电路习题集答案.pdf

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1、-第一章电路的根本概念和根本定律 1.1 指出图a、b两电路各有几个节点.几条支路.几个回路.几个网孔.(a)(b)习题 1.1 电路 解：a节点数：2；支路数：4；回路数：4；网孔数：3。b节点数：3；支路数：5；回路数：6；网孔数：3。1.2 标出图示电路中，电流、电动势和电压的实际方向，并判断 A、B、C 三点电位的上下。解：电流、电动势和电压的实际方向如下图：A、B、C 三点电位的比拟：CBAVVV 1.3 如下图电路，根据以下各种情况，判断 A、C 两点电位的上下。解：1CAVV2CAVV3无法判断 1.4 有人说，电路中，没有电压的地方就没有电流，没有电流的地方也就没有电压。这句话

2、对吗.为什么.解：不对。因为电压为零时电路相当于短路状态，可以有短路电流；电流为零时电路相当于开路状态，可以有开路电压，1.5 求图示电路中，A 点的电位。a b 习题 1.5 电路 解：a等效电路如以下图所示：b等效电路如以下图所示：1.6 如下图电路，求开关闭合前、后，ABU和CDU的大小。1.7 求图示电路中，开关闭合前、后 A 点的电位。解：开关闭合时，等效电路如下图：开关翻开时，等效电路如下图：1.8 如下图电路，求开关闭合前及闭合后的ABU、电流1I、2I和3I的大小。1.9 如下图电路，电流和电压参考方向如下图。求以下各种情况下的功率，并说明功率的流向。1V100A,2ui，2V

3、120A,5ui，3V80A,3ui，4V60A,10ui 解：1A：)(200提供功率Wuip；B：)(200吸收功率Wuip 2A：)(600吸收功率Wuip；B：)(600提供功率Wuip 3A：)(240吸收功率Wuip；B：)(240提供功率Wuip 4A：)(600提供功率Wuip；B：)(600吸收功率Wuip 1.10 一盏 220V/40W 的日光灯，每天点亮 5 小时，问每月按 30 天计算消耗多少度-电.假设每度电费为 0.45 元，问每月需付电费多少元.解：（度）630510403W；每月需要的费用：（元）7.245.06 1.11 求如下图电路中,A、B、C、D 元件

4、的功率。问哪个元件为电源.哪个元件为负载.哪个元件在吸收功率.哪个元件在产生功率.电路是否满足功率平衡条件.V40V,10V,30DCBAUUUU，A2A,3A,5321III。习题 1.11 电路 解：WIUPAA1501产生功率 电源 WIUPBB501产生功率 电源 WIUPCC1202吸收功率 负载 WIUPDD802吸收功率 负载 0DCBAPPPPP总所以此电路功率平衡。1.12 一电烙铁铭牌上标出25W，220V。问电烙铁的额定工作电流为多少.其电阻为多少.解：AUPI44522025；19362522022PUR 1.13 把一个 36V、15W 的灯泡接到 220V 的线路上

5、工作行吗.把 220V、25W 的灯泡接到110V 的线路上工作行吗.为什么.解：两种情况均不可以。假设接到 220V 的线路上，由于电压超过额定值灯泡会烧坏；假设接到 110V 的线路上，由于电压低于额定值灯泡不能正常工作。1.14 如下图电路，V80SU，K61R，K42R，当1S 断开时，2S 闭合且03R时，电路参数2U和2I。1.15 求图示电路中的电压0U。1.16 求图示电路中的电流I和电压U。1.17 在图示电路中，mAIAICB1,40，求EI。第二章电阻电路 2.1 试求图示各电路的等效电阻abR电路中的电阻单位均为欧姆。(a)(b)(c)习题 2.1 电路 解：a1410

6、8)53(8)53(abR-b等效电路如图：c等效电路如图：2.2 计算图中电流I和电压源产生的功率。习题 2.2 电路 解：设电流 1I，则可得各支路电流如图：2.3 有一只微安表头，它的最大量程为 100 微安，阻为 1 千欧，如果要改装为最大量程是10 毫安，问分流电阻为多少.解：分流电阻1.10101010100101101003636R 2.4 图示电路中的mA31I，求电压源的电压SU和提供的功率。习题 2.4 电路 解：等效电路如图：2.5 在图示电路中，N为一直流电源。当开关S 断开时，电压表读数为V10；当开关 S 闭合时，电流表读数为A1。试求该直流电源N的电压源模型与电流

