第1章习题解答改(2)

（2）图1.10（b）所示的电路中电流I无闭合回路，故I=0，Uab=2I=0，因此为等电位点，故电路中无支路和节点，只有两个独立回路。

1.3习题详解

1.2判断题

（1）√（2）×（3）×（4）√（5）×（6）×（7）×（8）× 1.3选择题

（1）B（2）C（3）B（4）B 1.4在图1.12所示的两个电路中，要在12V的直流电源上使额定电压6V、额定电流50mA的小灯泡正常发光，应该采用哪一个电路？

(a)

?120Ω12V?120Ω 12V? 120Ω?

图1.12 习题1.4图

解：要使小灯泡正常发光，应使小灯泡两端的电压值等于其额定电压值。 小灯泡正常发光时的电阻

(b)

R?6?120Ω，

50?10?3图(a)中，小灯泡的电压为6V，等于其额定电压，因此小灯泡可正常发光。 图(b)中，令小灯泡两端的电压为U1，由分压公式得

120//120?12?4V

120?120//120低于其额定电压，因此小灯泡不能发光。 综上，要使小灯泡正常发光，应该采用(a)图。 1.5求图1.13（a）、（b）、（c）、（d）中的电压Uab 。

I?5AI?5AI??5A aaaabbb 10Ω10Ω10Ω (a) (b) (c)

图1.13 习题1.5图

解：求电压Uab，即a端为正极。

(a)图中，电压电流的参考方向为关联参考方向，则

U1?Uab?10?5?50V

I??5A10Ω(d)

b(b)图中，电压电流的参考方向为关联参考方向，则

Uab?10???5???50V

(c) 图中，电压电流的参考方向为非关联参考方向，则

Uab??10?5??50V

(d) 图中，电压电流的参考方向为关联参考方向，则

Uab?10???5???50V

1.6 图1.14中，方框代表电源或负载。已知U=220V，I=-1A，试问哪些方框是电源？哪些方框是负载？

IIII

UUU U

(d) (b) (c) (a)

图1.14 习题1.6图

解：

(a) 图中，电压电流的参考方向为关联参考方向，则 P?UI?220???1???220W<0，所以(a)图代表电源；

(b) 图中，电压电流的参考方向为非关联参考方向，则 P??UI??220???1??220W>0，所以(b)图代表负载； (c) 图中，电压电流的参考方向为非关联参考方向，则 P??UI??220???1??220W>0，所以(c)图代表负载； (d) 图中，电压电流的参考方向为关联参考方向，则 P?UI?220???1???220W<0，所以(d)图代表电源。

1.7 求图1.15所示两电路中电阻的电压和电流，以及（a）中电流源的电压和（b）中电压源的电流。

0.5Ω

1V0.5Ω1A1V

1A

（a）电路1 （b）电路2

图1.15 习题1.7图

解：

(1)电阻和电压源的电流的参考方向如图1.16所示，由题设，电流源、电阻和电压源

为并联连接，所以三者的电压相等，即

1UIS?UR?1V，IR??2A

0.5IUS?IR?IS?2?1?1A

IRUISIUS1AUR0.5Ω1V(2)由图1.15(b)可知，电压源、电阻和电流源是串联连接，所以三者电流相等，即

IR?IS?1A，UR?0.5?1?0.5V，

图1.16 习题1.7图（a）解图

取顺时针绕行方向，由KVL，得 UIS?US?UR?1?0.5?0.5V

1.8 求图1.17所示电路中通过电压源的电流I1、I2及其功率，并说明两电压源是起电源作用还是负载作用。

解：设通过2Ω电阻的电流为I3，其参考方向及回路1的绕行方向如图1.18所示。

5Ω5Ωa

I3I2 I1I1I210V

2Ω2Ω40V10V140V

图1.17 习题1.8图 图1.18 习题1.8解图

10?5A 2（KVL）1： 40?5I1?10 解得 I1?6A

则 I3?（KCL）a： I2?I1?I3?6?5?1A

40V电压源的功率 P<0，起电源作用； 1??UI1??40?6??240W10V电压源的功率 P2?UI2?10?1?10W>0， 起负载作用。

1.9图1.19中，Uab=2V，E1=4V，E2=-8V，R=2?，求电流 I并计算这一段电路的功率及各元件的功率。

解：根据一段电路KVL

E1E2IRabUab??E2?RI?E1????8??2I?4?2

解得 I??1A

图1.19 习题1.9图

Pab?UabI??2W

PE1??E1I??4???1??4W PE2??E2I????8????1??-8W

PR?I2R?2W

1.10 图1.20中，E1=10V、E2=5V、R1=6?、R2=3?、I3=4A，求：I1及I2 。

I??0.33A?RI?E1?R2I2?E2解：?11 由题设，解得 1

I2?4.33A?I1?I2?I3

?I I1?4E1I1R1

I3 ??I2R2

I3? I2?E2

图1.20 习题1.10图

图1.21 习题1.11图

1.11 图1.21中，I1=0.5A、I2=1A、I3=-2A，求I4=?

解：根据广义KCL

I1?I2?I3?I4?0

I4???0.5?1?2??0.5A 1.12 图1.22所示电路，已知US＝3V，IS＝2A，求UAB和I。

解：1?电阻的电压、电流的参考方向及回路的绕行方向如图1.23所示，由题设，电流源、电阻和电压源为并联连接，所以三者的电压相等，即

2?2?aAA

IRII

ISUS1?BIS1USUR1?B图1.22 习题1.12图

图1.23 习题1.12解图

（KVL）1：UAB?2?IS?US?2?2?3?1V 因为1?电阻与电压源并联，所以

IR?US3??3A R1 （KCL）a： I?IS?IR?2?3?5A；