电路分析简明教学教材(第二版~)习题详解.doc

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1、-_电路分析简明教程电路分析简明教程 （第二版）（第二版）习题解答习题解答傅恩锡傅恩锡 杨四秧杨四秧湖南工程学院湖南工程学院20101008-_电路分析简明教程电路分析简明教程 （第二版）习题解答（第二版）习题解答第一章第一章1 1-1 解：解：习题习题 1-1 图图可知图由习题b)( 11：当A21 dd21s20tqitqt则，时，A2dd32s32 tqitqt，则时，0 s3 it时，0s5 . 3A2s5 . 2A 5 . 0s5 . 1ititit时，时，时，方向均为 A 流向 B。1-2 解：解：习题习题 1-2 图图-_，产生功率参考方向相反同。向均与图示参考方向相：电流、电压

2、的实际方图习题W1A1V1 )a ( 21UIPUI，吸收功率）（参考方向相反向相反。实际方向与图示参考方参考方向相同；电压的电流的实际方向与图示图W4A22V- b)(UIPUI，吸收功率）（参考方向相同与图示参考方向相反。电流、电压的实际方向图W12A3-V4 )(UIPUIC1-3 解：解：习题 1-3 图V20A1W20W201IPUUIP，则）（ A2V10W20W202UPIUIP，则）（A1V10W10W103UPIUIP，则）（ 1-4 解：解：(a) (b) 习题习题 1-4 图图的函数式为得出图由习题ua)( 41tut10s 10时，tut1020s20时，的函数式为得出

3、由图 b)(i-_A1s 10it时，A1s20it时，ttuiPt10110s10时，2010) 1()1020(s20ttuiPt时，则 P 的波形为习题 1-4 解图所示。习题 1-4 解图时s30 ttttttttPW 01021320J )5(J5d0d)2010(d10d1-5 解：解：习题习题 1-5 图图得：由KCLA10A2A8A2A8A)2(A) 15(121 iii-_1-6 解：解：习题 1-6 解图解图示虚线）得：应用于习题由6-1KCL(A20A266 II据 KVL，列回路电压方程（取顺时针绕向） ，得V1V)10615(0V10V6)V15(55 UU1-7 解

4、：解：习题 1-7 解图-_W250W)8012050( W250W)100150( W80)A4(V20 5V20V50V30 5KVL W120)A4(V30 4 W100A2V50 3A2A)4(13 3KCL W50A150V 2 150W3A50V 1 5423154321PPPPPPPUIPUUIPUIPIUIPUIPUI产生功率吸收功率的功率则元件的电压得元件由的功率元件的功率则元件的电流得元件由参考方向是否一致，得根据1-8 解：解：解图习题 8-1V23 V24 V59 V23V)16(7 V24V168 V59V)16()8(530 KVLgdgfdfadagdfdadUV

5、UVUVUUU故得由A6 . 1A)28 . 14 . 1(0A(-2)8 . 14 . 1 8-1KCL(cdcd II则）得解图示虚线假想闭合面应用于习题由1-9 解：解：-_习题习题 1-9 图图V10V110 a)( 9-1 RIU图习题A1V55 b)( IIRIU，则图V10V) 1(10 c)( RIU图1-10 解：解：mA8 .15mA10401032RPIRIP故V632V104010 32 PRURUP故1-11 解：解：习题习题 1-11 图图V 5sin100 a)( 11-1 tRiu图习题 4A2V8 b)( 66ttee iuR图W5sin182)V5sin6(

6、 c)( 222)2(tt Rup图W5sin123)V5sin6(22)3(ttp1-12 解：解：-_习题习题 1-12 图图 V5-V5-V10-V10ab a)( 12-1 U图习题A2 0A2 KCL( b)( II则应用于闭合面）得由图U=23V=6V 1-13 解：解： 习题 1-13 解图 如习题 1-13 解图所示1AA10550.5AA1050.5AA105321III据 KCL 可得-1.5A1)A-(-0.5-00.5)A(-0.5-1.5AA1(0.532c21b31a=+=+=+=+=IIIIII)III1-14 解：解：-_习题习题 1-14 图图A22V4V8V

