《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案2.pdf
1电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。今通过实验测量得知一 a 一 .LZ3 CZJ+-图1:习题1.5.1图=-4 A ，2=6 A I3=1%5 =14 0V U2=-5=6 0 VU4=-9 0 V&=1试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。2判断哪些元件是电源？哪些是负载？3计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？解:2元件1 ,2为 电 源；3,4 ,5为负载。3 P|=(7/=14 0 乂(一 4)卬=一56 0卬 电 源发出功率 PE=P2=U2I2=(-9 0)X 6 W =-54 01VP 3=5/3=6 0 X 10W=6 00WP 4 =U4I1=(-80)X(4)W=320WP 5=U5I2=3 0 X 6 W =180WP i+P 2=1100W负载取用功率 P=P3+P4+P5=I l OOW两者平衡1.5.2在图2中，已知/|=3m A,I2=1加4试确定电路元件3中的电流，3和其两端电压3，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。1 解 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2:习题1.5.2图一/+，2-，3=0-3+1-/3=0可求得,3 =-2mA,八的实际方向与图中的参考方向相反。根据基尔霍夫电流定律可得&=（30+1 0 1（）3 x3 X1O-3）V=6 0V其次确定电源还是负载：1从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 电 流 从“+”端流出，故为电源；80V元件 电流“从 端 流 出，故为电源；30V元件 电流4从“+”端 流 出，故为负载。2从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 3和八的参考方向相同P =。3,3=6 0 X（2）乂1 0-3卬=1 2 0 X 1 0-3/（负 值），故 为 电 源；8 0 V元件 出 和 的 参 考 方 向 相 反p=。2,2=8 0 X 1 X 1 0-3 =80 X KT?卬（正 值），故为电源；30V元件 和A参考方向相同P =30 X3 X10-3皿=9 0 XI O /（正 值），故为负载。两者结果一致。最后校验功率平衡：电阻消耗功率：PRI=RIy =QX?-m W=9 0/nWPR?=R2I1=20 X 12卬=20/n W2电源发出功率:PE=U2I2+U 3/3=(80+120)m W=200，W负载取用和电阻损耗功率：P=t/i/i+R l +R2I；=(9 0+9 0+20)m W=200m W两者平衡1.5.3有一直流电源，其额定功率PN=200W ,额定电压以 =5 0 V o 内 阻 扁=0.5Q,负载电阻A可以调节。其电路如教材图1.5.1所示试求：1额定工作状态下的电流及负载电阻；2开路状态下的电源端电压；3电源短路状态下的电流。解 ,(1)额定电流久=4 A,负载电阻R=学=*=12.5QUN 50 IN 4(2)电源开路电压4=E=UN+IN Ro=(50+4 X Q 5 =52VF 52(3)电源短路电流小=一 =A =104 ARo 0.51.5.4有一台直流稳压电源，其额定输出电压为30V,额定输出电流为2A ,从空载到额定负载，其输出电压的变化率为千分之一(即(/=曳 二=01),试求该电源的内阻。UN 解 电源空载电压即为其电动势E,故可先求出”,而后由U =E,求内阻用)。Uo-UNUNUo-30-30-U0.1%由此得U0=E=30.03 V3再由U=E -RQI30=30.03-&X 2得出Ro=0.015Q1.5.6一只110V、8W的指示灯，现在要接在380V的 电 源 上，问要串多大阻值的电阻？该电阻应选多大瓦数的？解 由指示灯的额定值求额定状态下的电流为和电阻即：IN=A=0.073AUN 110RN=UNZ71100.073Q=1507Q在380V电源上指示灯仍保持UOV额 定 电 压，所串电阻R=1IN%=3700Q0.073其额定功率PN=RI%=3700 X（0.073）2W =19.6W故可选用额定值为3.7KQ、20W的电阻。