《电路分析基础》第四版下册(李翰荪著)课后答案下载
李瀚荪《电路分析基础》(第4版)课后习题详解-第五章至第八章【圣才出品】
解:
(1)
,u
和 i 波形相同,但最大值、最小值并不同时发生。
5-2 考虑漏电现象,电容器可以用一个电容 C 与漏电阻 R 并联的电路作为模型。若某 电容器的模型中 C=0.1μF,R=150kΩ,外施电压如图 5-1 所示,试绘出电容器电流的波形。
图 5-1
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解: (1)
当 0<t<1s 时,
图 5-9
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(3)如 t 单位改为 ms 则
5-9 2mH 电感的电压如图 5-10 示,已知:i=0、t<-5ms。 (1)试绘出-5ms<t<20ms 期间电感电流波形(设电流、电压为关联参考方向); (2)在什么时刻电感中的储能为最大?储能的最大值是多少? (3)绘 t≥0 时该电感的等效电路。
解:
图 5-2
波形如图 5-2 所示。
5-3 0.1F 电容的电流如图 5-2 所示,若 u(0)=0,试绘出电容电压的波形。 解:
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波形如图 5-3 所示。
图 5-3 §5-3 电容电压的连续性质和记忆性质 5-4 流过 1.25μF 电容的电流波形(对所有 t)如图 5-4 所示,求 t>-1s,t>0 和 t >2s 时电容的等效电路。又,t=0+时等效电路如何?
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电压均为零。
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(4)t=0+时,等效电路为 16V 电压源。
电路分析基础(第四版)课后答案第1章
目录 Contents
• 电路分析的基本概念 • 电路分析的基本定律 • 电路分析的基本方法 • 电路分析的应用
01
电路分析的基本概念
电路的定义和组成
总结词
电路是由若干个元件按照一定的方式连接起来,用于实现电能或信号传输的闭 合部分组成。电源是提供电能的设备,负载是消 耗电能的设备,中间环节则包括导线和开关等用于连接电源和负载的元件。
详细描述
电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量,电压是指电场力将单位正电荷从一点移动到另一点所做的功,功 率是指单位时间内完成的电功或电能消耗,能量则是指电荷在电场中由于电场力作用而具有的势能。这些物理量 在电路分析中具有重要的作用。
02
电路分析的基本定律
欧姆定律
总结词
欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一,它描述了电路中 电压、电流和电阻之间的关系。
电路元件的分类
总结词
电路元件可以分为线性元件和非线性元件两大类。
详细描述
线性元件的电压和电流关系可以用线性方程表示,而非线性元件的电压和电流关 系则不能用线性方程表示。常见的线性元件包括电阻、电容和电感,而非线性元 件有二极管、晶体管等。
电路的基本物理量
总结词
电路的基本物理量包括电流、电压、功率和能量等。
详细描述
网孔电流法是以网孔电流为未知量,根据基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程,求解各网 孔电流的方法。该方法适用于具有多个网孔的电路,特别是网孔较多的复杂电路。
04
电路分析的应用
电阻电路的分析
总结词
电阻电路是最基本的电路类型,其分析方法 主要包括欧姆定律、基尔霍夫定律等。
详细描述
李瀚荪编《电路分析基础》(第4版)第一章课件精品名师资料
时变电流:大小、方向随时间变化。用小写字 母 i 表示
交流电:大小和方向作周期性变化的时变电流
电流的参考方向 P6
★参考方向:任意选定的一个方向
参考方向的两种表示方法:
1 在图上标箭头; 2 用双下标表示iab
iab a b
★在参考方向下,若计算值为正,表明
电流真实方向与参考方向一致;若计算 值为负,表明电流真实方向与参考方向 相反。
(2)若电压的参考方向如图,则该电压u为多少?
+
a
u
b
解:(1)相当于正电荷从b到a失去能量, 故电压的真实极性为:b—“+”, a—“-”。 (2)单位负电荷移动时,失去4J能量,说 明电压大小为4伏,由于电压的参考极性与 真实方向相反,因而,u = - 4伏。
★关联参考方向 P8
关联:电流与电压降的参考方向选为一致。
例1 在图示参考方向下,已知
i (0.5) 的真实方向; 求:(1) i ( 0) , ( 2 )若参考方向与图中相反, 则其表达式? i (0) ,i (0.5) 的真实方 向有无变化?
