高玉良《电路与~模拟电子技术》第3版全部习题答案内容.doc

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1、|第一章 电路的基本概念和基本定律1.1 在题1.1图中，各元件电压为 U 1=-5V，U 2=2V，U 3=U4=-3V，指出哪些元件是电源，哪些元件是负载？解：元件上电压和电流为关联参考方向时，P=UI；电压和电流为非关联参考方向时，P=UI。P0 时元件吸收功率是负载，P0 时，元件释放功率，是电源。本题中元件 1、2、4 上电流和电流为非关联参考方向，元件 3上电压和电流为关联参考方向，因此P1=-U13= -（-5）3=15W；P2=-U23=-23=-6W；P3=U3（-1）=-3（-1）=3W；P4=-U4（-4）=-（-3）（-4）=-12W。元件 2、4 是电源，元件 1、3

2、 是负载。1.2 在题 1.2图所示的 RLC串联电路中，已知求 i、 uR和 uL。)V3ttCe(u解：电容上电压、电流为非关联参考方向,故 331ttttcdieeAt电阻、电感上电压、电流为关联参考方向 34ttRuiV31ttttLdeeVt1.3 在题1.3图中，已知I=2A，求 Uab和 Pab。解：U ab=IR+2-4=24+2-4=6V，电流 I与 Uab为关联参考方向，因此Pab=UabI=62=12W1.4 在题1.4图中，已知 I S=2A，U S=4V ，求流过恒压源的电流 I、恒流源上的电压 U及它们的功率，验证电路的功率平衡。解：I=I S=2A，U=IR+US

3、=21+4=6VPI=I2R=221=4W，US与 I为关联参考方向，电压源功率：P U=IUS=24=8W，U与 I为非关联参考方向，电流源功率：P I=-ISU=-26=-12W，+U1- +U3-+U4- 2 +I1=3AI3=-1A24题 1.图ba+2V-4V+4 I题 1.3图R+uL-+uC-uR -41/3F1H题 1.2图 iR1 +US-I+U-IS题 1.4图|验算：P U+PI+PR=8-12+4=01.5 求题1.5图中的 R和 Uab、 Uac。解：对 d点应用 KCL得：I=4A，故有RI=4R=4，R=1Uab=Uad+Udb=310（-4）=26VUac=Ua

4、d-Ucd=310- (-7)2=44V1.6 求题 1.6图中的 U1、 U2和 U3。解：此题由 KVL求解。对回路，有：U1-10-6=0，U 1=16V对回路，有：U1+U2+3=0，U 2=-U1-3=-16-3=-19V对回路，有：U2+U3+10=0，U 3=-U2-10=19-10=9V验算：对大回路，取顺时针绕行方向，有：-3+U 3-6=-3+9-6=0 ，KVL 成立1.7 求题 1.7图中的 Ix和 Ux。解：（a）以 c为电位参考点，则 Va=250=100VI3100=Va=100，I 3=1A，I2=I3+2=3A，UX=50I2=150VVb=UX+Va=150

5、+100=250VI125=Vb=250, I1=10A，IX=I1+I2=10+3=13A（b）对大回路应用 KVL，得：abc102-7A3A- 4V+R题 1.5图dI+3-+U1-+ 2-3V+6V- -10V+题 1.6图 25 5050(a) 2A 3(b)8A6A10Ix + Ux- + Ux-Ix2 - 37V 15AR2R1题 1.7图I2 I3I1 abc|62-37+UX+315=0， U X=-20V由 KCL得：6+I X+8-15=0 IX=1A1.8 求题1.8图中a点的电位V a。解：重画电路如（b）所示，设 a点电位为 Va，则， ，201aVI50153I由

6、 KCL得： I 1+I2+I3=0 即 0aa解得 Va71.9 在题1.9图中，设 ,求 uL、 iC、 i和 u。tSmSeIitUu0,sn解： uL= 00t tsdiIeaLIetsincosCsmmudi UttttRimSRin由 KCL得： tcteIii mmtcsossin0+uL-isu-RC+us-ii题 1.9图i10 5 20-50V+50V- I1I3 I210+ 50V- 50V205 a题 1.8图(a) (b) a|由 KVL得： tUeLIumtSL sin01.10 求题1.10图所示电路端口的伏安关系。解，a 点电位 Va=-Us+RI+U，对 a点

7、应用 KCL，得(其中 R12=R1|R2)IRUIRIss 122121解得U=US+R12（I S1+IS2）-（R 12+R）IR2R1 RI- US +IS2IS1 +U-题 1.0图 a|第二章 电路的基本分析方法 2.1 求题2.1图所示电路的等效电阻。解：标出电路中的各结点，电路可重画如下：（a）图 R ab=8+3|3+4|（7+5）=8+3|（3+3）=8+2=10（b）图 R ab=7|(4|4+10|10)=7|7=3.5（c）图 R ab=5|4|4+6|(6|6+5)=5|(2+6|8)=5|(2+3.43)=2.6（d）图 R ab=3|(4|4+4)=3|6=2（

8、串联的 3 与 6 电阻被导线短路）(b)(a)(c) (d)5 64 485 3 344 610 34 104 7347 6 5 6a aa babbb dccdcc3 47 847 33ab ab4 1010(a)(d)(c)(b)ab ccdd c65 665 4 43 ab 4c|2.2 用电阻的丫-的等效变换求题2.2图所示电路的等效电阻。解：为方便求解，将 a图中 3个 6 电阻和 b图中 3个 2 电阻进行等效变换，3个三角形连接的 6 电阻与 3个星形连接的 2 电阻之间可进行等效变换，变换后电路如图所示。（a） Rab=2+(2+3)|(2+3)=4.5（b） R ab=6|

