哈爾濱理工大學(xué)電路1-9章習(xí)題答案

1、、選擇題第一章（電路模型和定律）習(xí)題解答1. KVL和KCL不適用于 D。A.集總參數(shù)線性電路；BC .集總參數(shù)時(shí)變電路；D2.圖1 1所示電路中，外電路未知，則A - u Us,i 0;.集總參數(shù)非線性電路;.分布參數(shù)電路u和i分別為DB . u us,i 未知;3.圖1 2所示電路中，外電路未知，則A . u , i is ;c. u未知，i is ;u和i分別為DB - u , i is ;D . u未知，i is困134.在圖13所示的電路中，按照“節(jié)點(diǎn)是三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)”的定義，該 電路的總節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為 A。A . 5 個(gè)； B . 8 個(gè)； C . 6 個(gè)； D . 7 個(gè)

2、5.在圖1 4所示電路中，電流源發(fā)出的功率為CA . 45VYB . 27VY C . - 27皿D . - 51W二、填空題1 .答：在圖1 5所示各段電路中，圖 A中電流、電壓的參考方向是關(guān)聯(lián) 參考方向;圖B中的電流、電壓的參考方向是 非關(guān)聯(lián) 參考方向：圖C中電流、電壓的參考方向是 去 期L參考方向；圖D中電流、電壓的參考方向是非關(guān)聯(lián) 參考方向。*，* *6、圖一63.答：在圖17所示的四段電路中，A、B中的電壓和電流為關(guān)聯(lián)參考方向，C、D中的電壓和電流為非關(guān)聯(lián)參考方向o2 .答：圖16所示電路中的u和i對(duì)元件A而言是 非關(guān)聯(lián) 參考方向;對(duì)元件 B而 言是關(guān)聯(lián)參考方向。* *6圖 ITla

3、J圖】一 9h)Q4 .答：電路如圖18所示。如果R 10Q,貝UU 10 V , I 9A ;如果R 1 Q, 則 U 10V , I 0A。I £1DA10Y 磯仃 /圖1T5 .答：在圖1 9 (a)所示的電路中，當(dāng)R 10 時(shí)，u2 50V, i2 5A；當(dāng)R 5 a 時(shí)，u250V, i210A。在圖1 9 (b)所示的電路中，當(dāng) R=10時(shí)，u2200 V,i2 20A；當(dāng) R 5 時(shí)，u2 100V, i2 20A。三、計(jì)算題1.試求圖解：PAPc0110 (b)u和對(duì)于電壓源,i為非關(guān)聯(lián)參考方向,對(duì)于電阻,Pu u和iui ( 20)(為關(guān)聯(lián)參考方向,4)20 (V)

4、；i u 4(A)5因此電壓源發(fā)出的功率為80 (W由KCL得Prui20)(因此電阻吸收的功率為4) 80 (W)由電路圖可知20 (V);i1u4 (A)5i 10i1于是電壓源發(fā)出的功率為 電阻發(fā)出的功率為 電流源發(fā)出的功率為14 (A)PuPrPiuiui110u280 (W 80(W)200 (W)3.計(jì)算圖1 11所示電路中的Ui,U2,U3i2。2DV =1OU住A解：電路為直流電路，因此電容、電感分別相當(dāng)于開路和短路，即由KCL得:解之得112 5 I30,I10U3I10由歐姆定律得： 根據(jù)KVL得：4.已知圖I 310I3(A )(A)U23Ui30 (V)20 01 12

5、所示電路中的us即cos(U210 (V)t)V ,計(jì)算圖中所有的未知電流和電壓及受1 7所示各段電路吸收或發(fā)出的功率。ui2 12W(吸收)；Pbui( 2)( 2)4W(吸收)ui2 12w(發(fā)出)；Pdui( 2)( 2)4W(發(fā)出)2.電路如圖1 10所示。求：(1).圖(a)中電壓源發(fā)出的功率和電阻吸收的功率；(2).圖(b)中電壓源、電流源及電阻發(fā)出的功率?？仉娫窗l(fā)出的功率。u3u10.4cos( t)(A);解：i1U25i1 2cos( t)(V)U33us3 cos( t)(V);i2i2 i1Us11 cos( t) (A);cos( t) (A)；受控電壓源和受控電流源發(fā)