a
i
b
§1-2 电路变量 电流、电压、功率
a
解:(1) i (0) 4 cos( / 4) 2 2 0 表明此时真实方向与参考方向一致, 从a->b;
电压的分类
恒定电压(直流电压):大小、方向恒定。 用大写字母 U表示。
时变电压:大小、极性随时间变化。用小写字 母 u表示
交流电压:大小和极性作周期性变化的时变电压
§1-2 电路变量
电流、电压、功率
参考方向:也称参考极性。
两种表示方法:
在图上标正负号; 用双下标表示 uab a
李瀚荪编《电路分析基础》(第4版)第四章
用电导 G =1 / R 表示
Geq=G1+G2+…+Gk+…+Gn= Gk= 1/Rk 结论: 并联电路等效电导等于并联的各电导之和
§4-4(§4-5)单口网络的等效和等效规律
理想电压源的串并联
+ uS1 _
+ uS2 _
+ 5V _
º
+ uS _
º
I º
+
+
5V _
5V _
º
º 串联: uS= uSk ( 注意参考方向)
PRL uS2 / RL 4 W i 2A
内部不等效,从原图求取
i,
uS
iS
2V
1A
ia
R1 2 RL 1
b
i ' i i S1A
P2V uS i ' 2 W
PR1 iS2 R1 2 W
PiS uiS iS (4) 1 4 W
c
c
设电流I
I 6 16 4 72 A 2 0.5 0.25 11
80
U ab
4
0.5I
V 11
32
Ubc
16
2I
V 11
aI
4V
0.25
0.5
b
16V 6V
2
c
§4-4(§4-5)单口网络的等效和等效规律
含受控源单口网络的等效电路
第四章 分解方法及单口网络
重点内容 • 单口网络的伏安关系 • 等效规律和公式 • 戴维南定理
难点内容 • 含有受控源电路的等效变换
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电路分析基础第四版下册(李瀚荪著)课后答案下载电路分析基础第四版下册(李瀚荪著)内容简介下册第三篇动态电路的相量分析法和s域分析法第八章阻抗和导纳8—1 变换方法的概念8—2 复数8—3 振幅相量8—4 相量的线性性质和基尔霍夫定律的相量形式8—5 三种基本电路元件VCR的相量形式8—6 VCR相量形式的统一——阻抗和导纳的引入8—7 弦稳态电路与电阻电路分析方法的类比——相量模型的引入8—8 正弦稳态混联电路的分析8—9 相量模型的网孔分析和节点分析8—10 相量模型的等效8—11 有效值有效值相量8—12 两类特殊问题相量图法习题第九章正弦稳态功率和能量三相电路 9—1 基本概念9—2 电阻的平均功率9—3 电感、电容的平均储能9—4 单口网络的`平均功率9—5 单口网络的无功功率9—6 复功率复功率守恒9—7 弦稳态最大功率传递定理9—8 三相电路习题第十章频率响应多频正弦稳态电路 10一1 基本概念10—2 再论阻抗和导纳10—3 正弦稳态网络函数10—4 正弦稳态的叠加10—5 平均功率的叠加10—6 R1C电路的谐振习题第十一章耦合电感和理想变压器11—1 基本概念11—2 耦合电感的VCR耦合系数11—3 空心变压器电路的分析反映阻抗11—4 耦合电感的去耦等效电路11—5 理想变压器的VCR11—6 理想变压器的阻抗变换性质11—7 理想变压器的实现11—8 铁心变压器的模型习题第十二章拉普拉斯变换在电路分析中的应用 12一1 拉普拉斯变换及其几个基本性质12—2 反拉普拉斯变换——赫维赛德展开定理 12—3 零状态分析12—4 网络函数和冲激响应12—5 线性时不变电路的叠加公式习题附录A 复习、检查用题附录B 复习大纲部分习题答案(下册)索引结束语电路分析基础第四版下册(李瀚荪著)目录《电路分析基础》(下高等学校教材)第4版下册讲授动态电路的相量分析法和s域分析法。
具体内容有:阻抗和导纳、正弦稳态功率和能量/三相电路、频率响应/多频正弦稳态电路、耦合电感和理想变压器、拉普拉斯变换在电路分析中的应用。
电路分析基础第四版课后习题第一章第二章第三章第四章答案
+ 42V
−
i1
18Ω
i2 3Ω
i3
gu
2−5
解
设网孔电流为 i1, i2 , i3 ,则 i3 = −guA = −0.1uA ,所以只要列出两个网孔方程
27i1 −18i2 = 42 −18i1 + 21i2 − 3(−0.1uA ) = 20
因 uA = 9i1 ,代入上式整理得
−15.3i1 + 21i2 = 20
⎪⎩i3 = 4A
第二章部分习题及解答
2-1 试用网孔电流法求图题所示电路中的电流 i 和电压 uab 。
4Ω
1Ω
i2
+
7V
−
i1
2Ω
i3 i
+ 3V
−
解
设网孔电流为 i1, i2 ,i3 ,列网孔方程
⎪⎨⎧3−ii11
− i2 − 2i3 = 7 + 8i2 − 3i3 = 9
⎪⎩−2i1 − 3i2 + 5i3 = −12
解得
i1 = 4.26A uA = (9× 4.26)V = 38.34V i3 = −0.1uA = −3.83A
2-8 含 CCVS 电路如图题 2-6 所示,试求受控源功率。
1Ω i3
5Ω
+
i 4Ω
+
50V i1 −
20Ω i2
15i −
2−6
解
标出网孔电流及方向,
⎧⎪⎨2−52i01i−1 +202i42i−2 −5i43 i=3
50 = −15i
⎪⎩−5i1 − 4i2 +10i3 = 0
又受控源控制量 i 与网孔电流的关系为 i = i1 − i2
李瀚荪《电路分析基础》(第4版)课后习题详解-第3章 叠加方法与网络函数【圣才出品】
时,uX 是多少?(2)若所示网
络 N 含有一个电源,当
时,uX=-40V;所有(1)年的数据仍有效。求:当
Байду номын сангаас
时,uX 是多少?
