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第1章直流电路习题解答1.1 在图1.1所示电路中,(1)选d为参考点,求、和;(2)选c为参考点,求、和。图1.1 习题1.1电路图解 (1) 当选d为参考点时, ;(2) 当选c为参考点时, ;1.2 求图1.2中各元件的功率,并指出每个元件起电源作用还是负载作用。图1.2 习题1.2电路图解 (吸收);(吸收)(产生);(吸收);(吸收)元件1、2、4和5起负载作用,元件3起电源作用。1.3 求图1.3中的电流、电压及电压源和电流源的功率。图1.3 习题1.3电路图解 ;电流源功率:(产生),即电流源产生功率。电压源功率:(产生),即电压源产生功率。1.4 求图1.4电路中的电流、及。图1.4 习题1.4电路图解 由、和构成的闭合面求得:1.5 试求图1.5所示电路的。图1.5 习题1.5电路图解 1.6求图1.6所示电路的a点电位和b点电位。图1.6 习题1.6电路图解 1.7 求图1.7中的及。图1.7 习题1.7电路图解 1.8 试求图1.8中的、及。图1.8 习题1.8电路图解 ;1.9 电路如图1.9所示:(1)求图(a)中的ab端等效电阻;(2)求图(b)中电阻。图1.9 习题1.9电路图解 (1) (2) 1.10 电路如图1.10所示:(1)求图(a)中的电压和;(2)求图(b)中时的电压。图1.10 习题1.10电路图解 (a) (b)即 求得 1.11 计算图1.11中各支路电流。 图1.11 习题1.11电路图解 ;1.12 将图1.12所示电路化为最简形式。图1.12 习题1.12电路图解 图(a)等效过程如图(c) (d) (e)所示 图 (b) 等效过程如图(f) (g) (h)所示 1.13 用电源等效变换求图1.13中的电流。图1.13 习题1.13电路图解 等效变换如图(a) (b) (c) (d)所示由分流公式求得 1.14 利用支路电流法求图1.14中各支路电流。图1.14 习题1.14电路图解根据KCL、KVL列方程有整理得解得1.15 利用支路电流法求图1.15所示电路的电流、及。图1.15 习题1.15电路图解根据KCL、KVL列方程有整理得解得1.16 用节点分析法求图1.16中的电压U。图1.16 习题1.16电路图解 节点1方程为:节点2方程为: 整理得解得 则1.17 用节点分析法求图1.17中的各节点电压。图1.17 习题1.17电路图解 由于节点4为参考电压,故节点2 电压为已知电压,即节点1方程为:节点3方程为: 整理得解得 1.18 求图1.18所示电路的节点电压。图1.18 习题1.18电路图解 列节点方程有解得1.19 用叠加原理求图1.19所示电路的电压。图1.19 习题1.19电路图解:12V电压源单独作用:1A的电流源单独作用:由叠加原理得1.20 用叠加原理求图1.20所示电路的电流。图1.20 习题1.20电路图解:2A电流源单独作用:5V的电压源单独作用:1A电流源单独作用:由叠加原理得1.21 用戴维南定理求图1.21所示电路的电流。图1.21 习题1.21电路图解:将电阻支路开路求将所有独立源置为零,求戴维南等效电阻1.22 用戴维南定理求图1.22所示电路的电压。 图1.22 习题1.22电路图 图1.22(a)解:利用电源等效变换将图1.22等效成图1.22(a)所示电路,再将电阻支路开路求 1.23 用诺顿定理求图1.23所示电路的电流。图1.23 习题1.23电路图解:将电阻支路短路,求 将所有独立源置为零,求戴维南等效电阻;1.24试求图1.24所示电路的电流及受控源功率。图1.24 习题1.24电路图解 (a);受控电压源功率 (吸收),即受控电压源吸收功率。(b) 受控电流源功率 (产生),即受控电流源产生功率。1.25 用电源等效变换求图1.25中的电流及电压源功率。 图1.25 习题1.25电路图 图1.25(a)解 等效变换如图1.25a所示(产生),所以电压源产生功率。1.26 利用支路电流法求.图1.26中的电流及。图1.26 习题1.26电路图解根据KCL、KVL列方程有整理得解得1.27 利用节点分析法求 图1.27所示电路的电流。图1.27 习题1.27电路图 解 节点1:节点2: 节点3:解得,1.28利用节点分析法求图1. 28所示电路的各节点电压。