7、5V3V8 ) 1 (abIU点阻上电压未变。因为中间支路电流无变化，（2 )21-15 解：解：习题 1-15 解图【W 50A10V5 a) 15-1 1=P(产生功率）（则而W 100A20-V5 A20A10A10 2PI产生功率则W 100A10V10 V10V5V5A101 3PU吸收功率 W 50A10V5 4P产生功率得图由W 45A3V15 V15V9A32 b)( 11 PU产生功率（则而W 36)4A-V9 A4A2A3-9A A91V9221PII-_产生功率则W 26A2V13 V13V9A22 32 PU1-16 解：解：习题 1-16 解图A 24A- A212V

8、12V36 12V12A2A1428 14233 21 1IIVIVI5A)72(7A- 14A。IIA 7A)2(27-A7 315IIIA 3A)47(4A- 56 II产生功率W 196A728A7 11 VP产生功率）（）（W 80A436-16A4 322VVP=12=（122）=24 吸收功率3P2IWW1-17 解：解：-_习题 1-17 解图A 2A)237(-7 A22V4A34V8V421321IIIIIA 4A)22( 324III吸收功率W 8A24VV42A4V8V8314 IPIR1-18 解：解：习题习题 1-18 图图6VA321= uA 2A662A61 2=

9、kui据 KCL03-3-212=+iiiA 73)A2(23)A(221=+=+=ii1-19 解：解：习题 1-19 解图-_A 2 105V)1703001004 . 0( )1005(V170V3004 . 01IIUI则吸收功率 W 20W)25(5 22 1IP吸收功率W 400W)2100(100 22 2IP产生功率W 600A2V300V300 3IP吸收功率 W 340A2V170V170 4IPIIIUP)100(4 . 04 . 0 15功率W 160A2)A2100(4 . 01-20 解：解：习题 1-20 解图A 3A2A1- A212V) 1(630 126V.

10、30A120V30V102131 21IIIIII吸收功率 W 10)A1(V10V10 11IP产生功率 W 90)A3(V30V30 32IP吸收功率 W 12A2V) 1(66 213IIP吸收功率）（ W 20W1-2020 22 14IP吸收功率 W 48W)212(12 22 25IP-_第二章第二章2-1 解：解：（a） (b) 习题 2-1 图习题 2-182101032)1010()32(2 a)( abR图 33. 1s 11)s25. 01 s 11(s 11)s25. 01 s 11(s21 b)( abR图2-2 解：解：所示。解图简求得，其步骤如习题通过电阻串并联等

11、效化图习题a)(2-2 a)( 2-2 -_习题 2-2 解图（a）5 . 1)21 (3)21 (3abR关系得短路，故利用串、并联路中电位相等的点可以找出的等位点，由于电用电路的对称性虚线连接的两节点是利中解图在习题图习题b)( 2-2 b)( 2-2 )2/2()2/2/2/2()2/2/2/2()2/2( abR315 . 05 . 01习题 2-2 解图（b）三角形联结。构成的两个对称和三个效变换为三个为对称星形联结，可等三个电阻和节点联结的三个与中解图在习题图习题6321b2ac)(2-2 c)(2-2 。2 . 12/222)22/22ab）（则R-_习题 2-2 解图（c）为联

12、结，其三个电阻分别联接，可等效为三角形三个电阻为非对称星形、三个节点联结的、与中解图在习题图习题321321d)(2-2 d)(2-2 。311 313322112R11113322123R211 213322131R6 . 12114/6/11311/2 ab）（）（则R习题 2-2 解图（d）2-3 解：解：V7 .66V1008888288/ )88(V100/82/88k (a) 33 23RRuR则时，当-_mA33821k88882V10032. )(ii=+= V80V100828 (b) 2uR则时，当mA10k)82(V1002i0 3i0 0 c) 2=uR(【0 2imA