图 3-14 解: (1)设 iS1=1 A 能产生 uX 为 a,而 iS2=1A 能产生 uX 为 b,则可列出方程
解得
则
(2)设当 N 内含电源
能产生 uX 为 c,则可列出方程
3-5 电路如图 3-6 所示,试求转移电阻
已知 g=2S。
图 3-6 解:为找到 U0 和 is 的关系,只要列出节点方程
整理得
所以
§3-2 叠加原理 3-6 电路如图 3-7 所示,用叠加原理求 iX。
图 3-7
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所以 (2)应用线性电路的比例性
3-3 (1)求图 3-4(a)所示网络的转移电压比
,设所有电阻均为 1Ω。
(2)某同学认为图 3-4(a)所示网络可看成是网络级联而成,若以
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分别表示
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台
第 k 节网络的输入和输出,则
解得
网络函数 H 反映出 i 与 is 的比例性。当
时
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当
时
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3-2 电路如图 3-3 所示,(1)若
u2。
10V,求 u2。
,求 i1 及 us;(2)若 10V,求
图 3-3 解: (1)应从输出端向输人端计算,标出节点编号,应用分压、分流关系可得
李瀚荪《电路分析基础》(第4版)课后习题详解-第12章 拉普拉斯变换在电路分析中的应用【圣才出品】
第12章 拉普拉斯变换在电路分析中的应用
§12-1 拉普拉斯变换及其几个基本性质
12-1 RC 串联电路t =0时与10 V 电压源接通,已知R =2MΩ、C =1μF,试用拉氏变换法求电流i (t )和电容电压M 。
(t ), t≥0。
已知u C (0-)=0。
解:电路如图
12-1(a )所示,画出电路的
s 域模型如图
12-1(b
)所示,可得(s )的反变换为
比较系数得
解得
所以
U (s )的反变换为
图12-1
12-2 RL 并联电路如图
12-2所示,已知
试用拉氏变换法求u (t ),
t≥0。
图
12-2
图12-3
解:画出电路的s 域模型如图12-3所示。
列出方程
反变换得。
12-3 t≥0
时电路如图12-4所示,已知,试求
图
12-4
图12-5
解:方法一:画出电路的s域模型如图12-5所示。
列出方程
所以
解得反变换得
方法二:用戴维南定理。
在图12-5中,断开电容支路,得接上电容支路,得以下与方法一相同。
12-4 电路如图12-6所示,
t =0时开关打开,求。
图12-6
图12-7
解:画出电路的s 域模型如图12-7所示。
可列出方程
反变换得
§12-2 反拉普拉斯变换
——赫维赛德展开定理
12-5 求若F (s )为:
解:
所以
F (s )为假分式,不能直接使用赫维赛德定理。
用长除法,得对真分式部分有
所以。
李瀚荪编《电路分析基础》(第4版)第六章
1 iC
R
0 t0
t
注意 不要写为
1 R
e
-t RC
(
t
-
t0
)
6-3 阶跃响应 冲激响应
例 1 求图示电路中电流 iC(t)
10k
+
ic
us
10k
-
100F
+
10 (t)
-
us(V) 10
uC(0-)=0
+
10 (t 0.5)
-
0
0.5 t(s)
uS 10 (t) 10 (t 0.5)
含有多个电阻电路元件时,怎么处理? 例:电路如图所示,以iL为变量列出电路的微分方程。
第六章 一阶电路
解一:列出网孔方程
(
R1
R2 )i1
R2iL
uS
(1)
R2i1
L
diL dt
R2iL
0
(2)
由式(2)求得
i1
L R2
diL dt
iL
代入式(1)得到
整理
( R1
(2)延迟一个函数
f(t)
sin t (t )
f(t) sin( t t0 ) (t t0 )
0
t
(3)起始一个函数
0 t0
t
f(t) sinsi(nt()t )(t(t )t0 )
0
t0
t
6-3 阶跃响应 冲激响应
由单位阶跃函数可组成复杂的信号,分段信号
例1
f(t)
1
f(t)
(t)
+
10 (t 0.5)
完整版电路分析基础课后习题第一章答案第四版李瀚荪
I 1接住图1 -34所示电路中电流表A的读数随时间变化的况如图中所示.试确定th、2s及35时的电流i・图1-34【分析】当电流由•・+”*«入电流表时•指针正向《转・电淺为正值;当电沆从“一”靖耳入电a表时・指针反向«转,电流为仓值•同时ffl中所求电流°的参考方向如®中箭头所示a表的接法所反映的电流*考方向与图中箭头参考方向相尺9锣因图中以箭头所示电流i的参考方向是从电流表负端到正端•所以t = 15 时.1 =— 1A:/ = 2s 时U = 0八;t = 3s 时u = 1A»⑴若元件A 吸收功杓譽::⑵若元件“吸收功率[阿求;⑶若元件C 吸收功率T°W,柑C, ⑷试求元件D 吸收的功率'W 叶 ⑸若无件E 提供的功率为RW •求丁⑹若元件F 提供的功率为TOW ,* “F.