电路理论基础第三版第二章答案 陈希有
《电路理论基础》(第三版陈希有)习题答案
(1)答案2.1解：本题练习分流、分压公式。
设电压、电流参考方向如图所示 (a)由分流公式得:I解得R = 75 门(b)由分压公式得：u =3厶 20 +R 3解得答案2.2解：电路等效如图(b)所示。
图中等效电阻(1+3)汉 5 20R =(1 3)k 「」〃5kk = k'.11+3+5 9 由分流公式得：R l 2 =20mA2mAR+20kO电压U =20k 「l 2 =40V 再对图(a)使用分压公式得:3U 1= U =30V1+3答案2.3解：设R 2与5k 「的并联等效电阻为R, 5k 1 13R 2 5k 11(a)20k'. 1由已知条件得如下联立方程:(1)= 0.05 ⑵由方程(2)、(3)解得R =38k0 R 3 = 2kC再将F 3代入(1)式得答案2.4解：由并联电路分流公式，得I 20mA 88mA(12 8)'1 6Q l 2 =20mA 12mA(4 6)'1由节点①的KCL 得I = h -12 = 8mA -12mA - -4mAR =(140+100)0 =2400270(20° 16°)120,360门IL(200 160) 120由并联电路分流公式得I 1 =10A& 6AR R 2U 2-U iR eqR 3R'R3答案2.5120门 图中题2.510A I 2» ---I 1R(b)12 = 10 —■ 11 = 4A x再由图(a)得I 3 I 21201A 360 +120由KVL 得，U 二U 3 U =2001 3-10011 —400V答案2.6解：(a )设R 和r 为1级，贝U 图题2.6(a)为2级再加R x 。
将2-2端R x 用始 端1-「R x 替代，则变为4级再加R x ，如此替代下去，则变为无穷级。
从始端1-1 看等效电阻为R x ,从3-3端看为：：-1级，也为则图(a)等效为图(a-1) o解得R x =(R _ - R 2 4Rr)/2因为电阻为正值，所以应保留正的等效电阻， 即R x =(R 、R 2 4Rr)/2(1)(b )图(b)为无限长链形电路，所以从11'和22'向右看进去的等效电阻均为 R x ，故计算R x 的等效电路如图(b-1)所示。
电路理论基础(陈希有)习题解答10-14
uC (0 ) uC (0 ) 24V iL (0 ) iL (0 ) 2A
由 KVL 得开关电压：
6
6 3
Ri
u(0 ) uC (0 ) 8 iL (0 ) (24 8 2)V 8V
(b)
答案 10.3 解： t 0 时电容处于开路， i 0 ，受控源源电压 4i 0 ，所以 等 效 电 阻
由换路定律得：
t0
4 4
时 电 感 处 于 短 路 ， 故
Ri
(b)
8
3 i L (0 ) 9A 3A ，由换路定律得： 63 iL (0 ) iL (0 ) 3A
求等效电阻的电路如图(b)所示。 ，
等效电阻
Ri (4 // 4) // 8 1.6
时间常数
求稳态值的电路如图(b)所示。 i ( ) 2 2 10V 3 3 4 Ri iL ( ) 4 2 2
(b) (c)
(b)
Ri (
时间常数
6 3 3 1.5 )k 3k 6 3 3 1.5
3 6 3
答案 10.13
解：当 t 0 ， r 列 KVL 方程得：
-1-
答案 10.1
解： t
0 时，电容处于开路，故 uC (0 ) 10mA 2k 20V
t 0 时，求等效电阻的电路如图(b)所示。
i 6 3 4i
iL (t ) iL (0 )e t / 3e 2t A (t 0)
电感电压
由换路定律得：
u1 (t ) L
由换路定律得
L / Ri 0.5s
由三要素公式得： 解 得 A 答案 10.9 解：当 t 原始值
《电路理论基础》(第三版陈希有)习题答案第十章
i答案10.1解：t ：：： 0时，电容处于开路，故u C (0 _) = 10mA 2k 「- 20V 由换路定律得：u C (0 .) +(0”20V换路后一瞬间，两电阻为串联，总电压为 u C (0 )。
所以再由节点①的KCL 方程得:i C (0 ) =10mA -i 1(0 .)二(10-5)mA =5mA答案10.2解：t ：：：0时电容处于开路，电感处于短路，3门电阻与61电阻相并联，所以45V6i(0J3A ，L(0Ji(0」= 2A(5+8 + 6 3)0 6+36+3u C (0J =8 i(0J = 24V 由换路定律得：U C (0 ) 7C (0J =24V ，匚(0.) “L (0_)=2A由KVL 得开关电压：u(0 ) --U c (0 ) 8 匚(0 .)=(-24 8 2)V 8V答案10.3解：t ：：： 0时电容处于开路，i =0 ,受控源源电压4i =0 ,所以U C (0 J =U C (0」=U 1(0」61.5V = 0.6V(9 6尸等效电阻i i (0 )=%(0 .) (2 2)k 」=5mA(b)所示。