6、出的功率分別為:2/pVCVS3usi 49 cos (i4Uq， -0.6cos( t)(A)55i1i5 3cos( t)(A)i1 i7t) (W)0.6 cos( t) (A)2 /Pcccs3Us 5i1 6cos ( t) (W)5 .計(jì)算圖1 13所示電路中全部未知的電壓和電流。1UVOr1cle解：I65 151(A)；15 10 5I410335 0.5 (A);(A)；I14(A)(A)105I3 20 (V)；10 I6 10(V)U1I44.5(A)25(V)第二章(電阻電路的等效變換)習(xí)題解答、選擇題1.在圖21所示電路中，電壓源發(fā)出的功率為A 4W ； B3vy c

7、 . 3Wd4W* * * 6、柳2.在圖22所示電路中，電阻A.增加；B ,減小;圖：一口R2增加時(shí)，電流I將A 。C .不變； D .不能確定4.對(duì)于圖0.5A;B1A;C . 1.5A;D . 2AfAu圖23/十2 4所示電路，就外特性而言，則a、b等效；Ba、b、c、d均等效； DD Qa、d等效;b、c等效.N為純電阻網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于此電路，有5.在圖2 5所示電路中,A. Us、都發(fā)出功率；.C. Is發(fā)出功率，U s不一定;B . Us、都吸收功率；D . Us發(fā)出功率，I s不一定3.在圖23所小電路中，11 = Do* *6、填空題1.圖26 (a)所示電路與圖 26 (b)所示

8、電路等效，則在圖 2 6 (b)所示電路 中，Us 6 V , R 2。圖 2就022.圖27 (a)所示電路與圖27 (b)所示電路等效，則在圖 2 7 (b)所示電路中,1s 1A , R 2 s,3.在圖28所示電路中，輸入電阻 Rab24.在圖2 9所示電路中，受控源發(fā)出的功率是30 W。5.在圖210所示電路中,2A電流源吸收的功率是20 W。三、計(jì)算題1.對(duì)于圖2-11所示電路，試求：1).電壓U1、U2； 2).各電源的功率，并指出是吸收還是發(fā)出。-的解：U12V , u2 3 ( 1)3V一 ，2P2V( 1) 2 6W (發(fā)出)，1P1A(2 u2) 11W (吸收 1W 發(fā)

9、出 i W)2.計(jì)算圖212所示電路中的電流I。*，* *6、8321202： 2( a)再將圖212 (a)所示電路做如下的等效變換:圖？-12 (bl解：將圖212所示電路中1電阻和2 電阻的串聯(lián)用3的電阻等效，將4A電流源和3 電阻的并聯(lián)用12V電壓源和3電阻的串聯(lián)等效，可得圖212所示電路的等效電路如圖2 12 (a)。'*)*，*，、根據(jù)圖2-12 (g),有15 15150.5 aBai：5.求圖215所示電路中的電流I。32-1B困 216在圖2 12 (f)所示的電路中，虛線框內(nèi)的部分為一電橋。此電橋各條臂上的電阻相等，電橋處于平衡狀態(tài)， 5 電阻兩端的電壓為 0,其中

10、的電流也為 0,此時(shí)與5 電阻相 連的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可視為開路，因此圖 2 12 (f)所示的電路可等效成圖 212 (g)所示的電 路。2.5153 .計(jì)算圖213所示電路的等效電阻 Ro解：將圖213中Y連接的三個(gè)2 的電阻等效變換為圖 2 13(a)中連接的三個(gè)6的電阻，則R 6/6/(-6 12-6) 6/6/7 2.16 6 12 64 .在圖214所示電路中，已知100V電壓源發(fā)出的功率為 100W試求電路圖中的電 流I及電壓U 。圖 214解： I P 100 1a, U 100 20 1 60 20 V U 100243解：I1 24 3A,I2 - 1.5A4 4/4 6/32*)