1.5.8图3所示的是用变阻器/?调节直流电机励磁电流/的电路。设电机励磁绕组的电阻为315Q,其额定电压为220V,如果要求励磁电流在0.35 0.74的范围内变动，试在下列三个变阻器中选用一个合适的：(1)10000、0.5A；(2)200。、M；(3)350。、1AO 解当R=0时2201=0.7A315当/=0.35A 时R+315=630。0.35R=(630-315)=315。因 此，只能选用350。、1A的变阻器。4图 3:习题1.5.8图1.5.11图4 所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。尺 是 电 阻 应 变 片，粘附在被测零件上。当零件发生变形(伸长或缩短)时，的阻值随之而改变，这反映在输出信号U”上。在测量前如果把各个电阻调节到/?、=100。,&=R 2=200Q,R.=100Q,这 时 满 足 器=2的电桥平衡条件，4=0。在进行测量尺3 尺2时，如果测出：Uo=+mV；(2)=-I m V ；试计算两种情况下的A R x。极性的改变反映了什么？设电源电压U是直流W。解 Uo=+mVO图 4:习题1.5.11图应用基尔霍夫电压定律可列出:Uab+Uda=0U,d,+U。一 Uad=0或u u尺记 Rx+4 _ 5X +3 23/?v+0.001-1.500Rx+1005解之得Rx=9 9,86 7 C因零件缩短而使砥.阻值减小，即 R、.=(9 9.86 7-100)。=-0.133 Q(2)Uo=-I mV同理3/?y _ 0.001-1.5=0Rx+100Rx=100.133 Q因零件伸长而使R、.阻值增大，即Rx=(100.133-100)Q=+0.133 Q。，极性的变化反映了零件的伸长和缩短。1.5.12图5是电源有载工作的电路。电源的电动势E=220V,内阻时=0.2Q；负载电阻Ri=10Q,R2=6.6 7Q；线路电阻&=0.1。试求负载电阻R2并联前后：(1)电路中电流/；(2)电源端电压/和负载端电压为；(3)负载功率P。当负载增 大 时，总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端和负载端的电压是如何变化的？解 R 2并联前，电路总电阻图5:习题1.5.12图R=R()+2R+/?!=(0.2+2 XQ.1+1 0)Q=10.4 Q(1)电路中电流E 220=A =21.2AR 10.46(2)电源端电压U=E-Rol=(220-0.2 X 21.2)V=216V负载端电压U?=R I=10 X 21.2V=212V(3)负载功率P=5 1 =212 X 21.2W=4490W=4A9kW治 并联后，电路总电阻R=Ro+2R(1)电路中电流(2)电源端电压负载端电压+一 =(0.2+2 X 0.1+-)Q=4.4 QR+R2 10+6.67220 八=A=50A4.4ERU=E R0I=(220-0.2 X 50)V=210VR R,。2=刀 ji i i210X 6.67 八 2-人50V=200V10+6.67P=200 X 50W=10000W=0kW(3)负载功率可 见，当负载增大后，电路总电阻减小，电路中电流增大，负载功率增大，电源端电压和负载端电压均降低。1.6 基尔霍夫定律1.6.2试求图6所示部分电路中电流/、八和电阻R,设。时=0。解 由基尔霍夫电流定律可知，/=64。由于设(/砧=0 可得Ii=-1A6h =h =-A=3A7图 6:习题1.6.2图并得出，4 =/i+，3=(1+3)A =2A，5=/，4 =(6 2)A=4A因I5R =I4得R=Q =0.5。A 41.7 电路中电位的概念及计算1.7.4在图7中，求A点电位小。