R 段「4i (6 3)i容i时间常数二 R C 二 0 ・1st 0后电路为零输入响应，故电容电压为：u C (t)二 u C (0 ,)e~ =0.6e A0°V6“电阻电压为：“⑴工―6门 i 6门 ^C-dUc ^0.72e 10t V (t 0)dt答案10.43解：t ：：：0时电感处于短路，故L(0J= 39A=3A ，由换路定律得:6 + 3i L (0^i L (0J=3A求等效电阻的电路如图(b)所示。
等效电阻R 「6 •色卫=8」，时间常数.二L/R =0.5s6+3t 0后电路为零输入响应，故电感电流为i L (t) =i L (0 .)e^^ =3e 2t A (t _o ) 电感电压._2tu ,(t)二 L 匕二-24e V (t .0)dt31电阻电流为U 36C 汽L +U 1小2八i 3 2e A33「3「31电阻消耗的能量为：W3°= f 30i ；dt = f12/dt =12[-0.25ed=3W答案10.5解：由换路定律得i L (0.) “L (0」=0，达到稳态时电感处于短路，故LG) =20/4=5A求等效电阻的电路如图(b)所示。
《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题答案第八章
答案8.1解：)/1()(T t A t f -= T t <<0⎰⎰-==T T dt T t A T dt t f T A 000)/1(1)(1A T t t T A T5.0]2[02=-=⎰-=Tk dtt k T t A T a 0)cos()/1(2ω0)sin(2)]sin()/1(2[020=+⨯-=⎰T T dt t k T k A t k Tk T t A ωωωω ⎰-=Tk dtt k T t A T b 0)sin()/1(2ωπωωωωωk A kT A dt t k T k A t k Tk T t A T T==-⨯--=⎰2)cos(2)]cos()/1(2[020 所以∑∞=+=1sin 5.0)(k t k k AA t f ωπ频谱图如图(b)所示。
.0答案8.2解：电流i 的有效值57.1)2/13.0()2/67.0()2/57.1(12222≈+++=I A只有基波电流与正弦电压形成平均功率，故二端电路输入的平均功率为：95.73)]90(90cos[257.122.94=︒--︒-⨯=P W 注释：非正弦周期量分解成傅里叶级数后，其有效值等于直流分量和不同频率交流分量有效值平方和的平方根。
答案8.3解：对基波︒∠=0100m(1)U V , A 010m(1)︒∠=I 由Ω==-+=10)1(j )1(m )1(m )1(I U C L R Z ωω求得Ω=10R , 01=-CL ωω (1)对三次谐波︒-∠=3050m(3)U V , A 755.1im(3)ψ-∠=I又由Ω+︒-∠==-+=)30(5.28)313(j m(3)m(3))3(i I U C L R Z ψωω (2)所以2225.28)313(=-+CL R ωω (3)将式(1)代入式(3)， 解得mH 9.31=L将mH 9.31=L 代入式（ 1 ），求得F 3.318μ=C再将C L R 、、值代入式(2)，有Ω︒-∠=Ω+=3028.5j26.7)10(i )3(ψZ 解得︒=45.99i ψ答案8.4解: (1) 电压有效值：V 01.80)225()250()2100(222=++=U电流有效值58.74mA )210()220()280(222=++=I (2) 平均功率 kW 42.345cos 210250cos 22050)45cos(280100=︒⨯+︒⨯+︒-⨯=PΩ︒∠=︒∠︒∠=Ω=︒∠︒∠=Ω︒-∠=︒∠︒-∠=k 455.2mA010V 4525k 5.2mA 020V 050k 4525.1mA 080V45100)3()3()2()1(Z Z Z 注释：非正弦周期量分解成傅里叶级数后，某端口的平均功率等于直流分量和不同频率交流分量单独作用产生的平均功率之和。
电路理论基础(哈尔滨工业大学陈希有第3版) 第1章-第5章
a 电位： 任选一点p作为电位参考点，电路中某点与参考点之间的电压称为该点的电 位，用 表示。有了电位的概念，两点之间的电压便等于这两点的电位之差。
uab Ec dl
a A
(a)
a A
(b)
u ab
u ba
A
(c)
a uA
b
b
b
电压参考方向的表示法
一个元件上的电压和电流的参考方向取成相同的，并称为关联参考方向。
2 基尔霍夫电流定律
基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current Law，简称KCL)表述为：在集中 参数电路中，任一时刻流出(或流入)任一节点的支路电流代数和等于零， 即
i
k
0
( ik 表示第 k 条支路电流)
规定： ik 参考方向为流出节点时， ik 前面 取“＋”号; 流入节点时， ik 前面取“－”号。
i1
A
i2
1、在集中参数电路中，任一时刻流出(或流入) 任一闭合边界 S 的支路电流代数和等于零。
KCL的其它表述
2、任一时刻，流出任一节点(或闭合边界)电 流的代数和等于流入该节点电流的代数和。
根据右图，列写KCL方程 1）基本表述方 式——对节点
3 i3
④
S
