电路分析课后习题第5章习题答案

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1、第5章习题答案5-1电路如图题5-1（a）所示，已知C=1μF，uc(0)=0,电流源is波形如图题5-1（b）所示，试画出电容电压uc(t)的波形。+uC（t）iSCO5246810t/msiS/mA10-5246810t/ms20uc(t)/V5-2电路如图题5-2（a）所示，电压源波形如图题5-2（b）所示。（1）求电容电流，并画出波形图；（2）求电容的储能，并画出电容储能随时间变化的曲线。iC（t）+uS2FO12345678910t/s5uS/V55-6在图题5-6电路中，R=2Ω，L=0.5H，若电阻端电压其中uR单位为伏特，t单位为秒。（1）

2、求uL(t)，并绘出波形图；（2）求电源电压。L+uLR+uR+uSi(t)5-8已知图题5-8所示电路由一个R、一个电感L、一个电容C组成。若t=0时电路的总储能为25J，试求R、L、C的值。已知123i（t）-u1(t)+R=1.5Ω,L=0.5H,C=1F设元件1：电感元件则元件1为电感元件L=0.5Ht=0时，iL(0)=-10A则R=1.5Ω，C=1F5-10RL串联电路的时间常数为1ms，电感为1H。若要求在零输入时的电感电压响应减半而电流响应不改变。求L、R应如何改变？解：L、R均应减半。由τ=1ms,L=1H.得R=1KΩ.电流响应要不变，则τ不

3、变，而电感电压响应要减半则R减半，同时要保持τ不变则L应该减半。5-11如图题5-11所示电路在t<0已处于稳态，在t=0时将开关S由1切换至2，求：（1）换路后的电容电压；（2）t=20ms时的电容元件的储能。+uC+90V750Ω1St=02+90V750Ω1500Ω50μF1000Ωt=0-时等效电路如下：+uC(0-)+90V750Ω1S+90V1500Ω1000Ωt=∞时等效电路如下：+uC(∞)750Ω1500Ω50μFR0750Ω1500Ωt=20ms时5-13电路如图所示，各电源均在t=0时开始作用于电路，已知电容电压初始值为零，求i(t

4、)。+1Vi4kΩ2F1mA6kΩ首先求出i(0+)的表示式，t=0+时，电容所在支路短路。等效电路如下+1Vi(0+)4kΩ1mA6kΩi(0+)=1/4=0.25mA再求出i(∞)的表示式，t→∞时，电容所在支路开路。等效电路如下+1Vi(∞)4kΩ1mA6kΩ+Uc(∞)-4kΩ6kΩR05-15图示电路，求电容电压。已知i1+2i1+uC0.01F2A4Ω4Ω首先求出虚线左端的戴维南等效电路。求开路电压Uoci1+2i10.01F2A4Ω4Ω+Uoc-求短路电流Isci1+2i12A4Ω4Ωisc5-16图示电路，在t<0已处于稳态，在t=0时

5、将开关S由1切换至2，求i(0+)和u(0+)。5A3Ω4Ω3H1St=02+u+12V2Ωit=0-时，电感所在支路短路。等效电路如下5A3Ω4Ω3H1S+uiiL(0-)2Ωt=0+时，电感所在支路用电流源代替。等效电路如下4Ω+ui(0+)2Ω+12V5-18电路如图所示，t<0时电路处于稳态，在t=0时将开关S闭合，求电容电压uC（t）。300F1Ω+uCSt=01A2Ωt=0-时，电容相当于开路，等效电路为300F1Ω+uC1A2Ωt→∞时，电容所在支路开路。等效电路如下300F1Ω+uC1A2Ω5-20电路如图所示，t<0时电路处于稳

6、态，在t=0时将开关S1打开，S2闭合，求电容电压uC（t）和i（t）。0.5FS12ΩiS23Ω+uC6Ω3A+3V3Ω0.5FS12Ωi+uC(0-)6Ω3A3Ωt=0-时，电容相当于开路，等效电路为t=0+时，电容所在支路用电压源代替。等效电路如下2Ωi(0+)3Ω+6V6Ω+3Vt→∞时，电容所在支路开路。等效电路如下2Ωi(∞)3Ω+uc(∞)6Ω+3V5-21图示电路原处于稳态，试求开关S打开后电感元件的电流iL（t）及电压uL（t）。R24ΩR1=2ΩUS2+8VUS1+uL+6ViLL1HS(t=0)t=0-时，电感相当于短路，等效

7、电路为R24ΩR1=2ΩUS2+8VUS1+6ViL(0-)R2=4Ωt→∞时，电感所在支路短路。等效电路如下R24ΩR1=2ΩUS1+6VR2=4ΩiL(∞)5-22如图所示电路原处于稳态。在t=0时将开关S由位置1合向位置2，试求t﹥0时iL(t)和i(t)，并画出它们随时间变化的曲线。i6V+30Ω+9VS1215ΩiL5mH10Ωi30Ω+9V15ΩiL5mH10Ωt=0-时，电感相当于短路，等效电路为t=0+时，电感相当于电流源，等效电路为i6V+30Ω15ΩiL(0+)10Ωi(0+)i6V+30Ω15ΩiL(∞)10Ωi