7、源模型。解：等效电路如图：2.6 在图示电路中，V241SU，V62SU，121R，62R，23R。试用电源模型的等效变换求3R中的电流，并验证功率平衡。2.7 图示电路中V201SU，V302SU，A8SI，51R，102R，103R。利用电源模型的等效变换求电压abU。解：等效电路如图：2.8 试用电源模型的等效变换求图示电路中电流1I、2I并计算各电源的功率。习题 2.8 电路-解：1等效电路如图：2等效电路如图：在原电路中：VU264425 A2电流源的功率：WP52262 2.9 电路如下图。1说明电路的独立节点数和独立回路数；2选出一组独立节点和独立回路，列出0 I和 0U的方程。

8、解：1独立节点：3141n；独立回路：3)14(6)1(nb 2各支路电流方向如图：节点 1：0321III 回路 1：04112614IRUIRIRS 2.10 电路如下图，试用支路电流法求各支路电流。2.11 如下图电路，试用支路电流法求电流I。2.12 图示电路中，0ABU，试求电压源电压SU。2.13 用网孔电流法求图示电路的各支路电流。2.14 用网孔电流法求图示电路的电压U。2.15 电路如下图，试用电源模型等效变换方法求图a中的电压U及图b中的电流I。a (b)习题 2.15 电路 解：a等效电路如图：b等效电路如图：2.16 用网孔电流法求图示电路中的电流1I和2I。2.17

9、用网孔电流法求图示电路的电流I。2.18 试用网孔电流法求流过25.2电阻的电流I。2.19 试用节点电压法重求上题中的电流I。解：设各节点电压如上图 2.20 试用弥而曼定理求各支路电流。2.21 试用节点电压法求图示电路中各支路电流。2.22 试用节点电压法求图示电路中的各节点电压。2.23 试用节点电压法求图示电路中的电流I。2.24 试用节点电压法求图示电路中各电阻支路中的电流。-2.25 试用叠加定理求电流源电压U。解：各独立源分别单独作用时等效电路如图 2.26 试用叠加定理求电压U和电流I。2.27 电路如下图，欲使0I，试用叠加定理确定电流源SI之值。2.28 试用齐性定理求图

10、示电路中电流I。2.29 图示电路中，V5U。试问电阻R为多少.2.30 电路如下图。其中0N为无源网络。当V10SU、0SI时，测得V10U；0SU、A1SI时，测得V20U。试求当V20SU、A3SI时，U为多少.习题 2.30 电路 解：根据齐性定理和叠加定理可得 VUIVUSS100,10时：当；VUIVUSS200,20时：VUAIUSS201,0时：当；VUAIUSS603,0 时：2.31 测得一个有源二端网络的开路电压为V10、短路电流为A5.0。现将 30R的电阻接到该网络上，试求R的电压、电流。2.32 画出图示电路的戴维南等效电路。习题 2.32 电路 解：戴维南等效电路

11、如图 2.33 试用戴维南定理求图示电路中的电流I。习题 2.33 电路 2.34 试用戴维南定理求题 2-17 图示电路中的电流I。解：戴维南等效电路如图 2.35 电路如下图。试用：1戴维南定理；2定理，计算电流I。解：1戴维南等效电路如图-2等效电路如图 2.36 图示电路中，1问电阻R为何值时获得最大功率；2原电路中功率传输效率R获得的功率/电源产生的功率；3戴维南等效电路中功率传输效率。2.37 在图示电路中，：当 6R时，A2I。试问：1当12R时，I为多少.2R为多大时，它吸收的功率最大并求此最大功率。2.38 试用节点电压法和网孔电流法求图示电路中电压U。2.39 试用节点电压

12、法求图示电路中的电压U。2.40 试用叠加定理求图示电路中的电压U和电流I。2.41 图示电路为一含源二端网络，试求其等效电路。2.42 试用戴维南定理求图示电路中的电压U。第三章正弦电流电路 3.111sin2tUu，22sin2tUu，试讨论两个电压，在什么情况下，会出现超前、滞后、同相、反相的情况。解：假设021，则1u超前2u；假设021，则1u滞后2u；假设n2 ,2,1,0n，则称1u和2u同相；假设nn为奇数，则称1u和2u反相。3.2 在20的电阻上加上V)1000sin(76.4tu 的电压，写出通过电阻的电流瞬时值表达式，并求出电阻消耗的功率大小。解：VU77.3276.4

