电路基本概念与电路定律习题与答案

第1章 习题与解答

1－1 2C 的电荷由a 点移到b 点，能量的改变为20J ，若（1）电荷为正且失去能量；（2）电荷为正且获得能量；求。

解：（1）2C 的电荷由a 点移到b 点，2q C ∆=，这时意味着电流从a 点流到b 点； 电荷为正且失去能量，2W OJ ∆=，为正且 2102ab W OJ

u V q C

∆=

==∆ （2）2C 的电荷由a 点移到b 点，2q C ∆=，这时意味着电流从a 点流到b 点； 电荷为正且获得能量，2W OJ ∆=，为负且 2102ab W OJ

u V q C

∆-===∆ 所以

10ab u V =-

1－2 在题1－2图中，试问对于与，的参考方向是否关联？此时下列各组乘积对与分别意味着什么功率？并说明功率是从流向还是相反。

（a ）

(b) 题1－2图 (c) (d)

解：（a ） ，此时非关联，3000P ui W ==>，发出功率

关联，3000P ui W ==>，吸收功率。功率从 流向。

(b) ，此时非关联，5000P ui W ==-<，吸收功率

关联，5000P ui W ==-<，发出功率。功率从流向。

(c) ，此时非关联，2000P ui W ==-<，吸收功率

关联，2000P ui W ==-<，发出功率。功率从流向。

(d) ，此时非关联，4000P ui W ==>，发出功率

关联，4000P ui W ==>，吸收功率。功率从 流向。

1－3 题1－3图所示电路由5个元件组成，其中 。试求： （1） 各元件的功率；

（2） 全电路吸收功率及发出功率各为多少？说明了什么规律？

题1－3图

解：（1）元件1：919P ui W ==⨯=，电压与电流为关联方向，故吸收功率。 元件2：515P ui W ==⨯=，电压与电流为非关联方向，故发出功率。 元件3：428P ui W ==-⨯=-，电压与电流为关联方向，故发出功率。 元件4：6(1)6P ui W ==⨯-=-，电压与电流为关联方向，故发出功率。 元件5：10(1)10P ui W ==⨯-=-，电压与电流为非关联方向，故吸收功率。 （2）全电路发出功率19W ，吸收功率19W ，说明功率守衡。

1－4 在假定的电压、电流参考方向下，写出题1－4图所示各元件的性能方程。 在假定的电压、电流参考方向下，写出题1－4图所示各元件的性能方程。

题1－4图

解：（a ）10u i = （b ）20u i =- （c ）10u V = （d ）5u V =- （e ）10i A = （f ）5i A =-

1－5 求题1－5图所示各电源的功率，并指明它们是吸收功率还是发出功率。

(a) (b) (c) (d) 题1－5图

解：（a ）236P ui W ==⨯= 吸收功率 （b ）236P ui W ==⨯= 发出功率 （c ）236P ui W ==⨯= 发出功率 （d ）236P ui W ==⨯= 吸收功率

1－6 在题1－6图所示电路中，一个3A 的电流源分别与三种不同的外电路相接，求三种情况下3A 电流源的功率，并指明是吸收功率还是发出功率。

(a) (b) (c) 题1－6图

解：（a ）3618P ui W ==⨯= 电流源发出功率 （b ）3515P ui W ==⨯= 电流源发出功率 （c ）31030P ui W ==⨯= 电流源吸收功率

1－7 试求题1－7图所示电路中电压源及电流源的功率，并指明它们是吸收功率还是发出功率。

(a) (b) (c)

题1－7图

解：（a ）电流源两端电压为2V ，212s i P ui W ==⨯=（非关联，发出功率）

因为3Ω电阻上流过的电流为2/3A ，所以流过电压源的电流为1/3A ，

2(1/3)2/3s u P W =⨯=（关联，吸收功率）

（b ）电流源两端电压为5V ，515s i P ui W ==⨯=（非关联，发出功率）

流过电压源的电流为1A ，212s u P W =⨯=（关联，吸收功率）

（c ）电流源两端电压为5V ，515s i P ui W ==⨯=（非关联，发出功率）

因为1Ω电阻上流过的电流为2A ，所以流过电压源的电流为1A ，

212s u P W =⨯=（非关联，发出功率）

1－8 试求：

（1） 题1－8（a ）图所示电路中受控电压源的端电压和它的功率； （2） 题1－8（b ）图所示电路中受控电流源的电流和它的功率。

(a) (b)

题1－8图

解：（1）受控电压源的端电压为1221224U V =⨯= 功率为24372P W =⨯= （发出功率）

（2）受控电流源的电流为1661/23I A =⨯= 功率为5315P W =⨯= （吸收功率）

1－9 试求题1－9图所示电路中各电源的功率，并说明它们是吸收功率还是发出功率。

题1－9图

解：由图可得

+

-

1

15S U V

=

215550I -++= 即 22I A = 所以 11I A =

所以

15V 电压源的功率为15115P W =⨯= （非关联，发出功率） 5V 电压源的功率为5210P W =⨯= （关联，吸收功率） 1A 电流源的功率为15115P W =⨯= （非关联，发出功率） 1－10 试求题1－10图所示电路中的电流、电压源电压及电压。

题1－10图

解：由KVL 560I -= 所以 6/5 1.2I A ==

由KVL (213)20s U ++-= 所以 12s U V =

21561ab U V =⨯+-=

1－11 题1－11图表示某电路中的部分电路，各已知的电流及电阻元件值已标示