解+50 VO7,|0-50 V图 7:习题1.7.4 图8I h-/3=0/15 0-勿10，2 =-一(-5 0)(4)将式(2)、(3)、(4)代入式(1),得50-吟 VA+5Q VA N-=010 5 20匕=-14.3V910目录第2章 电 路 的 分 析 方 法 3第2.1节 电 阻 串 并 联 接 的 等 效 变 换.3第2.1.1题.3第2.1.2 题.4 第2.1.3 题.4 第2.1.5 题.5 第2.1.6 题.6 第2.1.7 题.6 第2.1.8 题.7 第2.3节 电 源 的 两 种 模 型 及 其 等 效 变 换.8第2.3 J题.8第2.3.2题.9 第2.3.4题.9 第2.4节 支 路 电 流 法 .10第2.4.1题.10第2.4.2 题.11 第2.5节 结 点 电 压 法 .12第2.5.1题.12第2.5.2 题.13 第2.5.3 题.14 第2.6节 叠 加 定 理.14第2.6.1 题.14 第2.6.2 题.15 第2.6.3 题.16 第2.6.4 题.18 第2.7节 戴 维 南 定 理 与 诺 顿 定 理.19第2.7.1 题.19第2.7.2 题.19第2.7.5 题.20第2.7.7 题.21第2.7.8 题.22第2.7.9 题.22第2.7.10 题.23第2.7.11题.241List of Figures1 习题2.1.1图.32 习题2.1.2图.43 习题2.1.3图.44 习题2.1.5图.65 习题2.1.7图.76 习题2.1.8图.77 习题2.3.1图.88 习题2.3.2图.99 习题2.3.4图.910 习题 2.4.1 图.1011 习题 2.4.2 图.1112 习题 2.5.1 图.1313 习题 2.5.2 图.1314 习题 2.5.3 图.1415 习题 2.6.1 图.1516 习题 2.6.2 图.1617 习题 2.6.3 图.1718 习题 2.6.4 图.1819 习题 2.6.4 图.1820 习题 2.7.1 图.1921 习题 2.7.2 图.2022 习题 2.7.5 图.2023 习题 2.7.7 图.2124 习题 2.7.8 图.2225 习题 2.7.9 图.2326 习题 2.7.10 图.2327 习题 2.7.11 图.2422 电路的分析方法2.1 电阻串并联接的等效变换2.1.1在图 1 所 小 的 电 路 中,E =6 V ,R=6 Q ,/?2=3 C ,&=4。,R&=3 C ,Rs=，试求心和，4。R、图1:习题2.1.1图本 题 通 过 电 阻 的 串 联 和 并 联 可 化 为 单 回 路 电 路 计 算。K和&并联而后 与R 3串 联，得出的等效电阻R1,3,4和穴2并 联，最后与电源及火5组成单回路电路，于是得出电源中电流，4的实际方向与图中的参考方向相反。一 R1R4RD(/?3+c.)&+R R&、R)+(/?3+c )R1+火4_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2A一 6乂33 人(4 +-)1 +_6 X 33+(4 +)6 +3而后应用分流公式得出小和，4Ri3 3 一 c 昭/?4 /一”,6X 3心+/?3+C 3+4+&+a 6 +3Ri 6 2，4=一 13=-A=R1 +R4 6 +3 32X 2 A =/349A.E32.1.2有一无源二端电阻网络 图2(a),通 过 实 验 测 得：当U =10V时，/=2A ；并已知该电阻网络由四个3。的电阻构成，试问这四个电阻是如何连接的？解图2:习题2.1.2图按 题 意，总电阻为R=Q =5Q/2四个3。电阻的连接方法如图2(b)所示。2.1.3在图3中，R=危=&=&=300Q,R5=6 00Q,试求开关S断开和闭和时a和3之间的等效电阻。解图3:习题2.1.3图 当开关S断 开 时，灯与心串联后与/?5并 联，公 与&串联后也与氏5并 联，故4有Rab=+及3)(氏2+/?4)1二1-I6 00+300+300+300+300=2 0 0 Q当S 闭合时，则有Rab=(2?2)+(尺3勿1)51二1 I-1-R5 R1R2+R3R4R+7?2 R3+7?41=H i_ I-6 00 300 X300 300 X300300+300+300+300=2 0 0 Q2.1.5 图4(a)所示是一衰减电路，共有四挡。当输入电压必=16 丫时,试计算各挡输出电压外。Ml。挡：U2a=U =16 V。挡：由末级看，先求等效电阻R 见图4(d)和(c)O=(45+5)X5.5 275(4 5+5)+5.5 55.5同样可得 R =5 Q。于是由图4(b)可求U 2b,即Ui 16U2 b=7 7-4 x5=X 5 V =1.6 V4 5+5 50c挡：由图4(c)可 求 电，即U2b 1.6 =4 5T 5 X5=5 0X 5 V =0 J 6Vd 挡:由 图 4(d)可求U 2d ,即U2c 0.16U2d=7rX 5=-X 5 V =0.016 V4 5+5 505图 4:习题2.1.5图2.1.6下图所示电路是由电位器组成的分压电路，电位器的电阻Rp=270 C,两边 的 串 联 电 阻 =350 Q,/?2=550 Qo设输入电压Q=12V,试求输出电压入的变化范围。