电路分析答案第五章.doc

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1、第五章习题-+6VS2Ω4Ω1Ω1F-+5.1如题5.1图所示电路，时已处于稳态。当时开关S打开，求初始值和。解：根据电容电压不能突变，有：S打开时有：可得：-+12V1F4Ω4Ω8Ω1HS-+5.2如题5.2图所示电路，时已处于稳态。当时开关S闭合，求初始值、和。解：时处于稳态，有：根据电容电压、电感电流不能突变，当开关S闭合有：+-4Ω2H4V4Ω-+S5.3如题5.3图所示电路，时已处于稳态。当时开关S闭合，求和。解：时，有：5.4如题5.4图所示电路，电压表的内阻，量程为100V。开关S在时打开，问开关打开时，电

2、压表是否会损坏？-24V0.1H4Ω+S解：当开关闭合时，有：当开关打开时，有：所产生的电压为：可见超出了电压表的量程，因此电压表会损坏。-+10V2Ω1H3ΩS1H0.1F-+2Ω5.5如题5.5图所示电路，时已处于稳态。当时开关S打开，求初始值和、。解：开关闭合时，电阻上的电压为：所以有根据电容电压不能突变，开关打开时可得：7.5A3Ω21S3Ω6Ω3Ω0.1F-+5.6如题5.6图所示电路，时已处于稳态。当时开关S从1打到2，试求时电流，并画出其波形。解：开关S位于1时，有：开关S位于2时，建立的方程：为等效电阻的

3、电压而可得微分方程：初始条件：解方程：特征根为则有：代入初始条件可得：得：根据分流关系，可得：8Ω1H4V-+S5.7如题5.7图所示电路，电感初始储能为零，当时开关S闭合，试求时电流，并画出其波形。解：已知当开关闭合时，有：根据KVL有：整理可得：方程的齐次解为：方程的特解为：代入方程有：可得：全解为：代入初始条件，可得：得：-12V-+2Ω4Ω0.1F-+2Ω+S5.8如题5.8图所示电路，电容初始储能为零，当时开关S闭合，试求时的、和。解：已知开关闭合时，将电路等效为简单的RC串联，以建立方程，有：-6V4Ω0.1

4、F-+1Ω+代入参数有：方程齐次解为：方程的特解为：代入方程可知所以有：代入初始条件可得：得：5.9如题5.9图所示电路，时已处于稳态。当时开关S闭合，求时电压和电流的零输入响应和零状态响应。+-3Ω3A3Ω6ΩS解：设C=0.1F，开关闭合时建立方程，有:两式整理可得：电容初始电压为：零输入响应方程为：解的形式为：代入初始条件可得：得：零状态响应方程为：其齐次为：其特解为：代入方程有：可知：通解为：代入初始条件：得：根据分流关系，可知电流的零输入响应为：再根据回路列KVL方程：整理可得：5.10如题5.10图所示电路，

5、时开关S位于1，电路已处于稳态。当时开关S闭合2，求时电流和电压的零输入响应和零状态响应。-+36V21S6Ω2A6Ω6Ω-+3H3Ω解：时有：时建立方程，有：整理可得微分方程为：零输入响应：代入初始条件可得：零状态响应：齐次解：特解：代入方程可得：则：由初始条件，可知得：5.11如题5.11图所示电路，已处于稳态，当时开关S打开，求时电流的零输入响应、零状态响应和全响应。-+6V6Ω6Ω6Ω3A3HS解：时根据叠加原理有：⑴零输入响应，其方程为：方程解为：代入初始条件：18V-+6Ω6Ω3H零输入相应为：⑵零状态响应（

6、等效电路如右），其方程为：齐次解为：特解为：代入方程可得：则零状态相应为：代入初始条件可得：有：⑶全响应为：1F-5Ω-25V+20Ω+S5.12如题5.12图所示电路，已处于稳态，当时开关S闭合，闭合后经过10s后，开关又打开，求时。解：4H+-3A5Ω10Ω5Ω1AS5.13如题5.13图所示电路，已处于稳态，当时开关S打开，求时和。解：时，有：S打开，时有：电路的时间常数为：根据三要素公式，可知：1FS2H1Ω2Ω2Ω2Ω12V-+5.14如题5.14图所示电路，已处于稳态，当时开关S闭合，求时的电流。解：在，开关

7、闭合，根据电路的特殊性，电流可以看成电压源和电容初始储能作用的叠加。可利用三要素公式进行求解：在有：由电容初始电压作用产生的电流为，显然有：由12伏电压源作用产生的电流为，有：可知：得：3A-+2120V8ΩS2H4Ω1F2Ω5.15如题5.15图所示电路，已处于稳态，当时开关S从1打到2，试求时的电流。-C-++5.16如题5.16图所示电路，电容的初始电压一定，激励源均在时接入电路，已知当、时，全响应，；当、时，全响应，。⑴求、和的值。⑵求当、时的全响应。解：⑴可知电路的时间常数为：当时，有：当时，有：由上面两式联解

8、可得：代入时间常数式子，得：⑵此时全响应可分为零输入响应和零状态响应，而零状态响应可看成电压源和电流源分别单独作用的叠加，有：零输入响应：当时，有根据三要素公式，可得电压源产生的零状态响应：根据三要素公式，可得电流源产生的零状态响应：根据三要素公式，可得全响应为：-+-+2VS2FN5.17如题5.17图所示电路，N