13、50k2V1003i2-4 解：解：习题 2-4 解图）得解图（，由习题用“外加电压法”求解图习题a4-2 a)( 4-2 101010 25)4(2323 1II IURIUUIUIIIIUab则即）得解图（，由习题用“外加电压法”求解图（习题b4-2 b) 4-2-_425. 025. 005. 02 . 0105 . 05105 . 05ab1 211uu iuRuuuuuuuuuiiiuu则2-5 解：解：习题 2-5 解图。a所示有伴受控电压源解图换如习题中的有伴受控电流源变图由习题b)(5-2)( 5-2 所示，得解图如习题）中解图（习题先用“外加电压法”求b)(5-2,a5-2b

14、aR1010 101 . 1101 . 11011 101101099 10110 100 10)10100(1099 100 ba3333333321II IURUUUIIUUIUUIII则得解图由习题a)(5-2 35102525 baabRR2-6 解：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5 . 16/6)6/6()6/3()66/()6/6()6/3(ab）（则RV15A105 . 1A10 aabbRu2-7 解：解：解图所示，其中联结，如习题变换为星形电阻的三角形

15、联结等效、图中的三个将习题7-2510107-2 习题 2-7 解图451010101010R25101051020R25101051030RV1V)5 . 025 . 04(24 A5 . 0 A5 . 0168 )244(V10)2644()26( 2)26/()44(4V1021121IIUIII则-_2-8 解：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93 VAR33iuui则（e） 习题 2-8 解图2-9 解：解：-_习题 2-9 解图 将习题 2-9 图等效为习题 2-9 解图，得V18V) 3(2) 3(828 A3 23)

16、22(81211ab111 1iiuiiii则2-10 解：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)，由图（b）得A4A320 53A)535()2030(30I习题 2-10 解图2-11 解：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02 21II015 . 121 II-_解得 A 2 . 1 1IA 8 .

17、 0A)2 . 15 . 11 (5 . 11 12II2-12 解：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0 321III0 543III0 641III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02010201002 431III020101020 532III010201020 654III2-13 解：解：-_习题 2-13 解图各支流电流参考方向如习题 2-13 解图所

18、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：0 321iii0 542iii0 143iii0 552211iRiRiR0- 443322suiRiRiR2-14 解：解：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-_72)21 ( 3m2m1miii123)23(2 m32m1miii9)431 (3 m3m2m1iii解得 A 2 1miA 1 2miA 1 3miA 3A)1(2 m21m1iiiV3V)332(32 1ab iu2-1

19、5 解：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。 2 3Aim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：20)2020( 3m1muii502020 3m2muii即 22040 1mui5022020 2mui对 i4支路的 2A 无伴电流源列辅助方程为2 2m1mii联立求解上述三个方程得-_A 5 . 1 1miA 5 . 3 2mi则 A 2 1iA 5 . 1 1m2 iiA 5 . 0A2)5 . 1( 3m1m3iiiA 2 4iA 5 . 1A2)5

20、 . 3( 3m2m5iiiA 5 . 3 m26ii2-16 解：解：习题 2-16 解图由习题 2-16 解图列出网孔电压方程为104)64( 22m1mUII108)842(4- 3m2m1mIII10)108(823m2mUII)(4 1m2m2IIU联立上述方程解得（） 0 3mIA 2325,A2330m21mII010 m30IU2-17 解：解：-_习题 2-17 解图由习题 2-17 解图列出网孔电压方程为53)31 ( m3m21mIII05)453(33m2m1mIII1.0 m3UI)-( 5 m3 m2IIU联立上述方程解得A 2821352mIV6 . 1V2821

21、35 310 310 )1 . 0-( 5)-( 5 m2m2m3 m2）（而IUUIIIU2-18 解：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211-11 112N1N=+UU)(-_311 11 11-N21N=+U)(U联立上述方程解得V371N=U V382N=U则V371=U V31- 2=U V383=U2-19解：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21006)81 1001( NU解得 V2

