哈工大电路理论基础课后习题答案1
哈工大电路理论基础课后习题答案1
P iS u 3A 32V 3A 96W
答案 1.12 解:
4V 1A , u 1 2A 2V 4 受控电压源发出的功率 i
P CCVS 3i 2A 31A 2A 6W
受控电流源发出的功率
PVCCS 4V 0.25u 4V 0.25u 4V 0.25S 2V=-2W
i3 5A 7A 2A
节点③: i4 7A 3A 10A 节点②: i5 i3 i4 8A 对回路列 KVL 方程得: 回路 l1 : u1 i3 10 i5 8 44V 回路 l2 :
u2 i4 15 i5 8 214V
答案 1.1 解:图示电路电流的参考方向是从 a 指向 b。当时间 t<2s 时电流从 a 流向 b, 与参考方向相同,电流为正值;当 t>2s 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 -3A t 2s
答案 1.2 解:当 t 0 时
8V 2A 4 对节点列 KCL 方程 节点①: i3
i2 3A 0.5A 2.5A
节点②:
i1 i2 i3 2.5A 2A 4.5A
对回路 l 列 KVL 方程:
10 i2 5 3A u 8V
得
u 32V 电压源发出的功率
P US 8V i1 8V 4.5A 36W
答案 1.6 解:各元件电压电流的参考方向如图所示。 元件 1 消耗功率为: p1 u1i1 10V 2A 20W 对回路 l 列 KVL 方程得 u2 u1 u4 10V-5V 5V 元件 2 消耗功率为: p2 u2i1 5V 2A 10W 元件 3 消耗功率为: p3 u3i3 u4i3 5V (3)A 15W 对节点①列 KCL 方程 i4 i1 i3 1A 元件 4 消耗功率为: p4 u4i4 5W 答案 1.7 解:对节点列 KCL 方程 节点①:
电路理论基础课后答案(哈工大陈希有)第9章
答案9.1解:由分压公式得:U U H R/)(j =ωRCRC C R R ωωωj 1j )j /(1+=+= )j (ωH 具有高通特性,令21)j (c =ωH 得截止频率RC1c =ω,通带范围为∞~c ω答案9.2解:由阻抗并联等效公式得:Ω+=+=---33636310j 110)10j /(110)10j /(10)j (ωωωωZ 阻抗模及幅角分别为:233)10(110)j (ωω-+=Z , )10arctan()(3ωωθ--= 令2/1)j (c =ωZ求得截止角频率rad/s 103c =ω,故通带及阻带分别为:通带=ω0~rad/s 103,阻带=ωrad/s 103~∞。
幅频特性和相频特性如图(b)和(c)所示。
(b)--答案9.3解:等效输入阻抗)1()j j ()j 1j ()(j j j j )j (122121212211C R LR C L R R C L R R C L R R CR CR L R L R Z ωωωωωωωωω++++++=-++⨯=取极端情况,令0=ω,得20)j (R Z ==ωω; 令∞→ω,得1)j (R Z =∞→ωω。
由)j (ωZ 不随频率变化得R R R ==21,式(1)简化为)j 1j ()j 1j (2)j 1j ()j 1j (2)j (22C L RC L R C L R CL RC L R C L R C L R C L R Z ωωωωωωωωω+++++=+++++= 由)j (ωZ 为实数得:CL R R C L R R C L =+=2,2 故当C L R R ==21时端口电流与端口电压的波形相似,此时C L Z =)j (ω。
答案9.4解: RC 并联的等效阻抗RCRC R C R Z RC ωωωj 1j /1j /+=+=RC RCZ L Z U U H +==ωωj /)j (12 RL LC RC L R R /j 11)j 1(j 2ωωωω+-=++= 幅频特性222)/()1(1)j (R L LC H ωωω+-=当0→ω时,1)j (=ωH ;当∞→ω时,0)j (=ωH所以它具有低通特性。
第1章 习题解答 哈工大习题册
第一章 电路元件与电路基本定律1.1 图示电路,设元件A 消耗功率为10W ,求A u ;设元件B 消耗功率为-10W ,求B i ;设元件C 发出功率为-10W ,求C u 。
Au +-10V +-Cu +-(a)(b)(c)图 1.1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A A A p u i =,则A A A 10W 5V 2Ap u i ===,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B B B p u i =,则B B B 10W 1A 10Vp i u -===-,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C C C p u i =,则C C C 10W 10V 1Ap u i -===-,真实方向与参考方向相反。
1.2 图示电路中,电容C = 2F ,电容电压()C u t 的波形如图所示。
(1)求电容电流()C i t ,并绘出波形图; (2)求电容功率表达式,并绘出功率波形图;(3)当t = 1.5s 时,电容是吸收功率还是放出功率?其值是多少?电容储能为多少?u +-图 1-2解:(1)有题可知电容电压的表达式为0201421202c t t t U t t t <⎧⎪<<⎪=⎨-<<⎪⎪>⎩又由电容的性质可知故当t<0时 i =0A0<t<1时1<t<2时 综上所述,可得到电容电流为:故电容电流波形如图1-2-1所示。
