电路分析简明教程(第二版)习题详解.docx

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1、电路分析简明教程(第二版)习题详解电路分析简明教程（其次版） 习题解答 傅恩锡 杨四秧 湖南工程学院 20101008 电路分析简明教程（其次版）习题解答 第一章 1-1 解： 习题1-1图 当 方向均为A流向B。 1-2 解： 习题1-2图 1-3 解： 习题1-3图 1-4 解： (a) (b) 习题1-4图 则P的波形为习题1-4解图所示。 习题1-4解图 1-5 解： 习题1-5图 1-6 解： 习题1-6解图 据KVL，列回路电压方程（取顺时针绕向），得 1-7 解： 习题1-7解图 1-8 解： 1-9 解： 习题1-9图 1-10 解： 1-11 解： 习题1-11图 1-12

2、解： 习题1-12图 U=23V=6V 1-13 解： 习题1-13解图 如习题1-13解图所示 据KCL可得 1-14 解： 习题1-14图 1-15 解： 习题1-15解图 1-16 解： 习题1-16解图 =12=（122）=24 汲取功率 1-17 解： 习题1-17解图 1-18 解： 习题1-18图 据KCL 1-19 解： 习题1-19解图 1-20 解： 习题1-20解图 其次章 2-1 解： （a） (b) 习题 2-1 图 习题2-1 2-2 解： 习题2-2解图（a） 习题2-2解图（b） 习题2-2解图（c） 习题2-2解图（d） 2-3 解： 2-4 解： 习题2-4

3、解图 2-5 解： 习题2-5解图 2-6 解： 应用Y-等效变换，将习题2-6图中的三个2电阻的Y形联结变换为三个6电阻的形联结，如习题2-6解图所示。 习题2-6解图 2-7 解： 习题2-7解图 2-8 解： 将习题2-8图等效为习题2-8解图，变换步骤如图（a）(e)所示，由图（e）得 （e） 习题2-8解图 2-9 解： 习题2-9解图 将习题2-9图等效为习题2-9解图，得 2-10 解： 将习题2-10图等效为习题2-10解图，变换步骤如图（a）(b)所示，(习题2-10图中与50V电压源并联的10A电流源和30电阻及与5A电流源串联的10V电压源，对外电路而言均为多余元件)，由

4、图（b）得 习题2-10解图 2-11 解： 习题2-11解图 由习题2-11解图，利用KCL列出节点1的电流方程和利用KVL列出回路L的电压方程各一个，即 解得 2-12 解： 标出各支路电流参考方向如习题2-12解图所示。 习题2-12解图 由习题2-12解图，利用KCL列出独立节点电流方程3个（选取1、2、3为独立节点），即 由习题2-12解图，利用KVL列出独立回路L1 、L2 、L3电压方程（选回路绕行方向为顺时针方向），即 2-13 解： 习题2-13解图 各支流电流参考方向如习题2-13解图所示。 利用KCL和KVL列出独立节点电流方程和列出独立回路电压方程如下： 2-14 解：

5、 在习题2-14解图所示电路中，选取如图所示参考方向的三个网孔电流，设定网孔绕行方向与网孔电流相同，利用KVL列出三个网孔电压方程为 习题2-14解图 解得 2-15 解： 各支流电流和各网孔电流如习题2-15解图所示。由于，故只需列两个网孔电压方程求解网孔电流im1 、im2。 习题2-15解图 设i4支路的2A无伴电流源的端电压为u。列出两个网孔的电压方程为： 即 对i4支路的2A无伴电流源列协助方程为 联立求解上述三个方程得 则 2-16 解： 习题2-16解图 由习题2-16解图列出网孔电压方程为 联立上述方程解得 （） 2-17 解： 习题2-17解图 由习题2-17解图列出网孔电压

6、方程为 联立上述方程解得 2-18 解： 习题2-18解图 选取节点0为参考节点，节点1、2分别与节点0之间的电压UN1、UN2为求解变量，对习题2-8解图列节点方程为 联立上述方程解得 则 2-19 解： 习题2-19解图 需将有伴电压源等效为有伴电流源（其过程省略），由习题2-19解图列出节点方程为 解得 则 2-20 解： 由习题2-20解图列出节点方程为 习题2-20解图 联立上述方程解得 2-21 解： 习题2-21解图 设2V无伴电压源支路电流为I, 由习题2-21解图列出节点方程为 联立上述方程解得 2-22 解： 由习题2-22解图列出节点方程为 联立上述方程解得 习题2-22