22、6.15 NU则 A 91. 1A826.15 8NUi2-20 解：解： 由习题 2-20 解图列出节点方程为-_习题 2-20 解图251)51 21( bauu233)31 51(51bauu联立上述方程解得V513au V109buV5 . 3V)109(513 baabuuu2-21 解：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11)5 . 0 1 11( 01IUU111)11 11(02IUUV50U221UU联立上述方程解得-_V31U V12U2-22 解：解： 由习题 2-22 解图列出节点方程为42510)51 2

23、51( IU2510UI联立上述方程解得V5UA 2 . 0I习题 2-22 解图2-23 解：解：习题 2-23 解图由习题 2-23 解图列出节点方程为-_211)11( 12s1s4N 4N2 11N 41iiiuRuRuRR51)111(121 3N 22N 5211N 1RuuRuRRRuR51)111(12s 3121 4N 3N3 6322N 2iRu RuuRuRRRuRs)111(117s23s1 s1N4 743N3 3N1 4Ru RuiuRRRuRuR1u2Nu1N21N 1Ruui2-24 解：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

24、点方程为21)21 11( S21IUU021)21 11 21(21321UUU2)21 (1 21 212132UU0 02UU联立上述方程解得-_V5 . 11U则 2-25 解：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V2V4)42(33 )42/(3612 0U4A 电流源单独作用时的电路如习题 2-25 解图（b）所示，求得V4V4)42()6/3(6/34 0UV2V)4(2 0 00UUU2-26 解：解：习题 2-26 图-_利用齐性定理，可知响应与激励成正比，则 U0的变化值V10k30k)3010(30k30 k)40/

25、30(60V)300360(0U2-27 解：解：习题 2-27 图由齐性定理和叠加定理可知21ASSIkUkI代入已知条件，得210421kk 45621kk 解得 1521k 15202k 当 时， 15VSU3A SI则 6A 3A152015152 21SSAIkUkI2-28 解：解： 3A 电流源单独作用时的电路如习题 2-28 解图（a）所示，利用节点电压法求解有 0u-_习题 2-28 解图311)11 51( 0 1uu6)61 11(11 0 01uuu解得 V5 0u8V 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 0u6 68 )61

26、 151( 0 0uu解得 V67. 2 0u V67. 7V)67. 25( 000uuu2-29 解：解：由题意知 V18ocu而 )9(18VA8 . 1eqR得 1eqR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：解：习题 2-30 图由习题 2-30 图（a）得V10ocUA3scI则 33. 3A3V10scoc eqIUR2-31 解：解：习题 2-31 解图 习题 2-31 图（a）： 由该图所示电路求得V6V36A2V9abocUU由习题 2-31 解图（a1）得-_16)106(eqR习题 2-31 图（a）所示电路的戴维宁等效电路如习题

27、 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311)11 41( oc1UU68)61 61 11(11oc1UU联立上述方程解得 V7ocU由习题 2-31 解图(b2)得875. 16/6/)41(eqR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4240 0ocUUUV8ocU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

28、于，故受控电流源电流（）为零，做开路0oc0UU40U处理。由习题 2-31 解图（c1）电路得A8 . 0)32(V4scI则 10A8 . 0V8scoc eqIUR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22oc132IIU而 A32I则 V21V)31332(ocU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IIIIIIIU101)2(31)2(322 1010eqII IUR习题 2-31 图（d）所示电路的戴维宁等效电路如习题 2-31 解图

29、（d2）所示。2-32 解：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12102eq3 ocabRUU当开关闭合时，有eq333 oc10)25 . 0(15105 . 0105RU联立上述两方程解得 V10ocUk . 11000eqR2-33 解：解：-_(d) (e) 习题 2-33 解图由习题 2-33 解图（a）及（b）得V30V)10210(ocU10eqR得戴维宁等效电路如习题 2-33 解图（c） ，故A 5 . 1)1010(V303I由习题 2-33 解图

