《电路基础(第4版)》全书习题答案带原题.docx

《电路基础（第4版）》全书习题答案带原题

1-1，1-2，第3版原题
1-3 电路如图1-45所示，已知I1=1A，I2= -3A，I4=2A，U1=5V，U2= -5V，U3=10V，U4=15V，试求各二端元件的功率，并说明是发出功率还是吸收功率？
＋
U4
－
＋
U1
－
- U3 +
2
I1
I4
I2
-
U2
+
4
3
1

图1-45 习题1-3图
解：因为，元件1上的电压电流为关联参考方向，
所以，P1=U1I1=5×1=5W，元件1吸收功率。
因为，元件2上的电压电流为非关联参考方向
所以，P2= -U2I2= -（-5）×（-3）= -15W，元件2发出功率。
因为，元件3上的电压电流为非关联参考方向，
所以，P,3= -U3I4= -10×2= -20W，元件3发出功率。
因为，元件4上的电压电流为关联参考方向，
所以，P4=U4I4=15×2=30W，元件4吸收功率。
1-4，第3版原题,
1-5（2-10），1-6（2-11），1-7（2-12），1-8（1-5），1-9（1-7），1-10（1-8），1-11（1-9），1-12（1-10），
d
R3
R1
R2
9Ω
3Ω
S
e
c
＋8V－
a b
- 11V +
2Ω
＋6V－
1-13 图1-55所示电路，试求：（1）开关打开时的电压Uab；（2）开关闭合后流过R3的电流及实际方向；（3）开关闭合前后R1、R2上的电流有无变化？为什么？（4）流经电压源的电流有无变化？为什么？

图1-55 习题1-13图
解：（1）开关打开时，Uab=6-8+11=9V
（2）开关闭合时，R3两端的电压 Ude= -8+11+6=9V
R3上的电流由d流向e，其值为
（3）开关闭合前后，R1与R2上的电压无变化，，均无变化；
（4）有变化。
开关打开时，I6V=2A，电流方向从6V电源的“-”指向“ +”； ，电流方向从8V电源的“-”指向“ +”； 11V电源上没电流。
开关闭合后，6V电源上的电流是3A，8V电源上的电流是3A，11V电源上的电流是1A，从11V电源的“-”指向“ +”。
1-14（1-12），1-15（1-13），1-16（1-14），1-17（1-15）。
a
b
2-1,2-2,2-3第3版原题
2-4 电路如图2-37所示，试求a、b之间的等效电阻Rab。
解：将a、D间的短路线缩成a结点，此时
RaC=20//20=10Ω， RCb= R3 =20Ω，
Rab= R5 // R1 //( RaC +RCb)= 20//60//(10+20)Ω=10Ω

图2-37 习题2-4图
2-5 电路如图2-38所示，试求a、b之间的等效电阻Rab。

图2-38 习题2-5图
解：（a）图，Rab= 90+15 //(10+30//60)= 100Ω
（b）图，将右侧短路线缩为一个结点，则
Rab= 40//40+20//20= 30Ω
（c）图，c、d间的8Ω电阻被短接掉了，所以
Rab= 8//8//6+3= 5.4Ω
（d）图，Rdc= 16//(4+12)= 8Ω，R,bc= 30//( 7+ Rdc )=30//15=10Ω，
Rab= 50//(25+15+ R,bc )= 50//(25+15+10)=25Ω
2-6 电路如图2-39所示，试求电路中标出的电压U、电流I。
图2-39 习题2-6图
解：（a）图，应用分流公式，有
（b）图，U= -6×3//6= -12V
（c）图，
（d）图，应用分压公式，有
2-7（2-5），2-8（2-6），2-9（2-7），2-10（2-8），2-11（2-9），2-12（2-13），2-13（2-14），2-14（2-15），2-15 (2-17)，2-16（2-18），2-17（2-19），2-18（3-1），2-19（3-2），2-20（3-3），2-21（3-4），2-22（3-7），2-23（3-8），2-24（3-9)，2-25（3-10），2-26（3-11），