⑺若元件G 捷供的功率为lOmW •求心 就求云件H 提供的功率•赞由功率的定义知准取关联参考方向呗吸收功率曲提供如顾取轶 参考方向时,相反•(l)pA = «AM = inW. (3)A' = =一 lOWi⑷fc = »简=(10 X 1()7X 2 X lOT)W = (20 X 10 ")w砒⑴删卿义若钳艸梯处 -电何而訐也 論况如图',一,— ⑵⑶以上沟系指正 ,-3各元件'♦ “ - (I) 图皿,卄i 若参为方向假定为f ,切“\•娜汎动加必i M 皿Lb,两者不吻合M 电流应记为 “阳电谎实际豊b :血⑴⑵的答案均狈改变符号• -:动的删电亦则⑴、I 1-36所辰 lOV ⑵_ E --気♦(5)F幼(6图 1-36MA =( IO/1)V = lOVT 晋)AiAic =— lA (2)他==_ low.H 黑峡⑵缈岬 囂黑爲案阿郵 • 20羊考万I2mAD*10inV* (4)/cc♦ lOV - ⑶i oG♦ lOV* ⑺2mAH+ 2V - (8)It 关联參易方向•功率为正友发出功率・«吸收功率为伽=-处=-2Oxui*W ・(5)元件縄供功*为low •取关联参考方向,W 吸收功率为/> - W — low 所 W rE=-lA (6>元件为关联参考方向,P N W 为元件吸收功率,P — « **— WW所以圳=(-1O/1)V 1OV(7)元件为关联參考方向"=«为元件ft 牧功率"h W 所以 1/, N (— 10/l0)rnA = _ ImA⑻P H --““5 N (-2X2X lCr*)W —4mWI 4某兀件电” £«和电讯J 的波形如图1-37所不,Kfth 为关联♦号方向・试赫出值尤件 吸收功率洌门的披形,幷计算该无件从f - 0至『=25MM 所吸收的(feH.ffl 1 37❻ 111 f 尤件地关联•号方向・11为吸收功*・所以^^门-所议吸收能»Wfp ⑺击0・,5时图I 39⑺所示俗点•已知W 和心的渡够如图5山2所眉求⑷ 的渡形图■ lOmW・以流人节点的电潦为正•按黑所标示的电潦方向删KW 伽T 旧肿 go 翊创■如图卜39((0所示•冉与为渡形相加•得訂液形如图1-393所不.注教电路中•对任何电淹、电压都満足KgKg<4(f) •曲人廉形如图I :怡所爪.图 1-41> jA > h + 2 — 3 = 0 ii = lA b 点, i — h 亠 5 = 0 I* = 4A c A :i, + 7 — 5 二 0 1:二一2A dA< n + 4 — h =0 fi — — 6A t Aln — h — 2 L 0n —— 4A(3) W 据KVI.计算《八“一和s •ui - 6 = 2 u - 8Vu> — 6 — 12 八 0“ 1«V图 172;<1)由方程①町知.元件1、2、3所庄支路为回路•出左正右负t 正F 负•山力程 :町知•兀件仏2・6、5姐成冋路•址左正右负•段左负右正宀上正尸负・⑺由尸支路必涉及任何方程中•所以其参苇极件•并不能由已知的两个方删岀•呃 文支路4的參号ft 性为左正右负・血+ “9 •⑷ 0 I 7图丨42!蝕賂屮电丿农"的鬱芍极性已选定・£A 电賂的W 卜KVI.力用为U, U : — U K 0U 、“ 心 0< 1)I X N I 迄f(i.« »«收《*的・号极性》 (2>|6金艸遇 4确疋⑷的參写极性? ⑶人朮址“ lov.u. -.V.w - W ・试備疋W 余备咆压.0 --------“・ u> lit loV10V«u.I ----- LLJ ----•-CLHr-EP'd/b〜人h◊.“ * 上;RMHMKM- ZrW4〜■(>* U I Ut1 i\卜中t^ffH i 就町Hid 宜M 全电”"1I • 咯為岔也< «M♦弓〃剛.KCR 卜列箝}略电A H .2A.h■ V. '门野 3A2»电■•定MM 对編宦并木知电■銅《・疋"命电A 々V A 思■我电* ■电JI 書•第疋几卜电AlttM 定«^>^电就0—2 “林 —I -o.^W , 3AM ・9U0.WK( I 丿祐• *门八 .\. - »- ?A.i : - - ■, -^ - SA.浚电»右 >B AWR^KCL 方S皿",二■"HHUMUP•所以不足必帕必须全少M«bUI 电・»第任忆♦■!£・ICV.M :八“.m 史冒沽电廿"宦其“压'"■“a#• N11 - 6'・ .-V.u. 3V* - :、••♦ -~3\l@ 试«出电压g4««lu -"I ':V.U Mr W Ml<dl< VL I w^«MIIRVL 方W■斗 % ♦6I♦ ■~电略如图1・44所示•已知ii =2A ・U =3A 心=lOV.g 吸收的功拿•+由KCL 得由KVL 得h + h 十 i ,H ° 12 = (—2+ 3)A j lA/— U1 + “2 十卿=°n J 均=5V I HI +U , =0 \ui =均一旳=5V元件1是非关联参考方向,Pl — «> • i] = <-l0X2)W=-20W. 元件2是关联参考方向=血.*1 =(-5X2)W = 10W.元件3是非关联参考方向,R =—呛・八=[-5X(-3)]W= 15W. 