电路分析简明教程习题答案（傅恩锡第三版）第一章.docx

电路分析简明教程(第三版)习题解答第一章1-1进入习题1-1图(a)元件A端的正电荷q随时间而变化的曲线如习题 11图(b)所示，试确定£等于L5s、2.5s、3.5s时流过元件的电流，并标出它 们的实际方向。AOOB(a)由习题1-1图(b)可知:当0</<2s时，q- t,贝1J / = = A 2dt 22v/<3s时，q = 2t-3.贝U i = " = 2Adr/ > 3s 时，i - 0J E = L5s时,i = 0.5A ;，= 2.5s时，i = 2A; % = 3.5s时，i = 0方向均为A流向Bo1-2标出习题1-2图所示各元件的电压、电流的实际方向，并计算它们的 功率，说明它们是吸收功率还是产生功率。1A 2A -3 A O< O O A O O A O+1V 一 一 一2V +-4 V 一(a)(b)(c)习题12图习题114图解（1） U.xb =8V-3V = 5V / = 8V-4V = 2Adb2Q（2）中间支路电流无变化，因为2。点阻上电压未变。1-15求习题115图（a）、（b）所示电路中各电源的功率。(a)(b)习题1-15图1 .2Q+uAioa + 八 1ioa61 o 号 41£7 Pz -P4 05V 3AMP1 U L习题1-15解图2a7一I2V+/拄A1 O 9V O 一23J由习题1-15解图a）得：=5VxlOA = 5OW吸收功率而/ = 10A 10A = 20A那么£ = 5V x (- 20) A = -100W 产生功率1/ = -1Qx10A + 5V-5V = -10V那么P3 = -10V X10A = -100W 产生功率舄=5V x 10 A = 50W吸收功率由图(b)得：由图(b)得：U、=2Ox3A +9V = 15V=-15Vx 3A = -45W产生功率9VI,=二9AIQJ2 =-9A + 3A +2A = 4AP2 =9Vx(-4A) = 36W产生功率U2 =2Qx2A +9V = 13V那么A = -13Vx 2A = -26W产生功率1-16设习题1-16图所示电路中的参考节点为0,假设节点1、2、3的电 位%=28V、V2=16V> V3=36V,求各支路电流和电源的功率。习题L16图R3 13习题1-16解图L =A = 2A14。14匕-12V 36V-12V= 2A1 12Q12。I. =I2 -4A = 2A JJZ4=Z1-7A = (2-7)A = -5A/5 =7A 4- A =7 2 (2)A = 7AL =人-4A = (7 4)A = 3A UJ4=% x7A = -28义7A = -196W产生功率P2 =(匕匕)x4A = (16-36)x4A = 80W产生功率P3 = 12X I2= (12X2) W=24W吸收功率1-17习题1-17图所示电路中7=0,试求R及4V电压源的功率Po习题117图习题1-17解图广处43A14。4V c A=2A2。A =7 /A =(7 3 2)A = 2A J1/ =I2+I. =(2 + 2)A = 4A 14J8V8V 4A二2。Px =4Vx，3 =4Vx2A = 8W吸收功率1-18在习题118图所示电路中，受控电压源的控制系数k=2,求图中 电流ho3A3A习题1-18图ux = 2Q x 3A = 6V2x662x66A = 2A据KCL300 V100Q()170V300V0.4Ui +%P1P100Q4+170VZj = (2z2 +3)A =(2x2 + 3)A =7 A119在习题119图所示电路中，试求：（1）各电阻的功率；（2）各独立源 和受控源的功率。5Q0.4U(5 + 100)Q/ = 2A105 Q=5Qx/2 =(5x22)W = 20W吸收功率P2 =100QxZ2 =(100 x22)W = 400W吸收功率舄=-300 V x I = -300 V x 2A = -600 W产生功率舄=170Vx/ = 170Vx2A = 340W吸收功率P5 = -0.4t/1 x/ = 0.4x(100Qx/)x/=-0.4 x(100Qx 2A)义 2A = -160 W产生功率_ U +习题1/9解图,QAU1 + 300 V-170 V (0.4x 1007 + 300 - 170)VI -=1-20试求习题L20图所示电路中的各独立源、受控源和各电阻的功率。10 V20 0 I2 12QT > EZZZHp4 匕'/ P5P2O30V 与 <>61习题1-20解图10V-30V 1A= -lA20。30.V + 6/1 12Q30 + 6x(-1)Va 12Q3 =/" =1A 2A = 3A=-10V X 乙=-10V X (-1A) = 10W吸收功率P2 = 30V x 八=30V x (-3A) = -90W产生功率P3 = -61, xl2 =-6x (-l)V x2A = 12W吸收功率P4 =200x7/ =20x(-1)2W = 20W吸收功率P5 =12Qx/22 =(12x22)W = 48W吸收功率习题1-2图(a)：电流、电压的实际方向均与图示参考方向相同。 参考方向相反,.P = -U/=-1Vx1A = -1W,产生功率图(b):电流的实际方向与图示参考方向相同；电压的实际方向与图示参考方向相反。 .“参考方向相反 .,.P = =(-2V)x2A = 4W,吸收功率图(C)：电流、电压的实际方向与图示参考方向相反。 力参考方向相同 .P = U/=-4Vx(-3) A = 12W,吸收功率1-3各元件的情况如习题1-3图所示。