9、(3|6+3|6)=6|4=2.42.3 将题2.3图所示电路化成等效电流源电路。解：（a）两电源相串联，先将电流源变换成电压源，再将两串联的电压源变换成一个电压源，最后再变换成电流源；等效电路为（b）图中与 12V恒压源并联的 6 电阻可除去（断开） ，与 5A恒流源串联的 9V电压源亦可除去（短接） 。两电源相并联，先将电压源变换成电流源，再将两并联的电流源变换336 6 2 2 3263 baba (b)(a)题 2.图c c5A663 -12V+3A2A -9V+6 (b)(a)题 2.3图ab ab66 6233 32 3(a) (b)c c63 ba9 ba9 ba+6V-18V+

10、 -12V+ A34|成一个电流源，等效电路如下：2.4 将题2.4图所示电路化成等效电压源电路。解：（a）与10V电压源并联的8电阻除去（断开） ，将电流源变换成电压源，再将两串联的电压源变换成一个电压源，再变换成电流源，最后变换成电压源，等效电路如下：（b）图中与12V恒压源并联的6电阻可除去（断开） ，与2A恒流源串联的4亦可除去（短接） ，等效电路如下：2.5 用电源等效变换的方法，求题2.5图中的电流 I。解：求电流 I时，与 3A电流源串联的最左边一部分电路可除去（短接） ，与 24V电压源并联的 6 电阻可除去（断开） ，等效电路如下，电路中总电流为 ，故2|639222A(a)

11、8 6 342A+10V- +12V-(b)题 2.4图 6题 2.5图 62 612344 4 -24V+2V-3AIba-12V+6 5A ba6 5A ba63A2Aba-4V+210V-2 ba2 +6V-2 ba23A2 ba3A1 ba1 +3V-ba32A6 ba4A2A6 3 ba6A2 ba2 +12V-+12V-|AI5.026|152.6 用支路电流法求题2.6图中的 I和 U。解：对结点 a，由 KCL得，I 1+2-I=0对左边一个网孔，由 KVL得 6I 1+3I=12对右边一个网孔，由 VKL得 U+4-3I-21=0解方程得 I=2.67A, U=6V2.7用支

12、路电流法求题 2.7图中的电流 I和 U。解：与 10V电压源并联的电阻可不考虑。设流过 4 电阻的电流为 I1，则有I+I1=10U=1I+10=4I1解得 I=6A，I 1=4A，U=16V2.8 用网孔电流法求题2.8图中的电流 I。解：设1A电流源上电压为U 1，2A电流源上电压为U2，网孔a中电流为逆时针方向，I a=I，网孔b、c中电流均为顺时针方向，且I b=1A，I c=2A，网孔a的方程为：6I+3Ib+Ic=8即 6I+31+12=8解得 I=0.5A2.9 用网孔电流法求题2.9图中的电流 I和电压 U。解：设网孔电流如图所示，则 Ia=3A, Ib=I, Ic=2A,网

13、孔 b的方程为 -8Ia+15I+4Ic=-15即 -83+15I+42=-15，解得 AI158 电阻上的电流为3 16 -4V+12V-+U-2A题 2.6图II1a1223 +8V-2A1AI题 .8图IbIaIc+U1- +U-13AI3 12426 -24V+I3 12426+9V- 2AI3 326+9V- -6V+34 8 4+U-+15V-2A3AI题 2.9图 IcIbIa题 2.7图+U-5 1 +10V-I4|,AIba1543VU282.10 用结点电压法求题2.10图中各支路电流。解：以结点 C为参考点，结点方程为，5341)(baU22解方程得Ua=6V, Ub=-

14、2V, AI61AIb12ba4)(3验算：I 1、I 2、I 3满足结点 a、b 的 KCL方程2.11 用结点电压法求题 2.11图所示电路各结点电压。解：以结点 a，b，c 为独立结点，将电压源变换为电流源，结点方程为 236012)3( cU(21baU)cb解方程得Ua=21V, Ub=-5V, Uc=-5V2.12 用弥尔曼定理求题2.12图所示电路中开关S断开和闭合时的各支路电流。解：以 0点为参考点，S 断开时，4 21 2A5A3A题 2.10图a bII1I3c2 22 13+6V-+30V-2A题 2.1图a bc25+-+20V10V10V 5050 题 2.1图SI1

15、I3IN I2O N| VRUiiN34051021， ，AIN34521AUIN202，I N=0，U03S合上时 VN80251051， ，AUI4.21AUIN4.， N503 N2352.13 在题2.13图所示的加法电路中，A为集成运算放大器，流入运算放大器的电流 IN=IP=0，且 UN=UP ，证明： fiii RUR)(3210解：由于 IP=0，所以 UP=IPR=0，U N=UP=0， ， ， ，1iI2i 3iIffI0由于 IN=0，对结点 N，应用 KCL得：I f=I1+I2+I3，即0123iiifUURR1230iiif2.14 利用叠加定理求题2.14图所示电路中电流源上的电压U。解：12V 电压源单独作用时电路如图 a所示VUbca 2182362A电流源单独作用时电路如图 b、c 所示)4()|8|(2RfRR32R1UI1UI3I2 NIPIP UO题 2.13图 +_IIIIf题 2.14图88 36 2A+12V-+U-abc