4 i4 i6 7 i7 ③
节点① ：
① u1 1
u
电压降
＝ u电压升
6 ③ u6 l1 5 u5 l2 7 u7 ⑤ 基尔霍夫电压定律示例
u2
l3 ②
2
说明：平面电路网孔上的KVL方程是一组独立方程。设电路有b个支路n个节 点，可以证明：平面电路的网孔数即独立KVL方程的个数等于b-(n-1)。当然 取网孔列方程只是获得独立KVL方程的充分条件，而不是必要条件。
《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题答案第四章
答案4.1解：将非线性电阻左侧电路用戴维南定理进行等效化简，如图(b)所示。
1(b)列KVL 方程11V I U Ω⨯+= (1) 将非线性电阻特性2(1S )I U =⨯代入方程(1)，得210U U +-= 解得0.618V U '=， 1.618V U ''=-（舍去） 2(1S )0.382A I U '=⨯=答案4.2解：将非线性电阻之外的电路等效化简，得图(b)所示电路。
1Ω(b)列KVL 方程1180I U Ω⨯+-= (1) 将I I U 22+=代入方程(1)，得23180I I +-=解得：3A, 6A I I '''==-22()215V ()224VU I I U I I '''=+=''''''=+=答案4.3解：由非线性电阻的电压电流关系特性1I =2I = 得211100U I = ，222400U I = （1） 对回路列KVL 方程125V U U += （2） 将式（1）代入式（2）22121004005I I +=由非线性电阻串联可知 12I I =即215005I =解得10.1A I '= ，10.1A I ''=-（舍去） 即10.1A I =2111001V U I ==答案4.4解：对节点①、②列节点电压方程，其中非线性电阻电流设为未知量：121221112()n n s G G U G U GU I I +-=-- (1)21232S 2()n n G U G G U I I -++=+ (2)为消去12I I 、，须列补充方程11111222212S2()()(3)()()(4)n n n I f U f U I f U f U U U ==⎧⎨==--⎩将式(3)代入式(1)、(2)，整理后得1212211212S11S121232212S2S ()()()()()n n n n n n n n n G G U G U f U f U U U G U G U G G U f U U U I +-++--=⎧⎨-++---=⎩答案4.5解：设回路电流方向如图所示。
电路理论基础课后习题答案 陈希有主编 第十到十四章
答案10.1解：0<t时，电容处于开路，故V 20k 2m A 10)0(=Ω⨯=-C u由换路定律得：V 20)0()0(==-+C C u u换路后一瞬间，两电阻为串联，总电压为)0(+C u 。
所以m A 5k )22()0()0(1=Ω+=++C u i再由节点①的KCL 方程得：m A5m A )510()0(m A 10)0(1=-=-=++i i C答案10.2解：0<t时电容处于开路，电感处于短路，Ω3电阻与Ω6电阻相并联，所以A3)363685(V45)0(=Ω+⨯++=-i，A 2)0(366)0(=⨯+=--i i LV 24)0(8)0(=⨯=--i u C由换路定律得：V24)0()0(==-+C C u u ，A 2)0()0(==-+L L i i由KVL 得开关电压：V8V )2824()0(8)0()0(-=⨯+-=⨯+-=+++L C i u u答案10.3解：0<t 时电容处于开路，0=i ，受控源源电压04=i ，所以V 6.0V 5.1)69(6)0()0()0(1=⨯Ω+Ω===--+u u u C C>t 时，求等效电阻的电路如图(b)所示。
等效电阻Ω=++-==5)36(4i ii i i u R 时间常数s 1.0i ==C R τ0>t 后电路为零输入响应，故电容电压为：V e 6.0e )0()(10/t t C C u t u --+==τΩ6电阻电压为：V e 72.0)d d (66)(101t Ctu Ci t u -=-⨯Ω-=⨯Ω-=)0(>t答案10.4 解：<t 时电感处于短路，故A 3A 9363)0(=⨯+=-L i ，由换路定律得： A 3)0()0(==-+L L i i求等效电阻的电路如图(b)所示。
(b)等效电阻Ω=+⨯+=836366i R ，时间常数s 5.0/i ==R L τ 0>t 后电路为零输入响应，故电感电流为 A e 3e )0()(2/t t L L i t i --+==τ)0(≥t电感电压V e 24d d )(21t Lti Lt u --==)0(>t Ω3电阻电流为A e 23632133t L u i u i --=Ω+⨯Ω=Ω=Ω3电阻消耗的能量为：W3]e 25.0[1212304040233=-==Ω=∞-∞-∞Ω⎰⎰t t dt e dt i W答案10.5解：由换路定律得0)0()0(==-+L L i i ，达到稳态时电感处于短路，故A 54/20)(==∞L i求等效电阻的电路如图(b)所示。
