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电路分析课后习题答案解析第一章

第一章习题1.1 题1.1图示一段电路N ,电流、电压参考方向如图所标。

(1) 若1t t =时1()1i t A =,1()3u t V =,求1t t =时N 吸收的功率1()N P t 。

(2) 若2t t =时2()1i t A =-,2()4u t V =,求2t t =时N()P t 解:(1) 111()()()313N P t u t i t W ==⨯= (2) 222()()()414N P t u t i t W ==⨯-=-1.2 题1.2图示一段直流电路N ,电流参考方向如图中所示,电压表内阻对测试电路的影响忽略不计,已知直流电压表读数为5V,电流I 。

解: 1025P I A V -===-1.3 题1.3图示一个3A 的理想电流源与不同的外电路相接,求3A 电流源三解:(a) 223218s P I R W ==⨯= 电流源输出功率 (b) 3515s P I V W ==⨯= 电流源输出功率 (c) 31030s P I V W ==⨯-=-电流源吸收功率1.4 题1.4图示某电路的部分电路,各已知的电流及元件值已标出在图中,求I 、s U 、R 。

解:流过3Ω电阻的电流为 12A+6A=18A 流过12Ω电阻的电流为 18A-15A=3A流过电阻R 的电流为 3A-12A-5A=-14A 可得: I=-14A+15A=1A 18331290S U V =⨯+⨯= 1511231.514R ⨯-⨯==Ω-'28I R --1.6 求题1.6图示各电路的开路电压。

解:(a) 2010530OC U V A V =-⨯Ω=-(b) 开路时,流过8Ω电阻的电流为 931189A ⨯=+ 流过6Ω电阻的电流为 1832189A ⨯=+可得: 26184OC U V =⨯-⨯=(c) 开路时,8Ω电阻的电压为 8208128V ⨯=+ 2Ω电阻的电压为 5210A V ⨯Ω= 可得:82100OC U V V V V =+-=解:(a) 6242I A +== (b) 201610221I A --==-+(c) 将电压源等效为电流源,如右图示 显然 0I = (d) 电压源供出的总电流为: 2121313//612//6124I A ===++++根据分流关系,流过3Ω电阻的电流为 63236A ⨯=+流过12Ω电阻的电流为 631126A ⨯=+可得: 211I A A A =-=1.8求题1.8图示各电路的电压U 。

解:(a) 1321U A V V =⨯Ω-=(b) 9V 电源供出的电流为 9313//(24)A =++可得: 4(93)424U V =-⨯=+ (c) 根据分压关系,与电压源负极相连2Ω电阻的电压为4V ,与电压源负极相连1Ω电阻的电压为2V ,故得: 422U V V V =-=1.9 题1.9图示各电路,求:(1) 图(a)中电流源S I 产生功率P (2) 图(b)中电流源S U 产生功率解:(1) 电流源S I 两端的电压为: 5103020A V V ⨯Ω-= 可得 205100s P V A W =⨯=(2) 通过4Ω电阻的电流为1A ,3Ω电阻上的电压为6V ,电压源供出的电流为2A+1A=3A ,故得: 23(23//61)45s P W =⨯++=1.10 求题1.10图示各电路中的电流I。

解:(a) 两个50Ω电阻并联为25Ω,30Ω电阻与6Ω电阻并联为5Ω,60Ω电阻与20Ω电阻并联为15Ω;然后25Ω电阻与5Ω电阻串联再与15Ω电阻并联得等效电阻10Ω,可得:302105I A==+(b) AI321551)6//6//()4//44(15511=+=++=AII276155112=⨯-=AII274//44155113=+⨯-=AII4744434=+=可得:AIII25.1472742=-=-=1.11 题1.11图示含受控源电路,求:(1) 图(a)中电压u。

(2) 图(b)中2Ω电阻上消耗的功率RP。

解:(1) 根据KVL可列两个方程:1110610iui+=-11610)5(4ii-=+由第二个方程可解得Ai11-=代入第一个方程可得:Viiu261061011=--=(2) 根据KCL有ARIIAI34/)2(3111=-+=可得:WRIPR1832221=⨯==1.12 题1.12图示直流电路,已知电压表读数为30V ,忽略电压表、电流表内阻影响。

问:(1) 电流表的读数为多少?并标明电流表的极性。

(2) 电压源S U 产生的功率S P =?解:(1) 流过电压表相并联的30K Ω电阻的电流 为: 30V/30K Ω=1mA根据KCL 可得电流表的读数为1mA 。

电流表的极性为接10K Ω电阻端为正。

(2) 32K Ω和8K Ω串联两端的电压为30V+1mA*10K Ω=40V其电阻串联支路的电流为: 40V/(32K Ω+8K Ω)=1mA 电压源支路的电流为: 1mA+1mA=2mA可得: 11(4040)2230200S P mA mA K K mA mA K mW =⨯Ω+Ω+⨯⨯Ω=1.13 题1.13图示电路,已知3S I A =,6AB U V =,且1R 与2R 消耗功率之比为1:2,求1R 与2R 。