元件4是失联参考方向宀=-W* 5 W(-5XnW =-5W ・J.n 电路如图1-45所示・(1)H(a)中已知« = 7cos(2r)V,求n(2) ffl(b)中已知 « = (5 + 4e~*)Vu = (lb + 12e-**)A.?)t R»<3) ffl(c)中已知 M = 3cofi(2CV,求 5£1 电阻的功 粉⑷图(a)中已知电压《的波形图1-7中的如•求《的波形•O-o-4门CZZ3 ----- 0 O-U +(«)(b)图P45(c)锣(l )i =背=⑵〉A… M 5+4严=±n ⑵尺=厂3(5 + 4严) 3^*3+ “I ■+M 60― 巧』 ■■方向卜效•则在聊时老3 \加"r;寫:%F'电2;績妙“"诃 1-型,'I SA, 7A 丄.叮:丫爲宀乳>十屮用W 叫yS I IhL|・}絡电!<・马〃向・剧丫; K 「lvr? n '-M7A4 -24 -们V「 ■ 2V■ r ・• HVJ • J(P CVfg 畑3毗利柚靳20gpflftJ * / * li t r 1■* r I6V\nI)•1 ;“・ bI ar(4UbrM4Xh= 5X6=livft4. 2A ・+ uw 36. 2\6X f, =25. 2V剛功亨/>s - “5152. 04 Wu^h ♦ uur 4 “b “ ++ (—十 M)r.时RN*购协电点电说K 「L 方.A bII Jr — ||*»电"电》1»,"按4出KVT 方K152. (MW(WU3ii + 切一“ 0~1 0 (> 1 -,二>0 0 1 10 10 2・J 1A ・*电■析1(的功♦之10为 电 UH 功“*"4 =(4 + 4+16》W ,24W呦电M 住功平:「;;;;;;⑴.2>W = 24W图1・49侈叭旳和⑹中标出节点编号和电流参考方飢 财0")猗示电路:N 土 = 1A ・= 3X6S+ I2V030Ally=2V=2 X is -293(«2 0 d1 n40d (b)c + 3 I<! - 2A-1AB1-50 ® y'先定文电路中各支魔电踣mu 将中闾柿支路祀为一 z 点•利用3 "5 ♦ f —6 K 0I - 1A —I — 15 —— 14 A俗点处 1» — 3A侨以4 3 X 18 12 Z II - <54 4 36W 9OV1 17 I 汕件{电ft 中•代爭作用便13.6 ■ Wf 电于由淡冷转移判悴壳•"转棒中 衣3•⑸的化林点求懺电催的电*堆事少?S 毎电了帯价肌他•4 转移的总电荷»Q rx N - 1.6OX 10 '• X 15.6X 10** - 2. 496(' W 昱型。
李瀚荪《电路分析基础》(第4版)课后习题详解-第一章至第四章【圣才出品】
第2部分课后习题详解说明:本部分对李瀚荪编写的《电路分析基础》(第4版)教材每一章的课后习题进行了详细的分析和解答,并对个别知识点进行了扩展。
课后习题答案经过多次修改,质量上乘,非常标准,特别适合应试作答和临考冲刺。
第1章集总参数电路中电压、电流的约束关系§1-2电路变量电流、电压及功率1-1接在图1-1所示电路中电流表A的读数随时间变化的情况如图中所示。
试确定t =1s、2s及3s时的电流i。
图1-1解:因图中以箭头所示电流i的参考方向是从电流表负端到正端,所以t=1s,i=-1At=2s,i=0At=3s,i=1A1-2设在图1-2所示元件中,正电荷以5C/s的速率由a流向b。
(1)如电流的参考方向假定为由a至b,求电流。
(2)如电流的参考方向假定为由b至a,求电流。
(3)如流动的电荷为负电荷,(1)、(2)答案有何改变?图1-2解:(1)根据电流的定义,5C/s=5A,实际流动方向为a→b,若参考方向假定为a→b,两者吻合,该电流应记为i=5A(2)若参考方向假定为b→a,而电流实际流向为a→b,两者不吻合,该电流应记为i=-5A(3)以上均系指正电荷而言,若流动的是负电荷,则(1)、(2)的答案均须改变符号。
1-3各元件的情况如图1-3所示。
(1)若元件A吸收功率10W,求(2)若元件B吸收功率10W,求(3)若元件C吸收功率-10W,求(4)试求元件D吸收的功率;(5)若元件E提供的功率为10W,求(6)若元件F提供的功率为-10W,求(7)若元件G提供的功率为10mW,求(8)试求元件H提供的功率。
图1-3解:元件A、C、E、G的u和i为关联参考方向,在取关联参考方向前提下,可以使用P=ui,功率为正表示这段电路吸收功率,功率为负表示该段电路提供功率。
而元件B、D、F、H的u和i为非关联参考方向,应注意在使用的公式中加负号,即使用P=-ui。
(该元件吸收功率为-20μw,即提供功率20μw);(该元件提供功率为4mW)。
李瀚荪《电路分析基础》(第4版)课后习题详解-第4章 分解方法及单口网络【圣才出品】
第4章 分解方法及单口网络§4-2 单口网络的电压电流关系4-1 求图4-1所示单口网络的VCR。
图4-1解:标出端口u和i,电压u可认为是外施电压源电压,i流出网络,指向外施电源正极。
用网孔法列出电路方程。
设网孔电流和i均为顺时针方向。
找出i和u的关系得u=-12.5i+11.25 (1)如i指向网络内部,则u=12.5i+11.25 (2)u、i的单位分别为V、A。
列网孔方程就是如此规定的。
4-2 试用外施电源法求图4-2所示含源单口网络的VCR,并绘出伏安特性曲线。
图4-2解:图中u可认为是外施电压源的电压。
根据图中所示i的参考方向,可列出u=(3 Ω)i+(6 Ω)(i+5 A)+20 V=(3 Ω+6 Ω)i+(6 Ω)(5 A)+20 V=(9 Ω)i+50 V伏安特性曲线是条直线。
i=0时u=50 V,即u轴截距为50;u=0时,即i轴截距为4-3 试求图4-3所示电路的VCR。