《电路理论基础》(第三版--陈希有)习题答案第十章Word版
答案10.1解：0<t 时，电容处于开路，故V 20k 2m A 10)0(=Ω⨯=-C u由换路定律得：V 20)0()0(==-+C C u u换路后一瞬间，两电阻为串联，总电压为)0(+C u 。
所以m A 5k )22()0()0(1=Ω+=++C u i再由节点①的KCL 方程得：m A 5m A )510()0(m A 10)0(1=-=-=++i i C答案10.2解：0<t 时电容处于开路，电感处于短路，Ω3电阻与Ω6电阻相并联，所以A 3)363685(V45)0(=Ω+⨯++=-i ，A 2)0(366)0(=⨯+=--i i L V 24)0(8)0(=⨯=--i u C 由换路定律得：V 24)0()0(==-+C C u u ，A 2)0()0(==-+L L i i 由KVL 得开关电压：V 8V )2824()0(8)0()0(-=⨯+-=⨯+-=+++L C i u u答案10.3解：0<t 时电容处于开路，0=i ，受控源源电压04=i ，所以V 6.0V 5.1)69(6)0()0()0(1=⨯Ω+Ω===--+u u u C C0>t 时，求等效电阻的电路如图(b)所示。
等效电阻Ω=++-==5)36(4i ii i i u R时间常数s 1.0i ==C R τ0>t 后电路为零输入响应，故电容电压为：V e 6.0e )0()(10/t t C C u t u --+==τΩ6电阻电压为：V e 72.0)d d (66)(101t Ctu Ci t u -=-⨯Ω-=⨯Ω-=)0(>t答案10.4解：0<t 时电感处于短路，故A 3A 9363)0(=⨯+=-L i ，由换路定律得： A 3)0()0(==-+L L i i求等效电阻的电路如图(b)所示。
(b)等效电阻Ω=+⨯+=836366i R ，时间常数s 5.0/i ==R L τ 0>t 后电路为零输入响应，故电感电流为A e 3e )0()(2/t t L L i t i --+==τ)0(≥t电感电压V e 24d d )(21t L tiL t u --==)0(>tΩ3电阻电流为 A e 23632133t L u i u i --=Ω+⨯Ω=Ω=Ω3电阻消耗的能量为：W 3]e 25.0[1212304040233=-==Ω=∞-∞-∞Ω⎰⎰t t dt e dt i W答案10.5解：由换路定律得0)0()0(==-+L L i i ，达到稳态时电感处于短路，故A 54/20)(==∞L i求等效电阻的电路如图(b)所示。
电路理论基础(哈尔滨工业大学陈希有第3版)13共44页文档
5 3
6 ② 1
两个子图
③
①
4
3
2
6
②
(a)
③①
4
③
6
②
(b)
有向图：图中的所有支路都指定了方向，则称为有向图；反之为无向图
回 路： 从图中某一节点出发，经过若干支路和节点(均只许经过一次)又 回到出发节点所形成的闭合路径称为回路。 割 集： 连通图的割集是一组支路集合，并且满足：
(1)如果移去包含在此集合中的全部支路(保留支路的两个端点)，则 此图变成两个分离的部分。
单树支割集
4
5
3
4
5
3
c1
1
2
6
c2 1
2
6
1
(a)
(b)
(c)
基本割集：每取一个树支作一个单树支图割基本集割，集称为基本割集。
基本割集的方向规定为所含树支的方向。
基本割集的性质 图中3个基本割集 KCL方程是（独立）：
c1
i1i5i6 0
c 2 i2i4i5i60
1 3 . 1 网 络 的 图 树
基本要求：掌握网络的图、子图、连通图、割集和树等概念。
1 网络的图
图( graph) :由“点” 和“线”组成。 • “点”也称为节点或顶点(vertex)，“线”也称为支路或
边(edge)。 • 图通常用符号G来表示。
图 (a) 电路只含二端元件，对应的图如图 (b)所示。
用点表示王宫，用线表示王宫间的 道路，便抽象成图。问题变成该图 是否为平面图？
4 四色定理
四色问题：只须4种不同颜色，就能使平面地图上任何两个相 邻的国家的颜色不同。
图论问题：用点表示国家，用边表示国家直接相邻。证明只 须4种颜色就可使所有相邻顶点具有不同颜色。
《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题答案第五章
解：(1)图(b)电压随时间分段连续，可描述为01s ()11s 2s 32s 3s t t u t t t t <≤⎧⎪=<≤⎨⎪-<≤⎩(1)图(a)电容电流与电压为关联参考方向，其关系可表示为d d d d u u i C t t== 将式(1)代入，可得1A 01s ()01s 2s1A 2s 3s t i t t t <≤⎧⎪=<≤⎨⎪-<≤⎩()i t 的变化规律如图(d)所示。