解当箭头位于RP最下端时，出取最小值U2mM=R +R；+R p 5350+550+270=5.64 V当箭头位于RP最上端时，&取最大值U2niax550+270 x l 2350+550+270=8.41V由此可得“的变化范围是：5.64 8.41 Vo2.1.7试用两个6V的直流电源、两个1k。的电阻和一个10k。的电位器连接成调压范围为一5 V +5V的调压电路。6图5:习题2.1.7图所联调压电路如图5所示。I=6 (-6)=1 XQ-3A=1mA(1+10+1)x io3当滑动触头移在a点U =(10+1)x io3 X 1 乂1。-3 _ 6jV=5 v当滑动触头移在。点/=(1 X103 XI 刈0-3 _ 6)V=-5V2.1.8在图6所示的电路中，和 心2是同轴电位器，试问当活动触点,b移到最左端、最右端和中间位置时，输 出 电 压 各 为 多 少 伏？解图6:习题2.1.8图同轴电位器的两个电位器HP I和RP 2的活动触点固定在同一转轴上，转动转轴时两个活动触点同时左移或右移。当活动触点a,在 最 左 端 时，点接电源正 极 点 接 负 极，故%=E=+6 V；当活动触点在最右端时，a点接电源负极，b点接正极,故=-E =-6 V；当两个活动触点在中间位置时，a 两点电位相等，故。2=0。72.3 电源的两种模型及其等效变换2.3.1在图7中，求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。解图7:习题2.3.1图设流过电阻r的电流为人=(2 1)A=1A(1)理想电流源15 =RI3=2Q XV=20VPl=UI=20X 1MZ=20W(取用)因为电流从“+”端 流 入，故为负载。(2)理想电流源2U2=/3+R2I2=(20 X1 4-10 X 2)V=40VP2=/2=40X2W=80W(发出)因为电流从“+”端 流 出，故为电源。(3)电阻0PRI=Rl=20 X12W=20W(4)电阻/?2PR2=R2P=10 X22W=40W校验功率平衡：80W=20W+20W+40W8(b)图8:习题2.3.2图2.3.2计算图8(a)中的电流人。阙计算本题应用电压源与电流源等效变换最为方便，变换后的电路如图8(b)所示。由此得/=2+1=2-4 =1.241 +0.5+1 2.5I、=0.6A22.3.4计算图9中的电压。5。图9:习题2.3.4图R 4 6 X 4J.2,3=Ri+R=(0.6+-)Q =3Q/2+我3 0+4将S和R123与3和以都化为电流源，如图9(a)所示。9将图9(a)化简为图9(b)所示。其中1sRoAU5/S i+/S2=(5+10)A=15AA 23&3 X0 2 31.2.3-3+0.2 -16R。,_Ro+R5 八一3-3 X 15/1=4 5 A1945R5/5=1 X V=2.37V192.4 支路电流法2.4.1图10是两台发电机并联运行的电路。已 知&=230V,R i=0.5 Q,2=226V,&2=0.3 Q,负载电阻火乙=5.5 Q,试分别用支路电流法和结点电压法求各支路电流。解1u图 1 0:习题2.4.1图10(1)用支路电流法h+12=1LE =R()i /+R JLE?=/?0 2 I2+RL将已知数代入并解之，得I 20A,I2=20A,I=4 0A(2)用结点电压法U/iII-EI+-E2RQ1 HQ2_i i r=+-FRoi&)2 RLE uA oiE2 一U230 226-+-I 0.5 0.3 v=220V-F-d-0.5 0.3 5.5230-2200.5A=20A226 -2200.3A =20A2=吗=4 04RL 5.5埼22.4.2试 用 支 路 电 流 法 和 结 点 电 压 法 求 图 11所 示 电 路 中 的 各 支 路 电 流，并求 三 个 电 源 的 输 出 功 率 和 负 载 电 阻 号.取 用 的 功 率。两 个 电 压 源 的 内 阻分 别 为 0.8 D 和0.4。