《电路原理》 张燕君版 第1-9章习题答案

第一章习题(作业：1,2,3（b,c),5,8,10）更正：1-4题：FC6改为FC1，其答案第（3）问，当st1时，)(5.0)1(JW，其它不变。（非常抱歉，给大家添麻烦了！）(ps:老师会在这里看你是不是抄答案的,老师不说,就当6uf做)1-1已知如题1-1图所示电路中4,5,8RAIVUss,求各元件的电流、电压和功率。RsURsIsUsI(a)(b)(c)题1-1图(注意：由于参考方向选择的问题，此题各元件电流、电压答案不唯一，但功率唯一)解：(a)设各元件上电压、电流的方向如下图所示，根据KVL得：sURURI0RsUU即VUURs8根据欧姆定律有：ARUIR248电压源的功率：WIUPsUs1628（发出16W）电阻上的功率：WRIPR164222(吸收16W)(b)由图得：VRIUAs2045,5IIsIRsIU则电流源的功率：WUIPsIs100205(发出100W)电阻上的功率：WIPR10045R22(吸收100W)(c)由图(c)可知：流过电压源的电流为A5Is，而电流源两端的电压为VUs8，则电流源的功率为：WUIPssIs4085（吸收40W）电压源的功率为：WUIPssUs4085（发出40W）1-2题1-2图中0.5,0.2H,0.001FRLC，2A,tsie(0)0cu。求0t时Ru、Lu、Cu。RuLuCuSiRLC题1-2图解：由图知：VeeiRuttsR225.05.0VeedtdiLuttsL224.0)2(2.0Veededicuutttt2023020-CC50050021100.00110)(1)0(1-3求题1-3图中各元件上的电流、电压和功率。10A5V10V10A52(a)(b)10V5A2210V5A22(c)(d)题1-3图(注意：由于参考方向选择的问题，此题各元件电流、电压答案不唯一，但功率唯一)解：(a)由题图1-3(a)所示电路知：流过电压源、电阻的电流为电流源电流5A，设电阻、电流源两端电压如下图所示10A5V10RUUI60V5010U50V510UR电阻的功率为：WIPR502015R22(吸收250W)电流源功率为：WPsI300560（发出300W）电压源功率为：WPsU50105（吸收50W）(b)设题1-3图(b)所示电路中各元件电压、电流如下图所示，则由电阻的电压电流关系得：IsUV10A52RUsIIR5A2102UIRR由KCL得：0IIISSR-10A5)-(5)I-(IISRS由KVL得：0V1UUR则电压源功率：WPsU10010(10I10s）（发出100W）电流源功率：WPsIs50510IU（吸收50W）电阻功率：WIUPRRR50501（吸收50W)(c)设题1-3图(c)所示电路各元件电压、电流如下图所示，U10V5A22sI1RU2RI2RU1RI则由欧姆定律得：5A2102UI11RR10V52U2R由KCL得：As055III5AII122RRsR由KVL得：VUUURR02252512则电压源的功率为：WUPsUs0010Is(发出0W)电流源功率为：WPsI100520IU2R（发出100W）两个电阻的功率分别为：WPRR50510IU111R(吸收50W)WPRR50510IU222R（吸收50W）(d)题1-3图(d)所示电路中各元件电压、电流如下图所示I210V5A22U1sI1I2UU由电阻元件的伏安特性（欧姆定律）得：5A2102UI22由KCL得：As1055III5AII21s1由KVL得：V01025U2-IUUUs121因此得电压源的功率：WUPsUs1001010Is（发出100W）电流源的功率：WPsIs050IU(吸收0W)电阻的功率：WP05510IU111（吸收50W）WP05510IU222（吸收50W）1-4已知：FC1，流过该电容的电流波形如图1-4所示，求初始电压为0V时：)(Ai1t(s)012-2题1-4图求：1．电容电压)(tu波形2．电容吸收的功率)(tp3．，，sst21时的电容的储能解：1．)(tu波形我们知道，tdttiCutu0)(1)0()(，因此可以先写出i(t)的函数方程：stststtti221100421)(，，，当st10时，ttdtutut01C1)0()(0；而Vu1)1(当st21时，44)4(1)42(1)1()(2121ttttdttCututt，而Vu04242)2(2当st2时，0000)2()(2tdtutu所以，函数)(tu为：stststttttu22110044)(2，，，)(tu波形为：)(Vu1012t(s)2．)(tp因为stststtti221100421)(，，，，stststttttu22110044)(2，，，而ststssttttttitutp2211001624122)()()(23，，，3．