t /s 图 (d)(2)在关联参考方向下，电容上电压与电流关系又可表示为1()()d t u t i C ξξ-∞=⎰ 图(c)所示电流可描述为1A 01s 01s<2s ()0.5A 2s 3s3s t t i t t t <≤⎧⎪≤⎪=⎨-<≤⎪⎪>⎩已知(0)0.5C q =由q Cu =可求得(0)(0)0.5V q u C==当 3.5s t =时，电容上的电压取决于电流在此刻前的历史，即0123 3.5012311111()()d 1Ad 0d (0.5A)d 0d (0)(100.50)V 1V u t i C C C C C u ξξξξξξ-∞=+++-+=++-+=⎰⎰⎰⎰⎰解：(1)根据电容串、并联等效关系，可得ab 234110.060.1F 11520C C C C =+=+=++ eq 1ab 110.08F 11 2.510C C C ===++ (2)当电容原未充电时，各电容上的电压分别为ab 11ab 0.15010V 0.10.4C U U C C =⨯=⨯=++， 2140V U U U =-= 432340.05408V 0.20.05C U U C C =⨯=⨯=++，42332V U U U =-= 则各电容储存的电场能量为2C111120J 2W C U ==，2C222148J 2W C U ==， 2C3331 6.4J 2W C U ==，2C444125.6J 2W C U == 注释：只有对联接到电路前均未充电的电容，才可按电容分压来计算串联电容的电压。
《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题答案第六章
答案6.22解：对图(a)电路做戴维南等效，如图(b)所示。
OC U inZ (b)i j 1/(j )Z L C ωω=+ (1)SOC j I U Cω=(2) 由图(b)可知，当i 0Z =时，电阻两端电压U 与电阻R 无关，始终等于OC (0)U R ≠。
由式(1)解得1/100rad/s ω== 将式(3)代入式(2)得OC 1100A 1090V j100rad/s 0.01FU U ==∠︒⨯=∠-︒⨯90V u t ω=-（）答案6.23解：先对图(a)电路ab 端左侧电路作戴维南等效，如图(b)所示。
U iZ (b)令32000rad/s 210H 4L X L ω-==⨯⨯=Ω得等效阻抗i 4j48//8//j42(1j)4j4Z Ω⨯Ω=ΩΩΩ==+ΩΩ+Ω由OCi 1j U i Z R Cω=++知，欲使电流i 有效值为最大，电容的量值须使回路阻抗虚部为零，即：012]j 1Im[=-=++CC R Z i ωω 等效后电路如图(b)所示。
解得1250μF 2C ω==答案6.24解：应用分压公式，输出电压o U 可表示为o n1n 2U U U =-i i 1j 12j U C U R Cωω=-⨯+ i i i j 121j 2(j 1)U U CR U CR CR ωωω-=-=++ 当 0=R ， o U 超前于i U 180；当 1R Cω=，o U 超前于i U ︒90；当 ∞→R ， o U 与i U 同相位。
即当R 由零变到无穷时，o U 超前于i U 相位差从180到0变化。
答案6.25解：图示电路负载等效导纳为22221j j()j ()()R LY C C R L R L R L ωωωωωω=+=+-+++ (1) 22222222222)()(21)()(C L R LC L R L C L R R Yωωωωωωω++-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+= (2) 由式(2)可见：当)2/(12LC =ω时，Y C ω=与R 无关，电流有效值CU U Y I ω==不随R 改变。
电路理论教程答案陈希有
电路理论教程答案陈希有【篇一：《电路理论基础》(第三版陈希有)习题答案第一章】电路电流的参考方向是从a指向b。
当时间t2s时电流从a流向b,与参考方向相同，电流为正值；当t2s时电流从b流向a，与参考方向相反，电流为负值。
所以电流i的数学表达式为2a t?2s? i??-3at?2s ?答案1.2解：当t?0时u(0)?(5?9e0)v??4v0其真实极性与参考方向相反，即b为高电位端，a为低电位端；当t??时u(?)?(5?9e??)v?5v0其真实极性与参考方向相同，即a为高电位端，b为低电位端。
答案1.3解：(a)元件a电压和电流为关联参考方向。
元件a消耗的功率为pa?uaia则ua?pa10w??5v ia2a真实方向与参考方向相同。
(b) 元件b电压和电流为关联参考方向。
元件b消耗的功率为pb?ubib则ib?pb?10w1a ub10v真实方向与参考方向相反。
(c) 元件c电压和电流为非关联参考方向。
元件c发出的功率为pc?ucic则uc?pc?10w10v ic1a真实方向与参考方向相反。
答案1.4解：对节点列kcl方程节点③: i4?2a?3a?0，得i4?2a?3a=5a节点④: ?i3?i4?8a?0，得i3??i4?8a?3a节点①: ?i2?i3?1a?0，得i2?i3?1a?4a节点⑤: ?i1?i2?3a?8a?0，得i1?i2?3a?8a??1a若只求i2，可做闭合面如图(b)所示，对其列kcl方程，得 i28a-3a+1a-2a0解得i2?8a?3a?1a?2a?4a答案1.5解：如下图所示(1)由kcl方程得节点①：i1??2a?1a??3a节点②：i4?i1?1a??2a节点③：i3?i4?1a??1a节点④：i2??1a?i3?0若已知电流减少一个，不能求出全部未知电流。