图 11:习题2.4.2图(1)用支路电流法计算本题中有四个支路电流，其中一个是已知的，故列出三个方程即可，即120-0.81+0.4/2-116 =0120-0.8/-4/1=0/j 4-/2+10-/=0解 之，得八=9.38AI2=8.75A/=28.134(2)用结点电压法计算120 116+10Uab=呼 一 算 一pV=H2.5V-+-+0.8 0.4 4而后按各支路电流的参考方向应用有源电路的欧姆定律可求得72120-112.50.8=9.38A116-112.5-A0.4=8.75A4於*=2山(3)计算功率三个电源的输出功率分别为Px=112.5 X9.38W=1055WP2=112.5 X8.75W=984WP3=112.5 X10W=1125WPi+P2+P3=(1055+984+1125)W=3164W负载电阻Az,取用的功率为P=112.5 X28.13印=3164W两 者 平 衡。2.5 结点电压法2.5.1试 用 结 点 电 压 法 求 图12所 示 电 路 中 的 各 支 路 电 流。解12(W50 a图12:习题2.5.1图25 100 25-+-+-Uoo=斗=50V+4 50 50 50/=5 0 =504,100-50 4 14=1A，=A和/.的实际方向与图中的参考方向相反。2.5.2用结点电压法计算图13所示电路中A点的电位。海+50 VO-OA20 Q()-50 V图13:习题2.5.2图1350-50匕=10 5 V=-14.3V十-F 50 5 202.5.3电路如图14(a)所 示，试用结点电压法求电阻AL上的电压U ,并计算理想电流源的功率。解将与4 A 理想电流源串联的电阻除去(短 接)和与16 V理想电压源并联的8。电阻 除 去(断 开)，并不影响电阻;?乙上的电压U，这样简化后的电路如图14(b)所示，由此得164 +U =-j j-t-j-y=12.8V-4-4-4 4 8计算理想电流源的功率时，不能除去4。电 阻，其上电压。4 =4X 4V =16 V,并由此可得理想电流源上电压%=+U =(16 +12.8)V=28.8Vo理想电流源的功率则为P s=28.8X4 W=115.2W（发出功率）2.6 叠加定理2.6.1在图15中，(1)当将开关S合在a点 时，求电流八、八和，3；(2)当将开关S 合在b点 时，利用(1)的结果，用叠加定理计算电流/、，2和，3。解14/，/;图 15:习题2.6.1图(1)当将开关S合在a点 时，应用结点电压法计算：U =130 120-+-j2j 2-j-v=IOOV-H-F-2 2 411=130-100-A=15A212=120-100 4 s,-A=10A2，3=100”一-A =25A4(2)当将开关S 合在6 点 时，应用叠加原理计算。在图15(b)中是20丫电源单独作用时的电路，其中各电流为44=2 +4X 6 A=4 A*4=2；6 A-2人42+-2+42 X 6 A =2A2+4130V和120V两个电源共同作用(2 0 V 电源除去)时的各电流即为(1)中的电 流，于是得出/1=(15-4 M =11A/2=(10+6)A =16 A/3=(25+2)A =27A2.6.2电路如图16(a)所 示，E=12V,R|=%=&=&,%=10Vo若将理想15电压源除去后 图16(b),试问这时UM等于多少？解图16:习题2.6.2图 将图16(a)分为图16(b)和图16(c)两个叠加的电路，则应有Uab=%+U2b因abR3 厂 1E=X 2 V =3 VR +R-2+尺3+尺4 4故/；,=(10-3)V=7 V2.6.3应用叠加原理计算图17(a)所示电路中各支路的电流和各元件(电源和电阻)两端的电压，并说明功率平衡关系。解(1)求各支路电流电压源单独作用时 图17(b)2E 4=R +R0 _2 4$=2A1+4E4=耳5 A=2 AI E=+I(2+2)A=4A图17:习题2.6.3图电流源单独作用时 图17（c）以R2+7?44X10A=8A1+4fi =&=X10A =2A4-%+A 4 s 1 +47 =1:=8AV=o两者叠加，得，2 I；11=Q -8)A =-6Ah=乙+=(2+O)A =2Ah=4+川=(2+2)A=4A/尸=I 0E 1；=(4 8)A =4A可 见，电流源是电源，电压源是负载。（2）求各元件两端的电压和功率电流源电压 U s=RI，S+R 41 4=（2*10+4 X 4）V=36 1各电阻元件上电压可应用欧姆定律求得电流源功率 =/心=3 6乂10卬=36 OW（发出）电压源功率 pE=EIE=10 X 4 W =40W（取 用）电阻Ri功率 PR=Ryl =2 X1O2W =200W（损 耗）电阻 R2功率 PR2=Ri l =X62W =36 W （损耗）17电阻尺3功率。