7、解图 2-23 解： 习题2-23解图 由习题2-23解图列出节点方程为 2-24 解： 习题2-24解图 运用节点电压法求解，由习题2-24解图列出节点方程为 联立上述方程解得 则 2-25 解： 习题2-25解图 12V电压源单独作用时的电路如习题2-25解图（a）所示，求得 4A电流源单独作用时的电路如习题2-25解图（b）所示，求得 2-26 解： 习题 2-26 图 利用齐性定理，可知响应与激励成正比，则U0的改变值 2-27 解： 习题 2-27 图 由齐性定理和叠加定理可知 代入已知条件，得 解得 当 时， 则 2-28 解： 3A电流源单独作用时的电路如习题2-28解图（a）所

8、示，利用节点电压法求解有 习题2-28解图 解得 8V电压源单独作用时的电路如习题2-28解图（b）所示，利用节点电压法求解，有 解得 2-29 解： 由题意知 而 得 戴维宁等效电路如习题2-29解图所示。 习题2-29解图 2-30 解： 习题 2-30 图 由习题2-30图（a）得 则 2-31 解： 习题2-31解图 习题2-31图（a）： 由该图所示电路求得 由习题2-31解图（a1）得 习题2-31图（a）所示电路的戴维宁等效电路如习题2-31解图（a2）所示。 习题2-31解图 习题2-31图（b）： 利用节点电压法求Uoc，由习题2-31解图(b1)列节点方程 联立上述方程解得

9、 由习题2-31解图(b2)得 习题2-31图（b）所示电路的戴维宁等效电路如习题2-31解图（b3）所示。 习题2-31解图 习题2-31图（c）： 由该图所示电路求得 利用开路-短路法求Req，将该图所示电路a、b端短路，得习题2-31解图（c1）所示电路，由于，故受控电流源电流（）为零，做开路处理。由习题2-31解图（c1）电路得 则 习题2-31图（c）所示电路的戴维宁等效电路如习题2-31解图（c2）所示。 习题2-31解图 习题2-31图（d）： 由该图所示电路求得 而 则 利用外加电压法求Req，电路如习题2-31解图（d1）所示，由该电路得 习题2-31图（d）所示电路的戴维宁

10、等效电路如习题2-31解图（d2）所示。 2-32 解： 习题2-32解图 设二端网络的戴维宁等效电路由Uoc 和Req 串联而成，由习题2-32图得出习题2-32解图所示电路。 当开关打开时，有 当开关闭合时，有 联立上述两方程解得 2-33 解： (d) (e) 习题2-33解图 由习题2-33解图（a）及（b）得 得戴维宁等效电路如习题2-33解图（c），故 由习题2-33解图（d）所示，得 得诺顿等效电路如习题2-33解图（e），故 2-34 解： 习题2-34解图 由习题2-34解图（a）、图（b）求得 由习题2-34解图（c）得 2-35 解： 习题2-35解图 移去习题2-35图

11、示电路中的电阻R5，应用叠加定理求该电路的Uoc，其求解电路如习题2-35解图（a）、（b）所示，得 将图（b）电路中的并联电阻（3、6）等效合并如图（b)电路，则 故 由习题2-35解图（c）得 由习题2-35解图（d）得 2-36 解： (C) (d) 习题2-36解图 由习题2-36图示电路得 而 则 利用外加电压法求Req，电路如习题2-36解图（a）所示，得 而 ， 故 由习题2-36解图（c）所示，得 该题的的戴维宁宁等效电路和诺顿等效电路如习题2-36解图（b）、(d)所示。 2-37 解： 习题2-37解图 由习题2-37图示电路得 则 利用外加电压法求Req，其电路如习题2-