图4-3解:施加电压源u于a、b两端,由KVL和KCL,可得§4-3 单口网络的置换——置换定理4-4 在图4-4所示电路中已知N的VCR为5u=4i+5,试求电路中各支路电流。
图4-4解:分割出图4-4所示虚线框内电路,设外施电压为u,为求其VCR,可列出节点方程整理得VCRu=2-1.2i以之与N的VCR联立可解出i,即5(2-1.2i)=4i+5解得i=0.5 A,u=1.4 V以1.4 V电压源置换N,可简便地估计到N存在的影响,由此可得4-5 试设法利用置换定理求解图4-5所示电路中的电压何处划分为好?置换时用电压源还是电流源为好?图4-5图4-6解:试从图4-6的虚线处将电路划分成两部分,对网络有整理得15u=117-14i(1)对网络有 联立(1)、(2)两式解得i=3 A。
用3 A电流源置换较为方便,置换后利用分流关系,可得4-6 电路如图4-7(a)所示,网络N的VCR如图4-7(b)所示,求u和i,并求流过两线性电阻的电流。
李瀚荪《电路分析基础》(第4版)课后习题详解-第2章 网孔分析和节点分析【圣才出品】
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解:由图 2-15 可知,该电路有 3 个独立节点,计有 3 个节点电压
和 ,但
故得
解得
U1=2 V
2-15 若节点方程为
试绘出最简单的电路。 解:由方程可知电路有 3 个节点和 1 个参考点,先画互电阻,再考虑自电阻,最后添 上电流源,画得电路如图 2-16 所示。
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解得
未求解,对计算受控源功率无关。 受控源电压:
受控源功率: (24 V)(28 A)=672 W
由于功率是按电压、电流的关联参考方向计算的,答案为正值,表明吸收功率,即受 控源吸收的功率 672 W。
§2-2 互易定理
解得
u=2 V
2-12 电路如图 2-12 所示,试用节点分析求各支路电流。
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图 2-12 解:标出节点编号,列出节点方程 整理得 解得 求得 后,各电阻的电流即可用欧姆定律求得。例如 2-13 电路如图 2-13 所示,试用节点分析求
求该电路的一种可能的形式。 解:题中 的表达式是用克莱姆法则求解联立方程未知量的算式,其分母为联立方程 组的系数,分子行列式第一列即联立方程等式右端数值,由此可列出方程
可知该电路应有三个网孔,由方程互电阻项可确定网孔 1 和 3、网孔 2 和 3 之间有 1 Ω 电阻,网孔和 2 之间没有公共电阻,但由等式右端可判定网孔 1 和 2 之间有 1 V 电 压源,一种可能的电路如图 2-3 所示。
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李瀚荪编《电路分析基础》(第4版)第二章
§2-1 网孔分析法
网孔电流
若将电压源和电阻串联作为一条支路时,该电路共有6 条支路和4个节点。对①、②、③节点写出KCL方程。
i1 i3i1i4i30i4 0 i4 i1 i3
i1
i2i1i5i20i5
0i5
i1
i2
i2 i3i2i6i30i6 0 i6 i2 i3
电流i4、i5和i6是非独立电流,它们由独立电流i1、i2和i3 的线性组合确定。这种线性组合的关系,可以设想为电流i1、 i2和i3沿每个网孔边界闭合流动而形成,如图中箭头所示。 这种在网孔内闭合流动的电流,称为网孔电流。它是一组能
确定全部支路电流的独立电流变量。
§2-1 网孔分析法
思想: 以网孔电流为求解对象,列写KVL方程。
im1
R1 im2 R2
- US2+
im3
R3
R4im1 R4im2 U S U S 2 R4im1 (R1 R2 R4 )im2 R2im3 0 R2im2 (R2 R3 )im3 U S 2
iR2 im2 im3
含有电流源电路的网孔方程
本网孔中沿网孔电流方向所含电压源 电压升的代数和
§2-1 网孔分析法
网孔电流法的一般步骤:
(1) 选定m=b-(n-1)个网孔,确定其绕行方向; (2) 对m个网孔,以网孔电流为变量,列写
其KVL方程; (3) 求解上述方程,得到m个网孔电流; (4) 求各支路电流(用网孔电流表示); (5) 求解其它参数。
图2-2
+ 10V -
(R1 R3 )im1 R3im2 20
(续)例2-1
电路分析基础(第四版)课后答案第1章
示。 由KCL推广形式可知I1=0;由KVL对回路A列方程, 有
6I-5-5+4I=0
55 I 1A 46
自a点沿任何一条路径巡行至b点, 沿途各段电路电压之代数 和即是电压Uab。 Uab=6I-5+10I1+5-3=3 V
19
第1章 电路基本概念 1.7 求图示各电路中的电流I。 解 图(a)电路中, 由KVL, U=2I-2=6 V 所以
41
第1章 电路基本概念
题解1.12图
42
第1章 电路基本概念
由KCL推广可知I1=0, 应用KVL, 由回路Ⅰ求得电压
源
Us=(2+1+3)×2=12 V
由回路Ⅱ
6 I 1.2 A 5
所以节点a Va=2×1+5-6=1 V
43
第1章 电路基本概念 1.13 求图示各电路ab端的等效电阻Rab。
32
第1章 电路基本概念
1.10
求图示各电路中的电流I。
题解1.10图
33
第1章 电路基本概念
