第一章电路的基本概念和基本定律
1.1 在题1.1图中,各元件电压为U1=-5V,U2=2V,U3=U4=-3V,指出哪些元件是电源,哪些元件是负载?
解:元件上电压和电流为关联参考方向时,P=UI;电压和电流为非关联参考方向时,P=UI。
P>0时元件吸收功率是负载,P<0时,元件释放功率,是电源。
本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向,元件3上电压和电流为关联参考方向,因此
P1=-U1×3= -(-5)×3=15W;
P2=-U2×3=-2×3=-6W;
P3=U3×(-1)=-3×(-1)=3W;
P4=-U4×(-4)=-(-3)×(-4)=-12W。
元件2、4是电源,元件1、3是负载。
1.2 在题1.2图所示的RLC串联电路中,已知求i、u R和u L。
解:电容上电压、电流为非关联参考方向,故
电阻、电感上电压、电流为关联参考方向
1.3 在题1.3图中,已知I=2A,求U ab和P ab。
解:U ab=IR+2-4=2×4+2-4=6V,
电流I与U ab为关联参考方向,因此
P ab=U ab I=6×2=12W
1.4 在题1.4图中,已知I S=2A,U S=4V,求流过恒压源的电流I、恒流源上的电压U及它们的功率,验证电路的功率平衡。
解:I=I S=2A,
U=IR+U S=2×1+4=6V
P I=I2R=22×1=4W,
U S与I为关联参考方向,电压源功率:P U=IU S=2×4=8W,
U与I为非关联参考方向,电流源功率:P I=-I S U=-2×6=-12W,
验算:P U+P I+P R=8-12+4=0
1.5 求题1.5图中的R和U ab、U ac。
解:对d点应用KCL得:I=4A,故有
RI=4R=4,R=1Ω
U ab=U ad+U db=3×10+(-4)=26V
U ac=U ad-U cd=3×10- (-7)×2=44V
1.6 求题1.6图中的U1、U2和U3。
解:此题由KVL求解。
对回路Ⅰ,有:
U1-10-6=0,U1=16V
对回路Ⅱ,有:
U1+U2+3=0,U2=-U1-3=-16-3=-19V
对回路Ⅲ,有:
U2+U3+10=0,U3=-U2-10=19-10=9V
验算:对大回路,取顺时针绕行方向,有:-3+U3-6=-3+9-6=0 ,KVL成立
1.7 求题1.7图中的I x和U x。
解:(a)以c为电位参考点,则V a=2×50=100V
I3×100=V a=100,I3=1A,
I2=I3+2=3A,
U X=50I2=150V
V b=U X+V a=150+100=250V
I1×25=V b=250, I1=10A,
I X=I1+I2=10+3=13A
(b)对大回路应用KVL,得:
6×2-37+U X+3×15=0,U X=-20V
由KCL得:6+I X+8-15=0 I X=1A
1.8 求题1.8图中a点的电位V a。
解:重画电路如(b)所示,设a点电位为V a,则
,,
由KCL得:I1+I2+I3=0 即
解得
1.9 在题1.9图中,设,求u L、i C、i和u。
解:u L=
由KCL得:
由KVL得:
1.10 求题1.10图所示电路端口的伏安关系。
解,a点电位V a=-U s+RI+U,对a点应用KCL,得
(其中R12=R1||R2)
解得
U=U S+R12(I S1+I S2)-(R12+R)I
第二章电路的基本分析方法
2.1 求题2.1图所示电路的等效电阻。
解:标出电路中的各结点,电路可重画如下:
(a)图R ab=8+3||[3+4||(7+5)]=8+3||(3+3)=8+2=10Ω。