2-27 电路如图2-58所示，试求RL为何值时，负载可获得最大功率，并求此功率Pmax。
30Ω
30Ω
＋30V－
RL
60Ω

图2-58 习题2-26图
解：ab左侧的等效电压源为Uoc串R0，其中
，
所以，RL=R0=50Ω时，负载可获得最大功率，且

2-28（3-13），2-29（3-14）。

3-1~3-20（4-1~4-20）

4-1~4-13（5-1~5-13）

5-1~5-7（6-1~6-7），5-8（6-9）

6-1~6-18（7-1~7-18）

8-1（9-1），8-2（9-2），8-3（9-7）
8-4（9-4图）电路如图8-25所示，求换路后的时间常数τ。
9W
6W
S
L=10H
15W

IS

9W
6W
S
L=10H
15W

图8-25 习题8-4图
解：开关闭合后，求RL电路的时间常数，需先求从电感望进去的等效电阻R，其等效电路如右上图
由图可求知s
8-5 电阻R=2kΩ和电容C=500μF串联，与US=100V的直流电源接通，求(1)时间常数；（2）最大充电电流；（3）接通后0.1s时的电流和电容上的电压。
解：（1）RC 串联电路时间常数，而R=2kΩ，C=500μF，
所以=2×103×500×10-6=1s
（2）最大充电电流
（3）本题是零状态响应，
电容电压，
电路电流，
所以，

8-6 某电感线圈的电流iL=6A，t=0时将电感线圈接向R＝2Ω的电阻，而L= 8H，求电路的电流iL表达式?
解：根据已知条件可判知该电路是RL电路零输入响应，，
iL（0+）= iL（0-）=6A，iL（∞）= 0，所以，iL（t）= 6=6A

8-7（9-11），
8-8 电路如图8-27所示，开关S闭合前，电容有储能，此时uC（0-）=U，在t = 0时S闭合，求t ³ 0时的电容电压uC和电流iC，并做出它们的曲线图 。
+
uC
-
S
R
C
iC
解：根据已知条件可判知该电路是RC电路零输入响应，其响应式为
uC（t）= UV (t≥0)
iC（t）= A (t≥0)

iC(t)
0
iC(t)
t
U

uC(t)
0
t
uC(t)
图8-27 习题8-8图

响应曲线
L
+
US
-
S
R
iL
8-9 电路如图8-28所示，开关S闭合前，电路原已稳定，在t = 0时S闭合，求t ³ 0时的电感电流iL和电压uL，并做出它们的曲线图 。

图8-28 习题8-9图
解：开关闭合前电感无储能，该电路是零状态响应，iL（0-）=0，
t=0+ 时开关闭合，根据换路定律iL（0+）= iL（0-）=0，uL（0+）= US
开关闭合很久，t=∞时，iL（∞）= ，uL（∞）=0
时间常数，所以，iL（t）=(1-)A， uL（t）=USV

0
iL(t)
t
US

uL(t)
0
t
uL(t)

响应曲线
8-10（9-14），
8-11 RC串联电路中，已知R=500Ω，C=2μF，外加电压U=40V，开关合上前，电容已充电到10V，求开关合上后iC，uC的表达式
解：RC串联电路，已知R=500Ω，C=2μF，
所以，时间常数=500×2×10-6=1×10-3 S=1ms，
根据题意知，电容已充电到10V，t=0+ 时，接通电压U=40V，等效电路如图求初始值。
iC（0+）
R大。
+
40
-
+
uC（0+）
-

C
根据换路定理，uC（0+）= uC（0-）= 10V，
iC（0+）==0.06A=60mA
t=∞时，稳态值为，iC（∞）=0 ，uC（∞）=40V
应用三要素公式：=+[-] （t ³0+ ），得
（mA），
V，

8-12(9-15)，8-13（9-26）

9-1~9-14（10-1~10-14）