电路基础13级作业习题解文档格式.docx
- 文档编号:7984285
- 上传时间:2023-05-09
- 格式:DOCX
- 页数:48
- 大小:659.18KB
电路基础13级作业习题解文档格式.docx
《电路基础13级作业习题解文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电路基础13级作业习题解文档格式.docx(48页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
岭=6—(―3)=9V
1-5如题1-5图所示的电路,若已知元件C发出功率为20W,求元件A和B吸收的功率。
解设电压Ua和电流I如题1・5解图所示,则有…
PCM=101=20W
1=2A'
.
故
P^=「6I=-12W
由于
匕=6+10=16V
所以•.…••.
Pa.=Uau16X2=32W;
6V
+
10V
1-5图
+~一
•
AuA
Li
l
c
1
10V
聽1・5解图
1-11电路如题】-11图所示•
(1)求图(a)中的电流初
(2)求图(6)中电流源的端电压
(3)求图(C中的电流i・
2b
©
题1-11图
解⑴列岀KCL方程,t+3=y,解得t=-lA,
(2)利用KVL得,“=2X2+10=14V;
(3)利用KCL得:
•亠一罟+5=3A.・
1-12求题1-12图示各电路中电流源几产生的功率.
(a)
题1-12图
解标出题1-12图a》、⑹、(C各电路中电流源匚两端的电压如题—12解图(a).⑹.(C所示,则其产生的功率P・】=-UJ“・
e1-12解图’
(】)题1-12解图GO,由KCL可知,1=0,故
.5=27+10=10V
P„=-LTalJsl=-10X2=-20W
(2)题1-12解图(b):
由KVL可知,U,=-2X5+5=-5V・故
Pa=-U.}Ztl=-(-5)X5=25W
(3)题1-12解图(c):
由KVL可知
U9l=10—12+6=4V
U=一12+6=-6V
利用KCL得.
12U
123
=3A
所以
1-13如题1-13图所示含受控源的电路。
(1)求图(a)中的电流讥
(2)求图(6)中的电流i;
(3)求图(c)中的电压如
(c)
题1-13图
解
(1)列出KVL方程:
2i+3i-10=0,解得;
=2A。
(2)由欧姆定律和KCL有,£
=y+3z,解得i=-lA。
(3)列出KCL方程:
6+2“=号,解得”=一4Vo
(2)求图(Q中电流源的端电压
(3)求图(c)中的电流i.
aA
(C)
(a)0)
®
1-11图
解
(1)列出KCI.方程:
i+3=罟,解得t=-lA,
(2)利用KVL得$“=2X2+10=14V;
(3)利用KCL得,i*-£
+5=3A。
1-12图
»
标岀题1-12图(G.(6).(C各电路中电流源人两端的电压如题1-12解图(a),(b).(C所示,则其产生的功率Pj=-U.Jz
.题1-】2解图
1)题1-12解图a”由KCL可知.7=0>
5=27+10=10V
Psl=-LTg|/,1=-10X2=-20W
(2)题1-12解图(b):
由KVL可知•U“=-2X5+5=-5V,故
Ftl=~U9lZtl=-(-5)X5=25W(3)题1-12解图(c):
U.=10—12+6=4V
U=-12+6=-6V.
Pgl=~UtlZtl=-4X3=-12W
1-13如题1-13图所示含受控源的电路。
(2)求图(6)中的电流几
(3)求图(<
7)中的电压
K1-13图
解
(1)列出KVI.方程:
2i+3i-10=0・解得1=2A.
(2)由欧姆定律和KCI.有.i=y4-3i・解得i=-lA.
(3)列出KCL方程*6+2“=贪解得“=一4V.
1-25如题1-25图所示的电路,求图3)中的电压“和图(6)中的电流
•⑹
题1-25图
解在题1-25图中标出电流n.i以及节点A.a.b及回路I•如题1-25解图所示。
tt1-25解图
图(a):
在节点A,利用KCL有
t|=2・5+i在回路I中•由KVLnJ得
4i+12t,-6=O由上购式町解得匚=一1・5A,故“=4i=-6V.
图(4*ah两点以右的等效电阻为
心=4+6〃(6+6)=8kn
利用分流公式,有
8X103
8X10'
+R*
X12X1()7
=6mA
6X10’+6X10,+6X10八
=2mA
2-3如题2-3图所示的电路,试用支路电流法求各支路电流。
题2-3图
解图(a):
列出独立的KCL和KVL方程为G=八+h
101,+12-12-lOi,=0
—4z3—6—12—10:
2=0解得
打=心=—1A,.=—2A图支路电流h=-2A。
40i34-40-10tj=0
,利用KCL有,
利用KVL有.