(2)电容上所消耗的功率为c c P U I = 当t<0时 0P = 当 0<t<1时 248P t t =⨯=当1<t<2时 4(42)816P t t =-⨯-=- 当t>2时 0P =故功率波形图如图1-2-2所示。
C i(3)t=1.5s 时电容两端电压为421V U t =-=,电容所消耗功率为21121122W CU J ==⨯⨯=由图中电压电流的参考方向可知电容是发出功率且发出功率为4W 。
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。
哈工大电路理论基础课后习题答案(PDF精品)
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:23A 2A 23I R Ω⨯==Ω+解得75R =Ω(b) 由分压公式得:3V 2V 23R U R ⨯==Ω+解得47R =Ω答案2.2解:电路等效如图(b)所示。
20k Ω1U +-20k Ω(b)+_U图中等效电阻(13)520(13)k //5k k k 1359R +⨯=+ΩΩ=Ω=Ω++由分流公式得:220mA 2mA 20k RI R =⨯=+Ω电压220k 40V U I =Ω⨯= 再对图(a)使用分压公式得:13==30V 1+3U U ⨯答案2.3解:设2R 与5k Ω的并联等效电阻为2325k 5k R R R ⨯Ω=+Ω(1) 由已知条件得如下联立方程:32113130.05(2) 40k (3)eqR U UR R R R R ⎧==⎪+⎨⎪=+=Ω⎩由方程(2)、(3)解得138k R =Ω 32k R =Ω 再将3R 代入(1)式得210k 3R =Ω答案2.4解:由并联电路分流公式,得1820mA 8mA (128)I Ω=⨯=+Ω2620mA 12mA (46)I Ω=⨯=+Ω由节点①的KCL 得128mA 12mA 4mA I I I =-=-=-答案2.5解:首先将电路化简成图(b)。
图 题2.5120Ω(a)图中1(140100)240R =+Ω=Ω2(200160)120270360(200160)120R ⎡⎤+⨯=+Ω=Ω⎢⎥++⎣⎦ 由并联电路分流公式得211210A 6A R I R R =⨯=+及21104A I I =-= 再由图(a)得321201A 360120I I =⨯=+由KVL 得,3131200100400V U U U I I =-=-=-答案2.6xRx(a-1)图2.6解:(a )设R 和r 为1级,则图题2.6(a)为2级再加x R 。
哈工大(威海)模电习题册(一)答案
第三章 多级放大电路一.解:(a )共射,共基 (b )共射,共射 (c )共射,共射 (d )共集,共基 (e )共源,共集 (f )共基,共集二.解:(1)R W 的滑动端在中点时A d 的表达式为beWc IOd )2( r R R u u A +-=∆∆=β(2)R W 的滑动端在最右端时I beW c C2C1O IbecC2I beW c C1)2( 2 2)( u r R R u u u u r R u u r R R u ∆⋅+-=∆-∆=∆∆⋅+=∆∆⋅+-=∆βββ所以A d 的表达式为beWc IOd )2( r R R u u A +-=∆∆=β比较结果可知,两种情况下的A d 完全相等;但第二种情况下的C21C u u ∆∆>。
三.解:R W 滑动端在中点时T 1管和T 2管的发射极静态电流分析如下:mA 517.02222e WBEQEE EQEE e EQ WEQ BEQ ≈-==+⋅+R R U V I V R I R I U + A d 和R i 分析如下:Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5.20)1(2972)1( k 18.5mV26)1(W be i Wbe cd EQbb'be R r R R r R A I r r ββββ四. 解:电路的共模输入电压u I C 、差模输入电压u I d 、差模放大倍数A d 和动态电压△u O 分别为V67.0672 mV 10mV 152Id d O becd I2I1Id I2I1IC -≈=∆-≈-==-==+=u A u r R A u u u u u u β由于电路的共模放大倍数为零,故△u O 仅由差模输入电压和差模放大倍数决定。
第五章 放大电路的频率响应一.解:(1)1be b s )(π21C r R R ∥+ 。
①;①。
(2)'s b bb'e b')]([21ππC R R r r ∥∥+ ;①;①,①,③。
哈理工电气电路1答案.doc
第一章(电路模型和定律)习题解答-、选择题1. KVL和KCL不适用于D。
A.集总参数线性电路;C.集总参数时变电路;2.图1—1所示电路中,外电路未知,3.图1一2所示电路中,外电路未知,则“和,分别为D 。
A. w = i = i s;B. %=oo, i = -i s;C. M未知,i = is ;D・"未知,i = -i s图1—34.在图1—3所示的电路中,按照“节点是三条或三条以上支路的联接点”的定义, 该电路的总节点个数为A 。
A. 5 个;B. 8 个;C. 6 个;D. 7 个5.在图1—4所示电路屮,电流源发出的功率为C °A. 45W;B. 27W;C. - 27W;D. - 51WA. u = u s J = 0 ;C. u = -u s J = 0 ;B. u = u s J未知;D. w = -u s,i未知B.集总参数非线性电路;D.分布参数电路二、填空题1. 答:在图1—5所示各段电路中,图A 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方 向;图B 中的电流、电压的参考方向是一非关联参考方向;图C 中电流、电压的参考方 向是关联参考方向;图D 中电流.电压的参考方向是非关联 参考方向。
