电子电工作业答案

1第一章电路的基本概念和定律1．在下图中，已知I1=3mA，I2=1mA。试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载？校验整个电路的功率是否平衡。解：231123IIImA；60303103UV；3301USP90mW；1802USP-80mW；)2(603UP-120mW；23321310)103(10101010IPk90mW；23322320)101(10201020IPk20mW；0P功率平衡。2．在下图所示电路中，求各理想电流源的端电压、功率及各个电阻上所消耗的功率。解：112123IIIA；20201311IRUV；40210202212IRUUV；20)20(1111UIPAW；80)40(2222UIPAW；202011211RIPRW；401042222RIPRW；3．将下图化简成电压源模型。解：（a）（b）4．在图所示电路中，试求RX、IX、UX。解：（a）46110Ω＝AVUXV；32121＝ΩXXUAIA；6/XXXIURΩ（b）102137375.05.1＝）（XUV；3.035.05.1＝）（XXUIA；9.75.05.15.020XXURΩ25．试计算电路中的各未知量。解：（a）8)21(16R；8R；（b）88)31(U；U＝24V（c）88)2(16I；I＝1A；（d）88)1(16I；I＝-2A161)16(ISPW（消耗）6．试求所示电路中A点的电位和6V电压源的功率。解：设A点与参考点之间的电压为UA，则：5621233AUV在6V电压源中，由于构不成通路，所以通过6V电源的电流为0，故6V电压源的功率为0。7．图示电路中，已知电流源产生的功率为4W，试求RX。解：设各电流参考方向为：从b→c；b→e；c→e；d→c；各电压参考分析与各电流取关联方向。则：－4W＝－1×Va，Va＝4V；Vb=Va－1×1＝3V；Ibe=Vb/2=1.5A；Ibc=1－Ibe=－0.5A；Vc=Vb－2Ibc=3－2×（－0.5）＝4V；5.124727cdcVIA；Ice=Ibc+Idc=－0.5+1.5＝1A；414cecXIVRΩ第二章电路的基本分析方法1．用支路电流法计算所示电路中的各支路电流。解：1021III012048.01II由此解得：I1=9.38A；I1=8.75A；I1=28.13A；011644.02II注意：列写电压方程时，应避开电流源。2．试用弥尔曼定理求解图示电路中的各支路电流。3解：501501501501205010050200BAU140V2.150140200AIA；8.050140100BIA；4.050140120CIA；3．在图示电路中，⑴当开关S合在A点时，求电流I1、I2和I3；⑵当开关S闭合在B点时，利用⑴的结果，运用叠加原理计算电流I1、I2和I3。解：⑴S在A点时：12042130423231321IIIIIII由此解得：151IA；102IA；253IA；⑵当20V电压源单独作用时：设电流分别为I1′，I2′，I3′，则6)4//2(2202IA；442421IIA；242223IIA所有电源共同作用时：11415111IIIA；16222IIIA；27333IIIA4．试分别用叠加定理和戴维南定理求图示电路中得电流I。解：⑴戴维南定理：6821OCUV；20RΩ；6.080RUIOCA⑵叠加定理：电流源单独作用时I（方向与原图同）2.01822IA电压源单独作用时I（方向与原图同）8.0288IA两个电源共同作用时：6.0IIIA5．试用戴维南定理求图示电路中得电流I。10)2(423111III；1I＝2A6521032OCUV；75)42//(30RΩ；6.030RUIOCA6．计算图示电路中的电流I。4VUabo1024266632722)6//6(0RARUIaboab13710307．用你最熟悉的电路分析方法计算图示电路中的U0；欲使U0=0，试确定电流源电激流IS值。解：⑴弥尔曼定理：3202216131336ABUV；3102220ABUUV；⑵叠加定理6V电压源单独作用时：342646)4//6(360UV；3A电流源单独作用时：22322)6//3(6//30UV；共同作用时：310000UUUV⑶电源等效变换法：将6V、3Ω电压源变换为2A、3Ω的电流源，如图所示。3102)32(22)6//3(6//30UV；⑷还可以用支路电流法求出2Ω电阻中的电流，最后求出电压U0，这里略。欲使U0=0，6V电压源单独作用时：342646)4//6(360UV；3A电流源单独作用时：SSIIU32222)6//3(6//30V；共同作用时：03234000SIUUU2SIA例：在图示电路中，NO为只含有线性电阻组成的无源网络。已知开关s合在位置1和位置2时，电路中的电流I分别为-4A和2A，求开关s合在位置3时，电流I为多少？解：本题利用叠加定理先求出各电源单独作用时的电流，最后进行叠加即可。在位置“1”时，为Us和-10V电压源共同作用，此时电流为－4A；5在位置“2”时，为Us单独作用，此时电流为2A；由此可知，-10V电压源单独作用时，电流为-6A。