13、；ARUI17.0；Ati)1000sin(217.0；WRIP57.02。3.3 在mH10L的电感上通有mA)314sin(210ti 的电流，求此时电感的感抗LX、电感两端的电压相量形式LU、电路的无功功率LQ；假设电源频率增加 5 倍，则以上量值有何变化.-解：14.3LXL；VILjUL0904.31；var314UIQL。假设电源频率增加 5 倍则：7.155 LXL；VILjUL0901575；var1570UIQL 3.4 在一个F10的电容器上加有 60V、50Hz 的正弦电压，问此时的容抗CX有多大.写出该电容上电压、电流的瞬时值表达式及相量表达式，画出相量图，求电容电路的

14、无功功率cQ。3.5 一电感线圈接到 120V 的直流电源上，电流为 20A；假设接到 50Hz、220V 的交流电源上，则电流为 28.2A，求该线圈的电阻和电感。解：620120R；2.2822022)(LRZ；解得：mHL9.15。3.6 一个纯电感线圈和一个 30的电阻串联后，接到 220V、50Hz 的交流电源上，这时电路中的电流为 2.5A，求电路的阻抗 Z、电感 L 以及QPSUULR,。解：0.885.2220Z；又22)(LRZ可得：HL26.0；01.700.887.8230jLjRZ；VIRUR75；VLIUL75.206；)(550AVUIS；WUIP2.187cos；

15、var2.517sinUIQ。3.7 如下图电路，KR5，交流电源频率Hzf100。假设要求scu与sru的相位差为 300，则电容 C 应为多少.判断scu与sru的相位关系超前还是滞后。3.8 如下图电路，有一个纯电容电路，其容抗为*C，加上交流电压后，电流表测得的电流读数为 4A；假设将一纯电感并接在电容两端，电源电压不变，则电流表的读数也不变，问并联电感的感抗为多少.3.9 有一个电炉视为纯电阻，其额定电压为 110V，额定功率为 2200W，现欲接入tu314sin311的交流电源中。为使电炉正常工作，现选用一个纯电感线圈与电炉连接，问该线圈应与电炉采用何种连接形式.选用多大的电感的

16、线圈.写出电炉正常工作时，电炉和电感上电压的瞬时值表达式。解：VUVU1102202311额，所以应选择串联的连接方式。-由AUPI20额额额、5.5220011022额额PUR、11额IUZ、22)(LRZ 可得：HL03.0。由RLtg可得：060；则：VtuR)60sin(21100；3.10 在电源一样，R=*L=*C 的情况下，图示电路中，哪个图中的灯泡最亮.哪个图中的灯泡最暗.c d 习题 3.10 电路 解：aLXZ；(b)22LXRZ值最大，灯泡最暗；(c)CLXXZ值最小，灯泡最亮；(d)22)(CLXXRZ。3.11 如下图电路，假设电源电压 U 与电流 I 同相,且 U=

17、5V,UL=20V，问 A、B、C、D 中哪两点之间的电压最高.最高的电压为多少.3.12 有一个 100W 的电动机，接到 50H、220V 的正弦电源上，其功率因数为 0.6。问通过电动机的电流为多少.假设在电动机两端并上一个 5.6f 的电容，则功率因数有何变化。3.13 图示电路是一个 LC 滤波电路。10R，FC1，mHL1.0。假设输入电压 V)10sin(505tui，求1电路的等效复阻抗；2电路中的总电流i及支路电流0i。3.14 为提高日光灯电路的功率因数，常在日光灯电路等效为 RL 电路两端并上一个电容 C，如下图。问电路的等效复阻抗Z为多大.利用复功率的概念，求出并比拟电