(1)假设元件1吸收的功率为20W, 求U； (2)假设元件2产生的功率为20W,求/； (3)假设元件3产生的功率为10W, 求1。1A I / o 1oo 2 oo»3o+U+10 V -+-10V一(a)(b)(c)习题13图解 p 20W (DP = U/ = 20W,贝ij U=- = - = 20V I 1A p - ?OW (2)P = U/ = 20W,贝U 1 = 2A U 10V p _1AW (3).P = U/ = 10W,贝U I = = 1A U -10V1-4某元件电压和电流的波形如习题1-4图(a)、(b)所示，为一致参考方向, 试绘出该元件的吸收功率的波形，并计算该元件U0至3s期间所吸收的能量。i/A八2 t/s(b)习题14图由习题1 - 4图(a)得出m的函数式为0，v2s时，u = 20-10t由图(b)得出，的函数式为0t 1s时,z = 1A0 VI v 2s 时、i - -1A，0 ， Is时，P = ui = 10txl = 10t0，2s时，P = ui = (20-100x(-1) = 10t-20 那么P的波形为习题1-4解图所示。p/w在0"3s时W = jPdz = £lOrdz +/(10r-20)山 +，Oxdr = 5J + (-5)J = 0在0"3s时W = jPdz = £lOrdz +/(10r-20)山 +，Oxdr = 5J + (-5)J = 01-5习题15图所示为某电路的一局部，求电流ii及，2。习题15图由KCL得:由KCL得:ix = (5 + 1)A - (-2) A = 8Ai2 = -ix 2A = -8A 2A = -10A1-6求习题L6图所示电路中的4和5。-15 V6V解习题16图-15V习题1-6解图由KCL（应用于习题1-6解图示虚线）得：4 + 2A = 0, I6 = -2A据KVL,列回路电压方程（取顺时针绕向），得Us -（-15V）-6V-10V = 0U5 =（15 + 6 + 10）V = IV1-7试计算习题17图所示电路中各元件的功率，并检验这些解答是否满 足功率平衡（即元件产生的总功率应等于其它元件吸收的功率之和）。50 V+习题17图50 V习题1-7解图+U根据U/参考方向是否一致，彳航件1的功率R =U/ = 50Vx3A = 150W元件2的功率 P2 = -U/ = -50VxlA = -50W由KCL得元件3的电流/ = -3 + 1-(-4)A = 2A那么元件3的功率P3 =U/ = 50Vx2A = 100W元件4的功率 Pa = UI = 30Vx (-4A) = -120W由KVL得元件5的电压U = -30V + 50V = 20V那么元件5的功率己=U/= 20V x (4A)二80W吸收功率 P=P+P3 =(150 + 100)W = 250W产生功率 P=P2 + Pa+P5 =(50 + 120 + 80)W = 250W1-8假设习题18图所示电路中，以d为参考点，试求电位匕、匕和电 流 Zcdo习题1-8解图由KVL得 Uad = -30-5 + (-8) + (-16)V = -59V4 =-8-16V = -24V%7 + (-16)V = -23 V故 % = Sd = -59V匕=Ufd = -24V匕=%=-23V由KCL(应用于习题-8解图示虚线假想闭合面 得1.4-1.8-(-2)+ZcdA = 0那么%=(1.4 +1.8 2)A = 1.6A1-9求习题19图所示各电阻元件的端电压或通过的电流。10Q 1A / 5cA 10。O1 - Q 0Al iO O ii Q+ U - +-5 V - + U -(a)(b)(c)习题1-9图解习题 1-9图(a):。=灯=10xlV = 10V图(b) : U = RI =51 = -5N,贝iJ/ = 1A图(c) : U = R/ = 10x(1)V = 10V1-10 一个40k Q、10w的碳膜电阻用于直流电路，在使用时，电压、电流 不得超过多大数值？解 P=RI2 故 / = ImA = 15.8mAV40x103r t 2. P = 故 U = yfPR = VlOOxlOV = 632V R1-11电路如习题LU图所示。（1）图（a）中i=10sin5fA,求；（2） 图（b）中i=2eA,求心（3）图（c）中=6sin5/V,求2 。和3。电阻的功率。习题1-11图解习题 1-11 图(a) : = Ri = 100sin5，V图(b) : R = -= Se V = 4Qi 2e-6tA明/、(6sin5，V)- ic . 2 八s图(c) :Pc0、=一 = - = l8sin-5rW(2O) R 2QP(3C)=P(3C)=(6sin5，V)23Q= l2sin25?W1-12求习题L12图（a）所示开路电压Uab和图（b） 3。电阻支路的电压 U和1。解习题 1-12 图(a) :Uab=l°V-10V-5V = -5V图(b):由KCL(应用于闭合面)得/ + 2 A = 0 那么 1 = -2AU= 2X3V=6V113求习题113图所示电路的电流/a、/b> Ic o10Q10Q/c1OQ习题1-13解图如习题1-13解图所示L =A = 0.5A1 101 . 二A = 0.5A105 + 5 .6 =A = 1A10据KCL可得Za =Zj +z3 =(O.5+1)A =1.5A/b =-4 +/2 =(-0.5+0.5)A=0Ic = -I2 - Z3 =(-0.5-l)A = -L5A1-14在习题L14图所示电路中：(1)当开关S断开时，求ab两端的电压Uab及中间支路的电流/； (2)当开关S闭合时，中间支路的电流是否变化？为什么?