华南理工-2017电路原理平时作业答案

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1、华南理工-2017电路原理平时作业第一章“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?元件元件ii+u-+u-(a)(b)题1-1图解:(1)题1-1图(a),u、i在元件上为关联参考方向。题1-1图(b)中,u、i在元件上为非关联参考方向。(2)题1-1图(a)中,P=ui表示元件吸收的功率。题1-1图(b)中,P=ui表示元件发出的功率。(3)题1-1图(a)中,P=ui<0

2、表示元件吸收负功率,实际发出功率。题1-1图(b)中,P=ui>0,元件实际发出功率。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)。10Vi10kWi10Wi+-+u-+u-+u-(a)(b)(c)5Vi+-imA10imA10+u-+u-+u-(d)(e)(f)题1-4图解:(1)题1-4图(a)中,u、i为非关联参考方向,u=10×103i。(2)题1-4图(b)中u、i为非关联参考方向,u=-10i。(3)题1-4图(c)中u与电压源的激励电压方向相同u=10V。(2)题1-4图(d)中u

3、与电压源的激励电压方向相反u=-5V。(3)题1-4图(e)中i与电流源的激励电流方向相同i=10×10-3A。(4)题1-4图(f)中i与电流源的激励电流方向相反i=-10×10-3A。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)。15V+-5W2AV15+-5W2A15V+-5W2A(a)(b)(c)题1-5图解:题1-5图(a)中流过15V电压源的2A电流与激励电压15V为非关联参考方向,因此,电压源发出功率PU发=15×2W=30W;2A电流源的端电压为UA=(-5×2+15)=5V,此电压与激励电流为

4、关联参考方向,因此,电流源吸收功率PI吸=5×2W=10W;电阻消耗功率PR=I2R=22×5W=20W,电路中PU发=PI吸+PR功率平衡。题1-5图(b)中电压源中的电流IUS=(2-5/15)A=-1A,其方向与激励电压关联,15V的电压源吸收功率PUS吸=15×(-1A)=-15W电压源实际发出功率15W。2A电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为非关联参考方向,2A电流源发出功率PIS发=2×15=30W电阻消耗功率PR=152/5=45W,电路中PUS+PR=PIS发功率平衡。题1-5图(c)中电压源折中的电流IUS=(2+15/

5、5)A=5A方向与15V激励电压非关联,电压源发出功率PUS发=5×15=75W。电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为关联参考方向,电流源吸收功率PIS吸=2×15=30W,电阻消耗功率PR=152/5=45W,电路中PUS发=PIS吸+PR功率平衡。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。2U+-2WA0.5U+-2WI12V+-2I11W(a)(b)题1-16图解:题1-16图(a)中,应用KVL可得方程:-U+2×0.5+2U=0解得:U=-1V电流源电压U与激励电流方向为非关联,因此电流源发出功率为:PIS发=

6、-1×0.5=-0.5W(实际吸收功率)。电阻功率为:PR=0.52×2=0.5WVCVS两端的电压2U与流入电流方向关联,故吸收功率为PUS吸=2U×0.5=-1W(实际发出功率)。显然,PIS发=PUS吸+PR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:2I1+3I1=2解得:I1=0.4A根据各电流、电压方向的关联关系,可知,电压源发出功率为:PUS发=2I1=0.8WCCCS发出功率为:PCS发=3I1×2I1=3×0.4×2×0.4=0.96W2W电阻消耗功率:PR1=I12×2=

7、0.32W1W电阻消耗功率:PR2=(3I1)2×1=1.44W显然,PUS发+PCS发=PR1+PR21-20试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。1kW2V+-10u1+-+-u10kWu1+-题1-20图解:先将电流i写为控制量u1的表达式,即i=(2-u1)/1×103再在回路中列写KVL方程可得u1=10×103×(2-u1)/1×103+10u解得:u1=20V而u=10u1=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=2kW,R2=8kW。试求以下3种情况下的电压u2和电流

8、i2、i3:(1)R3=8kW;(2)R3=¥(R3处开路);(3)R3=0(R3处短路)。

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