18、容 C 并联 前、后电路中的有功功率、无功功率及视在功率(电源电压不变)。：4R，mHL3，FC100，VU00220，srad310。解：并联电容前：WP9.7740；var1.5812Q；)(9680AVS 并联电容后：WP9.7682；var6.970Q；)(9680AVS-3.15 两复阻抗)20j10(1Z和)50j20(2Z，假设将1Z、2Z串联，电路的等效复阻抗为多大.电路呈感性还是容性.解：)3030(21jZZZ030X电路呈容性。3.16 将 3.15 题中的1Z、2Z并联，求电路的等效复阻抗和等效复导纳；此时电路是呈感性还是容性.假设要使电路呈阻性，1Z、2Z的并联电路应

19、串上一个什么样的元件.解：021212.404.283.187.21jZZZZZ 0电路呈感性，所以需要串联电容元件。假设使此电路呈电阻性，则：3.18CX 3.17 如下图电路，假设A)10cos(255tis，)8j4(1Z，问LZ在什么条件下，获得最大的功率，其值为多少.3.18 电路如下图，V08U。问阻抗匹配时，负载LZ获得的最大功率是多少.3.19 在图示电路中，V007.71U，V3014.142U，20j1Z，)8j6(2Z，40j3Z，)40j20(4Z。列出该电路的节点电压方程，并求出流过1Z的电流大小。3.20 用网孔电流法验证 3.19 题。解：设网孔电流如上图，则：1

20、43431)()(UIZZIZZZba 解得：AjIa)10.011.0(即：AjI)10.011.0(1 3.21 列出图示电路的网孔电流方程。3.22 列出图示电路的节点电压方程。3.23 如下图电路，V30100SU，40j31ZZ，302Z，50j4Z，用戴维南定理求4Z的电流4I和电压4U。3.24 上题中，假设2Z支路串上一个V0502SU的电源电压后，4Z中的电流4I和电压4U有何变化.用叠加定理求解 解：当V30100SU单独作用。同 3.23 即：AI0/47.1026.0；VU0/47.1230。-当V0502SU单独作用。如图 3.25 求图示电路的戴维南等效电路。3.2

21、6 用叠加定理求解图示电路的各支路电流。mV)4510sin(10041tu，mV)10sin(542tu，mH8L，40R，F5000pC。解：每个独立源单独作用时等效电路如图：图1 图2 所以：mAjIII)03.008.0(/第四章耦合电感和谐振电路 4.1 试确定图示耦合线圈的同名端。习题 4.1 电路 解：a同名端为：1 和 2；3 和 4。b同名端为：1 和 4；2 和 3；1 和 6；2 和 5；3 和 6；4 和 5。4.2 图中1L接通频率为 500ZH的正弦电源时，电流表读数为 1A,电压表读数为 31.4V。试求两线圈的互感系数M。习题 4.2 电路 解：由：14.31M

22、得：HM01.0 4.3 图示电路中1L=6H，2L=3H，M=4H。试求从端子 1、2 看进去的等效电感。解：画出去耦等效电路 4.4 图示为一变压器，原边接 220V 正弦交流电源，副边有两个线圈，分别测得34U为 12V，56U为 24V，求图示两种接法时伏特表的读数。习题 4.4 电路 解：aVU121224 (b)VU361224 4.5 图示电路，=2sin(10)t A，1L=0.3H，2L=0.5H，M=0.1H，求电压。4.6 图示电路中耦合系数 K=0.9，求电路的输入阻抗(设角频率=2rad/s)。习题 4.6 电路 解：等效电感：HLLKLLL14.04.01.09.0

23、24.01.022121-输入阻抗：64.011711jjCjLjCjLjZ 4.7 求图示一端口电路的戴维南等效电路。1L=2L=10，M=5，1R=2R=6,V。4.8 图示电路中，为使LR电阻能获得最大功率，试求理想变压器的变比n 解：原边入端阻抗：22101nZnZL 当40808080800ZZ时，LR电阻能获得最大功率。所以：40102n，解得：5.0n。4.9 图示电路中理想变压器的 求流过2R的电流。4.10 图示电路中的理想变压器由电流源鼓励。求。解：副边：06.716.121)()21(jjjjZl 原边入端阻抗：026.714.0)21(lZZ 4.11 图示电路中，理想

