李瀚荪《电路分析基础》(第4版)章节题库-第10章 频率响应 多频正弦稳态电路【圣才出品】
李瀚荪编电路分析基础第版
10-3 正弦稳态网络函数
例 接上题,
u1 (t) 10 2 cos(ωt 10 )V, R 1k, C 1μF g m 2mS
若:(1) =103rad/s ,(2) =104rad/s,试求输出电压u2(t)。
解:将R、C、gm代入上题得到旳转移电压比中,得
1 (RC)2
jC
Z ( j)
R
1 (RC)2
Z () arctan(RC)
10-3 正弦稳态网络函数
网络函数旳定义和分类
动态电路在频率为ω旳单一正弦鼓励 下,正弦稳态响应(输出)相量与鼓励 (输入)相量之比,称为正弦稳态旳网 络函数,记为H(jω),即
H ( j)
响应相量 激励相量
相量可觉得振幅或有效值相量,激励是独立电压 源或独立电流源,响应是感兴 Im U Um
Y i u
Y ( j)
Y
(
j
)
Y
(
)
频率 响应
幅频特征:决定了电压与电流(有效 值或幅值)旳比值关系
相频特征:决定了电压与电流旳相位关系
10-2 再论阻抗和导纳
阻抗与导纳
Z ( j) R() jX ()
R() :电阻分量
X () :电抗分量 0 0
输入阻抗函数包括了与指定正弦稳态响应有关旳全部信息。
10-2 再论阻抗和导纳
6rad/s,
Zab ( j6)
j2
360 j90 162 j172
3.1348.9
Z Um 3.13 Im
Z u i 48.9
u(t) 3.13cos(6t 45o 48.9o ) 3.13cos(6t 93.9o )V
李瀚荪编《电路分析基础》(第4版)第一章课件精品名师资料
§1-1电路及集总电路模型
实际器件 理想元件 符号 图形 反映特性
电阻器 电容器 电感器
电阻元件 R 电容元件 C 电感元件 L
消耗电能 贮存电场能 贮存磁场能
§1-1电路及集总电路模型
开关 灯泡
Ri
US
Rf
10BASE-T wall plate
电 池
导线
电路图 (电路模型) 电气图
实际电路
§1-1电路及集总电路模型
§1-1电路及集总电路模型
低频信号发生器的内部结构
§1-1电路及集总电路模型
电容器
电池 晶体管 电阻器 运算放大器
线圈
§1-1电路及集总电路模型
电路的基本组成 电路:电工设备构成的整体,它为电流的流通提供路径 电路组成:主要由电源、中间环节、负载构成 • 电源(source):提供能量或信号(电池、发电机 、信号发生器) • 负载(load):将电能转化为其它形式的能量, 或对信号进行处理(电阻、电容、晶体管) • 中间环节(intermediate):一般由导线、开 关等构成,将电源与负载接成通路(传输线)
电压 u(t) ;
电荷 q(t) 与 磁链 ψ(t) ;
功率 p(t) 与 能量 w(t) 。
常用:电流、电压、功率
电流 (current)
P6
电荷在导体中的定向移动形成电流。 定义:单位时间内通过导体横截面的电 量定义为电流强度,简称电流 i ( t ) ,大 小为: d q(t ) i(t ) dt
电路理论
包括电路分析和电路综合两方面内容
输入 输出
电路
电路分析:已知 电路综合:已知 已知 求解 求解 已知
显然,电路分析是电路综合的基础。
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。
电路分析基础李瀚荪
U1 U 0 U
U2 U 120 U3 U 120
波形图
相量图
u
.
u1 u2 u3
U3
120° 240° 360°
O
2
120° .
120°
U1
t
120°
.