/?3=邑=5 X 22卬=20W（损耗）电阻（功率 PR4=R储=4 X 42W=64W（损耗）两者平衡。2.6.4图18所示的是R-2RT形 网 络，用于电子技术的数模转换中，试用叠加原理证明输出端的电流/为(23+22+21+2)3R X24R R R2M 2R|/+4+O O u Q 4()q图18:习题2.6.4图图19:习题2.6.4图本题应用叠加原理、电阻串并联等效变换及分流公式进行计算求证。任何一个 电 源 益 起 作 用，其他三个短路时，都可化为图19所示的电路。四个电源从右到左依次分别单独作用时在输出端分别得出电流：UR UR UR UR3R X23R X43R 乂83/?小16所以,UR UR UR UR3R X21 3R X22 3R X23 3R X 24=-（23+22+2+2）3R 乂2八182.7 戴维南定理与诺顿定理2.7.1应用戴维宁定理计算图20(a)中1。电阻中的电流。解图 20:习题2.7.1图将 与 10A 理 想 电 流 源 串 联 的 2C电 阻 除 去(短 接)，该 支 路 中 的 电 流仍 为 10A ；将与10V理 想 电 压 源 并 联 的 5 c 电 阻 除 去(断 开)，该两端的电压 仍 为 10V。因 此，除去这两个电阻后不会影响1。电阻中的电流/，但电路可得到简化 图20(b),计算方便。应用戴维宁定理对图20(b)的电路求等效电源的电动势(即开路电压“)和内阻R)。由图20(c)得/0=(4 X 10-10)V=30V由图20(d)得所以1CRo=4 Q电阻中的电流,U。30.,.I=-=-A=6 AR)+1 4+12.7.2应用戴维宁定理计算图21中2a电阻中的电流 解192 Ab图 21:习题2.7.2图求开路电压UR,O和等效电阻A o。12 6=+=X 2 +0+6 +3 X )V=6 V5 4-0.3 X 6R0=(1+1 +-)Q=4 Q3+6由此得6-A=A2+42.7.5用戴维宁定理计算图22(a)所示电路中的电流/。I解I图 22:习题2.7.5图(1)用戴维宁定理将图22(a)化为等效电源，如图22(b)所示。20(2)由图22(c)计算等效电源的电动势E,即开路电压外U。=E=(20 150+120)V=-10V(3)由图22(d)计算等效电源的内阻7?oRo=0(4)由图22(b)计算电流/j =E=-IQi=-1ARo+10 102.7.7在图23中，(1)试求电流/；(2)计算理想电压源和理想电流源的功率，并说明是取用的还是发出的功率。解45 v Q 0 4 a 6 3 a WIQ ISA图 23:习题2.7.7图(1)应用戴维宁定理计算电流/=(3 X 5 -5)V=10VRQ=3Q10 八1=2 T 3A=2A(2)理想电压源的电流和功率5/E=及/=q 2)4 =0.75A心的实际方向与图中相反，流入电压源的“+”端，故该电压源为负载。PE=5 X0.75W=3.75W(取用)理想电流源的电压和功率为Us=2X5+3(5-2)V=19 Vps=19 X 5 W =9 5 W(发出)212.7.8电路如图24（a）所 示，试计算电阻火乙上的电流；（1）用戴维宁定理；（2）用诺顿定理。图 24:习题2.7.8图(1)应用戴维宁定理求。E=UaM)=U -R3I=(32-8 X2)V=16 V/?()=R3=8。,E 16 ,/=-=-A=U.3 A.RL+RO 24+8(2)应用诺顿定理求U 32Is=l abs=冗 一 /=(后 一2)4IL=-Is=-X 2 A =RL+Ro 24 +82.7.9电路如图25(a)所 示，当R=4 c时，/=24。求当R=SI解把电路加以左部分等效为一个电压源，如图25(b)所示/=-A,Ro+RRo由图25(c)求 出，即Ro=R，/R&=IQ所以E=(Ro+区)/=(1+4)X I V=10V当R=9。时10I=-A =1A1 4-9=2A=0.5A心 时，/等于多少？,则得r22图 2 5:习题2.7.9图2.7.10试求图26所示电路中的电流/。解1图 2 6:习题2.7.10图用戴维宁定理计算。(1)求4。间的开路电压“)“点电位匕可用结点电压法计算-24 48-T-%=6 1 6=8V一 4-1 _ 一6 6 6方点电位12-24T +TVb=f i v=-2 V-H-1-2 6 3Uo=E=Va-V/?=1 8 -(-2)J V=10V(2)求附间开路后其间的等效内阻凡将电压源短路后可见，右边三个6。电阻并联，左边2。