2. 答:图1—6所示电路屮的〃和7对元件A 而言是_非关联一参考方向;对元件B而言是—关联一参考方向。
图1—63. 答:在图1—7所示的四段电路中,A^_B 中的电压和电流为关联参考方向,C 、 2中的电压和电流为非关联参考方向。
x —2V —*-o--------------------------- 2A B4.答:电路如图1—8所示。
如果7? = 10Q,则U = 10 V , Z = -9A ;如果7? = 1Q, 则 U=10V , I=OA 。
5.答:在图1—9(a)所示的电路屮,当7? = 10Q 时,u 2 = 50 V, z 2 = 5 A ;当R = 5Qw = 2V图1—7图1—5AU B时,u 2 = 50V, z 2 = 10A o 在图 1 —9(b)所示的电路中,当 R =10Q 时,u 2 =200V, i 2 = 20A :当 R = 5Q 时,u 2 = 100 V, i : = 20 A 。
电路理论基础课后答案(哈工大陈希有)第3章
答案3.1解:应用置换定理,将电阻R 支路用0.5A I =电流源代替,电路如图(b)所示。
I2对电路列节点电压方程:1212(1)0.5A 44n n I U U +Ω⨯-=-ΩΩ12116V(1)3 4.5 4.5n n U U -+Ω++⨯=ΩΩΩ0.5A I = 解得11V n U = 则12n UR I==Ω答案3.2解:(a )本题考虑到电桥平衡,再利用叠加定理,计算非常简单。
(1)3V 电压源单独作用,如图(a-1)、(a-2)所示。
(a-1)(a-2)由图(a-2)可得'3V1A 148348I ==⨯Ω+Ω+由分流公式得:''182A 483I I Ω=-⨯=-Ω+Ω(2)1A 电流源单独作用,如图(a-3)所示。
(a-3)考虑到电桥平衡,"0I =,在由分流公式得:"1131A A 134I =-⨯=-+(3)叠加:'"1A I I I =+='"11117/12A I I I =+=-2111 2.007W P I Ω=⨯=(b )(1)4V 电压源单独作用,如图(b-1)所示。
'2I '(b-1)由图(b-1)可得,'24V 2V (2+2)U Ω⨯==Ω'136A I U =-=-''21'5A I I I =+=-(2)2A 电流源单独作用,如图(b-2)所示。
(b-2)''222A=2V 22U ⨯=Ω⨯+ "''2311A 2I I =⨯= 对节点②列KCL 方程得,"""1132A 4A I U I +==对节点③列KCL 方程得,"""230I I U ++=解得"5A I =(3)叠加'"1116A 4A=10A I I I =+=---'"5A 5A=10A I I I =+=---2111100W P I Ω=⨯Ω= 答案3.3解:利用叠加定理,含源电阻网络中的电源分为一组,其作用为'I ,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(哈尔滨工业大学陈希有第3版) 第6章-第10章
例题
6.2
分别写出代表正弦量的相量
i3 5cos t 60) ( , 解 i1 I1m 30 A
( , i1 3cos t , i2 4cos t 150) i4 6sin( t 30) .
i2 I 2m 4 150 A 5120 A I i3 5 cos t 60 ) 5 cos( t 60 180 ) ( 3m i4 6 sin( t 30) 6 cos( t 30 90) I 4m 6 60 A
m
解
当u和ψ的参考方向符合右螺旋定则时 d
u dt
根据正弦量的相量表示的惟一性和微分规则,与上述微分关系 对应的相量关系式为
U m j m 或
1 m Um j
6.3
基尔霍夫定律的相量形式
基本要求:透彻理解相量形式的基尔霍夫定律方程,比较与线性直流电路相应方 程的异同。
2 2
U 3 j4 V 490 V
u3 4 2 cos t 90 ) (
关于相量说明
1. 相量是复值常量,而正弦量是时间的余弦函数,相量只是代表正弦量,而不 等于正弦量。 +j I m1 2. 复平面上一定夹角的有向线段 初 I m2 ——相量图6.7所示 振 相
m1 m2
充要条件为
(2) 线性性质
Am1 Am2
(3) 微分规则 正弦量(角频率为 ) 时间导数 的相量等于表示原正弦量的相 量乘以因子 j 即设 f (t ) Re[ Am e jt ] ,则 d f (t ) Re[ jAm e jt ] dt
N个同频率正弦量线性组合 (具有实系数)的相量等于 各个正弦量相量的同样的线 性组合。设 f k (t ) Re[ Amk e j t ] ( bk 为实数),则
电路理论基础课后答案(哈工大陈希有)第12章
题 12.1图示电路,设f 1(^),i^ f 2(u R )。
以q 及^为状态变量列出状态方程,并讨论所得方程是i c =q c = -i R -L U L =申=Uc =q/C将各元件方程代入上式得非线性状态方程:q = -f 1(屮)-f 2(q/C) 屮・=q/C方程中不明显含有时间变量 t ,因此是自治的。
题 12.2图示电路,设u^ = f 1(q 1), u^ = f 2(q 2),列出状态方程。
