2018年华南理工电路原理平时作业及答案1-16章.doc

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1、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？（a）（b）题1-1图解：（1）图（a）中电压电流的参考方向是关联的，图（b）中电压电流的参考方向是非关联的。（2）图（a）中由于电压电流的参考方向是关联的，所以ui乘积表示元件吸收的功率。图（b）中电压电流的参考方向是非关联的，所以ui乘积表示元件发出的功率。（3）图（a）中u＞0、i＜0，所以ui＜0。而图（a）中电压电流参考方

2、向是关联的，ui乘积表示元件吸收的功率，吸收的功率为负，所以元件实际是发出功率；图（b）中电压电流参考方向是非关联的，ui乘积表示元件发出的功率，发出的功率为正，所以元件实际是发出功率。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）。（a）（b）（c）（d）（e）（f）题1-4图解：（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。由欧姆定律u=Ri=104i（b）电阻元件，u、i为非关联参考方向，由欧姆定律u=-Ri=-10i（c）理想电压源与外部电路无关，故u=10V（d）理想电压源与外部电路无关，故u=-5

3、V（e）理想电流源与外部电路无关，故i=10×10-3A=10-2A（f）理想电流源与外部电路无关，故i=-10×10-3A=-10-2A1-5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）。（a）（b）（c）题1-5图解：（a）由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图（a）故电阻功率Pui10220W（吸收20W）R吸电流源功率Pui5210W（吸收10W）I吸电压源功率Pui15230W（发出30W）U发（b）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（b

4、）故电阻功率P12345W（吸收45W）R吸电流源功率P15230W（发出30W）I发电压源功率P15115W（发出15W）U发（c）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（c）故电阻功率P15345W（吸收45W）R吸电流源功率P15230W（吸收30W）I吸电压源功率P15575W（发出75W）U发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。（a）（b）题1-16图解：（1）题1-16图（a）中，应用KVL可得到方程U20.52U0解得U1V电流源电压U与激

5、励电流方向非关联，因此电流源发出功率为P发=U0.510.5W0.5WIS2（实际吸收0.5W）电阻功率为P=0.52W0.5WRVCVS两端电压2U与流入电流方向关联，故吸收功率为P吸=2U0.51WUS（实际发出功率1W）显然，P发=P吸+PISUSR（2）题1-16图（b）中，在结点A应用KCL,可得II2I3I2111再在左侧回路应用KVL，可得到2I+3I=2解得I=0.4A111根据各电压，电流方向的关联关系，可知，电压源发出功率为P发2I0.8WUS1CCCS发出功率为P发3I2I30.420

6、.4W=0.96WCS1122电阻消耗功率为PI20.32WR1121电阻消耗功率为P(3I)11.44W显然P发P发PP。R21USCSR1R21-20试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。题1-20图31000i1010i10u21解：设电流i，列KVL方程3u1010i10u11u20V1得：u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=2k，R2=8k。试求以下3种情况下的电压u2和电流i2、i3：（1）R3=8k；（2）R3=

7、（R3处开路）；（3）R3=0（R3处短路）。题2-1图8u10050s解：(1)R和R并联，其等效电阻R4,则总电流imA2312RR2431i50501分流有ii8.333mA；uRi866.667V23222266u100s(2)当R,有i0；i10mAuRi81080V332222RR2812u100s(3)R0,有i0,u0；i50mA3223R212-5用△—Y等效变换法求题2-5图中a、b端的等效电阻：（1）将结点①、②、③之间的三个9电阻构成的△形变换为Y形；（2

8、）将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9电阻构成的Y形变换为△形。①①R31RRR14③23②