张永瑞第四版,前五章答案

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1、第1章电路基本概念1.1图示一段电路N，电流、电压参考方向如图所示。(1)当t＝t1时，i(t1)=1A,u(t1)=3V,求t=t1时N吸收的功率PN(t1)。(2)当t＝t2时，i(t2)=－2A,u(t2)=4V,求t=t2时N产生的功率PN(t2)。解（1）因u(t)和i(t)参考方向关联，所以N在t1时刻吸收的功率PN(t1)=u(t1)i(t1)=3×1=3W（2）N在t时刻产生的功率PN(t2)=－u(t2)i(t2)=－4×(－2)=8W题1.1图1.2在题1.2图所示的直流电路中，各矩形框图泛指二端元件或二端电路，已知I1＝3A，I2＝－2A，I3＝1A，电位V

2、a＝8V，Vb=6V，Vc＝－3V，Vd＝－9V。(1)欲验证I1、I2电流数值是否正确，直流电流表应如何接入电路？并标明电流表极性。(2)求电压Uac、Udb。要测量这两个电压，应如何连接电压表？并标明电压表极性。(3)分别求元件1、3、5所吸收的功率P1、P3、P5。解(1)电流表A1、A2分别串联接入I1、I2所在的两个支路，使电流的实际方向从直流电流表的正极流入，如题解1.2图所示。题解1.2图(2)电压：uac=Va－Vc=8－(－3)=11Vudb=Vd－Vb=－9－6=－15V测量这两个电压，应将电压表V1、V2分别并联到ac、bd端，使直流电压表的正极接实际的高电位端

3、，负极接实际的低电位端，如解题1.2图所示。题解1.2图(3)根据元件1、3、5上电流、电压参考方向是否关联选用计算吸收功率的公式，再代入具体的电流、电压的数值，即得各元件上吸收的功率。设元件1、3、5上吸收的功率分别为P1、P3、P5，则P1=－I1Va=－3×8=－24WP3=I3Vb=1×6=6WP5=I2Vdc=I2(Vd－Vc)=－2×(－6)=12W1.3图示一个3A的理想电流源与不同的外电路相接，求3A电流源在以下三种情况下供出的功率Ps。题解1.3图解在图示电路中设3A电流源两端的电压U参考方向，如题解1.3图所示。U与3A电流源参考方向非关联，所以3A电流源供出的功率

4、P=3×U图（a）：U=3×2=6V→P=3×6=18W；　　图（b）：U＝5V→P=3×5=15W；　　图（c）：U＝－10V→P=3×(－10)=－30W。1.4图示一个6V的理想电压源与不同的外电路相接，求6V电压源在以下三种情况下提供的功率Ps。题解1.4图解在图示电路设电流I参考方向，如题解1.4图所示。因I与Us对Us电压源来说参考方向非关联，所以Us提供的功率Ps=UsI图（a）：　　　　　　　　　　；　　图（b）：I=1A→Ps=6×1=6W；　　图（c）：I=－2A→Ps=6×(－2)=－12W。1.5图示为某电路的部分电路，各已知的电流及元件值已标示在

5、图中，求电流I、电压源Us和电阻R。题解1.5图解在图示电路上设节点a、b、c、d，闭曲面S及电流I1、I2、IR的参考方向，如题解1.5图所示。　　由KCL推广，对闭曲面S列写电流方程。选取流出闭曲面S的电流取正号，所以有　　　　　　　　　　－6+5+I=0则I=6－5=1A对节点a，有　　　　　　　　　　－6－12+I1=0所以I1=6+12=18A对节点b，有　　　　　　　　－I1+I2+15=0所以I2=I1－15=3A对节点c，有I+IR－15=0所以IR=15－I=15－1=14A由KVL，对回路bcdb列写方程15×1+Ucd－12I2=0

6、故得Ucd=12×3－15=21V应用欧姆定律，得电阻对回路abda列写KVL方程，有3I1+12I2－Us=0所以Us=3I1+12I2=3×18+12×3=90V1.6图示电路，求ab端开路电压Uab。题解1.6图解在图示电路中设电流I、I1及回路A，如题解1.6图所示。由KCL推广形式可知I1＝0；由KVL对回路A列方程，有6I－5－5+4I=0所以自a点沿任何一条路径巡行至b点，沿途各段电路电压之代数和即是电压Uab。故得Uab=6I－5+10I1+5－3=3V1.7求图示各电路中的电流I。　　解图（a）电路中，由KVL，得U=2I－2=6V所

7、以题解1.7图图（b）电路中，设电流I1节点a及回路A，如题解1.7图（b）所示。对节点a列写KCL方程，可得I1=1+I对回路A列写KVL方程，有　　　　　　　－1+1×I+1×(I+1)=0所以I=0当然，本问亦可先将1Ω电阻与1V电压源的串联互换等效为电流源形式，再应用理想电流源并联等效得数值为零的电流源，应用电阻并联分流公式，得I＝0。注意，不要把1A电流源与1Ω电阻的并联互