(2)由kvl方程得回路l1：u14?u12?u23?u34?19v回路l2：u15?u14?u45?19v-7v=12v回路l3：u52?u51?u12??12v+5v=-7v回路l4：u53?u54?u43?7v?8v??1v若已知支路电压减少一个，不能求出全部未知电压。
电路理论基础(陈希有)课后题答案
答案12.1解：分别对节点①和右边回路列KCL 与KVL 方程：Cq u u i i qi C L L R C C /===--==ψ将各元件方程代入上式得非线性状态方程：C q C q f f q/)/()(21=--=ψψ方程中不明显含有时间变量t ，因此是自治的。
答案12.2解：分别对节点①、②列KCL 方程： 节点①：=1i 321S 1/)(R u u i q--= 节点②：=2i 423212//)(R u R u u q--= 将)(),(222111q f u q f u == 代入上述方程，整理得状态方程：⎩⎨⎧+-=++-=)/())((/)(/)(/)(4343223112S 3223111R R R R q f R q f q i R q f R q f q答案12.3解：分别对节点①列KCL 方程和图示回路列KVL 方程得：⎩⎨⎧-=-=(2)(1) /323321u u R u i qS ψ 3u 为非状态变量，须消去。
由节点①的KCL 方程得：0413332432=-++-=++-R u u R u i i i i 解得)/()]()([)/()(433224114332413R R R f R q f R R R i R u u ++=++=ψ 将)(111q f u =、)(222ψf i = 及3u 代入式(1)、(2)整理得：⎩⎨⎧++-+-=+++-=Su R R R R f R R R q f R R R f R R q f q)/()()/()()/()()/()(4343224331124332243111ψψψ 答案12.4解：由KVL 列出电路的微分方程：=L u )(sin )(d d 3t R u Ri tS ωβψαψ+-=+-= 前向欧拉法迭代公式：)](sin )([31k k k k t R h ωβψαψψ+-+=+后向欧拉法迭代公式：)](sin )([1311++++-+=k k k k t R h ωβψαψψ梯形法迭代公式：)](sin )()(sin )([5.013131++++-+-+=k k k k k k t R t R h ωβψαωβψαψψ答案12.5解：由图(a)得：tu C u U t C t u Ci R R C R d d )(d dd d S -=-== (1) 由式(1)可知，当0>R i 时，0d d <t u R ，R u 单调减小；当0<R i 时，0d d >tuR ，R u 单调增加。
《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题解答第六章
答案6.22解：对图(a)电路做戴维南等效，如图(b)所示。
OC U inZ (b)i j 1/(j )Z L C ωω=+ (1)S OC j I U Cω=&& (2)由图(b)可知，当i 0Z =时，电阻两端电压U &与电阻R 无关，始终等于OC(0)U R ≠&。
由式(1)解得1/100rad/s ω== 将式(3)代入式(2)得OC1100A 1090V j100rad/s 0.01FU U ==∠︒⨯=∠-︒⨯&&90V u t ω=-o （）答案6.23解：先对图(a)电路ab 端左侧电路作戴维南等效，如图(b)所示。
U iZ (b)令32000rad/s 210H 4L X L ω-==⨯⨯=Ω得等效阻抗i 4j48//8//j42(1j)4j4Z Ω⨯Ω=ΩΩΩ==+ΩΩ+Ω由OCi 1j U i Z R Cω=++知，欲使电流i 有效值为最大，电容的量值须使回路阻抗虚部为零，即：012]j 1Im[=-=++CC R Z i ωω 等效后电路如图(b)所示。
解得1250μF 2C ω==答案6.24解：应用分压公式，输出电压oU &可表示为 o n1n 2U U U =-&&& i i 1j 12j U C U R Cωω=-⨯+&& i ii j 121j 2(j 1)U U CR U CR CR ωωω-=-=++&&& 当 0=R ， o U &超前于iU &180o ； 当 1R Cω=，o U &超前于i U &︒90； 当 ∞→R ， o U &与iU &同相位。
即当R 由零变到无穷时，oU&超前于iU &相位差从180o 到0o 变化。
答案6.25解：图示电路负载等效导纳为22221j j()j ()()R LY C C R L R L R L ωωωωωω=+=+-+++ (1) 22222222222)()(21)()(C L R LC L R L C L R R Yωωωωωωω++-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+= (2) 由式(2)可见：当)2/(12LC =ω时，Y C ω=与R 无关，电流有效值CU U Y I ω==不随R 改变。
