效电路。断开，设 如题解417图（a）所示，并把受控电流源等效为受控电压源。由KVL可得 故开路电压 把端口短路，如题解图（b）所示应用网孔电流法求短路电流，网孔方程为 解得 故一端口电路的等效电阻 画出戴维宁等效电路，接上待求支路，如题解图（c）所示，由最大功率传输定理知时其上获得最大功率。获得的最大功率为第五章“含有运算放大器的电阻电路”练习题5-2 题5-2图所示电路起减法作用，求输出电压和输入电压、之间的关系。题5-2图解：根据“虚断”，有： 得： 故： 而： 根据“虚短” 有： 代入(1)式后得： 5-6 试证明题5-6图所示电路若满足，则电流仅决定于而与负载电阻无关。题5-6图证明：采用结点电压法分析。独立结点和的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1，可得应用规则2，有，代入以上方程中，整理得故又因为当时，即电流与负载电阻无关
