电路分析基础 俎云霄 课后答案【khdaw_lxywyl】(2)

解：开路电压：Uoc 3U U 4U 4 2 8V

ab短路后，U 0，所以短路电流Isc

等效电阻为：R

Uoc8

4 ，等效电路如图所示。 Usc2

aw.

网

单独作用时，i=0.5×10+0.3×25=12.5A

3-10. 电路如题图3-9所示，欲使支路电流I=2A，试用替代定理求电阻R之值。

解：将电阻R所在支路用2A的电流源替代，求其两端的电压。

选下面节点为参考节点，列节点电压方程求解。

答

案

4

2A 2

com

8a

uoc 20 4 16V ab短路后，短路电流isc 等效电阻为：Req

202u12 20 10 20A 244

3-21.题图3-20所示电路中，N为线性含源电阻网络。已知当开关S1、S2均打开

解：网络N可以用一个电压源和电阻串联的支路等效替代，端口电压电流关系

为：u uoc Reqi

由已知，当开关S1、S2均打开时，u 6V，i

www.

代入u uoc Reqi可求得：uoc 9V，Req 3 所以，当开关S1打开S2闭合时，u 9 3

khd

6

1A 6445

当开关S1闭合S2打开时，u 4V，i A

6//42.43

课

当开关S1打开S2闭合时电压表的读数。

后

时，电压表的读数为6V；当开关S1闭合S2打开时，电压表的读数为4V。试求

答

案

题图3-20

3-23. 电路如题图3-22所示，N为线性含源电阻网络，当负载RL 1 时，

IL 1A，且此时电阻的功率最大，试求网络N的戴维南等效电路。

aw.

网

uoc16 0.8 ，等效电路如图所示。 isc20

927

9 3V

3 6//23 1.5

com

b

题图3-14等效电路 题图3-15等效电路

3-16. 求题图3-15所示单口网络的诺顿等效电路。

u

解：开路电压：uoc 20 u1，而20 u1 2u1 4 1，所以u1 4V，

2

解：由已知，戴维南等效电阻为Req=1 ，而且此时负载获得的最大功率为

iRL=1W，根据Pmax2L

22

UocUoc===1可得：Uoc 2V 4Req4

题图3-22

3-27.试确定题图3-26所示电路中RL为何值时可获得最大功率，最大功率是多

解：将RL从原网络移除，求剩下的单口网络的戴维南等效电路。

20240

，W 217

w

.

网

少？

案

k12

V

12

V

题图3-26

www.

解得：un1 uoc

11112 (1uun1n2 4331

11 1

选定参考节点，列节点电压方程： un1 ( un2 4i1

23 31 i 14un1

80V 712

短路电流为Isc 12A

1

uoc80120 isc71221

等效电阻为Req

co

m

所以，当RL Req

20

获得最大功率，最大功率为21

Pmax

2

80221240uoc

==2×=W 4Req8077

3-31.题图3-30所示电路中，N0为无源线性电阻网络。若电路改接为图（b）所

5

1解：设N0中有k条支路，且各支路电压、电流取关联参考方向，支路编号有3

开始，则根据特勒根定理有：

课

UI 12 1 2 5 I2kk 8 3 U2 2 UkIk

b 2

因为图（a）和图（b）中的N0为相同的无源线性电阻网络，所以

I，由此得： 12 1 2 5 I 8 3 U 2

UkI k Ukk22

k 3

k 3

b 2

www.

U 12V 而I2 2，代入上式可求得：U210

khd

b 2

k 3

aw.

网

b 2k 3

后

答

案

（a） （b）

题图3-30

示形式后，试求其中的电压U2

。

10

习 题

5-3．已知某元件的u t 和i t

波形如题图5-1所示，且二者取关联参考方向，试判断此元件是何种电路元件，其参数值是多少？

s

a

b

解：根据电荷守恒原理，C1uac Ccbucb，C3ucd C4udb

根据元件连接关系，Ccb C2

www.

a所以uac

由C3ucd C4udb及ucd udb ucb 8V得，ucd 6V，udb 2V

5-10．求题图

5-6示电路ab端的等效电感。

khd

b 题图5-5

课

Ccb6

ucb (12 uac)，解得uac 4V，则ucb 8V C112

题图5-6

解：Lab 3

3 3

4.5H 3 3

.

网

题图5-1

解：因为电流时电压的导数，所以是电容元件。

du

根据i(t)=C及所给的u t 和i t 参数可知，C＝0.5F

dt

5-7．试求题图5-5所示电路中各电容上的电压，已知ab端的电压为12V。

d

3

uF

C3C44 12

3 6μF，uac ucb uab 12V

C3 C44 12

cm

5-12.题图5-8所示电路中，uC1(0 ) uC2(0 ) 0，t 0时刻开关闭合，求iC1(0+)，

iC2(0+)，uC1(∞)和u

C2(∞)。

R3

题图5-8

解：画出0+等效电路，iC1(0+)

=

Us

，iC2(0+)=0 R1

aw

R3

10V课

开后的电容电压

uC(

t)和电流i(t)，绘出二者的波形。

后

5-14.题图5-10所示电路在开关打开前已达稳态，t=0时刻开关打开，求开关打

答

+R3)UsR3Us

)=画出 等效电路， uC1(∞，uC2(∞ )=

R1+R2+R3R1+R2+R3

2

(R

ww

w.

题图5-10

解：开关打开前uC(0 ) 10V，开关打开后uC(0 ) uC(0 ) 10V，

τ ReqC (10 90) 0.01 1s，uC(t) uC(0)e

i(t)

uC10 t

e 0.1e tA

Req100

t

10e tV，

5-17.题图5-13所示电路在开关闭合前已达稳态，t 0时刻开关闭合，求开关闭

合后的电感电流iL和通过开关的电流isw，绘出二者的波形。 解：开关闭合前iL(0 )

9

=4.5mA，开关闭合后iL(0 ) iL(0 ) 4.5mA 1 1

om

R3

t 4 10 3 25 104t 6

τ 4 10s，i(t) i(0)e 4.5emA， LL

1 103

isw(t) 9

4.5e

1k

25 104t

mA

1k

题图5-13

5-20.求题图5-16所示电路在t 0 时的iL(t)。

us

解：（1）iL(0 ) iL(0 ) 3A，u i，Req

www.

iL(t) iL(0)e

k答

（3）us(t)=20V，iL(0 ) 1A。

题图5-16

案

（2）us(t)=10V，iL(0 ) 0。

t

3e 2tA

t

（2）iL( ) 0.5i( ) 5A，iL(t) iL( )(1 e ) 5(1 e 2t)A

（3）根据线性电路的比例性，iL( ) 10A，iL(0 ) iL(0 ) 1A，行

iL(t) iL(0)e

t

iL( )(1 e) 10 11e 2tA

5-21.题图5-17所示电路在开关打开前已达稳态，t 0时刻开关打开，求t 0 时

的uab(t)并绘出其波形。

解：开关打开前uC(0 ) 0，iL(0 ) 2A开关打开后电路分为两个独立的电路，

aw

.

网

（1）us(t)=0，iL(0 ) 3A。

u iL1

2 ，τ s，