U2
39
三个正弦交流电动势满足以下特征
最大值相等
结论:二端口网络的功率
1.平均功率 P UI cos
2.无功功率 Q UI sin
P I2 eZ I2R U2 eY U2G
Q I2ImZ I2X
U2ImY U2B
3.视在功率 S UI
S P2 Q2
4.功率因数 P cos
S
5.平均功率(无源二端网络)
也等于网络中各电阻消耗的平均功率总和
2. 在输电方面:三相系统输电用三根(或四根线), 而单相系统要六根,三相输电可节省有色金属 25% 。
3. 在配电方面:相同容量的三相变压器的体积比单 相变压器的体积小得多。
4. 在用电方面:三相电动机比单相电动机运行平稳。
36
一、三相电源
1. 三相电压的产生
V2 +
W1
U1
定子
S
W2
+
_
转子
+
I IC
IL
U
R C
L
_
解法一:
U 1000V I 12.6518.5A IL 20 53.1A IC 2090A
P UI cos Z 100 12.65 cos(18.5) 1200W
解法二:
《电路理论》李瀚荪 第4版 第十章(频率响应 多频正弦稳态电路 )..
(2) 谐振现象
10-22
内因与外因的碰撞!若外施正弦激励的频率与电路 的谐振频率一致,电路将做出强烈反应——谐振现象。 例题
u S 10 2 cos( 2000t ) V,求
2Ω
a 10uF
i、 u C、 u L 。
uc
+
us
uL
-
-
i
+
+
25mH
b
解
作出 2000 rad/s 的相量模型
p (i1 i 2 ) 2 R i1 R i 2 R 2i1i 2 R
2 2
us1
+
∴瞬时功率 p p1 p 2 如果p为周期函数,周期为T,则一周期平均功率
1 P T
-
-
us2
T
0
2R T pdt P1 P2 i1i2 dt 0 T
若
T
0
i1i 2 dt 0
(10-14)
(2)策动点函数— 响应、激励在同一端口
10-5
输入阻抗、导纳,即策动点函数—响应、激励在同一端口。 例题 求图所示RC并联电路的输入阻抗函数 Z(j ω ) 。
+
u
解
R
R
c
-
R
jωc
1
1 R R j C Z ( j ) arctan( RC ) Z ( j ) ( ) 2 1 1 jRC 1 (RC ) R j C
(3)转移函数— 响应、激励不在同一端口 例题
+
10-8
求图所示电路的转移函数
解
+
U U 2 1
《电路分析基础》(第4版)电子教案 序言(电路分析基础)
序言
第一篇 总论和电阻电路的分析
第二篇 动态电路的时域分析 第三篇 动态电路的相量分析法
和s域分析法
序言
1
电路分析基础
后续课程
信号与系统 电子电路
(3) 主要教学参考书
4
简明电路分析基础
李瀚荪 2002年 高等教育出版社
电路分析基础(第4版)
李
(a) 注意分清电路分析中的内因和外因
“内因是变化的根据,外因是变化的条件”。 对电路来说,内因只有电阻电路和动态电路之分; 外因却是多种多样。电路分析方法因内因而不同。
电路分析基础
电子教案
李瀚荪 吴雪 吴霞
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
2009年
致教师
1.本教案仅供参考。
2.如直接用于课堂讲授,必须结合板书。本教案 除个别部分(如教案§1.1)文字较多外,大部分均力求 简化,教师在口头上或板书上均有充分发挥的余地。 上课的魅力在于教师的精辟讲解和学生亲耳聆听的即 时感。电子教案只是辅助工具。没有最好的、标准的, 只有较合适的讲授模式,这一模式就来自您自己的实 践。
变换
动态电路的时域模型 变 换为
①1 相量模型 →适用于正弦稳态分析
②2 s域模型 →适用于线性动态电路的一般分析
模型变换的数学理论基础: 1 欧拉恒等式 2 拉普拉斯变换
类比 1 、2 两种模型均与电阻模型作类比,从而
得以充分利用熟知的电阻电路分析方法。这 是一种手段,较简便地得到客观存在的动态 电路时域响应。
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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台