图题12.2解:分别对节点①、②列 KCL 方程:节点①: h =5 =i s-(U 1 -U 2)/R 3节点②:=q 2 =(U 1 -U 2)/ R 3 -U 2 / R 4代入上述方程,整理得状态方程:q^-f 1(q 1)/R 3 +f 2(q 2)/R 3 +i sq ; = f 1(q 1)/R 3 - f 2(q 2)(R 3 +R 4)/(R 3R 4)题 12.3①R 3②30R 4i2将U 1 =f 1(q 1), U 2 = f 2(q 2)KCL 与KVL 方程:i sU3为非状态变量,须消去。
由节点①的KCL方程得:在图示电路中电容的电荷与电压关系为比=f1(q1),电感的磁链电流关系为= f2(2)。
试列出电路的状态方程。
+ R4 i4 U s()+ #U1 q -图题12.3解:分别对节点①列KCL方程和图示回路列KVL方程得:q1 = i 2 — U3 / R3 屮;=Us —U3 (1) ⑵解得-i^i^i^-i2 +■R^ + U R U1=0R3R4 U3 将屮= (U i +R4i2)R3/(R3 中尺)=[f l(q i)+R4f2(2)]R3/(R3+R4) =f1(q1)、i2 = f2(叽)及U3代入式(1)、(2)整理得:日;Af'qJ/R 椀)卄2(巴)R s/R 示4)胆"(qJR s/R +引—f2(巴)明/(艮+农)+u sU i题12.4图示电路,设i = a勺仃,U s = P sin(«t),试分别写出用前向欧拉法、后向欧拉法和梯形法计算响应叽t)的迭代公式,步长为h。
哈工大电路原理基础课后习题
第一章习题图示元件当时间t<2s时电流为2A,从a流向b;当t>2s时为3A,从b流向a。
根据图示参考方向,写出电流的数学表达式。
图示元件电压u=(5-9e-t/t)V,t>0。
分别求出t=0 和t→¥时电压u的代数值及其真实方向。
图题图题图示电路。
设元件A消耗功率为10W,求;设元件B消耗功率为-10W,求;设元件C 发出功率为-10W,求。
图题求图示电路电流。
若只求,能否一步求得?图示电路,已知部分电流值和部分电压值。
(1) 试求其余未知电流。
若少已知一个电流,能否求出全部未知电流?(2) 试求其余未知电压u14、u15、u52、u53。
若少已知一个电压,能否求出全部未知电压?图示电路,已知,,,。
求各元件消耗的功率。
图示电路,已知,。
求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。
求图示电路电压。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求图示电路两个受控源各自发出的功率。
图示电路,已知电流源发出的功率是12W,求r的值。
求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。
图示电路为独立源、受控源和电阻组成的一端口。
试求出其端口特性,即关系。
讨论图示电路中开关S开闭对电路中各元件的电压、电流和功率的影响,加深对独立源特性的理解。
第二章习题图(a)电路,若使电流A,,求电阻;图(b)电路,若使电压U=(2/3)V,求电阻R。
求图示电路的电压及电流。
图示电路中要求,等效电阻。
求和的值。
求图示电路的电流I。
求图示电路的电压U。
求图示电路的等效电阻。
求图示电路的最简等效电源。
图题利用等效变换求图示电路的电流I。
(a) (b)图题求图示电路的等效电阻R。
求图示电路的电流和。
列写图示电路的支路电流方程。
图题图示电路,分别按图(a)、(b)规定的回路列出支路电流方程。
图题用回路电流法求图示电路的电流I。
用回路电流法求图示电路的电流I。
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。
电路理论基础课后答案(哈工大陈希有)第11章
电路理论基础课后答案(哈工大陈希有)第11章题11.1 根据定义求和的象函数。
解: (1)(2)题11.2设求的象函数。
解:由拉氏变换的微分、线性和积分性质得:题11.3设(t 为纯数)。
分别求对应象函数、、,验证卷积定理。
解:设 , 则与的卷积为)()(t t t f ε=)(e )(t t t f atε-=2020001e 1e 1e e )()(-ss dt s s t dt t t s F stst st st=-=+-==∞-∞-∞-∞----⎰⎰ε20)(20)(00)(1e )(1e 1e e )(e )(-ααααεααα+=+-=+++-==∞+-∞+-∞-∞-----⎰⎰s s dt s s t dt t t s F t s t s st st t ξξετd f c t bf tt f a t f f t A t f t t )()(d )(d )(,0)0(),()e 1()(011121/1⎰-++==-=--)(2t f )(2s F )/1(//1)(1τττ+=+-=s s A s A s A s F )/1(/)()()/(]/)([)()]0()([)(22111112ττ+++=++=++-=-s s A c bs as s F s c b as s s F c s bF f s sF a s F )()()(,e 2)(,e 5)(215221t f t f t f t f t f tt *===--)(1s F )(2s F )(s F 25)}({)(11+==s t f s F L 52)}({)(22+==s t f L s F )5)(2(10)()(21++=s s s F s F )(1t f )(2t f对上式取拉氏变换得:由此验证。
题11.4求下列函数的原函数。
