电工电子技术课后习题答案-瞿晓主编

第四章4.1如图4-24所示的电路在换路前已处于稳态，在0t时合上开关S，试求初始值i(0+)和稳态值()i。(a)(b)图4-24习题4.1的图解（a）AiiLL3)0()0(AiAi32222//26)(,5.123)0((b)0t+_6V22SLt=0i+_6V22CSt=0iVuuCC6)0()0(AiAi5.1226)(,0)0(4.2在图4-25所示电路中，已知I=10mA，R1=3kΩ，R2=3kΩ，R3=6kΩ，C=2μF，电路处于稳定状态，在0t时开关S合上，试求初始值Cu(0+)，Ci(0+)。ISR2R3iCR1+_uCC+_U10VSR1L1L2C2C11H1μF2μF2HR22Ω8Ωa图4-25解0tVIRuuCC601010106)0()0(333对a点写结点电压方程有1321)0()0()111(RuuRRRCa将有关数据代入有Vua246131313/60)0(mARuiaR810324)0()0(322mARuiaR410624)0()0(333mAiiiRRC12)48()()0(324.3图4-26所示电路已处于稳定状态，在t=0时开关S闭合，试求初始值Cu(0+)、Li(0+)、Ru(0+)、Ci（0+）、Lu(0+)。1A+_uCiC0.1F+_uR+_uL2Ω4ΩSiLS+_6V1F+_uCiiC+_u4Ω1Ω2Ω2Ωi1a图4-26解0tVuR414)0(VuuRC4)0()0(0)0(CiVuL0)0(AiL1)0(0tVuuCC4)0()0(AiiLL1)0()0(ViRuLR414)0()0(VuuuCLR0)0()0()0(0)0(Lu对结点a写KCL方程有0)0()0(2)0(1LCCiiuAiC2)0(4.4如图4-27所示电路，在t=0时开关S由位置1合向位置2，试求零输入响应Cu(t)。1A+_uC12S5Ω3Ω2Ω0.1F图4-27解VuC515)0(开关合向位置1后有sRC5.01.0)23(零输入响应为VeeututtCC25)0()(4.5在图4-28所示电路中，设电容的初始电压为零，在t=0时开关S闭合，试求此后的Cu(t)、Ci(t)。+_20V+_uCSiC10kΩ10kΩ5kΩ图4-28解已知0)0(Cu，开关在0t时合上，电路的响应是零状态响应，首先利用戴维南定理对电路进行化简VuOC1010101020kReq10101010105sCReq1.01010101063VetutC)1(10)(10mAedttduCtitCC10)()(4.6如图4-29所示电路，开关S在位置a时电路处于稳定状态，在t=0时开关S合向位置b，试求此后的Cu(t)、i(t)。+_12V+_5Vi(t)+_uC1Ω5Ω5ΩabS0.1F图4--29解此时电路的响应是全响应VuC1055112)0(开关由位置a合向位置b后，零输入响应为tCetu10)(sRC25.01.05555零状态响应为VuOC5.25555)1(5.2)(tCetu全响应为VeeetutututttCCC4445.75.2)1(5.210)()()(AeetutittC445.15.055.75.25)(5)(4.7图4-30所示电路在开关S打开前处于稳定状态，在t=0时打开开关S，求Ci(t)和t=2ms时电容储存的能量。+_12ViCS1kΩ1kΩ1kΩ20μF图4--30解VuC611112)0(零输入响应tCetu6)(kReq211sRC04.0102010263零状态响应)1(12)(tCetu全响应)1(126)()()(ttCCCeetututute25612mAeedttduCtittCC252506315001020)()(当mst2时，002.025612)2(emsuCV293.661.0612JmsCuWCC626210396293.6102021)2(214.8电路如图4-31所示，设电感的初始储能为零，在t=0时开关S闭合，试求此后的Li(t)、Ru(t)。解已知0)0(Li，开关合上后，利用戴维南定理对电路进行化简有VuOC5.16663S2H+_3V+_uRiL6Ω6Ω3Ω图4-31已知0)0(Li，开关合上后，利用戴维南定理对电路进行化简有VuOC5.16663666663eqRsRLeq3162AeeRutitteqOCL)1(41)1()(3VeedttidLtitututtLLLR)1(43)1(413)()(3)()(334.9图4-32所示为一个继电器线圈。为防止断电时出现过电压，与其并联一放电电阻，已知12SUV,130R，线圈电感5.0LH，10R,试求开关S断开时Li(t)和线圈两端的电压RLu(t)、。设S断开前电路已处于稳定状态。