11、*"*，* *6、3, c13 3 1A,I 12 I3 0.5A6 36.求圖216所示電路中的電流I和電壓U。輛 .10 2020.斛： I1z- 2 mA 12弋 1 mA(3 2) 10320 103I I1 I23mA U 2 103 I1 20 16 V7.求圖217所示電路中電流I。解：對(duì)圖217所示電路左邊的網(wǎng)孔列基爾霍夫電壓方程，得2I 3I1 4I由 KCL 得 I1 I 5聯(lián)立以上兩式解得I 3A8 .試求圖218所示10A電流源的端電壓 U及其發(fā)出的功率。解：對(duì)右邊的網(wǎng)孔應(yīng)用KVL,得 U 2 10 1 1018V而P10AU 10 180W9 .求圖219中

12、所示的電壓U2o匣圖3一g2解：由 KVL得 U22 1 (3 2I1),此外 I11A ,因此 U23V210.在圖220所示電路中，求受控源發(fā)出的功率。9解：由 KVL得 U1 3 3v ,而 U 2U1 5 30 V,6 3P2U1 2U1 30 180W第三章(電阻電路的一般分析)習(xí)題解答、選擇題1 .圖31所示電路中Uab9v,電流I _B_OA. 1A;B .1A; C . 0A; D . 3A* *6® 3- 12.圖32所示電路中，節(jié)點(diǎn)B . GiG2G3G4；A. Gi G2 G3G4G5 ;C G3 G4G1G2GiG2G1G2G3 G4G5G1G23.圖33所示

13、電路中，增大 G1,將導(dǎo)致 與。A. Ua增大，Ub增大；B. Ua減小,C. U a不變，Ub減小；D. U a不變,U b減小;Ub增大圖3T圖3T4.對(duì)于圖34所示電路，正確的方程是 D。A. RiIiC. R2I2Usi；B - I 311 I 2 ；D .R3I3R1I1 Usis2，曲T5.圖35所示電路中，對(duì)應(yīng)回路 i的正確的方程是 AA-ILi Isi；c. (RiR2)ILiR2 I L2填空題(RiR2)ILiUs ; D . (RiR2)IliR2I L2R2I L2UsR3IL3Usi.在圖36所小電路中，I-AU 4V 。* *62.3.4.U 3 n郢一72在圖3

14、7所示電路中,1a9：0Q圖38在圖38所示電路Us在圖3 9所示電路中，電壓源發(fā)出功率0W ,電流源發(fā)出功率32W 。5.在圖310所示電路中，Is1 I s2Isn Is,則負(fù)載電流ILnRIsoR nRL圖 31U三、計(jì)算題1.試用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖 311所示電路中的11、U2、U3O.11Q困3L1tv312解:所以由節(jié)點(diǎn)電壓法得U2IlUn1Un122U2.試用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖Uni6 V4V,由歐姆定律得U 1 2U3 Uni 1 2U 04A312所示電路中的I。解：圖312所示電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程為2 V。、Uni 1 1Uni (1 2)Un2 21 , ,11 ,U n1 ( )

15、U n3443聯(lián)立以上三式解得：Un11V,Un22 V,而i Un1Un31A4Un33V3.試用回路電流法求圖 313所示電路中的I及U。(2 5)I L1 5IL2 5；Il2 1由此兩式解得：IL1 0, IL2 1A而I IL1 IL2 1A, U 2I 5I 7V4.試列出圖3-14所示電路中的節(jié)點(diǎn)電壓方程、回路電流方程。 解：節(jié)點(diǎn)電壓方程為：小c1、一C 一c 一6(0.50.5-)Un10.5Un20.5Un3;620.5Un1(0.50.5)Un20.5Un30.5-60.5Un10.5Un2(0.50.5)Un32-回路電流方程為：(2 2 2)k 2Il2 (2 2)Il

16、3 6112 0.5113 25.試列出圖315所示電路中的節(jié)點(diǎn)電壓方程、網(wǎng)孔電流方程。03-15解：節(jié)點(diǎn)電壓方程為1111Us1Us2()U n1Un2以 笆R1R2R3R3R1R2* *66.選一合適方法求圖316(a)所示電路中的電流I。圖J1住(c解：根據(jù)電源等效變換將圖316 (a)依次等效變換為圖316 (b)、圖316 (c)。1 u 111)urm I1U n1 ()U n2R3R3R4R5R5Us1Un1I 1R1網(wǎng)孔電流方程為：(R1 R2)Im1 RIm2 Us1 Us2R21ml (R2R3 R4)Im2R4Im3 Us2R4Im2(R4R)Im3rmI1I m1 I