(a) (b)(c)解:(a), 所以(b)所以)e e (310]e 31[e 10e e 10e 2e 5)(*)(520350350)(5221tt t tt ttt d d t f t f --------=⨯==⨯=⎰⎰ξξξξξξ)5)(2(10)5121(310)}(*)({21++=+-+=s s s s t f t f L )()()}(*)({2121s F s F t f t f =L 6512)(2+++=s s s s F)2)(1(795)(23+++++=s s s s s s F 623)(2++=s s s F 6512)(2+++=s s s s F 3221+++=s A s A 3|31221-=++=-=s s s A 3|31221-=++=-=s s s A tt s s t f 321e 5e 3}3523{)(---+-=+++-=L )2)(1(795)(23+++++=s s s s s s F 212)2)(1(3221+++++=+++++=s A s A s s s s s 2|2311=++=-=s s s A 1|1321-=++=-=s s s A tt t t s s s L t f 21e e 2)(2)(}21122{)(----++'=+-++++=δδ(c)查表得题11.5分别求图示(a)、(b)电路的等效运算阻抗或等效运算导纳。
陈希有电路理论教程答案
陈希有电路理论教程答案【篇一:电路理论基础课后答案(哈工大陈希有)第12章】图题12.1解:分别对节点①和右边回路列kcl与kvl方程:?iq?ir?ilc?c??u???u?q/clc将各元件方程代入上式得非线性状态方程:??q?f(?)?f(q/c)12???q/c方程中不明显含有时间变量t,因此是自治的。
题12.2图示电路,设u,列出状态方程。
?f(q),u?f(q)111222r图题12.2r4解:分别对节点①、②列kcl方程:节点①:??i?(u?u)/ri1?q 1s123节点②:??(u?u)/r?u/ri2?q 212324将u?f(q),u?f(q)111222代入上述方程,整理得状态方程:?q??f(q)/r?f(q)/r?i?1113223s??q?f(q)/r?f(q)(r?r)/(rr)2113223434?题12.322出电路的状态方程。
uu1解:分别对节点①列kcl方程和图示回路列kvl方程得:图题12.3?qiu (1)?1?2?3/r3????u?u(2)?2s3u3为非状态变量,须消去。
由节点①的kcl方程得:u?u3u31?i?i?i??i?0 2342rr34解得u?(u?ri)r/(r?r)?[f(q)?rf()]r/(r?r) 314233411422334将?及u3代入式(1)、(2)整理得:?q??f(q)/(r?r)?f()r/(r?r)?1113422334????f(q)r/(r?r)?f()rr/(r?r)?u211334223434s????题12.4,试分别写出用前向欧拉法、后向欧拉法和梯形法计算响?sin(?t) us图题12.4l解:由kvl列出电路的微分方程:ul?d???ri?u??)??sin(?t) sdt前向欧拉法迭代公式:????h[?)??sin(?t)]k?1kkk后向欧拉法迭代公式:????h[?)??sin(?t)]k?1kk?1k?1梯形法迭代公式:????0.5[)??(?t))??sin(?t)]k?1kkkk?1k?1题12.5?1f,u(0)?7v,u?10v电路及非线性电阻的电压电流关系如图所示。
电路理论基础习题答案
电路理论基础习题答案第一章1-1. (a)、(b)吸收10W ;(c)、(d)发出10W. 1-2. –1A; –10V; –1A; – 4mW.1-3. –0.5A; –6V; –15e –t V; 1.75cos2t A; 3Ω; 1.8cos 22t W.1-4. u =104 i ; u = -104 i ; u =2000i ; u = -104 i ; 1-5.1-6. 0.1A. 1-7.1-8. 2F; 4C; 0; 4J. 1-9. 9.6V,0.192W, 1.152mJ; 16V , 0, 3.2mJ.1-10. 1– e -106t A , t >0 取s .1-11. 3H, 6(1– t )2 J; 3mH, 6(1–1000 t ) 2 mJ;1-12. 0.4F, 0 .1-13. 供12W; 吸40W;吸2W; (2V)供26W, (5A)吸10W. 1-14. –40V , –1mA; –50V, –1mA; 50V , 1mA. 1-15. 0.5A,1W; 2A,4W; –1A, –2W; 1A,2W. 1-16. 10V ,50W;50V ,250W;–3V ,–15W;2V ,10W. 1-17. (a)2V;R 耗4/3W;U S : –2/3W, I S : 2W; (b) –3V; R 耗3W; U S : –2W, I S :5W; (c)2V ,–3V; R 耗4W;3W;U S :2W, I S :5W; 1-18. 24V , 发72W; 3A, 吸15W;24V 电压源; 3A ↓电流源或5/3Ω电阻. 1-19. 0,U S /R L ,U S ;U S /R 1 ,U S /R 1 , –U S R f /R 1 . 1-20. 6A, 4A, 2A, 1A, 4A; 8V, –10V , 18V . 1-21. K 打开:(a)0, 0, 0; (b)10V , 0, 10V; (c)10V,10V ,0; K 闭合: (a)10V ,4V ,6V; (b)4V ,4V ,0; (c)4V,0,4V; 1-22. 2V; 7V; 3.25V; 2V. 1-23. 10Ω.1-24. 14V .1-25. –2.333V , 1.333A; 0.4V , 0.8A.1-26. 12V , 2A, –48W; –6V , 3A, –54W . ※第二章2-1. 