图1.28 习题1.28电路图解 节点1: 节点2: 节点3:解得 1.29 用叠加原理求图1.29所示电路的电流和电压。图1.29 习题1.29电路图解:2A电流源单独作用:解得;6V电压源单独作用:解得由叠加原理得1.30 在图1.30所示电路中,试用戴维南定理分别求出和时的电流。图1.30 习题1.30电路图解:将支路断开,求和利用外施电源法求戴维南等效电阻;当 时当 时1.31 试求图1.31所示电路的戴维南等效电路和诺顿等效电路。图1.31 习题1.31电路图解:(1)求ab端开路电压,(2)求ab端短路电流戴维南等效电路如图(a)所示,诺顿等效电路如图(b)所示。 戴维南等效电路 诺顿等效电路第2章一阶动态电路的暂态分析习题解答2.1 在图2.1(a)中, ,电流波形如图(b)所示。求电容电压,瞬时功率及时刻的储能。图2.1 习题2.1图解 电流源电流为分段计算电容电压期间 时,期间s时,时 瞬时功率为 电容的储能为 2.2 在图2.2(a)中,电感,电流波形如图(b)所示,求电压、时电感吸收功率及储存的能量。图2.2 习题2.2图 解 由图2.2(b)可写出电流的函数时 2.3 在图2.3所示电路中,已知,求时的 和。图2.3 习题2.3电路图解2.4 电路如图2.4(a)所示,开关在时由“1”搬向“2”,已知开关在“1”时电路已处于稳定。求、和的初始值。 (a)动态电路 (b)时刻的等效电路图2.4 习题2.4电路图解 在直流激励下,换路前动态元件储有能量且已达到稳定状态,则电容相当于开路,电感相当于短路。根据时刻的电路状态,求得,。根据换路定则可知:,用电压为的电压源替换电容,电流为的电流源替换电感,得换路后一瞬间时的等效电路如图(b)。所以2.5 开关闭合前图2.5(a)所示电路已稳定且电容未储能,时开关闭合,求和。(a)动态电路 (b)时刻的等效电路图2.5 习题2.5电路图解 由题意得,换路前电路已达到稳定且电容未储能,故电感相当于短路,电容相当于短路,。由换路定则得:,。换路后瞬间即时的等效电路如图2.5(b),求得,2.6 电路如图2.6所示,开关在时打开,打开前电路已稳定。求、和的初始值。图2.6 习题2.6电路图解 换路前电容未储能,电感已储能,所以时刻的起始值, 由换路定则得:, 2.7换路前如图2.7所示电路已处于稳态,时开关打开。求换路后的及。图2.7 习题2.7电路图解 时,电感储能且达到稳定,电感相当于短路,求得由于电流是流过电感上的电流,根据换路定则得时,电感两端等效电阻为时间常数由此可得时各电流和电压为 2.8换路前如图2.8所示电路已处于稳态,时开关闭合。求换路后电容电压及电流。图2.8 习题2.8电路图解 时,电容储能且达到稳定,电容相当于开路,求得根据换路定则得:时间常数:由此可得时各电流和电压为2.9换路前如图2.9电路已处于稳态,时开关闭合。求换路后电容电压及。图2.9 习题2.9电路图解 时,电容无储能,即时,利用叠加原理得 时间常数:由此可得时各电流和电压为2.10 开关在时关闭,求如图2.10所示电路的零状态响应。图2.10 习题2.10电路图解求从等效电感两端看进去的戴维南等效电路时间常数:零状态响应:2.11在如图2.11所示电路中,开关闭合前电感、电容均无储能,时开关闭合。求时输出响应。图2.11 习题2.11电路图解由换路定则可知:,电容稳态值:时间常数: 零状态响应:电感稳态值:时间常数:零状态响应:2.12在如图2.12所示电路中,开关接在位置“1”时已达稳态,在时开关转到“2”的位置,试用三要素法求时的电容电压及。图2.12 习题2.12电路图解开关在位置1时:, 由换路定则得初始值:稳态值:时间常数:由三要素法得:2.13 图2.13所示电路原已达稳态,开关打开。求时的响应、及。图2.13 习题2.13电路图解:(1)应用三要素法求电容电压电容初始值:稳态值:时间常数:所以 (2)应用三要素法求电感电流初始值:稳态值:时间常数:所以2.14 在开关闭合前,如图2.14所示电路已处于稳态,时开关闭合。求开关闭合后的电流。图2.14 习题2.14电路图解(1)应用三要素法求电感电流初始值:稳态值:时间常数:故得2.15在如图2.15所示的电路中,开关S闭合前电路为稳态,时开关闭合,试求时的及。图2.15 习题2.15电路图解(1)应用三要素法求电容电压初
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