电路与模拟电子技术课后复习题答案 下载本文

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 U1=-5V,U2=2V,U3=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。P>0时元件吸收功率是负载,P<0时,元件释放功率,是电源。

本题中元件1、2、4上电压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=-U1×3= -(-5)×3=15W; P2=-U2×3=-2×3=-6W; I2=-4A2P3=U3×(-1)=-3×(-1)=3W; I3=-1A- U2 ++P4=-U4×(-4)=-(-3)×(-4)=-12W。 ++1U13U34U4元件2、4是电源,元件1、3是负载。 ---

I1=3A1.2 在题1.2图所示的RLC串联电路中,已知

uC?(3e?t?e?3t题1.1图)V 求i、uR和uL。

4Ω+uR -+1/3F解:电容上电压、电流为非关联参考方向,故

i??cduc1d????3et?e?3t???e?t?e3t?A dt3dti1H电阻、电感上电压、电流为关联参考方向

+-uR?Ri?4?e?t?e?3t?V

uL?L

1.3 在题1.3图中,已知I=2A,求Uab和Pab。 解:Uab=IR+2-4=2×4+2-4=6V, 电流I与Uab为关联参考方向,因此

Pab=UabI=6×2=12W

+2V--4V+uC-uLdid?1??e?t?e?3t????e?t?3e?3t?Vdtdt

题1.2图R4ΩIab题1.3图1.4 在题1.4图中,已知 IS=2A,US=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。

1ΩIS解:I=IS=2A,

I+US-R+U-U=IR+US=2×1+4=6V PI=IR=2×1=4W,

US与I为关联参考方向,电压源功率:PU=IUS=2×4=8W,

2

2

题1.4图U与I为非关联参考方向,电流源功率:PI=-ISU=-2×6=-12W,

验算:PU+PI+PR=8-12+4=0

1.5 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=1Ω

Uab=Uad+Udb=3×10+(-4)=26V Uac=Uad-Ucd=3×10- (-7)×2=44V

1.6 求题1.6图中的U1、U2和U3。

-3V++U3-d10ΩR3AIab- 4V+2Ω-7Ac题1.5图+6V-Ⅰ+U1-ⅡU2--+ 10VⅢ+题1.6图解:此题由KVL求解。

对回路Ⅰ,有: U1-10-6=0,U1=16V 对回路Ⅱ,有:

U1+U2+3=0,U2=-U1-3=-16-3=-19V 对回路Ⅲ,有:

U2+U3+10=0,U3=-U2-10=19-10=9V

验算:对大回路,取顺时针绕行方向,有:-3+U3-6=-3+9-6=0 ,KVL成立

1.7 求题1.7图中的Ix和Ux。

bI2IxI150ΩaI350Ω2A6A2Ω- 37V ++ Ux-IxR1R28A15A3Ω+ Ux-25Ω100Ω(a)c题1.7图(b)解:(a)以c为电位参考点,则Va=2×50=100V I3×100=Va=100,I3=1A, I2=I3+2=3A, UX=50I2=150V

Vb=UX+Va=150+100=250V I1×25=Vb=250, I1=10A, IX=I1+I2=10+3=13A

(b)对大回路应用KVL,得: 6×2-37+UX+3×15=0, UX=-20V 由KCL得:6+IX+8-15=0 IX=1A

1.8 求题1.8图中a点的电位Va。

+ 50VI310Ωa5Ω20Ω10Ω+50V-I25Ω-50V+aI120Ω- 50V(a)题1.8图(b)解:重画电路如(b)所示,设a点电位为Va,则

V?50 Va,I?Va?50,

I3?aI1?251020由KCL得: I1+I2+I3=0 即

VaVa?50Va?50???0 20510解得 Va??100V 7??t1.9 在题1.9图中,设uS?Umsinωt,iS?I0e ,求uL、iC、i和u。

L+uL-isiR+u-RiCCi+us-题1.9图解: uL=Ldisd?L?I0e??t???aLI0e??t dtdtdudud iC?CC?Cs?C?Umsin?t???cUmcos?t

dtdtdt iR?uSUm?sin?t RRUmsin?t??cUmcos?t R由KCL得: i?is?iR?ic?I0e??t???t由KVL得: u?uL?uS???LI0e?Umsin?t