在位置3时，此时外加电源是位置1时的一半，并且极性相反。所以在位置“3”时，为Us和5V电压源共同作用，532IA第三章电路的暂态分析1．如图所示电路中，设开关动作前电路已经处于稳定状态。在0t=时开关S闭合，求()Cut。解：126)0()0(CCuuV；0)(CuV；7123210310100103CRsttCeu81033.0)(126V（该电路为零输入响应）2．图示电路中，R1=6kΩ，R2=1kΩ，R3=2kΩ，C＝0.1μF，IS＝6mA，换路前电路已经处于稳定状态，求S闭合后的()Cut和)(tCi。解：361)0()0(RIuuSCCV；833211)(RIRRRRuSCV；46332110914101.010]2//)16[(]//)[(CRRRsttCeu6430)(288V（该电路为全响应）ttCtCeedtduCi643064306)(018.0)6430(28101.0A3．如图所示电路为发电机的励磁电路，励磁绕组的参数为R=40Ω，1.5LH=，接在U＝120V的直流电源上。当打开开关S时，要求绕组两端的电压不超过正常工作电压的2.5倍，并使电流在0.05s内衰减到初值的5%，试求并联放电电阻为多大？（图中二极管的作用是，当开关S闭合时，放电电阻dR中无电流，当S打开后，绕组电流将通过dR衰减到零，此时二极管如同短路。）解：340120)0(RUiLA；UiRLd5.2)0(；由此可知：100dR又：05.03dRRL；由此可得：50dR；故：10050dR4．图示电路中，开关S原与“1”接通，电路已达稳态。0t=时，S换接到“2”，试求6电流i和电压)(tLu。已知10SUV=，R1=R2=R3=10Ω，L＝1H。在2支路增加US2。解：5.010101021)0()0(RRUiiSLLA；0)(LiA；2.010//101//32RRLs；ttLei5)(5.0A（该电路为零输入响应）；ttLtLeedtdiLu55)(5.2)5(5.01V5．如图所示电路中，已知R1=10kΩ，R2＝40kΩ，R3＝10kΩ，US＝250V，C=0.01μF。开关S原闭合，试求开关S断开后电压uab的变化规律。解：50211)0()0(SCCURRRuuV；250)(SCUuV；463321051001.010)1040()(CRRsttCeu2000)(200250V（该电路为全响应）tCCtabeudtduCRu20003)(160250V6．如图所示，R1=100Ω，R2=100Ω，R3=150Ω，L＝0.1H，100SUV，C=2000μF，电路开关S不闭合时处于稳态。试问：⑴S在t＝0时合到端子a，求uC(t)和iL(t)？⑵S在t＝0时由端子a合到端子b，求uC(t)和iL(t)？解：⑴4.015010010032)0()0(RRUiiSLLA；40100150100100322)0()0(SCCURRRuuV；0)(LiA；0)(CuV；100012RLLs；2.010200010061CRCs；ttLei1000)(4.0A；ttCeu5)(40V；⑵0)0()0(LLiiA；0)0()0(CCuuV；11001002)(RUsiLA；100)(UsuCV；7100012RLLs；2.010200010061CRCs；ttLei1000)(6.01A；ttCeu5)(60100V；第四章正弦交流电路1．已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别是2A、-30°；36V、45°，频率均为50Hz。⑴写出它们的瞬时值表达式和有效值的相量表达式；⑵指出它们的幅值、角频率；⑶两者之间的相位差是多少？解：⑴)30314sin(22tiA)45314sin(236tuV302IA4536UV；⑵幅值：22mIA236mUV314rad/s；⑶754530电流落后电压75°。2．已知正弦交流电压及电流的相量式分别为：UV10050，IA11020，IA2530，且ω=628rad/s，试画出相量图，并写出它们对应正弦量的瞬时表达式。解：相量图略。)50628sin(2100tuV；)20628sin(2101tiA；)150628sin(252tiA3．已知UV1630，UV28120，IA11030，IA22060，试求：⑴21UU；⑵21II。解：21UU＝93.643196.5120sin8120cos830sin630cos61208306jjjj1.831093.9196.1j21II＝)60sin(20)60cos(20)30sin(10)30cos(1060203010jj43.3336.2232.1266.1832.1710566.8jjj4．在图示的电路中，已知ut2202314sinV，)45314sin(221tiA，)90314sin(2112tiA，试求：⑴各仪表读数；⑵电路等效参数R、L和C；⑶该电路的有功功率和无功功率。解：⑴452111IA；90112IA；0220UV；1111111190114521121jjIIIA所