电路基础-贺洪江-王振涛-课后习题答案集

第一章 电路的基本概念和基本定律
习题解答
1-1 题1-1图所示电路，求各段电路的电压U ab 及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率？
解 根据功率计算公式及题给条件，得
（a ）U ab =6V,
P =6×2= 12W 消耗功率 （b ）U ab =-8V ，P =1×(-8)=-8W 提供功率 （c ）U ab =-10V, P =-(-8)⨯(-10)=-80W 提供功率 （d ）U ab =-8V, P =-(-2)⨯(-8)=-16W 提供功率 （e ）U ab =-(-6)=6V, P =-(-1)⨯(-6)=-6W 提供功率 （f ）U ab =-16V, P =(-2)⨯16=-32W 提供功率
(a) (b) (d) (e)
(f) 6V b -8V b -10V b
(c) -8V b 16V b -6V b 题1-1图
第二章电路的等效变换
习题解答
2-21 利用电源等效变换求题2-21图(a)、(b)所示电路中的电压u ab和i。

(e) (f)
Ω
(c) (d)
解 对图(a)进行等效变换的过程为(c)、(d)、(e)，在(e)图中可求出
i 1=
3077
.2222308
.966++-+-=－1.4634A
u ab =6+2i 1=6+2×(－1.4634)=3.0732V u bo =2.3077 i 1+9.2038
=2.3077×(－1.4634)+9.2308 =5.8537V
i =
3bo u =3
8537
.5=1.9512A 对图(b)进行等效变换的过程如图(f)、(g)、(h)，在(h)图中可求出 i 1=
6
||103333.111
4++-=0.4932A
u ab =-1×i 1-1=-1×0.4932-1=-1.4932V u ob =(10||6)×i 1=6
106
10+⨯×0.4932=1.8493V
i =
10ob u =10
8493
.1=0.1849A 2-27 求题2-27图所示电路中受控源提供的功率。

解 应用欧姆定律，得 U =2I 1
应用KCL ，得
I 1+
2
U
= 6+0.8I 1 将U =2I 1代入上式，得
1.2I 1=6
题2-21图
I I 1
2Ω题2-27图
I 1=
2
.16
=5A 受控源提供的功率为
P =0.8I 1U =0.8I 1(2I 1)=0.8×2×52=40W
2-28 在题2-28图所示电路中，已知u ab =-5V ，问电压源u S =?
解 应用KVL ，得
u 1=4×0.5u 1+u ab u 1=-u ab =-(-5)=5V
应用KCL ，得
i =0.5u 1+
51u =0.5×5+5
5
=3.5A 则
u S =2i +u 1=2×3.5+5=12V
2-31 求题2-31图所示两电路的输入电阻R ab 。

解 采用外加电源法求R ab 。

（a ）应用KCL 、KVL ，得 i +2u 1=
1
||21
u u S =3(i +2u 1)+u 1
u
u 1 题2-28图
1Ω(a) i 3
(b)
题2-31
图
R ab =
i
u S
=-11Ω （b ）由欧姆定律及KCL ，得 i 2=
2
S
u i 1=i +2i -i 2=3i -
2
S
u i 3=i 1-2i =i -2
S
u 应用KVL ，得
u S =2i 1+4i 3
=2(3i -2S u )+4(i -2
S u ) 可求出
R ab =
i u S =4
10=2.5Ω
2-32 求题2-32图所示两电路的输入电阻R ab 。

解 采用外加电源法求R ab 。

(a) 应用欧姆定律及KCL 、KVL ，得 i 3=
3
S
R u u S a （a ） u b u 1 (b) 题2-32图
i 1=i -i 3
u 1=-u s
u 1=-R 1i 1+μu 1
整理得
1
1
-μR （i -3S R u ）=-u S
求得
R ab =
i u S
=1
331)1(R R μR R +- (b) 应用KCL 、KVL 有
u S =u 1 i +i 2=βi 2 u 1=R 1i -R 2i 2+μu 1
得
R ab =
i
u S =i u 1=μ-11(R 1+βR -12)
第三章 电路分析的一般方法
习题解答
3-10 图示电路中，I S4=5A ，其它参数同题3-9，试用回路法求I 3及受控源的功率。