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
电路分析基础(四版)课后答案
I1 3 / /6 12 / /6 1 3A
再应用电阻并联分流公式, 得
I2
6 3
6
I1
2 3
3
2A
24
第1章 电路基本概念
I3
6 12
6
I1
13 3
1A
对节点a应用KCL, I=I2-I3=2-1=1 A
解答 题解1.7(c)图所示电路时, 不要设很多支路电流 建立很多的KCL、 KVL方程组, 然后联立求解。 这样求解 的思路能求解正确, 但费时费力, 不如应用串并联等效求 解简便。
所以
I 6 2 4A 2
20
第1章 电路基本概念
题解1.7图
21
第1章 电路基本概念 图(b)电路中, 设电流I1节点a及回路A, 如题解1.7图
(b)所示。 对节点a列写KCL方程, I1=1+I
对回路A列写KVL方程, -1+1×I+1×(I+1)=0
I=0
22
第1章 电路基本概念 当然, 本问亦可先将1 Ω电阻与1 V电压源的串联互换等
24
24 10 A
[8 / /8 2] / /[4 / /4 2] 2.4
再应用电阻并联分流公式, 得电流
因I与Us参考方向非关联, 所以电压源Us Ps=UsI=15×3=45 W
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
电路中电压电流的约束关系
橡皮筋特性
27
二、基尔霍夫定律 1. 基尔霍夫电流定律 KCL(Kirchhoff s Current Law) 陈述 : 对于任一集总电路中的任一节点,在任一 时刻流出(或流入)该节点所有支路电流的 代数和等于零。 K KCL: 节点电流为零 ik t 0 k 1 例 i1 流出为正:i1 i2 + i3 i4 = 0 i2 i4 流入为正: i1 + i2 i3 + i4 = i3 0 28
答: A 电压、电流参考方向非关联;
B 电压、电流参考方向关联。
-
注 意
(1) 电路中标出的电压、电流的方向都是参考方向。 (2) 如果电路中给定了参考方向,就按给定的参考方向求 解,否则必须自己选定参考方向,在电路中标出,在 计算过程中不得任意改变。 (3)参考方向不同时,其表达式相差一负号,但实际 方向不变。
44?第一章集总电路中电压电流的约束关系?第二章运用独立电流电压变量的分析方法?第四章分解方法及单口网络?第六章电容元件和电感元件?第七章一阶电路?第八章二阶电路?第十章正弦稳态功率和能量三相电路?第九章阻抗与导纳?第三章叠加方法与网络函数?第十一章电路的频率响应?第十二章耦合电感和理想变压器?第五章双口网络5512111113118129实际电路功能信息的传递与处理
三、功率 P(对二端网络而言)
1. 定义:电路中的某一段在单位时间内所吸收或产生 的能量 dw p( t ) dt 2. 计算式:
+ u
i
dw dw dq P( t ) u(t ) i(t ) dt dq dt
21
i 注意: ① 在 u 、i 为关联参考方向下 P(t)= u t t 若 u 、i 为非关联参考方向, P(t)= -u t t i
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)。
2023大学_电路分析基础第四版下册(李瀚荪著)课后答案下载
2023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。
电路分析基础李瀚荪
对称阵,且 互电阻为负
(3) 求解回路电流方程,得 Ia , Ib , Ic (4) 求各支路电流: I1=Ia , I2=Ib-Ia , I3=Ic-Ib , I4=-Ic
(5) 校核 选一新回路 U =?=E
R3
_ Ui
I3 +
R4
+ US1
_
R1
IS R2 _
I1 US2
+
R5 I2
例2 用回路法求含有受控电压源电路的各支路电流。
其中
Rl1i…l1+Rl2il1+ …+Rll ill=uSll
Rkk: 自电阻(为正) ,k =1 , 2 , , l + : 流过互阻两个回路电流方向相同
Rjk: 互电阻 - : 流过互阻两个回路电流方向相反 0 : 无关