2.5Ω; 1.6R ; 8/3Ω; 0.5R ; 4Ω; 1.448Ω; . R /8; 1.5Ω; 1.269Ω; 40Ω; 14Ω. 2-2. 11.11Ω; 8Ω; 12.5Ω. 2-3. 1.618Ω.2-4. 400V;363.6V;I A =.5A, 电流表及滑线电阻损坏. 2-6. 5k Ω. 2-7. 0.75Ω.2-8. 10/3A,1.2Ω;–5V ,3Ω; 8V ,4Ω; 0.5A,30/11Ω. 2-9. 1A,2Ω; 5V,2Ω; 2A; 2A; 2A,6Ω. 2-10. –75mA; –0.5A.2-11. 6Ω; 7.5Ω; 0; 2.1Ω. 2-12. 4Ω; 1.5Ω; 2k Ω. 2-13. 5.333A; 4.286A. 2-14. (a) –1 A ↓; (b) –2 A ↓, 吸20W. 2-16. 3A. 2-17. 7.33V . 2-18. 86.76W. 2-19. 1V , 4W. 2-20. 64W.2-21. 15A, 11A, 17A. 2-23. 7V , 3A; 8V ,1A. 2-24. 4V , 2.5V, 2V. 2-26. 60V . 2-27. 4.5V. 2-28. –18V .2-29. 原构成无解的矛盾方程组; (改后)4V ,10V . 2-30. 3.33 k , 50 k . 2-31. R 3 (R 1 +R 2 ) i S /R 1 .2-32. 可证明 I L =-u S /R 3 . 2-33. –2 ; 4 .2-34. (u S1 + u S2 + u S3 )/3 . ※第三章3-1. –1+9=8V; 6+9=15V; sin t +0.2 e – t V. 3-2. 155V . 3-3. 190mA.i A0 s 1 12 3 1-e -t t 0 t ms i mA 410 0 t ms p mW 4 100 2 25i , A 0.4 .75 t 0 .25 1.25 ms -0.4 (d) u , V 80 0 10-20 t , ms(f ) u , V 1000 10 t , ms (e)p (W) 100 1 2 t (s) -103-4. 1.8倍.3-5. 左供52W, 右供78W. 3-6. 1; 1A; 0.75A.3-7. 3A; 1.33mA; 1.5mA; 2/3A; 2A. 3-8. 20V , –75.38V.3-9. –1A; 2A; –17.3mA. 3-10. 5V , 20; –2V, 4. 3-12. 4.6. 3-13. 2V; 0.5A. 3-14. 10V , 5k .3-15. 4/3, 75W; 4/3, 4.69W. 3-16. 1, 2.25W. 3-18. 50. 3-19. 0.2A. 3-20. 1A. 3-21. 1.6V . 3-22. 4A; –2A.3-23. 23.6V; 5A,10V . 3-24. 52V . ※第四章4-1. 141.1V , 100V , 50Hz, 0.02s,0o , –120o ; 120 o.4-2. 7.07/0 o A, 1/–45 o A, 18.75/–40.9 oA. 4-3. 3mU , 7.75mA .4-4. 10/53.13o A, 10/126.87o A, 10/–126.87oA,10/–53.13oA ;各瞬时表达式略。
(完整word版)《电路基础》试题题库答案
黑龙江工业学院《电路基础》试题答案一、填空题第一章电路模型和电路定律1、电路电源负载中间环节2、传输分配转换传递变换存储处理3、单一确切多元复杂电阻电感电容4、理想电路电路模型集总5、稳恒直流交流正弦交流6、电压两点电位7、电位8、电动势电源电源正极高电源负极低电源端电压9、电功焦耳度电功率瓦特千瓦10、关联非关联11、欧姆基尔霍夫 KCL 支路电流 KVL 元件上电压12、电压电流值电流电压13、电流电源导线负载开关14、正相反15、相反16、0.0117、0.45 48418、参考点 Ua—Ub Ub— Ua。
19、0 正负20、负正21、1728 4.8×10^-422、C d c23、通路开路(断路)短路24、大 10Ω 5Ω25、 = 非线性线性26、 22027、1 428、60V29、无无30、VCVS VCCS CCVS CCCS第二章电阻电路的等效变换1、 32、 20 13、导体半导体绝缘体导电强弱4、1:15、并联串联6、1。
5Ω7、-3W8.增加9.2A10.6V 2Ω11.2Ω12、-20W13.—30W14.90Ω15.断路第三章电阻电路的一般分析1、4 52、4 5 3 23、6A -2A 4A4、3Ω5、减少6、回路电流(或网孔电流)7、回路电流法8、结点电压法9、结点电压法10、叠加定理11、自阻互阻12、n-1 b—n+113、参考结点14、0 无限大15、n—1第四章电路定理1、线性2、短路开路保留不动3、不等于非线性4、有(完整word版)《电路基础》试题题库答案5、串联独立电源6、并联短路电流7、2A8.1A9.3A10.电源内阻负载电阻 U S2/4R011.无源电源控制量12.支路13.6.4Ω 28。
9W14.015、10V 0.2Ω16.-0.6A17、 5 V 1 Ω18、RL=Rs19、不一定20、无第六章储能元件1、耗电感电容2、自感3、互感4、关联非关联5、磁场电场6、开路隔直7、记忆(或无源)8、C1+C2+…+Cn9、L1+L2+…+Ln10、5A11、小于12、通阻通阻13、充电放电14、P1>P215.1。
电路理论基础课后答案(哈工大陈希有)第14章
图 14.4(f)
1 j j Z j 0
(d)
u R i u ( 1 ) 1 b 1 2 u R i R ( i i ) ( 2 ) 2 C C C 2 1