R 1
解 3个独立回路如图所示，其回路电流方程为 I l 1=I S4=5
R 2I l 1+（R 2+R 5+R 3）I l 2-R 3I l 3=U S2+U S3-U S5 I l 3=0.25U 2 U 2=-R 2(I l 1+I l 2) 代入已知条件，整理得
I l 1 =5
6.25I l 1+8.25I l 2 =23 I l 3=-1.25（I l 1+I l 2） 解方程得
I l 1=5A ， I l 2=-1A ， I l 3=-5A 则
I 3=I l 2-I l 3=-1-（-5）=4A 受控源的功率为
P =0.25U 2［I 3R 3-U S3-R 1(I l 1+I l 3)-R 6I l 3］
=-0.25R 2(I l 1+I l 2)［I 3R 3-U S3-R 1(I l 1+I l 3)-R 6I l 3］ =-0.25×5(5-1)［4×1-4-10×(5-5)-5×(-5)］ =-125W
第四章 电路的基本定理
习题解答
4-3 应用叠加定理求图(a)所示电路中的电流I 和电压U 。

解 图(b)为10V 电压源单独作用的分电路，图(c)为5A 电流源单独作用的分电路。

由图(b)所示电路得
I
I I '+'⨯+'=21210
A 2
5
10=='I
V 62332=⨯='='+'='I I I U
题4-3图
(a) I I '2 (b) (c)
I ''2
由图(c)得 ()0"215"2=+⨯++''I I I A 155"-=-=I
()V 2122=-⨯-=''-=''I U
由叠加定理得 ()A 112=-+=''+'=I I I V 826=+=''+'=U U U
U U K U K U '++=S22S11 式中U '为N 内部独立源产生的U 的分量。

将题给条件代入上式，得 U '=1
U K '+=12
U K '+=-21
求出
V 1='U ， 11=K ， 22-=K
则S1U 和S2U 为任意值时，电压U 的计算公式为
12S2S1+-=U U U
4-9 图示电路为一非平面电路，电路参数及电源值如图所示。

试求电流I 。

解 当1S1=I A 单独作用时，可求出
A 5.02
1
S1-=-='I I
当A 1S2=I 单独作用时，可求出
A 5.02
1
S2-=-
=''I I 当A 3S3=I 单独作用时，可求出
A 5.12
1
S3==
'''I I
由叠加定理得 A 5.05.15.05.0=+--='''+''+'=I I I I 4-15 求图(a)所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。

解 用结点法可求得开路电压abo U 为
V 226131630
6abo
=++
=
U 短路电流为
A 116
30
6sc =+
=I 等效戴维宁电阻为
题4-9图
题4-15图
(c)
b
sc
(a)
a
b
(b)
a
b
Ω==23||6eq R
等效电路如图(b)、(c)所示。

4-21 用戴维宁定理求3V 电压源中的电流1I 和该电源吸收的功率。

解 将3V 电压源拿掉，形成含源一端口，其等效戴维宁参数求解如下：应用KCL 、KVL 得
()I I I 6214+-=-
求出
A 5.0=I
开路电压为
V 35.066abo =⨯==I U
用外加电源法可求出
Ω=6eq R
等效电路如图(b)所示。

则
A 16
3
33eq abo 1=+=+=
R U I 3V 电压源吸收的功率为
W 31331-=⨯-=-=I P (实际发出功率3W)
题4-21图 (a)
(b) 3V 3V
第五章 正弦稳态电路分析
习题解答
5－11 图示电路中，已知A 1021==I I ，V 100=U ，•U 与•
I 同相，求I 、C X 、L X 及2R 。

解 设A 0102 ∠=•
I ，则 A 90101 ∠=•
I
由KCL 得 A 45210010901021 ∠=∠+∠=+=•
••I I I
因•U 与•I 同相，故有 V 45100 ∠=•
U
根据KVL 得
L L L L X X R R X R I I X U 10j 101010)10j 10(j j 2222+-=++=+=•••
即有 L L X X R 10j 1010250j 250451002+-=+=∠
得
2501025010102==-L L X X R
解得
•题5－11图
Ω=25L X ，Ω==2102C X R （因为21I I =）
5－12 图示电路中，已知V )cos(22t u ω= ，C L R ωω1==，求电压表的读数。

解 由题意可求出
V
902)4545(2)452452(
45245202452452024521j
452j 12V 221121
∠=-∠-∠=-∠-∠=-=∠=-∠∠==-∠=∠∠==-∠=-=∠=+=•
•••
••
•R
R R R
I R I U R R Z U I R
R Z U I R C R Z R L R Z ωω 即电压表读数为2V 。

题5－12图 2 C。