17、1由圖3-16 (c)得(5 0.2)I 5U 10而 U 0.2I由此解得：I 350 A4.2217 .列出圖317所示電路的回路電流方程，并求科為何值時(shí)電路無解。解：回路電流方程為：(10 40) IL1 40IL2 840IL1 (40 50)IL2 U40(Il2 Ili) U從以上三式中消去 U后，有50Ili 40Il2 840(1)IL1 (4090)IL2 0由克萊姆法則可知上述方程組無解的條件是50(4090) ( 40) 40(1) 0由此解得7.258 .計(jì)算圖318所示電路中的I4、U1。解：由圖318可列出節(jié)點(diǎn)電壓方程和補(bǔ)充方程聯(lián)立以上三式解得(1 1)Uni 2U

18、13I413I4Ui13 Um13I4 Um143 A, U11V9.求圖319所示電路中各電源發(fā)出或吸收的功率。)31920解：由圖319可列出節(jié)點(diǎn)電壓方程和補(bǔ)充方程聯(lián)立以上兩式解得1(412)Un120 Um200.5UUn116V, U 4V 。而I U 2A,于是：2P20V20I40 W (發(fā)出)；P°.5UUn1 0.5U10.試用節(jié)點(diǎn)法求圖320所示電路中的電流I。解：節(jié)點(diǎn)電壓方程和補(bǔ)充方程為(1 2)Um 2U n2 IUn2 10Un2 Un3 5 I ,Un3 Um 5由以上四式解得I5A。32 W (發(fā)出)第四章(電路定律)習(xí)題解答一、選擇題1 .受控源是不同于

19、獨(dú)立源的一類電源，它b 一種激勵(lì)。a .是； b .不是2 .下列電路定理、定律中，僅能用于線性電路的有b、d 。a. KVL和KCLb .疊加定理；c.替代定理；d.戴維南定理和諾頓定理3 .甲乙兩同學(xué)對(duì)圖 41所示電路應(yīng)用替代定理求電流I。甲畫了圖42 (a)電路，乙畫了圖42 (b)電路，后來他們認(rèn)為圖42 (b)圖是不可行的，其理由是 A 。量41圖-04A.B.C.D.不滿足“置換前后電路應(yīng)具有唯一解”這一條件;電路中不存在電阻；電流等于零了；電流等于無限大了4.圖43所示電路的諾頓等效電路如圖44,則Is、G°n分別為A 。s eq32 A, S10圖A3 c40A. 1

20、 A,S; B.1A,S;4035 .圖45 (a)所示電路的端口特性如圖 則Uoc、Ri分別為_D_。1ob囪4一43C . 2 A,S; D.4045 (b),其戴維南等效電路如圖 4-5 (c),圖46 ( a)A.20V, 20 ;二、填空題圖4- 5 (b).20V, 20朗45 (e)C . 20V, 20 ; D . 10V,101.線性一端口電路如果R505 ，則 u 50 V7f I I解:困4-H依據(jù)題意可知，一端口電路N如圖46所不'。時(shí)U10V。10A 。7當(dāng)R 0時(shí)，i 5A ;當(dāng)RN的開路電壓為10V ,戴維南等效電阻為 210u 2 550V7102.圖4

21、7所示電路中,N為線性電路,10 A5710 。當(dāng) us0, is 0時(shí)，u當(dāng) is 2A , us 0時(shí)，u8V；當(dāng) is 0us10V 時(shí)，u6V 。那么，當(dāng)isus 4V 時(shí)，i 1.44 A。解：N為線性電路，且Us和is都等于0時(shí)，u5V ,所以N中含有獨(dú)立電源，按照疊、加定理，有將給定條件代入，可得:從以上兩式解得：于是uausbis 5 (式中的a、b為待定常數(shù))2b5 8,10a5 6b 1.5, a 0.1u 0.1us 1.5is 5將is 6A , us 4V 代入上式得u 14.4V , i 1.44 AR3.圖48 (a)所示電路的戴維南等效電路如圖48 (b),那么