30、（d）所示，得A3A)21010(SCI得诺顿等效电路如习题 2-33 解图（e） ，故A5 . 1A10101033I2-34 解：解：习题 2-34 解图 由习题 2-34 解图（a） 、图（b）求得V15V2510)1010(10ocU12)5210/10(eqR-_由习题 2-34 解图（c）得A 1A)31215(I2-35 解：解：习题 2-35 解图 移去习题 2-35 图示电路中的电阻 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V21V2)244(4566345 ocU将图（b）电路中的并联电阻（3、6）等效合并如图（b)

31、电路，则V12V2152444 ocU故 V33V)1221( ocococUUU由习题 2-35 解图（c）得6 . 3)2/)44(3/6(eqR由习题 2-35 解图（d）得A 3 . 3A)4 . 66 . 3 33(I2-36 解：解：-_(C) (d) 习题 2-36 解图 由习题 2-36 图示电路得1041ABocIUU而 A8101I则 V5V)108104(ocU利用外加电压法求 Req，电路如习题 2-36 解图（a）所示，得144IIU而 ， 故 01IIU4 44II IUReq由习题 2-36 解图（c）所示，得A45A4108104- A41041 IISC该题的

32、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：解：-_习题 2-37 解图由习题 2-37 图示电路得2 21oc SocRRRUUUU则 )(22121s ocRRRRRUU利用外加电压法求 Req，其电路如习题 2-37 解图（a）所示，得)( 2122112 2 1RRRRRURUU RUIII 22121 eqRRRRR IUR该题的戴维宁等效电路如习题 2-37 解图（b）所示。2-38 解：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

33、-_8411iu612iu622 2 12uiuu联立上述方程解得V242u即 V242oc uu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2642 242)21 6141(2 2uuuiu解得 532uu uuuuuuuuu uuiuiii204 203 2010453 6532303462653 42 62 1222 21 52041eq uu iuR由习题 2-38 解图（c）得V12V)55524(abu2-39 解：解：习题 2-39 解图 由习题 2-39 解图（a） ，列节点方程为-_212464212)21 21(UIU解得 V10

34、U则 V10V)2010(20ocUU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3225 2)2(55411UUUUUIIIIII 31 3 eqUU IUR故 R时，它可以获得最大功率。31由习题 2-39 解图（c） ，求得W 75W31410 4P2eq2 oc= =)(RUmax2-40 解：解：习题 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2221111ugugi2221212ugugi将习题 2-40 解图（a）输出端口短路，即 u2=0，得111 11135 1) 1/1 (1uuuiii111 12234 12

35、1 ) 1/1 (1uuuiii-_则 s3535110 11 112uuuigus3434110 12 212 uuuigu将习题 2-40 解图（a）输入端口短路，即 u1=0，得222 11134 121 ) 1/1 (1uuuiii222 12235)1() 1/1 (1uuuiii则 s3434220 21 121 uuuigus3535220 22 221uuuigu二、习题 2-40 解图（a）所示双口网络的电阻参数方程为u1= r11i1+ r12i2u2= 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

36、（b）输出端口开路，即 i2=0，得11135) 131 31(iiu11234) 131(iiu则 3535110 11 112iiiuri3434110 12 212iiiuri将习题 2-40 解图（b）输入端口开路，即 i1=0，得-_22134) 131(iiu22235) 131 31(iiu则 3434220 21 121iiiuri3535220 22 221iiiuri2-41 解：解：习题 2-41 图将习题 2-41 解图输出端口短路，即 u2=0，得111 311211uuuiii111 323323145425131232 )(22uuuiiiiiiiiiii则 s2

37、211 0 11 112uu uigus5511 0 12 212uu uigu将习题 2-41 解图输入端口短路，即 u1=0，得-_22 33111uuiiii22 2253154241)()(2)2(uuuuiiiiii则 s 122 0 21 121uu uigus4422 0 22 221uu uigu习题 2-41解图2-42 解：解：习题 2-42 图将习题 2-42 解图输出端口开路，即 I2=0，得111311322RIRIRIRIRIU1132)22(2222IRRIIRIIU则 RIRI IUrI3311 0 11 11222)22(11 0 12 212RIIR IUrI将习题 2-42 解图输入端口开路，即 I1=0，得23122RIRIU2223223222RIRIRIRIRIIU