将式(2)代入式(1) 整理得
u R R R i 1 b Ci 1 C 2 u R i R i 2 C 1 C 2
-1-
题 14.1 求图示各二端口网络的 Y 参数。
+ -
I1 U1
R1
R2
3I1
I2 R3 U2
u1
i1 8
u
4 2
2i1 u2
U1
I1
R1
R2
R1
(c)
R2
I2 U2
u1
i1
+
u3 i2
i
R3
u2
R1
R2
(d)
(a)
(b)
U
2A
所以
题 14.2
一个互易网络的两组测量值如图题 14.2 所示。试根据这些测量值求 Y 参数。
jA
互 易 网 络 (a)
j5A
1
j2V
I 1
I 2 2 U
I 1
2
互 易 网 络 (b)
I 2
1V
U 2
图题 14.2 解:图(a)中
I 2 A , U j 2 V, U 2 j 5 j 10 V, I j 5 A 1 1 2 2
题 14.4 求图示各二端口网络的 Z 参数。
R R 2R 3U1
sL1 I2 U2 *
sM sL2 1 / sC
哈尔滨理工大学电路1~9章习题集答案解析
第一章(电路模型和定律)习题解答一、选择题1.KVL 和KCL 不适用于 D 。
A .集总参数线性电路;B .集总参数非线性电路;C .集总参数时变电路;D .分布参数电路2.图1—1所示电路中,外电路未知,则u 和i 分别为 D 。
A .0==i u u S ,; B .i u u S ,=未知;C .0=-=i u u S ,;D .i u u S ,-=未知3.图1—2所示电路中,外电路未知,则u 和i 分别为 D 。
A .S i i u =∞=, ; B .S i i u -=∞=, ;C .S i i u =未知, ;D .S i i u -=未知,4.在图1—3所示的电路中,按照“节点是三条或三条以上支路的联接点”的定义,该电路的总节点个数为 A 。
A .5个;B .8个;C .6个;D .7个5.在图1—4所示电路中,电流源发出的功率为 C 。
A .45W ; B .27W ; C .–27W ; D .–51W二、填空题1.答:在图1—5所示各段电路中,图A 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向;图B 中的电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向;图C 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向;图D 中电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向。
2.答:图1—6所示电路中的u 和i 对元件A 而言是 非关联 参考方向;对元件B 而言是 关联 参考方向。
3.答:在图1—7所示的四段电路中,A 、B 中的电压和电流为关联参考方向,C 、D 中的电压和电流为非关联参考方向。
4.答:电路如图1—8所示。
如果10=R Ω,则10=U V ,9-=I A ;如果1=R Ω,则 10=U V ,0=I A 。
5.答:在图1—9 (a)所示的电路中,当10=R Ω时,=2u 50V ,=2i 5A ;当5=R Ω时,=2u 50V, =2i 10A 。
在图1—9 (b)所示的电路中,当R =10Ω时,2002=u V,202=i A ;当5=R Ω时,1002=u V, 202=i A 。
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pR uRiS 16cos(t )V 8cos(t )A 128cos 2 (t )W
答案 1.10 解:取电阻元件和网络 N 电压、电流为关联参考方向如图所示。
50cos 2 ( t )W
(b) 电路各元件电压、电流参考方向如图 (b) 所示。 电压源发出功率为 puS uSiS 10V 8cos(t )A
80cos( t )W 由 KVL 可得 u uR uS 8cos( t) 2 10V (16cos t 10)V
①
i1 10 + 5A 5 u2 l2 10V l1 -
3A
50
N
25V
对节点①列 KCL 方程
i1 5A 3A 2A
对回路列 KVL 方程 回路 l1 :
i1 10 3A 5 uN 25V 10V
得
uN 10V
回路 l2 :
u2 5 3A uN 5A 50 25V
电流源发出的功率
P iS u 3A 32V 3A 96W
答案 1.12 解:
4V 1A , u 1 2A 2V 4 受控电压源发出的功率 i
P CCVS 3i 2A 31A 2A 6W
受控电流源发出的功率
PVCCS 4V 0.25u 4V 0.25u 4V 0.25S 2V=-2W
与 1 串联的 2V 电压源发出的功率:
P2V,1 2V i2 2V 1A 2W
2V 纯电压源发出的功率:
P2V 2V i3 2V (0.5A) 1W
受控电流源发出的功率:
P CCCS 2V 2i 2V 2 (0.5A) 2W ,
得
u2 280V
网络 N 吸收的功率
PN uN 3A 30W
电流源发出的功率
P iS u2 5A 1400W
注释:根据电流源的特性, 图中与电流源串联的电阻只影响电流源端电压或者说 只影响电流源提供的功率。 答案 1.11 解:设各元件电压电流方向如图所示。
i2 3A 0.5A 2.5A
答案 1.8 解:由欧姆定律得 30V i1 0.5A 60 对节点①列 KCL 方程 i i1 0.3A 0.8A 对回路 l 列 KVL 方程 u i1 60 0.3A 50 15V 因为电压源、电流源的电压、电流参考方向为非关联,所以电源发出的功率 分别为 P uS 30V i 30V 0.8A 24W