，6Q,3。三个电阻23也并联，而后两者串联，即得/?o=-j-j-j-+-j-j-j-k Q=(2+1 =3.QI-F-H 1 6 6 6 2 6 3(3)求电流/“)10Ro+R(3+2)X103A =2X10-34 =2mA2.7.11两个相同的有源二端网络N和乂 联结如图27(a)所 示，测 得 历=4V o 若联结如图27(b)所 示,则测得 =l A o 试求联结如图27(c)所示时电流人为多少？解()(b)(c)图 27:习题2.7.11图 有源二端网络可用等效电源代替，先求出等效电源的电动势E 和内阻扁(1)由图27(a)可 知，有源二端网络相当于开路，于是得开路电压E=%=4 V(2)由图27(b)可 知，有源二端网络相当于短路，于是得短路电流/=/=1A由开路电压和短路电流可求出等效电源的内阻E 4R()=Q=4。Is 1(3)于 是，由图27(c)可求得电流外41 =-A=0.8A2425目录第3章 电 路 的 暂 态 分 析 3第3.2节 储 能 元 件 与 换 路 定 则.3第3.2.1题.3第322题.4 第3.3节 RC电路的响应.5第3.3.1 题.5 第3.3.3 题.5 第3.3.4 题.6 第3.4节一阶线性电路暂态分析的三要素法.7第34 题.7第342题.8第3.4.3 题.10 第3.4.4 题.11 第3.4.5 题.12 第3.6节 RL电路的响应.13第3.6.1 题.13第3.6.2 题.14第3.6.4 题.16第3.6.5 题.171List of Figures1 习题3 2 1 图.32 习题3.2.2图.43 习题3.3.1图.54 习题3.3.3图.65 习题3.3.4图.66 习题3.4.1图.77 习题3.4.2图.88 习题3.4.2图.99 习题3.4.3图.1010 习题 3.4.4 图.1111 习题 3.4.5 图.1212 习题 3.4.5 图.1313 习题 3.6.1 图.1414 习题 3.6.2 图.1515 习题 3.6.4 图.1616 习题 3.6.5 图.1723 电路的暂态分析3.2 储能元件与换路定则3.2.1图1所示各电路在换路前都处于稳态，试求换路后其中电流i 的初始值i(0+)和稳态值1(8).图 1:习题3.2.1图(1)对图1(a)所示电路6五(0+)=五(0-)=A=3 4八2i(0+)=X3A=.5A2+2(2)对图1(b)所示电路=6 V=0=1.5A3(3)对图1(c)所示电路以(0+)=必(0-)=6A江 2(。+)=辽 2(。-)=0，(0+)=以(0+)一五 2(0+)=(6 0M=64i(8)=0(4)对图1(d)所示电路 式0+)，(0+)26MC(0-)=X 2V=3V6 3-A=0.75A2+262+2+2A=IA3.2.2图2所示电路在换路前处于稳态，试求换路后,程和短的初始值和稳态值。解图2:习题322图15 30 1 30 1皿=s 15X 3。，=二/砺中1 0+1 0+T5+30uc(0+)=uc(0-)=(15 10 X 0.5)V=10V”c(0+)io 1 2%(0+)=i (0+)一五(0+)=-一五(0+)=(-)A=3 A30。电阻被短接，其中电流的初始值为零。五(8)c(8)is(8)0151O X1OTIOV=7-5V15 34=-A10+10443.3 R C电路的响应3.3.1在图3中，/=10，4 4,&=3 k Q&=3 k Q&=6k Q,C=2/JF。在开关S 闭合前电路已处于稳态。求在时“c 和八，并作出它们随时间的变化曲线。解图 3:习题3.3.1图以(0+)=义(0-)=&/=6乂1。3 x 0 X 1 0-3V=6 0 V =U 0与电容元件串联的等效电阻R=R1+=(3+=5k Q4+&3+6时间常数T=R C=5 乂1()3 x 2 X1O_65=O.OLv本题求的是零输入响应（电流源已被短接），故得U()e z =6 0 e。1 =6 0e 100/V他 Uo C=e Tdt R6 0 100,=1 2 叫 72A5 八 1033.3.3电路如图4 所 示，在开关S 闭合前电路已处于稳态，求开关闭合后的电压6。解以(0+)=M f(0-)=6 X IO3 X 9 x IO-3 V=54 V6 X 3 a A ar=-X1 03 X 2 X 1 0-65=4 X 1 0-6 +35图 4:习题3.3.3图本题是求全响应以：先令9 m A 理想电流源断开求零输入相应“：；而后令g(0+)=0求零状态响应d；最后得诙=此+谭。