=—0.8A
i.=—1.2A
2-4如题2-4图的电路,试分别列出网孔方程。
2Q3Q
2Q1Q
何
解网孔电流如图所标,按照网孔方程的列写规律,可列出
图(G:
3«
|—<
2=2
:
4心一八=一3
9(6):
2匚+5i&
=—6
3十=6
图(c):
(
5i|—3i2=—2+2F.5iz—3tj+2.=—43右+2左=2i.
控制凰用网孔电流表示,有L=«
2+匚。
图(d):
先将2A电流源看作是电压为“(其参考方向为上“+”)的电压源.则有
2A电流源支路用网孔电流表示有,
2-5如题2-5图所示的电路,参考点如图所示,试分别列出节点方程.
IOV
题2・5图
解节点电压分别记为旳、血、u,等,可列出节点方程为
a(a)>
((14-0.5+0.5)U|—0.5u2—=1
(0.5+0.5)u:
—0.5u)—0.5u3=—2
[(1+1+0.5)吗一0.5“2—“I=3
图(b):
[(3+5)“】—5m3=—2
v(1+2)旳—坷=2
(1+5)“3—5“|—“2=3ffl(c):
[(1+1+2)“]—«
2—2m3=6
彳(1+2)“2一=一3“
“3=10
J(0・5+2)“)一(0・5+2〉“2=F^—2
I•4a
(0・5+0・5+2)“2—(0.5+2)“]=—y^+忑
2-18如题2-18图所示的电路,已知“.=9V.几=3A,用叠加定理求电流源端电压“和电压源的电流i。
题2-18图
解
(1)当电流源匚单独作用时.电压源短路.原电路可化为如题2-18解图(G所示电路.利用分流公式有
6•
3T61
3T6X3=
故由KCL得
r=i;
—i;
=_lA.
根据KVL和欧姆定律,側
uz=3t;
4-6^=3X24-6X1=12V
f^YRnul
题2・】8解图
(2)当电压源u.单独作用时,电流源断开,原电路可化为如题2-18解图(6)所示电路.
由欧姆定律,得
t—=—1A
134-63+6
f—9=]a
"
_3+6_3+6_lA
故由KCL产=£
一厶=2A.
根据KVL和欧姆定律,得/=3彳+6*:
=3V.
(3)电压源u.和电流源i.共同作用时,利用叠加定理得
i=r+产=一1+2=1A
“12+3=15V
2-24求S2-24图示各电路“端的戴维南等效电路或诺顿等效电路・
4—
「a+6V-
Q+6V_Tro.
6)
■avm
+WI一
4
PE
a
3
+6V-
题2・24图
解设"
端开路电压为4,a端为“+”极;
戴维南等效电阻为&
•下面仅求出口疋和
戴维南等效电路或诺顿尊效电路自行画出.
以U血为变轼列出KCL方程为
U佯一§
皿
63
%=6V
将电路内部所有独立源置零(电压源短路,电流源断开几利用电限卓并联关系容易求出
R。
=6〃3=2Q
图(历:
对题2・24图所示电路.外加电压源U,如题2-24解图(G所示・则支路电流
可用U表示为
.6-U・=U
题2-24解母
由KCL.有
=巧_升_3*1
j=E_4xT
36
整理得
由此得
Ug=4VtRq=]fl
图(C:
将电路内部所有独立源置零,利用电阻串并联关系容易求出
Ro=(3+3)〃12〃4=2fl
利用叠加定理可求岀Uc为
%=4+12》(3+3H6+(3+4》⑵十3X(4〃】2)X2=3+2=5V
对题2-24图(d)所示电路,外加电流源7,如题2-24解图⑹所示.列出节点电压方程为
(1+寺++)旳_(寺++)—4+牛
_(^+*)^+(£
+*++)u=J_¥
_^考虑到*.=-L由上两式消去变堪⑷,并整理町得
U=—3+1.51
4・=一3V,&
=
2-27题2-27图示各电路.负载尺.为何值时能获得最大功率.此垠大功率是多少?
