《电路原理》作业答案

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1、第一章第一章“电路模型和电路定律电路模型和电路定律”练习题练习题 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？ i u+ 元件 i u+ 元件 i u+ 元件 i u+ 元件 （a） （b） 题 1-1 图 解：（1）图（a）中电压电流的参考方向是关联的，图（b）中电压电流的参考方向是非关 联的。 （2）图（a）中由于 电压电流的参考方向是关联的，所以 ui 乘积表示元件吸收的功率。 图（b）中电压电流的参考方向是非关联的，所以 ui 乘积表示元件发出的功

2、率。 （3）图（a）中 u0、i0，所以 ui0。而图（a）中电压电流参考方向是关联 的， ui 乘积表示元件吸收的功率，吸收的功率为负，所以元件实际是发出功率；图 （b）中电压电流参考方向是非关联的，ui 乘积表示元件发出的功率，发出的功率 为正，所以元件实际是发出功率。 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） 。 i u+ 10k i u+ 10k i u+ 10 i u+ 10 i u + 10V +i u + 10V + （a） （b） （c） i u + 5V +i u + 5V + i u + 10

3、mAi u + 10mA i u + 10mAi u + 10mA （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=Ri=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=-10-2A 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）

4、。 15V + 5 2A 15V + 5 2A 15V + 5 2A 15V + 5 2A 15V + 5 2A 15V + 5 2A （a） （b） （c） 题 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）10 220W R Pui 吸 电流源功率（吸收 10W） I 5 210WPui 吸 电压源功率（发出 30W） U 15 230WPui 发 （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）12 345W R P 吸 电流源功率 （发出 30W

5、） I 15 230WP 发 电压源功率（发出 15W） U 15 115WP 发 （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）15 345W R P 吸 电流源功率（吸收 30W） I 15 230WP 吸 电压源功率（发出 75W） U 15 575WP 发 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。 2U + 2 0.5A U + 2U + 2 0.5A U + 2 I1 2V + 2I1 1 2 I1 2V + 2I1 1 （a） （b） 题 1-16 图 解：（1）题 1-16 图（a）中，应用

6、 KVL 可得到方程 解得 2 0.520UU 1UV 电流源电压 U 与激励电流方向非关联，因此电流源发出功率为 =0.51 0.50.5 S I PUWW 发 （实际吸收 0.5W）电阻功率为 2 =0.520.5 R PWW VCVS 两端电压 2U 与流入电流方向关联，故吸收功率为=20.51 S U PUW 吸 （实际发出功率 1W）显然，=+P SS IUR PP发吸 （2）题 1-16 图（b）中，在结点 A 应用 KCL,可得 2111 23IIII 再在左侧回路应用 KVL，可得到 解得 11 2 +3 =2II 1=0.4A I 根据各电压，电流方向的关联关系，可知，电压源

7、发出功率为 1 20.8 S U PIW发 CCCS 发出功率为 11 323 0.4 2 0.4=0.96 S C PIIWW 发 电阻消耗功率为2 1 2 1 20.32 R PIW 电阻消耗功率为 显然 。1 2 2 1 (3)11.44 R PIW 12SS UCRR PPPP发发 1-20 试求题 1-20 图所示电路中控制量 u1及电压 u。 1k 2V + 10u1 + + u 10k u1 + 1k 2V + 10u1 + + u 10k u1 + 题 1-20 图 解解：设电流 ，列 KVL 方程i 3 1 3 11 100010 10102 10 1010 iiu uiu

8、得： 1 20 200 uV uV 第二章第二章“电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换”练习题练习题 2-1 电路如题 2-1 图所示，已知 uS=100V，R1=2k，R2=8k。试求以下 3 种情况下的电压 u2和电流 i2、i3：（1）R3=8k；（2）R3=（R3处开路） ；（3）R3=0（R3处短路） 。 uS + R2R3 R1 i2i3 u2 + 题 2-1 图 解解：(1)和并联，其等效电阻则总电流 2 R 3 R 8 4 , 2 R 1 1 10050 243 s u imA RR 分流有； 1 23 50 8.333 26 i iimA 22 2 50 866.667 6

9、uR iV (2)当； 33 ,0Ri 有 2 12 100 10 28 s u imA RR 22 2 8 1080uR iV (3)； 322 0,0,0Riu有 3 1 100 50 2 s u imA R 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 9电阻构成的形变换为 Y 形；（2）将结点、与作为内部公共结点的 之间的三个 9电阻构成的 Y 形变换为形。 99 99 9 a b 题 2-5 图 解解:（1）变换后的电路如解题 2-5 图（a）所示。 因为变换前，中9 312312 RRR 所以变换后，39 3 1 321 RRR 故

10、123 12 6 (9)/(3)3 126 ab RRRR 7 （2）变换后的电路如图 2-5 图（b）所示。 因为变换前，Y 中 143 9RRR 所以变换后， 144331 3 927RRR 故 144331 /(/3/9) ab RRRR 7 2-11 利用电源的等效变换，求题 2-11 图所示电路的电流 i。 10V + 4 i 10 4V + 4 6V + 2 10 4 1A 题 2-11 图 解解 2-5 图 2 R 3 R 31 R 43 R 14 R 解解：由题意可将电路等效变，为解 2-11 图所示。 于是可得，Ai25 . 0 10 5 . 2 1 A i i125 . 0

11、 2 1 2-13 题 2-13 图所示电路中，CCVS 的电压，利用电 431 RRR 12 2RR 11c 4iRu 源的等效变换求电压。 10 u uS + R2 R4 R1 i1 uc + R3 u10 + 0 1 题 2-13 图 解：解：由题意可等效电路图为解 2-13 图。 所以 又由 KVL 得到 342111 ()/2/2RRRRRRR 1 11 2 () c S u RiRiRu R 所以 = 1 1 4 S u i R 101 1 4 S SS u uuR iu0.75 S u 2-14 试求题 2-14 图（a） 、 （b）的输入电阻。 ab R 解解 2-11 图 解

12、 2-13 图 R1 R2 u1 + u1 + Rab a b Rab R2 R1 i1 i1 a b （a） （b） 题 2-14 图 解解：（1）由题意可设端口电流 参考方向如图，于是可由 KVL 得到，i 21111 , ab uR iuuuRi 21 (1) ab ab u RRR i （2）由题已知可得 1 12 21 121 (1) ab uRiR iRiRi 12 1 (1) ab ab u RRR i 第三章第三章“电阻电路的一般分析电阻电路的一般分析”练习题练习题 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

13、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6n11b 图(b1)中节点数，支路数7n12b (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，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4n8b 图(b2)中节点数，支路数15n9b 3-2 指出题 3-1 中两种情况下，KCL、KV

14、L 独立方程各为多少？ 解：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)5161n3141n 独立的 KVL 方程数分别为 (1) (2)616111 nb51481 nb 图(b)电路在两种情况下，独立的 KCL 方程数为 (1) (2)6171n4151n 独立的 KVL 方程数分别为(1) (2)617121 nb51591 nb 3-7 题 3-7 图所示电路中，10 21 RR 4 3 R8 54 RR 2 6 R ，用支路电流法求解电流。V20 S3 uV40 S6 u 5 i + + R1 R2 R3 R4 R5 R6 i3 i5 uS3 uS6 题 3-7 图 解：解：由题中知道， , 独立回路数为 由4n 6b 164 13lbn KCL 列方程： 对结点 126 0iii 对结点 234 0iii 对结点 466 0iii 由 KVL 列方程： 对回路