t t4=U o J f =54 e 4 X 10.3 v=5 4 e-250ryt =U(1-er)=18(1-e25Of)V式中 U=x103 x9 X10 3V =1 8 V3+6uc=(18+36 e-25Or)V3.3.4有 一 线 性 无 源 二 端 网 络 N 图5(a),其 中 储 能 元 件 未 储 有 能 量，当输入电流 其波形如图5(b)所示 后，其两端电压a的波形如图5(c)所示。(1)写出”的指数 式；(2)画出该网络的电路，并确定元件的参数值。图 5:习题3.3.4 图6(1)由图5(c)可得/=0 工时tu =2(1 e T)VM(T)=2(1-0.36 8)V=2 X0.6 32V=1.26 4 Vt =T 0 3 时Q 一 i)u=1.26 4 6-T v(2)该网络的电路如图5(d)所示。因“(8)=Ri =2VR X I =2 R=2 Q又r=R C 1 =2C C =0.5F3.4 一阶线性电路暂态分析的三要素法3.4.1在图6(a)所 示 的 电 路 中，为 一 阶 跃 电 压，如图6(b)所 示，试求J和 c。设)=IV 解图 6:习题3.4.1图应用三要素法计算。(1)求心/(。+)=ue(0-)=1V4%(8)R3-=2 X 2 Ri ”3?2+-V =2V92 X 2 *.ATC =1 +-xio3 xi xio-62+22 X 10-7由此得Uc=c(8)+Mc(O+)“c(8)e一 为t=2+(1 2)e 2 X 10-3 V=(2-e-500,)V(2)求，3U U c(0+)?0时(1)电容电压,(2*点电位和(3)A 点电位以的变化规律。换路前电路处于稳态。解图 7:习题3.4.2图(1)求/上 0时的电容电压心/=0_和：=0+的电路如图8(a)、(b)所 示，由此得8图 8:习题3.4.2图0-(6)3以(+)=(-)=(5 +25)X10 3 X5 X10 V=1V必8)T6 -(-6)(10+5+25)103X 5 X1 O3V=1.5V(/?!+R3)/R2 C=0.4 4 X1O-6J故uc=LI.5+(1-1.5)e 0.4 4 X10”=(1.5-0.5e3xia，)v(2)求/2 0 时的5 点电位切6 (6)-1%(+)=6-(乂103-=(6-3.14)V=2.86 V匕Q)6 (6)(10+5+25)X 103X 1 Q X 1 03 V=(6 3)V=3V故vB=3+(2.86 -3)e-23xi 0)的“解10 kQ图9:习题3.4.3图本题应用三要素法计算。(1)确定初始值%(0+)=w.(0-)=(20 X 103 X 1 *IO-3-10)V=10V确定稳态值 c(8)?*_ 12_ X 1 X 1 0-3 X 2 0 X 1 03 _1 0 V=-5 V1 0+1 0 +20(3)确定时间常数将理想电流源开路，理想电压源短路。从电容元件两端看进去的等效电阻为2 0 X(1 0+1 0)20+(10+10)kQ=10kC10故于是T=RQC=10X103 x io XIO_65=O.LV得出t(=“c(8)+wc(0+)-%(8)e Tt=-5 +10-(-5)eO?l=(-5+15e-1 0,)V3.4.4有一RC电路 图10(a),其输入电压如图10(b)所示。设脉冲宽度T=RC。试求负脉冲的幅度U等于多大才能在r=2T时使/.=0。设“A。-)=0。解J图10:习题3.4.4图由.=0到.=T期间上uc=10(1 e 工)V%(T)=10(1-e-)=6.32V由f=7到，=2T期间t-T/=U-+uc(T)-Ue Tt=2T时=0,即c2T-TU_+瓦 -U-e-7-=0U-+(6.32-(/_)X 0.368=0U_=-3.68V113.4.5在 图 11中，开关S先 合 在 位 置 1 ,电 路 处 于 稳 态。t=0时，将开关从位 置 1合 到 位 置 2,试 求，=工时，之 值。在/=z 时,又 将 开 关 合 到 位 置1,试 求，=2 1 0 一 25时生之值。此时再将开关合到2，作出的人变化曲线。充电电路和放电电路的时间常数是否相等？图 11:习题3.4.5图(1)，=0时，将开关从1合到2wc(0_)=也(0+)=10Vue=lOe 工r,=(2 0+10)X 1 03 X-10-65=IO-25=O.OLvMr(n)=1 0/V=10 X0.36 8V=3.6 8V12(2)7 时又将开关合到1c(q)=3.6 8
