电路邱关源第四版课后答案

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1、课后答案网www.khdaw.com第一章电路模型和电路定律1-1说明图(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；图（b）中，元件实际是发出还是吸收功率？解：（1）当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端，即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致，称电压和电流的参考方向关联。所以（a）图中u,i的参考方向是关联的；（b）图中u,i的参考方向为非关联。（2）当取元件的u,i参考方向为关联参考方向时，定义p=ui为元件吸收的功率；当取元件的u,i参考方向为非参考方向时，定义p=ui为元件发出的功率。

2、所以（a）图中的ui乘积表示元件吸收的功率；（b）图中的ui乘积表示元件发出的功率。（3）在电压、电流参考方向关联的条件下，带入数值，经计算，若p=ui>0，表示元件确实吸收了功率；若p<0，表示元件吸收负功率，实际是发出功率。（a）图中，若u>,0i<0，则p=ui<0，表示元件实际发出功率。在u,i参考方向非关联的条件下，带入u,i数值，经计算，若p=ui>0，为正值，表示元件确实发出功率；若p<0，为负值，表示元件发出负功率，实际是吸收功率。所以（b）图中当u>,0i>0，有p=ui>0，表示元件实际发出功率。1-2若某元件端子上的电压和电流取关联参考方向，而u=170cos(

3、100πt)V，i=7sin(100πt)A，求：（1）该元件吸收功率的最大值；（2）该元件发出功率的最大值。解：p(t)=u(()tit)=170cos(100πt)×7sin(100πt)=595sin(200πt)W（1）当sin(200πt)>0时，p(t)>0，元件吸收功率；当sin(200πt)=1时，元件吸收最大功率：p=595Wmax课后答案网www.khdaw.com（2）当sin(200πt)<0时，p(t)<0，元件实际发出功率；当sin(200πt)=−1时，元件发出最大功率：p=595Wmax1-3试校核图中电路所得解答是否满足功率平衡。（提示：求解电路以后

4、，校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡，即元件发出的总功率应等于其他元件吸收的总功率）。解：由题1-3图可知，元件A的电压、电流为非关联参考方向，其余元件的电压电流均为关联参考方向。所以各元件的功率分别为：p=60×5=300W>0，为发出功率Ap=60×1=60W>0，为吸收功率Bp=60×20=120W>0，为吸收功率Cp=40×2=80W>0，为吸收功率Dp=20×2=40W>0，为吸收功率E电路吸收的总功率p=p+p+p+p=60+120+80+40=300WBDCE即，元件A发出的总功率等于其余元件吸收的总功率，满足功率平衡。1-4在指定的电压u和电流参考方

5、向下，写出各元件和iui的约束方程（元件的组成关系）。课后答案网www.khdaw.com解：（a）图为线性电阻，其电压、电流关系满足欧姆定律。需要明确的是：（1）欧姆定律只适用于线性电阻；（2）如果电阻R上的电流、电压参考方向非关联，欧姆定律公式应冠以负号，即u(t)=−Ri(t)。由以上两点得（a）图电阻元件u和的约束方程为i3u=−Ri=−10×10i欧姆定律表明，在参数值不等于零、不等于无限大的电阻上，电流与电压是同时存在、同时消失的。即电阻是无记忆元件，也称及时元件。dit)(（b）图为线性电感元件，其电压。电流关系的微分形式为：ut)(=L。如果电dt压、电流参考方向为非

6、关联，上式中应冠以负号，所以（b）图电感元件u和的约束方i程为−3diu=−20×10dt电感元件的电压、电流微分关系表明：（1）任何时刻，其电压与该时刻的电流变化率成正比，显然直流时，电感电压为零，电感相当于短路。因此，电感是一个动态元件。（2）当电感上的电压为有限值时，电感中的电流不能跃变，应是时间的连续函数。du(t)（c）图为线性电容元件，其电压、电流关系的微分形式为：(ti)=C。如果电dtdu(t)压、电流的参考方向为非关联，上式中应冠以负号，即(ti)=−C。所以（b）图电dt容元件和的约束方程为ui−6du−5dui=10×10=10dtdt电容元件的电压。电流微分关

7、系表明：（1）任何时刻，通过电容的电流与该时刻其上的电压变化率成正比，即电容是一个动态元件。显然直流时，电容电流为零，电容相当于开路。（2）当电容上的电流为有限值时，电容上的电压不能跃变，必须是时间的连续函数。课后答案网www.khdaw.com（d）图是理想电压源。理想电压源的特点为：（1）其端电压与流经它的电流方向、大小无关。（2）其电压由它自身决定，与所接外电路无关，而流经它的电流由它及外电路共同决定。有以上特点的（d）图的约束方程为u=−5V（e）