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1k
5k
20mA
20k
+
U R
I2 20mA
20k
3k
_ (b)
(a) 图中等效电阻
R (1 3)k // 5k
由分流公式得：
(1 3) 5 20 k k 1 3 5 9
I 2 20mA
电压
R 2mA R 20k
U 20k I 2 40V
所求支路电流 I I l 2 Il 3 5A
答案 2.15 解：适当选取独立回路使受控电流源只流过一个回路电流，如图所示。
0.5 1 I I m2 I m1 I m3 1 Ix 2
对图示三个回路所列的 KVL 方程分别为 (0.5 1) I m1 (0.5 1) I m 2 1 I m3 5V (1 0.5) I m1 (0.5 1 2 1) I m 2 3 I m3 0 I m3 2 I
1
10
Rx
1'
7.5
Rx
(b-1)
Rx ( R R 2 4 Rr ) / 2
代入数据得：
Rx 10 102 4 10 7.5 15 2
所以
Rx 15
答案 2.7 解 (a) 电流源 I S 与电阻 R 串联的一端口，其对外作用，可用电流源 I S 等效代 替，如图(a-1)；再将电压源与电阻的串联等效成电流源与电阻的串联，如图(a-2)； 将两个并联的电流源电流相加得图最简等效电路(a-3)。
20I 2 5 0.1 U 5 0.1A 10I3 U 2V
(b) 对节点①列 KCL 方程： I1 I 2 I 3 0.1A
对图示回路列 KVL 方程 回路 l1: 10I1 20I 2 4V 回路 l 2 : 回路 l 3 :
20I 2 10I3 2V 5 0.1A 10I3 U 2V
答案 2.1 解：本题练习分流、分压公式。设电压、电流参考方向如图所示。 (a) 由分流公式得： 2 3A 2 I A 2 R 3 解得 R 75 (b) 由分压公式得： R 3V 2 U V 2 R 3 解得 4 R 7
答案 2.2 解：电路等效如图(b)所示。
1A 10V 5 1A 2A 5 3A 5
(a-1)
(a-2)
(a-3)
(b) 图(b)中与电压源并联的 5 电阻不影响端口电压、电流。电路的化简过程 如图（b-1）至图（b-3）所示。
10A 50V 50V 100V (b-2) (b-3) 5 5
50V
5 5
(b-1)
注释：在最简等效电源中最多含两个元件：电压源与串联电阻或电流源与并联 电阻。
10
I1 10 10 10 3 3 (d) 10 3 I2 I1 30V
10
5 10 3 (e) 5 3
30V
10
由图(e)求得：
30V 1.5A (10 10 / 3 5 5 / 3) 再由图(d)求得： 1 I 2 0.75A A 0.75A 2 I1
30
30
40 40
R (a 1)
30
30 R (a 2)
40
40
由图(a-1)得： (30 40) R 35 2 或由图(a-2)得 30 40 R 35 2 2 (b) 对图(b)电路，将 6Ω和 3Ω并联等效为 2Ω,2Ω和 2Ω并联等效为 1Ω,4Ω 和 4Ω并联等效为 2Ω，得图(b-1)所示等效电路：
答案 2.8 解：(a) (1)将电压源串电阻等效为电流源并电阻，如图(a-1) 4V _ 2 +
3A 2 6A I
2
7
(a-1)
(2)将两并联电流源电流相加，两 2 电阻并联等效为 1 电阻，2A 电流源与 2 电阻并联等效为 4V 电压源与 2 电阻串联，如图(a-2)
+
9A 1 4V _ 2 1
答案 2.12 解：图(a)、(b)为同一电路模型，选取了不同的回路列支路电流方程。图(a)选取 网孔作为回路，网孔 2 和网孔 3 包含电流源，电流源的电压 U 是未知的，对包含电 流源的回路列 KVL 方程时必须将此未知电压列入方程。图(b)所取回路只让回路 3 包含电流源，如果不特别求取电流源电压，可以减少一个方程。 (a) 对节点①列 KCL 方程： I1 I 2 I 3 0.1A 对图示网孔列 KVL 方程 网孔 m1: 10I1 20I 2 4V 网孔 m 2 : 网孔 m3 :
0.2 0.2 1
1 3
2 2 2 R
2
4
2
R 1
(b-1)
(b-2)
在图(b-1)中有一平衡电桥，去掉桥(1/3)Ω的电阻，再等效成图(b-2)，易求得 1 R 0.2 1 1 1 1 2 4 2
答案 2.10 解：此题有两种解法。 解法一： 由图(a)可以看出， 此图存在平衡电桥。 可将图(a)化为图(b)或(c)的形式。
再由图(a)得
I3 I 2
120 1A 360 120
由 KVL 得， U U 3 U1 200 I 3 100 I1 400V
答案 2.6
1 Rx 1' R
3 r 3'
(a)
R
2 r 2'
10 2 10 Rx Rx 7.5 2' (b) 7.5 ......