24、变压器的变比为，试求和。解：由方程组：可得：VU01452；VU024522 4.12 图示电路中M=0.04H，求此串联电路的谐振频率。4.13 图示电路中，1L=40mH，2L=10mH，M=10mH，3R=500，U=500V，=104rad/s，电容C恰好使电路发生电流谐振，求各电流表的读数。第五章三相电路 5.1*三相交流发电机，频率为 50HZ，相电压的有效值 220V，试写出三相相电压的瞬时值及相量表达式，并画出波形图和相量图。解：sradf/3142-5.2 对称三相电路的线电压 380V，三角形负载阻抗，端线阻抗。试求线电流和相电流，并作相量图。解：三角形负载阻抗变为星形连接

25、：)45(3/jZZ 每相阻抗为：)56(/jZZZL Y-Y 接相电流AjIP17.2856220即为 Y-接的线电流 Y-相电流AIIPP26.163/5.3 对称三相电路的星形负载,端线阻抗 ，中线阻抗 ，线电压 380V。求负载相电流、相电压和线电压，并作电路的相量图。解：负载相电压vjIUPP6.20216483.15810/线电压VUUPL9.3503/5.4 图示为对称的 Y-Y 三相电路，负载阻抗，电源的相电压为 220V。求：（1）1图中电流表的读数：（2）2三相负载吸收的功率；（3）3如果 A 相的负载阻抗等于零其它不变，再求1、2；（4）4如果 A 相的负载开路，再求1、

26、2。解：1AZUI1.6203022022 2WRIP9.3348301.63322 习题 5.4 电路 3当 A 相阻抗等于零时：4当 A 相负载开路,A 相电流为零,BC 相为串联单回路 5.5 两台三相异步电动机并联接于线电压为 380V 的对称三相电源，其中一台电动机为星形 联接，每相复阻抗为 ；另一台电动机为三角形联接，每相阻抗为 ，试求线电流。解：角形负载星形变换以后7.45.532/2jZZ 5.6 不对称三相四线制电路中的端线阻抗为零，对称三相电流的线电压为 380V,不对称的星形 连接负载分别是，试求各相电流、线电 流及中线电流并画出相量图。解：电路星形连接所以有相电流=线电

27、流-5.7 图示对称三相电路中，三相电动机吸收的功率为 1.4KW，其功率因数=0.866(感性),。求和电源端的功率因数。解：习题 5.7 电路 5.8 对称三相电源的相电压为 220V。A相接入一只 220V，40W 的灯泡，B、C相各接入一只 220V，100W 灯泡，当中线断开后，试求各灯泡的电压。解：利用节点法：5.9 三相异步电动机的额定参数如下，线电压为 380V，试求图中 两个功率表的读数。习题 5.9 电路 解：36.2888.0arccos95.12cos3AIIUPLLL 5.10 图示为对称的 Y-三相电路，。求：1图中功率表的读数及其代数和有无意义.2假设开关 S 翻

28、开，再求1。习题 5.10 电路 解：1 2WIUPPPL7.1312cos21 第六章线性电路过渡过程的时域分析 6.1 图示电路中，直流电压源的电压V50SU，521RR，203R。电路原已达 稳态。在0t时将开关 S 翻开。试求 0t时的Li、Cu、Ci、Lu、2Ru。解：ARRUiiSLL50021 6.2 图示电路中开关 S 在0t时由 1 合向 2，电路原已处于稳态。试求 0t时Cu、Ci。解：VuuCC1000 列 KVL 方程:0510100Ci 得：AiC5.10 6.3 图示电路换路前已处于稳态，试求换路后各电流的初始值。88.0cosABUKW5.7PV380ABU64.

29、47j5.27Z-解：AiiLL142600 6.4 图示电路原已稳定,0t时开关 S 闭合。试求)0(Cu、)0(Ci、)0(Li、)0(Si。解：6.5 图示电路在0t时开关 S 闭合，试求Cu。解：6.6 图示电路中，0t时开关 S 由 1 合向 2，换路前电路处于稳态，试求换路后Li和Lu。解：6.7 图示电路原先处于直流稳态，0t时开关 S 翻开。试求换路后电流i并作其波形。解：6.8 电路如图a所示，Cu的波形如图b所示。F2C，K22R，K63R。试求1R及电容电压的初始值0U。(a)(b)解：6.9 电路如下图，0t时开关 S 闭合，0)0(Cu。求换路后的Cu、Ci和i。解：