网孔电流法:对平面电路,若以网孔为独立回路,此 时回路电流也称为网孔电流,对应的分 析方法称为网孔电流法。
R3
un2 2
R1
i2
i5
iS2
R2 i4 R4
R5
0
un1 uS1 un2
R1
R2
un1 un2
R3
un1 un2
R3
un1 un2
R4
un1 un2
R4
un2 R5
iS3
iS2 iS3
整理,并记Gk=1/Rk,得
(G1+G2+G3+G4)un1-(G3+G4) un2 = G1 uS1 -iS2+iS3
课后思考
例1
+ 2 10V
– 2
I 3 8
4
求电流 I
解 利用互易定理
李瀚荪《电路分析基础》(第4版)章节题库-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一、选择题1.如图4-1所示电路,根据置换定理,一端口电路N可用支路()替代。
图4-1【答案】C【解析】应先求出端口1-1'的电压。
2.如图4-2所示电路中,N0为无源线性电阻电路。
当U S=8V,I S=2A时,开路电压U ab=0;当U S=8V,I S=0A时,开路电压U ab=6V和短路电流I ab=6V。
当=0V,I S=2A,且a、b间外接电阻9 时,电流I ab为()AUSA.-2/3B.2/3C.0.6D.-0.6图4-2【答案】D【解析】由叠加定理可设开路电压,由题设条件得解得α=3/4,β=-3。
由题设条件得端口戴维南等效电阻为当时a、b间开路电压,则a、b间外接电阻9Ω时,电流I ab为3.如图4-3所示电路中a、b端的诺顿等效电路是()。
图4-3【答案】C【解析】如图4-3所示,有方程解得再者当如图4-3所示电路a、b间短路时的短路电流为从而4.如图4-4所示一端口电路的电压-电流关系为()。
图4-4A.U=25+IB.U=25-IC.U=-25-ID.U=-25+I【答案】A【解析】可将戴维南支路等效为诺顿支路,和5 A电流源合并后即可求得电压-电流关系为二、填空题1.如图4-5所示电路中,电阻R L调至阻值4Ω时获得最大功率6.25 W,则U S=______V。
图4-5【答案】9V【解析】对如图4-5所示电路,通过电源转移以及电源支路等效变换,可得如图4-6所示电路。
由R L =4Ω时获得最大功率6.25W ,可求得回路电流I =1.25A 。
根据如图4-6所示电路可列写KVL 方程,并求得U S =9V 。
图4-62.如图4-7所示电路的戴维南等效电路参数U oc =______V ,R 0=______Ω。
图4-7【答案】9;63.如图4-8所示电路可用诺顿定理求电流I ,对应的诺顿等效电路参数I oc =______A , R 0=______Ω,求得电流I =______A 。
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第10章 频率响应 多频正弦稳态电路
一、选择题
1.RLC 串联谐振电路中,R =4 n ,L =4 H ,C =1 F ,则该电路的通频带BIV =( )。
A .1/4
B .1/2
C .4
D .
2【答案】B
2.如图10-1所示电路在下列各频率中会发生串联谐振的是(
)。
图10-1
【答案】D
3.如图10-2所示电路发生谐振时
图10-2
A.25
B.12.25
C.5
D.10
【答案】D
【解析】如图10-2所示电路的输入阻抗为
如图10-2所示电路发生谐振,则输入阻抗为电阻,即
可得,解之有或
4.(多选)品质因数Q=1的RLC并联电路接于正弦电流源上,改变电源频率使电路发生谐振,此时电路中将出现()现象。
(多项选择题)
A.电源的电压与电流同相
B.电路中导纳达最大值
C.
D.I C和I L和达最大值
E.
【答案】AC
二、填空题
1.RLC串联谐振电路中,已知R=1 Q,L=1 H,C=0.25 F,则该电路的品质因数Q=______。
【答案】2
2.如图10-3所示电路中.谐振频率=______0
图10-3
【答案】
3.如图10-4所示电路中,,当电路发生谐振时,电容c中电流的振幅应为______A。
图10-4
【答案】10 A
三、计算题
1.如图10-5所示电路能否发生谐振?若能,则谐振频率是多少?