+
4V _ 2 I
I
7 9V
7
(a-2)
(a-3)
(3)再等效成图(a-3)，由(a-3)求得 (9 4)V I 0.5A (1 2 3) （b） (1) 将电压源串电阻等效为电流源并电阻，电流源并电阻等效成电压源串电阻， 如图(b-1)； (2)将两并联受控电流源电流相加，如图(b-2)； (3)再将电流源并电阻等效成电压源串电阻，如图(b-3)；
1 1
Rx ( R R 2 4 Rr ) / 2
因为电阻为正值，所以应保留正的等效电阻， 即
Rx ( R R 2 4 Rr ) / 2
(1)
（b） 图(b)为无限长链形电路， 所以从 11' 和 22 ' 向右看进去的等效电阻均为 Rx ， 故计算 Rx 的等效电路如图(b-1)所示。参照图(a-1)及式（1）得：
再对图(a)使用分压公式得： 3 U1 = U =30V 1+3
答案 2.3 解：设 R2 与 5k 的并联等效电阻为 R 5k (1) R3 2 R2 5k 由已知条件得如下联立方程： R3 U 2 (2) U R R 0.05 1 3 1 R R R 40k (3) 1 3 eq 由方程(2)、(3)解得 R1 38k R3 2k 再将 R3 代入(1)式得 10 R2 k 3
答案 2.4 解：由并联电路分流公式，得 8 I1 20mA 8mA (12 8) 6 I 2 20mA 12mA (4 6) 由节点①的 KCL 得 I I1 I 2 8mA 12mA 4mA
答案 2.5 解：首先将电路化简成图(b)。
10 I1
30V
10
10 10 I2 10 I1
30V
10 10 (a)
10 10
I2 10
I1
30V
10 10
10 10 (c)
10
I2 10
R
(b)
以图(b)为例计算 图中 1 R 10 (10 10) 20 2 30V I1 1.5A R 由分流公式得 1 I 2 I1 0.75A 2 解法二： 将图中下方的三角形联接等效成星形联接，如图(d)。进一步化简成 图(e)
答案 2.14 解：选如图所示独立回路，其中受控电流源只包含在 l 3 回路中，其回路电流 I l1 10 I1 ，并且可以不用列写该回路的 KVL 方程。回路电流方程如下：
4 12V
Il 2
3 2 I l1 I1 5
10 I1
Il 3
I
6
(2 3 5) Il1 (3 5) Il 2 5 Il 3 0 (3 5) I l1 (3 4 6 5) I l 2 (5 6) I l 3 12V I l 3 10 I l1 联立解得 Il1 1A I l 2 5A Il 3 10A
1 Rx 1'
R
r
(a-1)
Rx
图 2.6 解： （a）设 R 和 r 为 1 级，则图题 2.6(a)为 2 级再加 Rx 。将 2 2 端 Rx 用始端
Rx 替代，则变为 4 级再加 R x ，如此替代下去，则变为无穷级。从始端 1 1 看等 效电阻为 Rx ,从 3 3 端看为 1 级，也为 Rx , 则图(a)等效为图(a-1)。 rRx Rx R r Rx 解得
R3 I 3 R4 I 4 U S R2 I 2 R3 I 3 R5 I 5 rI 4
(b)对独立节点列 KCL 方程 节点①: I1 I 2 I 3 I S
节点②： I 2 I 3 I 4 0 对网孔列 KVL 方程，电流源所在支路的电流是已知的，可少列一个网孔的 KVL 方程。 网孔 m1: R1 I1 R2 I 2 R4 I 4 U S 网孔 m2 : R2 I 2 R3 I 3 U S
I
76V 4Ω
0.5 I
0.6I
5Ω
I
76V 4Ω (b-2)
(b-1)
I