30、6.10 电路如下图，在0t时刻开关 S 闭合，0)0(Li，求t0 时Li、i和Lu，并画出它们的波形。解：6.11 电路如下图，0t时刻开关 S 翻开。求零状态响应Cu和0u 解：6.12 如下图电路，0t时刻开关 S 闭合，换路前电路已处于稳态。求换路后Cu和Ci。解：6.13 图示电路换路前处于稳态，试用三要素法求换路后的全响应Cu。图中F01.0C，-1021RR，203R，V10SU，A1SI。解：6.14 图示电路已处于稳态，0t时开关 S 闭合。求换路后电流1i、2i及流过开关的电流i。解：6.15 图示电路原已处于稳态，0t时开关 S 闭合。求1i、2i及流经开关的电流i，并

31、作它们的波形 解：6.16 图示电路为一标准高压电容的电路模型，电容F2C，漏电阻K10R。FU为快速熔断器，V)90314sin(23000tuS，0t时熔断器烧断瞬连续开。假设平安电压为V50，求从熔断器断开之时起，经历多少时间后，人手触及电容器两端才是平安的.解：6.17 图示电路中，V12SU，K25R，F10C。开关 S 在0t时闭合，换路 前电容未充过电。求换路后的电容电压Cu及电流i，并定性地画出Cu及i的波形。求 充电完成后电容储存的能量CW及电阻消耗的能量RW。解：6.18 在图示电路中，1031RR，202R，F25.0C,V30SU，开关 S 在1t时刻接通，在2t时刻又

32、断开。试分别求两次换路后电路的时间常数1和2。解：6.19 试求图示电路的时间常数。解：SRL01.0551.0 6.20电路如下图，开关S闭合前电路已处于稳态，在0t时开关闭合。求换路后Li和i。解：6.21 电路如下图，0t-时开关 S 闭合，且开关 S 闭合前电容未充电。试用三要素法求换路后Cu和Ru。解：6.22 如下图电路，开关 S 在0t时由 1 合向 2，换路前电路已处于稳态。试求换路后电流Li和i。解：6.23 用阶跃函数表示如下图延迟矩形脉冲和方波信号。(a)(b)6.24 如下图电路，电源为一矩形脉冲电流，求阶跃响应Cu。解：6.25 图示电路换路前已处于稳定。V150SU

33、，10031RR，502R，F5.12 C。试求换路后的Cu，和开关 S 两端的电压Ku。解：6.26 如下图电路已处于稳态，0t时开关 S 闭合。假 设H1L，F161C，10R，V6)0(Cu，求换路后的Cu、i及电流达最大值的时间 解：1081622CL非振荡放电 第七章均匀传输线 7.1一对架空传输线的原参数是H/km1089.230L，F/km1085.390C，00G，/km3.00R。试求当工作频率为Hz50时的特性阻抗CZ，传播常数，相位速度pv 和波长。解：kmkCjGLjRZC00000155.989.0 7.2 传输线的长度km8.70l，其/km10R，S/km1044

34、0C，00G，00L。-在线的终端所接阻抗CZZ 2。终端的电压V32U。试求始端的电压1U和电流1I。解：kmCjRCjGLjR145102)()(02000000 当CZZ2时，得：)(2)(2xlxleIIeUU且IZUC 所以：VeeUUj0)11(8.704510221115.8302 7.3 一高压输电线长km300，线路原参数/km06.00R，H/km104.130L，F/km10990C，S/km1075.380G。电源的频率为Hz50。终端为一电阻负载，终端的电压为kV220，电流为A455。试求始端的电压和电流。解：)(0000CjGLjR 设：AI020455，VU02

35、0220 7.4 直 流 输 电 线 长 为km100，/km4.00R，S/km106.160G，终 端 电 压kV1102U，MW222P，试求始端电压、电流和输电效率。解：kmGR1108.0106.14.03600 由：22222cosIUIUPC 得：AUPI20010110102236222 7.5/km1)1005.1 j10(34的*均匀传输线的电压、电流的正向行波为：其中rad/s314。试求1相速和波长；2特性阻抗；30t时，km100 x 处u的有效值；4km200 x处i的解析式。解：由：j得：km1104km11005.13 1skmvP531099.21005.1314-279.2921027514.022203mmCIUZ 3kVeUkmxt4.281)601001005.1sin(22200310010)100,0(4 4)552001005.1sin(27514.00320010)200(4teIkmx