22、Us 0 , Req3R 。解：a、b兩點(diǎn)開路時(shí)i 0, i1 0,所以Us u Ri在a、b兩端加一電壓u并注意到i10.5i ,則uRi1 0Ri1 R i Ri1 2Ri1 3Ri1由此可得49 (b),則Us 50V , Req104.圖4 9 (a)所示電路的戴維南等效電路如圖5.在圖410 (a)所示的電路中，u 24特)，其戴維南等效電路如圖410 (b),則us10i ( i的單位用安培時(shí),24 V , Ro 10。u的單位為伏g4-10 ( 1)型 4 13(b)解：當(dāng)i 0時(shí)，u為開路電壓，且us和u的參考方向相反，因而 us 24 V。當(dāng)u 0時(shí)，i參考方向，因此三、計(jì)算

23、題2.4 ARo1.用疊加定理計(jì)算圖此電流為短路電流且對(duì)于N而言開路電壓和短路電流為非關(guān)聯(lián)us-10 i4 11所不'電路中的u o* *6圖 I5-1 1解：將圖4-11中的電源分成兩組, 和圖411 ( b)所不'。由圖411(a)可得由圖417(b)可得2.用疊加定理計(jì)算圖電流源為一組,電壓源為一組,分別如圖4-11 (a)1010I 1010(510)1010 1020 Vuuu5尺一0411 (b)4 12所小電路中的i 。i WQ1 "inQi-12圖iwa/-10Q412(b)解：將圖412分解成圖412 (a)和圖412 (b),用疊加定理計(jì)算。 在圖

24、412 (a) 中，有10 i 10 5i 101由此可得i 1 A6在圖 4-12 (b)中，有 10 i 10(i 4i 3) 0由此可得i 0.5A田1 A而i i i A33.電路如圖413所示。當(dāng)開關(guān)和1接通時(shí)，I 5A ;當(dāng)開關(guān)和2接通時(shí)，I 6A。 計(jì)算開關(guān)和3接通時(shí)的I。1QV5VU表示,圖4 13解：設(shè)三個(gè)電壓源的源電壓用變量 向一致，則有10V且其參考方向和 5V電壓源源電壓的參考方將 U 10VIk1UI 5A代入 10k1 k2I 6A代入10k1 k2聯(lián)立、兩式，解得ki再將U 5V代入式得k2得5)得612011 211k22(4)21I 21A44.電路如圖414

25、所示（N為線性電路）。若 Us o, is 0 時(shí)，u 0；若 Us 10V ,is 5A 時(shí), 值。8V；若 Us 5V, is 10A 時(shí)，u 6V。求 Us 5V , is 5A 時(shí) u 的解：設(shè)u由、將us由Us 由Us 由Us0, 10Vis5V,0時(shí),U5A時(shí),10A 時(shí),兩式解得:2U Us35.ki2k3，k24 is155V, is 5A代入得：u得：k38V得:6V得:1510ki 5k285k110k26求圖415所示電路的戴維南等效電路和諾頓等效電路。解：設(shè)圖415所示電路的戴維南和諾頓等效電路分別如圖415 (b)和圖415 (c)。圖415最左邊的支路可等效為 2A

26、的電流源，因此圖415的電路可以等效為圖 415(a) 所示的電路。對(duì)圖 4-15 (a)所示的電路列節(jié)點(diǎn)電壓方程，有即Um 10V而一端口電路的開路電壓和其戴維南等效電阻分別為：Uab() Um 5 2 20V,Req10將圖4-15 (b)等效變換為圖 4-15 (c) 得:Is 2A ,Gea 0.1Sseq6 .求圖416所示電路的戴維南等效電路和諾頓等效電路。解：將圖4-16中三角形連接的三個(gè)12 的電阻等效變換為星型連接的電阻，則其等效電路如圖416 (a)。設(shè)其戴維南等效電路和諾頓等效電路分別如圖416 (b)和圖4 16 (c),則Us Uab(oc)20 2 9 2V ,Re

27、q18將圖4-16 (b)等效變換為圖 4-16 (c),得Is 9A,Geq7.電路如圖417所示(N為線性電路 且此最大功率為10W求N的等效電路。1 S18),R的值可變。當(dāng)R 10 ，可獲得最大功率,解：圖417 (a)為圖417的等效電路。由于 R Req時(shí)R獲得最大功率，因此有由此解得Req10Us 20V及Ul4R10*)*"*，* *68.電路如圖418所示，R為何值時(shí)可獲得最大功率并求此功率。圖1孤D34-18a取20V f ®418 (求Us時(shí)，a、b兩點(diǎn)解：將圖418的電路用圖418 (a)的電路等效。在圖開路)中，選節(jié)點(diǎn) 4為參考節(jié)點(diǎn)可列出節(jié)點(diǎn)電壓方

