“电路原理”第1-6章作业.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)u、i的参考方向是否关联?答:(a)关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致,称为关联参考方向;(b)非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反,称为非关联参考方向。(2)ui乘积表示什么功率?答:(a)吸收功率——关联方向下,乘积p=ui>0表示吸收功率;(b)发出

2、功率——非关联方向,调换电流i的参考方向之后,乘积p=ui<0,表示元件发出功率。(3)如果在图(a)中u>0,i<0,元件实际发出还是吸收功率?答:(a)发出功率——关联方向下,u>0,i<0,功率p为负值下,元件实际发出功率;(b)吸收功率——非关联方向下,调换电流i的参考方向之后,u>0,i>0,功率p为正值下,元件实际吸收功率;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

3、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=-5V(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(吸收20W)电流

4、源功率(吸收10W)电压源功率(发出30W)(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)故电阻功率(吸收45W)电流源功率(发出30W)电压源功率(发出15W)(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(吸收45W)电流源功率(吸收30W)电压源功率(发出75W)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1-20试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。题1-20图解:设电流,列KVL方程得:第二章“电阻电路的

5、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i2、i3:(1)R3=8kW;(2)R3=¥(R3处开路);(3)R3=0(R3处短路)。题2-1图解:(1)和并联,其等效电阻则总电流分流有(2)当(3)2-5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9W电阻构成的△形变换为Y形;(2)将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9W电阻构成的Y形变换为△形。题2-5图解:(1)变换后的电路如解题2-

6、5图(a)所示。因为变换前,△中所以变换后,故(2)变换后的电路如图2-5图(b)所示。因为变换前,Y中所以变换后,故2-11利用电源的等效变换,求题2-11图所示电路的电流i。题2-11图解由题意可将电路等效变为解2-11图所示。解解2-11图于是可得,于是可得,2-13题2-13图所示电路中,,CCVS的电压,利用电源的等效变换求电压。题2-13图解:由题意可等效电路图为解2-13图。所以又由KVL得到所以=2-14试求题2-14图(a)、(b)的输入电阻。(a)(b)题2-14图解:(1)由题意可设端口电流参考方向如图

7、,于是可由KVL得到,(2)由题已知可得第三章“电阻电路的一般分析”练习题3-1在以下两种情况下,画出题3-1图所示电路的图,并说明其结点数和支路数:(1)每个元件作为一条支路处理;(2)电压源(独立或受控)和电阻的串联组合,电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理。(a)(b)题3-1图解:(1)每个元件作为一条支路处理时,图(a)和(b)所示电路的图分别为题解3-1图(a1)和(b1)。图(a1)中节点数,支路数图(b1)中节点数,支路数(2)电压源和电阻的串联组合,电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理时,图(a)和图(

8、b)所示电路的图分别为题解图(a2)和(b2)。图(a2)中节点数,支路数图(b2)中节点数,支路数3-2指出题3-1中两种情况下,KCL、KVL独立方程各为多少?解:题3-1中的图(a)电路,在两种情况下,独立的KCL方程数分别为(1)(2)独立的KVL方程数分别为(1)(2)图(b)电

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