解 图(a):
I 100 2A [50 / /50 6 / /30] / /60 / /20 40
图(b): 在图示电路中设节点a及电流I1、I2、I3、I4的参 考方向,如题解1.10图(b)所示。 应用电阻串并联等效, 得 电流
图(b): 在图示电路中设电压U1的参考方向, 如题解1.8
图(b)所示。 应用电阻串并联等效及分压关系式, 得电压
(2 4) / /3 U1 9 6V (2 4) / /3 1
所以
4 2 U U1 6 4 V 24 3
27
第1章 电路基本概念 图(c): 在图示电路中设电流I1、 I2的参考方向, 如题解
李瀚荪《电路分析基础》(第4版)章节题库-第5章 电容元件与电感元件【圣才出品】
uC1(0+)=(2/3)×3 V=2 V,uC2(0+)=(1/3)×3 V=1 V。
3.如图 5-5 所示电路中,U1=200 V,U2=100 V,R1=25Ω,R2=15Ω,L=10 H,电路原来已经稳定,在 t=0 时合上开关 S,则开关闭合后的 iL 的表达式为______。
【答案】iL=(4-6.5e-2.5t)A
图 5-4 【答案】2;1 【解析】(1)在 t=0 时电路中的电容电压将发生有限跳变,用电荷守恒求电容电压的 初始值。(2)利用电容电压的分压关系求初始值。 解答一 换路瞬间电容电压发生跳变,根据电荷守恒可得
–C1uC1(0_)+C2uC2(0_)=–C1uC1*(0+)+C2uC2(0+) 根据 KVL 可得
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iL(0_)=0.2 A,uC(0_)=6 V。根据换路定律有 uC(0+)= uC(0_)=6
V,iC(0+)=iL(0_)=0.2 A。将电容用电压源替代,电感用电流源替代,得到 t=0+
时的等效电路如图 5-3 所示,可求得 iC(0+)=0,uL(0+)=2 V。
,注意 i1 和 i2 在 t=0 时都
代入已知数据得
(磁链守恒定律)
2i1(0+)=i2(0+) 再根据换路后的 KCL 可得
i1(0+)+i2(0+)=6 解得 i1(0+)=2 A,i2(0+)=4 A,u(0+)=3i2(0+)=12 V。 解答二
当电感电流在换路时产生有限跳变时,电感电压中应含有冲激成分,因此可忽略与电
图 5-1 A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】A 【解析】根据电容元件的电压―电流关系
=2V
李瀚荪《电路分析基础》(第4版)章节题库-第3章 叠加方法与网络函数【圣才出品】
解:(a)选网孔回路电流 流方程
图 3-19 如图 3-19(a)所示。由 KVL 列写网孔回路电
为
联立求解得
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第 3 章 叠加方法与网络函数
一、选择题 1.如图 3-1 所示电路中电压 U 为( )V。 A.3 B.-3 C.2 D.-2
【答-2 所示电路中,电压 U 等于( )V。
A.-4 B.-2 C.2 D.4
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图 3-12
解:当 US1 作用而 US2 用短路代替
时可知,U31=U1=9 V,U2=4 V。短路
电流
根据互易定理,当 US2 作用而 US1 用短路代替时,A、B 端口的短路电流为
此时 R,两端的电压
在 US1、US2 共同作用下的 U3,可根据叠加定理求得
图 3-2
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【答案】C
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【解析】1A 电流源单独作用时,
电压源单独作用时,
3.无源线性电阻电路 N 的两个端口端接如图 3-3 所示,则 US 应为( )V。 A.4 B.2 C.-2 D.-4
【答案】D 【解析】由互易定理可得
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图 3-16 5.试求如图 3-17 所示电路中的电流 I。
解:3A 电流源单独作用时,
图 3-17
10V 电压源单独作用时,
因此
6.如图 3-18 所示电路中,N 为线性无源电阻电路,当
时
又当 US=-5 V,IS=2 A 时,I=4.5 A;试求当 US=15 V,IS=5/2 A 时的 I。
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第1章电路的基本概念1
1.1电路模型1
1.1.1实际电路的组成与功能1
1.1.2电路模型2
思考题4
1.2电路变量4
1.2.1电流4
1.2.2电压5
1.2.3电功率8
思考题10
1.3欧姆定律11
1.3.1欧姆定律11
1.3.2电阻元件上消耗的功率与能量12
思考题13
1.4理想电源14
1.4.1理想电压源14
1.4.2理想电流源16
思考题18
1.5基尔霍夫定律18
1.5.1基尔霍夫电流定律(KCL)19
1.5.2基尔霍夫电压定律(KVL)21
思考题25
1.6电路等效26
1.6.1电路等效的一般概念26
