“电路原理”第1-6章作业 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/9 14:16:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一章“电路模型和电路定律”练习题

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u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实际发出还是吸收功率?

元件i+ui元件u? +?

(a) (b)

题1-1图

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u>0、i<0,所以ui<0。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。

1-4 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)。

i+10k?ui10?ui+10Vu??

? +? +(a) (b) (c)

i?+5Vu+i10mAui

10mAu?

+?+?

(d) (e) (f)

题1-4图

4

解:(a)电阻元件,u、i为关联参考方向。由欧姆定律u=Ri=10 i

(b)电阻元件,u、i为非关联参考方向,由欧姆定律u = - R i = -10 i

(c)理想电压源与外部电路无关,故 (d)理想电压源与外部电路无关,故 (e)理想电流源与外部电路无关,故 (f)理想电流源与外部电路无关,故 u = 10V u = -5V

i=10×10-3A=10-2A i=-10×10-3A=-10-2A

1-5 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)。

5?15V2A+2A5?15V++5?2A15V???

(a) (b) (c)

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 PR吸?ui?10?2?20W(吸收20W) 电流源功率 电压源功率

PI吸?ui?5?2?10W(吸收10W)

PU发?ui?15?2?30W(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 PR吸?12?3?45W(吸收45W) 电流源功率 P(发出30W) I发?15?2?30W电压源功率

PU发?15?1?15W(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 电流源功率 电压源功率

PR吸?15?3?45W(吸收45W) PI吸?15?2?30W(吸收30W)

PU发?15?5?75W(发出75W)

1-16 电路如题1-16图所示,试求每个元件发出或吸收的功率。

0.5A2?++2UU

(a) (b)

题1-16图

解:(1)题1-16图(a)中,应用KVL可得到方程

??2?I1+1?2V2I1?

5U2? 解得0 U??1V ?U?2?0.? 电流源电压U与激励电流方向非关联,因此电流源发出功率为

PIS发=U?0.5??1?0.5W??0.5W

2(实际吸收0.5W)电阻功率为 PW?0.5W R=0.5?2VCVS两端电压2U与流入电流方向关联,故吸收功率为PW US吸=2U?0.5??1(实际发出功率1W)显然,PIS发=PUS吸+PR

(2)题1-16图(b)中,在结点A应用KCL,可得 I2?I1?2I1?3I1 再在左侧回路应用KVL,可得到2I1+3I1=2 解得I1=0.4A

根据各电压,电流方向的关联关系,可知,电压源发出功率为PW US发?2I1?0.8CCCS发出功率为PCS发?3I1?2I1?3?0.4?2?0.4W=0.96W

22?电阻消耗功率为PW R1?I1?2?0.3221?电阻消耗功率为 P显然 P?1.4W4US发?PCS发?PR1?PR2 。 R2?(3I1)?1

1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。

1k?++2Vu110k?+u+10u1??题1-20图

??

3??1000i?10?10i?10u1?2解:设电流i,列KVL方程? 3??u1?10?10i?10u1得:

u1?20Vu?200V

第二章“电阻电路的等效变换”练习题

2-1电路如题2-1图所示,已知uS=100V,R1=2k,R2=8k。试求以下3种情况下的电压

u2和电流i2、i3:(1)R3=8k;(2)R3=(R3处开路);(3)R3=0(R3处短路)。

R1+uSi2R2+u2R3i3? 题2-1图

?解:(1)R2和R3并联,其等效电阻R?分流有i2?i3?8us10050?4?,则总电流i1???mA 2R1?R2?43i15050??8.333mA; u2?R2i2?8??66.667V 266(2)当R3??,有i3?0; i2?us100 ??10mA u2?R2i2?8?10?80VR1?R22?8us100??50mA R12(3)R3?0,有i2?0,u2?0; i3?

2-5用△—Y等效变换法求题2-5图中a、b端的等效电阻:(1)将结点①、②、③之间的三个9电阻构成的△形变换为Y形;(2)将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之