28、程：Un1 8Um101U n38Un3聯(lián)立以上四個(gè)可解得而Us由此可見，R11)Un2 I10 20Un220Un323211U ab(oc) 8Un3144V , 1140114011Us24R時(shí)可獲得最大功率，此最大功率值為11.78 W9.求圖419所示電路的戴維南等效電路。年I - 19四 4-LB列出節(jié)點(diǎn)電壓方程為11111105184104105iuucdu8181根據(jù)KCL得(a)所示的電路。由此電路圖可見16Ucd11i110 5i2Un1U ab( oc)Un2i1Un24195Un2i210 5U n110 510 5i 2按圖419的電路(i14i1)101、5Un21

29、44V 7Us竺A 74i1國(guó)419 (. b)a、b兩端開路)10U n110ucd10 516V 764V 7Ucd10 5u cd1132un2883274-20 (b)、圖4-20 (c)、圖4-20 (d)所示電路的戴維南Ucd227Ucd22Un1 Un25I420 (a)、A J4 T5Q圖420 (c)0420 (i)解：設(shè)圖4 20(a)、420 (b)、420 (c)、4 20 (d)的戴維南等效電路為圖21 。5Qb照4 一空b兩端的開路電壓可采用疊加定理。將全部a、當(dāng)全部電壓源不作用,電流源單獨(dú)作用時(shí)所以4)/(2.對(duì)于圖4- 20 (c)的電路,即22。由圖50因此1

30、3在圖4 20 (c)的電路的422可得.在圖4 20 (b)的電路中，計(jì)算 電壓源作為一組，將全部電流源作為另一組。當(dāng)全部電壓源作用，電流源不作用時(shí)4) 3iiu ab(oc)容易求得電阻并聯(lián)后和5A的電流源串聯(lián), 2A ,因此Us將全部電源置零,Req5uab (oc)uab (oc).圖4-20 (a)中3A電流源、10V電壓源、 此段電路等效于5A的電流源。當(dāng)a、b兩端開路時(shí)，Us 10V將圖4-20 (a )中的獨(dú)立源置零后，明顯可見由于其中不含獨(dú)立電源，因此其開路電壓uab(oc)等于0u s uab(oc) 0uab(oc) u ab( oc)a、b之間加一電壓u,相應(yīng)各支路的電

31、流如圖4 S420 (a)g42110UReq(2000Ui/UReq一i 2u 2i54一u ，25.13i 2 i1 i U50* * * 6.將圖420 (d)的電路等效變換為圖 見，當(dāng)a、b兩端開路時(shí)，有423的電路，(注意：i1 i )由此電路可8 i 5 2i 4i 2u ab(oc)8i因此將a、b兩端短路時(shí),i abi105 20,40 V9受控電壓源的源電壓等于 0,相當(dāng)于短路，因而10 AA、選擇題1.2.uab( oc)iab7289第七章(一階電路)習(xí)題解答由于線性電路具有疊加性，所以心。A.電路的全響應(yīng)與激勵(lì)成正比；B.響應(yīng)的暫態(tài)分量與激勵(lì)成正比；C.電路的零狀態(tài)響應(yīng)

32、與激勵(lì)成正比；D.初始值與激勵(lì)成正比動(dòng)態(tài)電路在換路后出現(xiàn)過渡過程的原因是A 。A.B.C.D.儲(chǔ)能元件中的能量不能躍變; 電路的結(jié)構(gòu)或參數(shù)發(fā)生變化; 電路有獨(dú)立電源存在； 電路中有開關(guān)元件存在3.C.解：圖71R2CC2)；中Ci和C2并聯(lián)的等效電容為Ci. (R1C2 ,口電路的戴維南等效電阻為r2,所以此電路的時(shí)間常數(shù)為R2XC1 C2)而將兩個(gè)電容摘除后，余下一端R2(C1 C2)o4.圖72所示電路中，換路后時(shí)間常數(shù)最大的電路是A(D)(C)圖7-2解：圖72 （A）、（B）、（C）、（D）所示四個(gè)電路中的等效電感Leq分別為L(zhǎng)1 L2 2M、L1 L2、L1 L2 2M 和 L1 L