解:根据题中所示电路,易知:
,,C C 2=+&&&I I I C 13
=&&I I C j j j j3ωωωω=+=+&&&&&I I U LI LI C C 所以有: 1j j 3==-&&U Z ωL I ωc
所以图示电路能够发生谐振。
令,则可求得谐振频率为:103L
C ωω-=0ω=2.如图10-6所示电路中,已知电源电压及电路条件如下:
,R =2Ω,V 1、V 2表的读数均为
40V ,求A 、V 表的读数及电路的品
S ()V u t t ω=质因数Q 。
解:发生串联谐振。
V 的读数U V =U S =10V ,A 的读数,品质因数=S A 105A 2U I R =
==0V1V2L U Q R U ω==。
40410=3.如图10-7所示电路,求:(1)电路的传输函数;(2)求出电路的截止2u 1
=U
H U &
&频率;(3)画出传输函数的幅频特性曲线;(4)指出该电路是何种滤波电路?
图10-5
图10-6
台
图10-7解:(1)分析题中电路可知是由电感L 和电阻R 组成的串联电路,根据分压原理可得:
21j R U R L
ω=+&&所以:,211j 1j U R U
R L L R ω
ω==++&&2111j(/)U U R L ω===+(
2)截止频率为:c 1ωω=⇒=R L R L
(3)幅频特性曲线如图10-8所示。
(4)由幅频特性曲线可知该电路为低通滤波器。
图10-8
4.电路如图10-9所示,,,
33S ()(46cos102cos 210)V u t t t =++⨯125R R ==Ω,,,求输出电压。
11H L =21mH 3
L =11μF C =0()u t 解:(1)当4V 电压单独作用时:0(0)0
U =(2)当电压单独作用时,与形成的导纳,有:
36cos10V t 1L 1C 313111j j j 10j 010
Y C L ωω-=-=⨯-=形成并联谐振,相当于开路,所以:V 301(1)6cos102
u t
=
⨯(3)当单独作用时,由、和形成总的电抗,有:32cos 210V t ⨯1L 1C 2L 图10-9
11211j j j2000(j500)2000j j j 01j2000j5003j L C Z L j L C ωωωωω-=+=+=-+形成串联谐振,电路短路,则:0(2)0
U =所以,三个分量叠加得: 30()3cos10V
u t t =5.如图10-10所示电路工作于非正弦稳态,已知,
S ()12cos V u t t =。
(1)求图示含两种不同频率正弦电源的单口网络向负载传输最大功率的S ()8cos 2A i t t =条件,即求负载阻抗之值;(2)欲使负载电阻获得最大功率,图L L (j 1)(j2)Z Z 、L 2R =Ω示LC 匹配网络,试求使负载电阻获得最大平均功率时电感L 和电容C 的数值;(3)
L R 求负载电阻获得的最大平均功率。
L R 解:(1),,0(j )1j R Z R C ωω=+12(j 1)(1j 1)1j 1Z ==-Ω+22(j 1)(0.4j0.8)1j2
Z ==-Ω+,L (j 1)(1j 1)Z =+ΩL (j2)(0.4j0.8)Z =+Ω
(2)、(3),LC (j 1)(1j 1)(1j 1)j2Z =+--=ΩLC (j2)(0.4j0.8)(0.4j0.8)j 1.6Z =+--=Ω
24H 120.25F
1.614L L LC L C LC ⎧=⎪=⎧⎪-⇒⎨⎨=-⎩⎪=⎪-⎩
max 1max 2max 91625W
P P P =+=+=
6.如图10-11所示电路工作于非正弦稳态。
已知V ,
S ()u t t =A 。
(1
)求负载电阻中的电流;(2)试说明负载电阻获得的平S ()2=i t t
L R ()i t L R 均功率是含源单口网络输出的最大平均功率。
图10-10。