第五版《电路原理》课后作业

第一章“电路模型和电路定律”练习题

1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？

（3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？

（a）（b）

题1-1图

解

（1）u、i的参考方向是否关联？

答：(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致，称为关联参考方向；

(b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。（2）ui乘积表示什么功率？

答：(a) 吸收功率——关联方向下，乘积p = ui > 0表示吸收功率；

(b) 发出功率——非关联方向，调换电流i的参考方向之后，乘积p = ui < 0，表示

元件发出功率。

（3）如果在图(a) 中u>0，i<0，元件实际发出还是吸收功率？

答：(a) 发出功率——关联方向下，u > 0，i < 0，功率p为负值下，元件实际发出功率；

(b) 吸收功率——非关联方向下，调换电流i的参考方向之后，u > 0，i > 0，功率p为正值下，元件实际吸收功率；

1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。

（a）（b）（c）

（d）（e）（f）

题1-4图

解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。

由欧姆定律u = R i = 104 i

（b）电阻元件，u、i为非关联参考方向

由欧姆定律u = - R i = -10 i

（c）理想电压源与外部电路无关，故u = 10V

（d）理想电压源与外部电路无关，故u = -5V

(e) 理想电流源与外部电路无关，故i=10×10-3A=10-2A

（f）理想电流源与外部电路无关，故i=-10×10-3A=-10-2A

1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。

15V

+

-

5Ω

2A

15V

+-5Ω

2A

15V

+

-

5Ω2A

（a ） （b ） （c ）

题1-5图

解 （a ）由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图（a ）

故 电阻功率 10220W R P ui ==⨯=吸（吸收20W ） 电流源功率 I 5210W P ui ==⨯=吸（吸收10W ） 电压源功率

U 15230W P ui ==⨯=发（发出30W ）

（b ）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（b ）

故 电阻功率 12345W R P =⨯=吸（吸收45W ） 电流源功率 I 15230W P =⨯=发（发出30W ） 电压源功率

U 15115W P =⨯=发（发出15W ）

（c ）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（c ）

故 电阻功率 15345W R P =⨯=吸（吸收45W ）

电流源功率 I 15230W P =⨯=吸（吸收30W ） 电压源功率

U 15575W P =⨯=发（发出75W ）

解1-5图

解1-5图 解1-5图

1-16 电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。

I

1

（a）（b）

题1-16图

1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。

u

1

题1-20图

解：设电流i，列KVL方程

3

1

3

11

10001010102

101010

i i u

u i u

⎧+⨯+=

⎪

⎨

=⨯+

⎪⎩

得：

1

20

200

u V

u V

=

=

第二章“电阻电路的等效变换”练习题

2-1电路如题2-1图所示，已知u S=100V，R1=2kΩ，R2=8kΩ。试求以下3种情况下的电压u2和电流i2、

i3：（1）R3=8kΩ；（2）R3=∞（R3处开路）；（3）R3=0（R3处短路）。

题2-1图

解：(1)2R 和3R 并联，其等效电阻8

4,2

R =

=Ω则总电流 1110050

243

s u i mA R R =

==++ 分流有

123508.33326

i i i mA ==

== 22250

866.6676u R i V ==⨯=

(2)当33,0R i =∞=有

212100

1028

s u i mA R R =

==++

22281080u R i V ==⨯=

(3)3220,0,0R i u ===有

31100502

s u i mA R =

==

2-5用△—Y 等效变换法求题2-5图中a 、b 端的等效电阻：（1）将结点①、②、③之间的三个9Ω电阻构成的△形变换为Y 形；（2）将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9Ω电阻构成的Y 形变换为△形。

9Ω9Ω

9Ω

9Ω

9Ω

a

b

①

②③

④

题2-5图

解 （1）变换后的电路如解题2-5图（a ）所示。 因为变换前，△中Ω===9312312R R R

解解2-5图

2

R 3

R ③

①

②

①

③

④

31

R 43

R 14

R