，，sst21时的储能因为0)0(u，所以0)0(21)0(2CuW当st1时，Vu1)1(，)(5.01121)1(21)1(22JCuW当st2时，0)2(u，0)2(21)2(2CuW当t时，0)(u，0)(21)(2CuW1-5如题1-5图(a)所示电路中L=4H，且i(0)=0，电压波形如题1-5图(b)所示。求当t=1s，t=2s，t=3s和t=4s时电感电流i。4Hui10-10O12345u/Vt/s(a)(b)题1-5图解：根据图(b)可知电感电压)(tu函数表达式为：s4s4s3s3s2s200040100100)(tttttttu根据图(a)关联参考方向以及电感元件i，u积分关系有：t=1s时，)A(5.2104110410)(1)0()1(101010tdtdttuLiit=2s时，)A(5104110410)(1)0()2(202020tdtdttuLiit=3s时，)A(50415)(1)2()3(3232dtdttuLiit=4s时，)A(75.3)4010(415)(1)3()4(4343dttdttuLii1-6求题1-6图中所示电路的伏安特性（即u-i关系）。uisuRuisuRuisuRuisuR(a)(b)(c)(d)题1-6图解：由KVL得：对于图(a)：suRiu；对于图(b)：suRiu；对于图(c)：suRiu；对于图(d)：suRiu1-7如题1-7图所示的电路中，561A,2A,II求电流321III、、和4I。1I6I5I4R3R5R2R1R6Rabc2A12I4I3I2I题1-7图解：规定出各电阻元件中的电流参考方向，对图中虚线围成的封闭面列KCL方程，有1156220IIII56121A33III根据KCL，对结点a有216172A33III对结点b有325741A33III对结点c有411522A33II1-8求题1-8图中0u与Su的关系，并求受控源的功率。usRsi1u1μu1RLiLuo题1-8图解：SSuuuuui,,01011LSLSSLRuRuuiup20)()(（发出功率大小为LSRu2)(）LSLRRuRupL220)(（吸收功率大小为LSRu2)(）1-9求题1-9图中各元件的功率。43A2uu1u题1-9图解：Vu1243Vuuu1221WuPA36313（吸收36W）WuP36424(吸收36W)WuP7232受控源(发出72W)1-10已知如题1-10图所示电路中Us=6V,3R3R,5R21，求电流1i和电压3u。1RSU3R2RI1I22I1U3题1-10图解：规定电流2I的参考方向如图，由KCL和KVL，有S2211121UIRIR2III代入数据，有63I5I-II2121解得I1=3A则U3=2R3I1=18V1-11已知如题1-11图所示电路中I1=0.5A,试计算电路中受控电流源的端电压、受控电流源的电流及电阻R。2V12I213U21UR1I2V8题1-11图解：设受控电流源的端电压为U,受控电压源的电流为I，方向如图所示，2V2213U21UR2V8I1I1I3II2URU由已知得：0.5AI1则：1A0.52I21由KCL得：1.5A0.533II2II1113由KVL得：8V250.522U2IUV52.51222IU13所以，电阻R两端电压为-16V8-2-2UU-3UU111R流过电阻R的电流为1.5A88.50(I(II21））所求电阻R为：3321.5-16-IURR八组团打印室欢迎您1注：文中错误部分，已用带颜色字体订正。教材P25，正文第3行“在B、D两点间跨接灵敏检流计G。一般Rb为可调电阻，适当调节其值，使B、D两点间的电位相等”P37,（2）树余：下第4行“树支”。P38，2.4.2上倒数第3行“这5个网孔”。2.4.2下第2行“一个电路的图如图2-29(a)”P41，“以节点①为独立节点，”P45，第5行“图2-34（d）”；（2-24）下“（k=1，2，…，l，j=1，2，…，l”图2-34（b）网孔Ⅱ电流逆时针方向与连支电流方向相同。P47，2342242532421245152531()(3)0()(33)llllsRRRIRRRRIRRIRRRRRRRRIUP50,1231''2332334123225543641111111()11()nnnssnnnnsRRRUUUIRRRRRRUUUURRRUU第2章习题：**2-1如图所示为万用表中的直流测量电路。其中微安表的内阻RA为300Ω，满刻度量程为400μA。R4为1KΩ，R1、R2、R3是分流电阻。要求开关S在位置1、2、3上输入电流分别为3mA、30mA、300mA时，表头指针偏转到满刻度。求分流电阻R1、R2、R3的阻值。μAmAR1R4R3R2S213解：根据分流公式，得：当开关在位置1时，31231234A340010RRRRRRRR（1）当开关在位置2时，3121234A3040010RRRRRRR（2）八组团打印室欢迎您2当开关在位置3时，311234A30040010RRRRRR（3）联立方程（1）、（2）和（3），可得R1=2Ω、R2=18Ω、R3=180Ω2-2一分压电路如