12、37解图（a）所示，得 该题的戴维宁等效电路如习题2-37解图（b）所示。 2-38 解： 习题2-38解图 用节点电压法就求解uoc，设无伴受控电流源（2i）支路的电流为i，其电路如习题2-38解图（a ）所示，节点方程为 联立上述方程解得 即 利用外加电压法求Req，其电路如习题2-38解图（b）所示，由该电路列节点方程为 解得 由习题2-38解图（c）得 2-39 解： 习题2-39解图 由习题2-39解图（a），列节点方程为 解得 则 利用外加电压法求Req，其电路如习题2-38解图（b）所示，由该电路得 故R时，它可以获得最大功率。 由习题2-39解图（c），求得 2-40 解： 习

13、题2-40解图 一、由习题2-40解图（a）所示双口网络的电导参数方程为 将习题2-40解图（a）输出端口短路，即u2=0，得 则 将习题2-40解图（a）输入端口短路，即u1=0，得 则 二、习题2-40解图（a）所示双口网络的电阻参数方程为 u1= r11i1+ r12i2 u2= r21 i1+ r22i2 将习题2-40解图（a）所示电路等效为习题2-40解图（b）。将习题2-40解图（b）输出端口开路，即i2=0，得 则 将习题2-40解图（b）输入端口开路，即i1=0，得 则 2-41 解： 习题2-41图 将习题2-41解图输出端口短路，即u2=0，得 则 将习题2-41解图输入

14、端口短路，即u1=0，得 则 习题2-41解图 2-42 解： 习题2-42图 将习题2-42解图输出端口开路，即I2=0，得 则 将习题2-42解图输入端口开路，即I1=0，得 则 习题2-42解图 2-43 解： 习题2-43图 由习题2-43解图，得h参数方程为 U1= h11I1+h12 U2 I2= h2 1I1+h2 2 U2 将习题2-43解图的输出端口短路，即U2=0，利用分流公式得 故 则 将习题2-43解图的输入端口开路，即I1=0，得 即 则 习题2-43解图 2-44 解： （1）作出T形等效电路如图习题2-44解图（a）所示。其中 （2）作出形等效电路如图习题2-44

15、解图（b）所示。其中 （3）作出混合参数等效电路如习题2-44解图（c）所示。 习题2-44解图 第三章 3-1 解： u=us-Rs i=50-400i 令i=0 u=50V 令u=0 =125mA 作出外特性曲线AB如习题3-1解图所示，与非线性电阻VAR曲线交得Q点，可见 IQ=45mA UQ=34V 静态电阻 过Q点作VAR曲线的切线与横轴相交，构成一个直角三角形如习题3-1解图所示，则动态电阻 习题3-1解图 3-2 解： 对于两个非线性电阻串联电路，有 u=u1+u2=f1(i1) +f2(i2) 为了求出两个非线性电阻串联后的等效VAR曲线，可取一系列i值，则可得到一系列u1、u

16、2值，利用上公式则可得到一系列的u值，从而作出等效VAR曲线，如习题3-2解图(a)红线所示。 对于两个非线性电阻并联电路，有 i=i1+i2=f1(u1) +f2(u2) 为了求出两个非线性电阻并联后的等效VAR曲线，可取一系列u值，则可得到一系列i1、i2值，利用上公式则可得到一系列的i值，从而作出等效VAR曲线，如习题3-2解图(b)红线 所示。 (a) (b) 习题3-2解图 3-3 解： 依据曲线相加法，得串联电路的VAR曲线3。取坐标纵轴的36V与曲线3相交，将相交点与坐标横轴相交，得串联电路的电流I=21.7mA，同时与两个非线电阻VAR曲线相交，分别得出这两个电阻的电压为12V

17、、24V。以上见习题3-3解图 习题3-3解图 3-4 解： 与上题解法类似，略。 3-5 解： 习题3-5解图 依据曲线相交法解此题。首先据上表作出非线性电阻VAR曲线，如习题3-5解图曲线1所示。 据题，得出电源的外特性方程为 U=10-I 令 I=0 得U=10V，U=0 得I=10A 作出外特性如习题3-5解图所示直线2。 直线2与曲线1的交点所对应的U、I即为本题的解。 即 U=5.7V I=4.3A 而 P=UI=5.74.3W=24.5W 3-6 解： (a) (b) (c) 习题3-6解图 （1）用曲线相交法 首先作出习题3-6解图(a)电路虚线框内的戴维宁电路如习题3-6解图