(c) 由 KCL ,
i2 gu2 i gR2i2 i 得 i2
由 KVL 得
i 1 gR2
u R1i ri R2i2 (r R1
R2 )i 1 gR2
注释:图(c) 电路中不含独立电源,其 u i 关系为比例关系。
答案 1.16 解: (a) S 断开时,电压源的电压、电流及功率与右侧电阻的电压、电流及功率 对应相同;S 闭合时,由于中间电阻 R 是并联接入电路,故右侧电阻 R 的电压、 电流及功率不受影响。 但由于所接入的电阻电流和功率与右侧电阻相同, 故电压 源的电流及提供功率要增大一倍。 (b) S 断开时,两个电阻的电流、电压和功率相同,电流源的电流与两个电 阻的电流相同,电压和功率是每个电阻的二倍。当 S 闭合时,上侧电阻被短路, 由于右侧电阻始终与电流源相串联,故右侧电阻 R 的电压、电流及功率不受影 响。电流源的电压、电流和功率与右侧电阻的电压、电流和功率相同,电压和功 率均降低了一半。
答案 1.6 解:各元件电压电流的参考方向如图所示。 元件 1 消耗功率为: p1 u1i1 10V 2A 20W 对回路 l 列 KVL 方程得 u2 u1 u4 10V-5V 5V 元件 2 消耗功率为: p2 u2i1 5V 2A 10W 元件 3 消耗功率为: p3 u3i3 u4i3 5V (3)A 15W 对节点①列 KCL 方程 i4 i1 i3 1A 元件 4 消耗功率为: p4 u4i4 5W 答案 1.7 解:对节点列 KCL 方程 节点①:
pC uCiC
则
uC
pC 10W 10V iC 1A
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 i 2 ,可做闭合面如图(b) 所示,对其列 KCL 方程,得 i2 8A-3A+1A-2A 0 解得
实际吸收 2W 功率。
答案 1.15 解: (a)对节点①列 KCL 方程得 i1 i i 由 KVL 得
u uR uS i1R uS (1 )iR uS
(b) 由 KCL 得
i0 iS i
由 KVL 得
u ri0 Ri0 (r R)i0 (r R)(iS i)
u(0) (5 9e0 )V 4V <0
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 5V >0
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
答案 1.1 解:图示电路电流的参考方向是从 a 指向 b。当时间 t<2s 时电流从 a 流向 b, 与参考方向相同,电流为正值;当 t>2s 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 -3A t 2s
答案 1.2 解:当 t 0 时
P iS u 0.3A 15V 0.3A 4.5W
即吸收 4.5W 功率。
答案 1.9 解:(a)Байду номын сангаас路各元件电压、电流参考方向如图(a)所示。 由欧姆定律得
iR uS / R 10cos(t )V / 2A 5cos(t )A
又由 KCL 得
i iR iS (5cos t 8)A
注释:受控电源可能处于供电状态,例如图中的 CCVS,也可能处于用电状 态,例如图中的 VCCS
答案 1.13 解:对回路列 KVL 方程
2 i1 1V
回路 l1 :
l1 1
ri1
+ l2 u -
2A
i1 1 1V
回路 l2 :
i1 1A
u 2 2A ri1
将 u 6V, i1 1A 代入,解得 r 2 答案 1.14 解: 设各元件电流参考方向如图所示。 2 i 2V ② i3 ① i2 i1 1 2i 2V l l 2 1 1V 对回路列 KVL 方程: 回路 l1 :
pA uAiA
则
uA
pA 10W 5V iA 2A
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 10W 1A uB 10V
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
电压源发出功率为 puS uS i 10cos(t )V (5cos t 8)A
(50cos 2 t 80cos t )W 电流源发出功率为 piS uSiS 10cos(t )V 8A
80cos( t )W 电阻消耗功率为
2 pR iR R [5cos( t )A]2 2
i2 8A 3A 1A 2A 4A
① 1A
A
⑤
i2
3A
8A
i1
i3 ④ ② i4
2A
B
③ (b)
答案 1.5 解:如下图所示
5V i1
②
l3 1A
①
2A
l1 l2
7V
1A
i4
⑤ 1A ③
6V
l4 8V
i2
④
i3
(1)由 KCL 方程得 节点①:
i1 2A 1A 3A
1 i2 2V 2V 1V 得 i2 1A
回路 l2 :
2 i 2V 1V
得
i 0.5A 对节点列 KCL 方程: 节点①:
i1 i i2 0.5A
节点②:
i3 i i2 2i 0.5A
1V 电压源发出的功率:
P 1V 1V i1 1V 0.5A 0.5W
8V 2A 4 对节点列 KCL 方程 节点①: i3
i2 3A 0.5A 2.5A
节点②:
i1 i2 i3 2.5A 2A 4.5A
对回路 l 列 KVL 方程:
10 i2 5 3A u 8V
得
u 32V 电压源发出的功率
P US 8V i1 8V 4.5A 36W
i3 5A 7A 2A
节点③: i4 7A 3A 10A 节点②: i5 i3 i4 8A 对回路列 KVL 方程得: 回路 l1 : u1 i3 10 i5 8 44V 回路 l2 :