S+_R1RL+_iLSURLU解VuAiiRLLL36)302.1()0(2.11012)0()0(0)(,0)(LLUiSRLeq0125.030105.0AeeeiiititttLLLL80802.1)02.1(0)]()0([)()(AeeeuuututttLLLL808036)036(0)]()0([)()(4.10电路如图4-33所示，在t=0时开关S合上，试求零输入响应电流Li(t)。+_6VSiL3.2mH1Ω2Ω8Ω+_12V图4---33解AiL2216)0(6.12828eqRsRLeq331026.1102.3AeeitittLL5002)0()(4.11电路如图4-34所示，开关S在位置a时电路处于稳定状态，在t=0时开关S合向位置b，试求此后的Li(t)、Lu(t)。3H+_uLSab1A+_8V2Ω4Ω2ΩiL图4-34解AiL2228)0(零输入响应为AetitL2)(sRL21423零状态响应为AetitL)1(244)(全响应为AeeetitititttLLL2423832)1(322)()()(VeedttidLtuttLL2216)316(3)()(4.12图4-35所示电路中，开关S合上前电路处于稳定状态，在t=0时开关S合上，试用一阶电路的三要素法求1i、2i、Li。+_12Vi1SiL+_9Vi21H6Ω3Ω图4--35解AiL2612)0(当0t的电路如下图所示+_12Vi1(0+)S+_9Vi2(0+)6Ω3Ω2Aa对a点写结点电压方程有239612)0()3161(au得Vua6)0(Auia166126)0(12)0(1Auia13693)0(9)0(2AiL539612)(Ai2612)(1Ai339)(223636eqRsRLeq21AeeeiiititttLLLL2235)52(5)]()0([)()(Aeeeiiitittt2211112)21(2)]()0([)()(Aeeeiiitittt22222223)31(3)]()0([)()(4.13图4-36所示电路中，已知U=30V、R1=60Ω、R2=R3=40Ω、L=6H，开关S合上前电路处于稳定状态，在时开关S合上，试用一阶电路的三要素法求Li、2i、3i。+_UR1R2R3Li2i3iLS图4--36解ARRRRRRRRRRRUiL43404060406040406040)4060(30)()0(32121321321当0t的电路如下图所示+_UR1R2R3i2(0+)i3(0+)Si1(0+)A43VURRRu18304060602111VURRRu12304060402122ARui1036018)0(111ARui1034012)0(222ARui2094018)0(313因此有43)0()0()0(231iiiARRRRUiL454060406030)(21210)(2iARUi434030)(334014016011111321RRRReq15eqRsRLeq5.21156AeeeiiititttLLLL5.225.025.1)4543(45)]()0([)()(Aeeeiiitittt5.25.2222233.0)0103(0)]()0([)()(Aeeeiiitittt5.25.2333333.025.1)43209(43)]()0([)()(4.14图4-37所示电路中，已知IS=1mA，R1=R2=10kΩ，R3=30kΩ，C=10μF，开关S断开前电路处于稳定状态，在t=0时打开开关S，试用一阶电路的三要素法求开关打开后的Cu、Ci、u。IS+_uSR1R2R3iC+_uCCa图4-37解VIRuSC10110)0(1当开关打开后，对a点写结点电压方程有VRRRIRuuSCa1630110101130/1011/)0(3213mARRuia54101016)0()0(211mARuuiCaC51301016)0()0()0(3ViRRu1654)1010()0()()0(121VIRRuC201)1010()()(21VIRRuS201)1010()()(210)(CikRRRReq50301010321sCReq5.01010105063AeeeuuututttCCCC221020)2010(20)]()0([)()(mAeedttduCtittCC2262.0201010)()(Veeeuuututtt22420)2016(20)]()0([)()(4.15图4-38所示电路在开关S闭合前已处于稳定状态，已知L=1H，IS=2mA，R1=R2=20kΩ，US=10V，在t=0时开关S闭合，试用一阶电路的三要素法求Li。ISSR1R2+_USiLL图4--38解mARUiiSLL5.0102010)0()0(32mARUIiSSL5.21020102)(32kRRRRReq10202020202121sRLeq431010101mAeeeiiititttLLLL100001000025.2)5.25.0(5.2)]()0([)()(第五章5.1已知环形铁芯线圈平均直径为cm5.12，铁芯材料为铸钢，磁路有一气隙长为cm2.0，若线圈中电流为A1，问要获得T9.0的磁感应强度，线圈匝数