33、2 2M。的電感摘除后所得一端口電路的戴維南等效電阻t 0 時(shí)，將圖 6-2 （A）、（B）、（。、（D）中Req分別為R2、R2、R2和RR2。由于RL電路的時(shí)間常數(shù)等于 上巴，所以圖72Req5. RC一階電路的全響應(yīng)（A）所示電路的時(shí)間常數(shù)最大。uc(106e 10t） V,若初始狀態(tài)不變而輸入增加一倍，則全響應(yīng)Uc變?yōu)镈 。A. 2012e10t10t.20 6 eC. 1010t12 eD. 20 16e10t解：由求解一階電路的三要素法UcUc( ) Uc(0 ) Uc(t）e "可知在原電路中Uc（ ） 10V, Uc（0 ） 4 V。當(dāng)初始狀態(tài)不變而輸入增加一倍時(shí)，有

34、Uc 20 4 20 e 10t二、填空題(20 161.換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)， t 0時(shí)，開關(guān)由a擲向b Uc1（0 ）6.4 V,已知Us1 10V圖7 3，Us2 1V , C10.6 F , C20.4 F o所示電路在換路后瞬間的電容電壓則* *6解：由t 0時(shí)刻電路得：Uci(0 ) Usi 10V， Uc2(0 ) Us2 換路后，電容Ci, C2構(gòu)成純電容的回路(兩電容并聯(lián)) 電荷守恒原理求解換路后瞬刻的電容電壓。由 KVL1V,電容電壓發(fā)生強(qiáng)迫躍變，此時(shí)應(yīng)由 得：Uci(0 ) Uc2(0 )CiUci(0 ) C2Uc2(0 ) CiUci (0 )C2Uc2(0 )由以上

35、兩式解得Uci(0 )Uc2(0 )C*C2Us2 6.4VC i C 22.圖74所示電路的時(shí)間常數(shù)T Q.iSo圖 7-4圖 7-4 (a)解：將儲(chǔ)能元件開路，獨(dú)立電源置 0后，可得求戴維南等效電阻的電路如圖74(a)所示。由于電路中含有受控源，因此需用外加電壓法求戴維南等效電阻Ro由圖74(a)得U4ii4(ii 3i),即 4U 20ii于是R 5 , r - Q.isRU4ii4i3.某RC串聯(lián)電路中，Uc隨時(shí)間的變化曲線如圖7 5所示，則t 0時(shí)tUc(t) 3 3e2 V解：由圖75可得Uc(0 ) 6V ,而UcUc( ) Uc(Q )由圖75可見3d uc cdt因此Uc (

36、t) 3 (6Uc( )e -3 3e。將uc的表達(dá)式代入此式得42s1_t3) e ; 3 3e 2 V (t 0)圖 7-6 (b)電容相當(dāng)于開路，等效電路4 .換路后瞬間(t 0 ),電容可用 電壓源 等效替代,電感可用電流源 等效替代。若儲(chǔ)能元件初值為零，則電容相當(dāng)于短路，電感相當(dāng)于 開路。5 .圖7 6所示電路，開關(guān)在 t 0時(shí)刻動(dòng)作，開關(guān)動(dòng)作前電路已處于穩(wěn)態(tài)，則 i1(0 ) 0.25A。解：t 0時(shí)刻，電路處于直流穩(wěn)態(tài)，電感相當(dāng)于短路,20V。t 0時(shí)刻的如圖 7-6 (a)所示。由圖 7-6 (a)解得 iL(0 ) 1A , uC (0 )等效電路如圖66(b),由此圖解得i