-O—
3G
—CD—
-++
>
5Vi/|
()
6Q
图
解将电阻&
之外的电路进行戴维南等效,开路电压记为%,等效内阻记为图(a):
由题2-27图(a)电路.容易得到R。
为
R°
=(4+8)〃4+2=5Q
(6)
(d)
題2・27解图
开路电圧Ux的计算参见题2-27解图(a)电路,对网孔I列出网孔电流方程为
(8+4+4儿一4X2=-4
解得h=7A・故由kvl得
Ug=4i]+2X2=5V
因此,当Rj=R°
=5a时,R.上获得的最大功率为
-_5?
_|25w
4&
-4X5一山⑷
图(小:
用外加电流源法求戴维南等效电路。
在端口加电流源h如题2-27解图(小所示.
列出网孔11的网孔电流方程,有
(3+6儿+6J=5
利用KCL和欧姆定律.有
Ui=6(t24-/)=6(—"
jj+I)=罟+2J
利用KVL.冇
u—4(0.5ut+J)+“i—3“|+4/=104-10Z
102
故U(x.=10V・R°
=10n,因此,当R,.=R0=10Q时.R\.上获得的最大功率为
Pl.m«
«
冬==2.5W
4R°
4X10
在端门加电流源/,如题2・27解图(C所示.
在节点a由KCL御
i2=Z+l
在紡点〃由KCL得
tj+2八+心=0
討=++1)
利用KVL和欧姆定律,得
U=4心一6八+12=4(1+1)+2(1+1)+6=12+61故Uoc=12V,R°
=6Q,因此,当&
.=R°
=6Q时,RL上获得的最大功率为
P—^oc—12*=6w
尸z-4&
-4X66W
27解图(d)
图(d);
在端口加电流源h如题2-所示.显然,肴=一人列出节点a的节点电压方程・有
(*++)%=#—2*+1=备+2!
+1
解得叫=3+4人故
由KVL.有
U=4Z+2F]4-ua=41+3—21+3+41=6+67
Pl^wax
故Uoc=6V,R°
=6Q,因此,当Rl=R°
=6fl时,RL上获得的最大功率为_6*_15w
1-32求题1-32图所示电路中的电流I.
解标出运放输入端电压如题1-32解图所示.
由虚短,有
U.=12V
从『U.】2aa
故/l=2Xiy=2xl0^:
=6mA
在回路]中,考虑虚断•列写KVL方程,有
3X103/,4-2XIO3Zj一10X103/=0
解得1=3mA。
2k£
题l-32图
题1-32解图
•1-31求题1-31图所示电路中的“和匚
解设运放输入端的电压分别为叫和叫,如眩1=31解图所示.利用虚断和分压公式,得
X3=2V
由虎短有
3—3—2cu—a
利用KVL,并考虑虚断,得
u=—8XIO3tj+ua=—4+2=—2V在节点c利用KCL,得
U
4X103
=——1mA
1-32
求题1-32
所示电路中的电流I.
标出运放输入端电压4,
如题1-32解图所示。
_5
12X103
12
2X103
在回路1中,考虑虚断,列写KVL方程■有
3X1031,+2XIO3一10X1031=0
解得1=3mAo3-1一电容C=0.5F,其电流电压为关联参考方向。
如其端电压“=4(1一e求(玄0时的电流i,粗略画出其电压和电流的波形。
电容的最大储能是多少?
解根据电容的伏安关系,有
=0.5X4c
3-3—电容C=0.2F・其电流如题3-3图所示,若已知在f=o时.电容电圧“(0)=0,求其端电压,并画波形。
题3-3图
解电流•的表达式可写为
2A
■
I=
0A
0V/V1s或3sV/V4s其它
根据电容的伏安关系•有
t(r)dr=
其波形如题3-3解图所示・
0V/W1s
1sV/W3s
3sV/W4s
>
4s
题3-3解图
3-14如题3-14图所示电路,在/V0时开关S位于“1”,已处于稳态,当f=0时开关S由“L闭合到“2S求初始值it(0f)和ut(04).
题3・14图
解换路肪•电路处于貢流稳态■电感短路•则
iL(0_)=
20-1-30X52A
故由换路定律知,k<
0+)=tL(0_)=-示。
由此可求得
-2A,画出/=0+时的尊效电路,如题3-14解图所
Mg3-14解图
uL(0+)=-(10+30儿(0J=80V
3-15如題3-15图所示电路.开关S原是断开的.电路已处于稳态,『=0时开关闭
合。
求初始值如(0J.it(0+).ic(0+)和讣(0+〉.