1.6.2电阻的串联与并联等效27
1.6.3理想电源的串联与并联等效33
思考题36
1.7实际电源的模型及其互换等效36
1.7.1实际电源的模型36
1.7.2实际电压源、电流源模型互换等效37
思考题39
*1.8电阻Π、T电路互换等效40
1.8.1Π形电路等效变换为T形电路40
1.8.2T形电路等效变换为Π形电路42
思考题44
1.9受控源与含受控源电路的分析44
1.9.1受控源定义及其模型44
1.9.2含受控源电路的分析46
思考题48
1.10小结48
习题152第2章电阻电路分析57
2.1支路电流法57
2.1.1支路电流法58
2.1.2独立方程的列写59
思考题63
2.2网孔分析法63
2.2.1网孔电流63
2.2.2网孔电流法64
思考题69
2.3节点电位法69
2.3.1节点电位70
2.3.2节点电位法70
思考题76
2.4叠加定理、齐次定理和替代定理77 2.4.1叠加定理77
2.4.2齐次定理80
2.4.3替代定理81
思考题83
2.5等效电源定理84
2.5.1戴维宁定理84
2.5.2诺顿定理86
思考题92
2.6最大功率传输定理93
2.6.1最大功率传输问题93
2.6.2最大功率传输定理93
思考题97
2.7小结97
习题2100第3章动态电路时域分析104
3.1电感元件和电容元件104
3.1.1电感元件104
3.1.2电容元件107
3.1.3电感元件和电容元件的串并联等效110
思考题112
3.2动态电路方程及其解113
3.2.1动态电路方程113
3.2.2动态电路方程解114
思考题122
3.3一阶动态电路的零输入响应、零状态响应和全响应122 3.3.1一阶电路的零输入响应122
3.3.2一阶电路的零状态响应124
3.3.3一阶电路的全响应126
思考题130
3.4阶跃函数与阶跃响应130
3.4.1阶跃函数130
3.4.2阶跃响应132
思考题134
*3.5二阶电路的零输入响应134
3.5.1α>ω0(R2>4L/C),过阻尼情况136
3.5.2α=ω0(R2=4L/C),临界阻尼情况137
3.5.3α<ω0(R2
思考题139
3.6正弦激励下一阶电路的响应139
3.6.1正弦激励下一阶RC电路的全响应139
3.6.2一个重要结论141
思考题142
3.7小结142
习题3145第4章正弦稳态电路分析151
4.1正弦交流电的基本概念151
4.1.1正弦交流电的三要素151
4.1.2相位差154
4.1.3有效值155
思考题157
4.2正弦交流电的相量表示法157
4.2.1复数的两种表示形式及四则运算复习157
4.2.2相量代表正弦交流电158
思考题162
4.3基本元件VCR的相量形式和KCL、KVL的相量形式163 4.3.1R、L、C的电压、电流关系的相量形式163
4.3.2KCL、KVL的相量形式167
思考题169
4.4阻抗与导纳169
4.4.1阻抗与导纳的概念169
4.4.2阻抗和导纳的串联与并联等效171
4.4.3阻抗串联模型和并联模型的等效互换173
思考题179
4.5正弦稳态电路相量法分析179
4.5.1串、并、混联电路的分析179
4.5.2网孔、节点分析法用于正弦稳态电路的分析182
4.5.3等效电源定理用于正弦稳态电路的分析183
思考题186
4.6正弦稳态电路的功率186
4.6.1基本元件的功率和能量186
4.6.2一端口网络的功率191
4.6.3功率因数的提高196
思考题199
4.7正弦稳态电路中的功率传输199
4.7.1减小损耗和高效传输问题200
4.7.2最大功率传输问题200
思考题204
*4.8三相交流电路概述204
4.8.1三相电源204
4.8.2对称三相电路的计算207
4.8.3不对称三相电路的计算211
思考题213
4.9小结213
习题4216第5章互感与理想变压器221
5.1耦合电感元件221
5.1.1耦合电感的基本概念221
5.1.2耦合电感线圈上的电压、电流关系223
思考题228
5.2耦合电感的去耦等效228
5.2.1耦合电感的串联等效228
5.2.2耦合电感的T形等效229
思考题232
5.3含互感电路的相量法分析233
5.3.1含互感电路的方程法分析233
5.3.2含互感电路的等效法分析234
思考题239
5.4理想变压器240
5.4.1理想变压器的三个理想条件240
5.4.2理想变压器的主要性能241
思考题246
5.5实际变压器模型247
5.5.1空芯变压器247
5.5.2铁芯变压器250
思考题253
5.6小结253
习题5254第6章电路频率响应259
6.1网络函数与频率响应259
6.1.1网络函数259
6.1.2网络频率特性260
思考题261
6.2常用RC一阶电路的频率特性262
6.2.1RC一阶低通电路的频率特性262
6.2.2RC一阶高通电路的频率特性266
思考题268
6.3常用rLC串联谐振电路的频率特性268 6.3.1串联谐振269
6.3.2频率特性274
6.3.3通频带277
思考题279
6.4实用rLC并联谐振电路的频率特性280
6.4.1并联谐振280
6.4.2频率特性283
6.4.3通频带285
思考题289
6.5小结289
习题6290
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