18、(b)，其中 9V=6V 由习题3-6解图(b)，得出线性有源支路的外特性方程为： u=6-2i 令 i=0 得 u=6V 令 u=0 得 i=3A 故作出线性有源支路的外特性，如习题3-6解图(c)中的红线。该红线与非线性电阻VAR曲线交于一点，得 u=3V i=1.5A （2）用分段线性法 习题3-6解图 将图3-6解图(c)VAR曲线分为三段：OA、AB、BC。OA段：工作范围为0u1.5V，0i1.5A，其VAR方程为 u= uOA+ROAi 由图(c)得 uOA=0V 它是AO直线与电压轴交点的电压值。而 故 u=i 将其等效电路与电压为6V、内阻为2的电源相联，如习题3-6解图(d

19、)所示，得 工作点超出OA段工作范围，故解答无效。AB段：工作范围为1.5Vu4.5V，i=1.5A，其VAR方程为 i= 1.5A 将其等效电路与电压为6V、内阻为2的电源电源相联，如习题3-6解图(e)所示，得 i= 1.5A u=(6-21.5)A=3V 位于该段工作范围，故解答有效。BC段： u4.5V，i1.5A，其VAR方程为 u= uBC+RBCi 由习题3-6解图(a)得 uBC=3V 它是CB直线与电压轴交点的电压值。而 故 u=3+i 解得 工作点超出BC段工作范围，故解答无效。3-7 解： 由习题3-7图(a)及图(b)知 U2=9-75I U2=6 联立求解上两方程，得

20、 U1=9V-6V=3V P1= U1I=30.04W=0.12W(线性电阻功率) P2= U2I=60.04W=0.24W(VZ功率) 3-8 解： 习题3-8图 (1) 求靜态工作点Q 令 uS=0V 则 u=20- RSi 而 u=i2 联立求解上两方程，得 i=4A 及i=-5A (不合题意舍去) 故Q点： IQ=4A UQ=i2=42=16V (2) 求动态电阻Rd (3) 求出小信号产生的电流i 习题3-8解图 作出小信号等效电路如习题3-8解图所示。 (4) 求出电流i i=IQ+i=(4+sint)A=(4+0.111)A 3-9 解： (1) 求靜态工作点Q 令 iS=0A

21、联立求解上两方程，得 u=2V 及u =-5V (不合题意舍去) 故Q点： UQ=2V IQ=22 A =4A (2) 求动态电导 (3) 求出小信号产生的电流i和电压u (4) 求出电流i和电压u i= IQ+i=(4+0.286sint)A u= UQ+u=(2+0.0715sint)V 第四章 4-1 解： 习题4-1解图 4-2 解： 4-3 解： 习题4-3图 4-4 解： 4-5 解： 习题4-5图 习题4-5解图 4-6 习题4-6图 解： 4-7 解： 4-8 解： A 4-9 解： 习题4-9解图 t=0+的等效电路如习题4-9解图所示，得 4-10 解： t=0+的等效电路

22、如习题4-10解图所示，得 习题4-10解图 4-11 解： （a） （b） 习题4-11解图 作出t=0-的等效电路如习题4-11解图（a）所示，得 作出t=0+的等效电路如习题4-11解图（b）所示，得 4-12 解： 习题4-12解图 （1）t0的等效电路如习题4-12解图（a）所示，由KVL得 而 代入上式得 即 （2）解上述方程得 而 式中Req由习题4-12解图（b）求得。 则 uC和iC波形如习题4-12解图(c)所示。 (c) 习题4-12解图 4-13 解： 习题4-13解图 故 则 4-14 解： 习题4-14解图 由习题4-14解图（a）求得 由习题4-14解图（a）求得 由习题4-14解图（b）求得 故 则 iL和uL的波形如图习题4-14解图（c）。 （c） 习题4-14解图 4-15 解： 习题4-15解图 （1）t 0的等效电路如习题4-15解图（a）所示，由KVL得 而 代入上式得 （2）解上述方程得 式中 而Req由习题4-15解图（b）求得。 uC的波形如图习题4-15解图(c)所示。 习题4-15解图 4-16 解： 习题4-16解图 本题为零状态响应，由习题4-16解图（a）所示t=时