0.2HfYYYX
fig3-15图
解换路前•电路处于直流稳态,电感短路.电容开路,则
ur(0
)
6
200+400
=—10mA
400
故由换路定律血.<
t(04)-=iL(0)=-10mA,如(0+)=“(・(0一)=4V.画出1=0.时的等
效电路•如题3
山此可求得
uc(0i)
=10mA
匚・(0|)=-)+iR(0t)]=0
3-16如题3-16图所示电路,开关S原是闭合的.电路已处于稳态,£
=0时开关断开,求初始值%(0+)、£
(0+)和ic(O+)・
解换路的,电路处于直流稳态,电感短路,电容开路,则
(0)==1A
uc(0_)=2tt(0.)=2V
故由换路定律知,泊0.)=泊0.)=1A,"
(0丿=畋(0)=2V•画出£
=0*时的等效电路,如题3-16解图所示。
ut(0+)=«
c(0+)-2iL(0+)=2-2=0
=0.5
花(0十)=i(0+)—匚(0+)=0.5-1=-0.5A
3-18题3-18图示电路・r=0时开关闭合,闭合前电路处于稳态,求/二0时的如Q),并画出其波形.
解根据换路定律和换路前的情况,可得
%(o「)=uc(0.)=3X鳥嚮;
;
WX18Xio-X3X103=18V
换路后,电路时常数为
r=KC=[(3X103)〃(3X10s)]X101=1.5X10~3s
利用零输入响应的通式,得
“c(°
=“c(°
「〉e£
=18e^x,°
*Vi0
其波形如题3-18解图所示。
题3・18图
讥
4-1如电压或电流的瞬时值表示式为
(1)”("
=30cos(314f+45°
)V
(2)i(O=8cos(6280/-120°
)mA
(3)u(r)=15cos(10000(+90°
分别画出其波形.指出其振幅.频率和初相角••解波形图如题4-1解图所示.
(1)报幅、频率和初相角分别为30V、券=50Hz、45°
(2)
振幅.频率和初相角分别为8mA、
6280
2n
=1000Hz、-120°
(3)振幅、频率和初相角分别为15V、气乎°
=1592Hz、90°
⑴
题4・1解图
⑶
4-2如正弦电流的撮幅/m=10mA,角频率3=IO,rad/s,初相角p=30°
写出瓦瞬时表达式,求电流的有效值I.
解瞬时表达式和有效值分别为
1(/)=10cos(】0h+30°
10
=运
4-3画出下列各电流的相駅图,写出它们的瞬时值表达式:
(1)L=30+j40A;
(2)in2=5Qe-^A,
(3)J=-25+j60A.
解各电流的相鼠图如题4・3解图所示。
瞬时值表达式分别为
(1)J=30+j40=50Z53・1°
A
i1(<
)=50cos(co/4-53.1°
)A
(2)tt(f)=50cos(3/—60°
(3)J=-25+j6O=65Z112・6°
4-4如题4-4图所示的电路,已知R=200Q,L=O・1mH,电阻上电压uK=
y/2cosJO6/V,求电源电压并画岀其相量图.
解画出电路的相1*模型.如题4-4解图(°
)所示.
(Jr=1/0°
V»
=103rad/s
U,=jcuLi+Ur=jio6X0.1X10~3X令+1=j0・5+1=1・12/26.6°
V
u,(O=1.12^2cos(10h+26・6°
其相量图如题4-4解图(6所示。
4-5RC并联电路如题4・5图所示,已知R=10kQ,C=0.2»
F,“=扼cos(103r+60°
)mA,试求电流i(C,并画出相最图。
题45图
解画出电路的相诫模型•如题4-5解图(“)所示.
lc=1/60°
mA*3=103rad/s
103X0.2X1(P
lc=-j5X103/c
利用欧姆定律和KCL,有
/=「+□=(l-j0・5"
・=1.12Z33.40mAK
(/)=L12y/2cos(103f+33.4°
其相图如题4-5解图3)所示。
(6
4-6如题4-6图所示的电路.设伏特计内阻为无限大,已知伏特计©
■@和©
读数依次为15V、80V和100V,求电源电压的有效值。
解标示人5、g&
方向.如题4-6解图
(一)所示。
備助相疑图找出各电压有效值之间的关系。
选电流相虽/作为参考相最,依次画出各电压相議・如题4-6解图
(二)所示。
由该图中的宜角三角形,有
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电路 基础 13 作业 习题
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)