解:流过1R 和2R 支路的电流为 3A-6V/3Ω=1A则可列两个方程: 21221112R R ⨯=⨯1261R R =+联解方程可得: 12R =Ω 24R =Ω1.14 题1.14图示电路为计算机加法原理电路,已知112S U V =,26S U V =,19R K =Ω,23R K =Ω,32R K =Ω,44R K =Ω,求ab 两端的开路电压ab U 。

解:电源1S U 回路的电流为:111212193S U I mA R R ===++电源2S U 回路的电流为: 22346124S U I mA R R ===++可得: 122313121ab U I R I R V =-=⨯-⨯=1.15 题1.15图示电路,当 (1) 开关S 打开时,求电压ab U 。

(2) 开关S 闭合时,求电流ab I 。

解:(1) 电源供出电流为:12151.2(21)//(24)4I mA ==+++根据分流,流过4K Ω电阻的电流为:1531543612mA ⨯=+ 流过1K Ω电阻的电流为: 1563043612mA ⨯=+可得: 153041 2.51212ab U V =⨯-⨯=(2) 开关S 闭合时,电源供出电流为:1241.2(2//2)(1//4)I mA ==++根据分流,流过2K Ω电阻的电流为: 2222I mA ⨯=+ 流过4K Ω电阻的电流为: 10.841I mA ⨯=+可得: 20.8 1.2ab I mA =-=1.16 求题1.16图示电路中的电流I 、电位a U 及电源S U 之值。

解:I 仅由本回路产生,所以得:61.25I A ==由于5V 支路没有电流,所以得: 21561a U V =⨯+-= 2A 回路是独立的,所以得:2(123)12S U V =⨯++=1.17 求题1.17图示各电路ab 端的等效电阻ab R 。

解:(a) [(3//6)10]//64ab R =+=Ω (b) [(3//6)(3//6)]//42ab R =+=Ω (c) [(20//20)20]//60//2010ab R =+=Ω (d) 1//2//3//60.5ab R ==Ω (e) 3//3//31ab R ==Ω (f) 4//123//65ab R =+=Ω1.18 将题1.18图示各电路对ab 端化为最简的等效电压源形式和等效电流源形式。

解:(a) 开路电压为: 2555U V =⨯-= 等效电阻为: 5R =Ω 短路电流为: 25/51I A =-= 等效电阻为: 5R =Ω(b) 开路电压为: 151015U V =⨯+= 等效电阻为: 5R =Ω 短路电流为: 10/513I A =+=等效电阻为: 5R =Ω (c) 开路电压为: 610666U V =⨯+= 等效电阻为: 10R =Ω 短路电流为: 66/10 6.6I A =+= 等效电阻为: 10R=Ω (d) 开路电压为: 651040U V =⨯+= 等效电阻为: 5R =Ω 短路电流为: 610/58I A =+= 等效电阻为: 5R =Ω1.19 (1) 若题1.19图(a)中电流I=0,求电阻R 。

(2) 若题1.19图(b)中114U V =,求电源U 。

解:(1) 由于I=0,则有: 693R R=+ 解得: 6R =Ω(2) 由回路电流,可列方程为: 111032S U U U --=将114U V =代入,解得: 20S U V =1.20 题1.20图示电路,求电流3I 。

解:电源供出的总电流为:242410(28//8)//(24//4) 2.4I A ===++根据分压关系,8Ω电阻上的电压为:88//8241628//8U V ==+4Ω电阻上的电压为:44//4241224//4U V ==+可得: 843584U UI I A =--=1.21 题1.21图示电路,求a U 、b U 及S i 电流源产生的功率S P 。

解: (20.5)69a U mA mA K V =-⨯Ω= 由b 点列电流方程: 12262b bU U -=- 可解得: 6b U V =得: ()2326S a b P U U mA V mA mW =-⨯=⨯=1.22 (1) 求题1.22图(a)电路中的电流i 。

(2) 求题1.22图(b)电路中开路电压OC U 。

(3) 求题1.22图(c)电路中受控源吸收的功率P 。

解:(1) 列回路电压方程,有: (48)2860i i ++--= 解得: 1i A =(2) 列电压方程,有: 16OC U U =- 11223U U =⨯- 消去1U ,可得: 5OC UV =(3) 流过2Ω电阻的电流为: 1110.5 1.5i i i += 而从回路可知: 11123 1.52i i =+⨯ 可得: 12i A = 则得: 110.5(2 1.5)6P i i W =-⨯⨯=-1.23 (1) 题1.23图(a)电路,已知12R =Ω,24R =Ω,341R R ==Ω,求电流i。

(2) 题50R P W =,求电阻R 。

解:(a) 从a 点对受控源部分进行电压源等效如图所示:可知: 322340.513iR Ki R i R R R ==++3424()//3R R R R =+=Ω得: 119927346423iKi i i R R +++===+++ 解得: 3i A =(b) 对受控源部分进行电源变换如图所示: 并有 K=2/3根据电流分流可得:26(10)36I I R -=++解得: 6010I R =-+ 又有: 2R P I R = 代入I 整理得方程: 2521000R R -+=解一元二次方程:52482R ±===得: 2R =Ω 50R =Ω1.24 (1) 求题1.24图(a)电路中的开路电压ab U 。

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