37、1(0 ) 0.25A。三、計(jì)算題1.圖67所示電路，電容原未充電，Us 100V, R 500 , C 10 F。t 0時(shí)開關(guān)S閉合，求：1). t 0時(shí)的Uc和i；2). Uc達(dá)到80V所需時(shí)間。圖7-7解：1).由于電容的初始電壓為 0,所以工Uc Us(1 e )、將忑RC 500 10 10 6 5 10 3 s，及Us 100V代入上式得uc 100(1 e 200t)V (t 0)而 i Cdu Ue RC 0.2e 200 tA (t 0) dt R2),設(shè)開關(guān)閉合后經(jīng)過t1秒uc充電至80V ,則100(1 e 200t1) 80, 即 e 200 t10.2 由此可得t18

38、"2)8.045 ms2002.圖68所示電路，開關(guān)S在t 0時(shí)刻閉合，開關(guān)動(dòng)作前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求 t 0 時(shí)的i(t)。圖7-8解：電流i為電感中的電流，適用換路定則，即3.求：1).解:于是i(0i()i(t)i(0 ) 4A10 5A2，2t5 (4 5)e 牙5S在tLR2t可A2s(t 0)0時(shí)刻從a擲向b ,開關(guān)動(dòng)作前電路已處于穩(wěn)態(tài)。(t 0)。79所示電路，開關(guān)iL(t) (t 0);2 ).八1). iL(0 ) iL(0圖7-931心1 23FiL(t) iL(1.2iL(0 )5t2.4e 9 AiL(t1.2A, iL() 31.8 s0)1.2A2).注意到

39、i(t)為電阻中的電流，不能直接應(yīng)用換路定則。畫出 t 0時(shí)刻電路如圖79(a)所示，等效變換后的電路如圖69(b)所示。、由圖77 (b)可得i1(0 )妁 0.2A3ii(3 1.8A r-2T 1.8 s因而ii(t) 1.8 0.21.8e5t91.85t1.6e 為 A (t 0)4.圖710所示電路，開關(guān)S在t 0時(shí)刻打開，開關(guān)動(dòng)作前電路已處于穩(wěn)態(tài)。求：t 0時(shí)的uc(t)。X 20 ?S圖 7-10解：uc(0 ) uc(0 ) 0。穩(wěn)態(tài)時(shí)電容相當(dāng)于開路，uc()(即電容的開路電壓)和R0可由圖7 10(a)的電路計(jì)算。圖 7-10由圖710 (a)得：Ui由(2)得由此可見Uc

40、1.5i()Ui2.52.5V4(i 1.5ui)2(i 1.5 u10.5(i 1),(a)2(i 1.5 Ui1)1)將此帶入(1)式，得1.5(1)(2)T RCUc2.5 0 ( 2.5)2.54t2.5e 3 V (t 0)5.圖7-11中，C0.2F時(shí)零狀態(tài)響應(yīng)Uc 20(1 e 0.5t)V。若電容C改為0.05F ,且Uc(0 ) 5V ,其它條件不變，再求 Uc(t)。含蛾電網(wǎng)%圖 7-11 (a)解：以儲(chǔ)能元件為外電路，線性含源電阻網(wǎng)絡(luò)可用相應(yīng)的戴維南等效電路替代，如圖 11(a)所示。由題意可知-1RC 2s,0.5Us Uc( ) 20VR 10當(dāng)C改為0.05F,且u

41、c(0r RC 0.5 s,)5 V 時(shí)，uc(0 ) uc(0 ) 5Vt因而Uc(t) 206 .圖 712 中，(5u si20) e 0.5 (20 15e 2 t) V (t 0)8 (t)v, us2 10e t (t)V,全響應(yīng)uc(t)(5e t2).零輸入響應(yīng)c 2t3 e2)Uc3。(t)V。求：1). Us1、Us2單獨(dú)作用時(shí)的零狀態(tài)響應(yīng)Uc和Uc；圖 7-12解：圖7-12的全響Uc應(yīng)等于零狀態(tài)響應(yīng)加零輸入響應(yīng)，即電阻 同絡(luò)Uc Uc Uc Uc3 土Uc(t) Uc( ) Uc( )e T Uc3將圖712等效為圖Uc(0712)e T(a),設(shè)圖中的 Us A (t) Be t (t)。圖 7-12 (a)* *6UcBe t其通解為uck1ek2e(其中k2BRC)當(dāng)Be t (t)單獨(dú)作用時(shí)，有d UcRC cd t將上式及、代入得Uc考慮到Uc( ) Uc(Uc是Us1激勵(lì)時(shí)的零狀