电路第1章部分习题参考解答

1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？（3）如果在图（a）中0u、0i，图（b）中0u，0i，元件实际发出还是吸收功率？解（1）图（a）中电压电流的参考方向是关联的，图（b）中电压电流的参考方向是非关联的。（2）图（a）中由于电压电流的参考方向是关联的，所以ui乘积表示元件吸收的功率。图（b）中电压电流的参考方向是非关联的，所以ui乘积表示元件发出的功率。（3）图（a）中0u、0i，所以0ui。而图（a）中电压电流参考方向是关联的，ui乘积表示元件吸收的功率，吸收的功率为负，所以元件实际是发出功率；图（b）中0u，0i，所以0ui。而图（b）中电压电流参考方向是非关联的，ui乘积表示元件发出的功率，发出的功率为正，所以元件实际是发出功率。1-3求解电路以后，校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡，即一部分元件发出的总功率应等于其他元件吸收的总功率。试校核题1-3图中电路所得解答是否正确。解：由图可知元件A的电压电流为非关联参考方向，其余元件的电压电流均为关联参考方向，所以各元件的功率分别为605300W0AP发发出功率300W，60160W0BP吸吸收功率60W，602120W0CP吸吸收功率120W，题1-1图题1-3图40280W0DP吸吸收功率80W，20240W0EP吸吸收功率40W，电路吸收的总功率为601208040300BCDEpppppW即元件A发出的总功率等于其余元件吸收的总功率，满足功率平衡。1-4在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。由欧姆定律u=Ri=104i（b）电阻元件，u、i为非关联参考方向由欧姆定律u=-Ri=-10i（c）理想电压源与外部电路无关，故u=10V（d）理想电压源与外部电路无关，故u=-5V(e)理想电流源与外部电路无关，故i=10×10-3A=10-2A（f）理想电流源与外部电路无关，故i=-10×10-3A=-10-2A1-5试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。1010V题1-4图题1-5图题1-5图题1-5图解（a）由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图（a）故电阻功率10220WRPui吸（吸收20W）电流源功率I5210WPui吸（吸收10W）电压源功率U15230WPui发（发出30W）（b）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（b）故电阻功率12345WRP吸（吸收45W）电流源功率I15230WP发（发出30W）电压源功率U15115WP发（发出15W）（c）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（c）故电阻功率15345WRP吸（吸收45W）电流源功率I15230WP吸（吸收30W）电压源功率U15575WP发（发出75W）注意可用1-3题方法校核以上解答。1-7题题1-7图中各元件的电流I均为2A。（1）求各图中支路电压；解1-5图解1-7图题1-7图解1-5图解1-5图解（1）（a）画出等效图（如解1-7图）由基尔霍夫电压定律120UIR12122216VUIR=（b）同理1212228VUIR=（c）同理1212228VUIR=-（d）同理12122216VUIR=1-8试求题1-8图中各电路的电压U解（a）由题图中可以得到22816VRRUU=I（b）由题图中可得到624A,2248VRRRIUU=I（c）由题图中可得到242A,3I3(2)6VRRRIUU=（d）由题图中可得到532A.4428VRRRIUU=I1-12对题1-12图所示电路，若：（1）R1、R2、R3值不定；（2）123RRR。在以上两种情况下，尽可能多地确定各电阻中的未知电流。题1-8图题1-8图解（1）因为R1、R2、R3的值不定，所以1i、2i、3i也不能确定。对解1-12图中所示闭合面列KCL方程43461Ai对题1-12图中的A点采应用KCL542(10)121013Aii（2）因为123RRR，可以对右边回路和B，C结点列KVL和KCL方程。1122331223034RiRiRiiiii整理得到1231223034iiiiiii得12310/31/311/3iAiAiA45,ii的值同（1）1-13在题1-13图所示电路中，已知122Vu，233Vu，255uV，373Vu，671Vu，尽可能多地确定其他各元件的电压。解由已知条件与图中所示我们可以知道。122Vbuu，233Vduu，255Vcuu，671Vjuu。题1-12图解1-12图题1-13图于是对回路①②⑤①应用KVL，得，151225257Vauuuu对回路①②③①应用KVL，得，131223235Vkuuuu对回路②③④⑦⑥⑤②应用KVL，得，23376756250uuuuu562337672533150fuuuuuu对回路③④⑦⑥③应用KVL，得，363767312Veuuuu对回路⑤⑥⑦⑤应用KVL，得，5756671Viuuuu