电路分析课后习题答案解析第一章.doc

第一章习题
1、1 题1、1图示一段电路N,电流、电压参考方向如图所标。
(1) 若时,,求时N吸收得功率。
-
+

N
(2) 若时,,求时N产生得功率。
解:(1)
(2)
-
+

N
V
1、2 题1、2图示一段直流电路N,电流参考方向如图中所示,电压表内阻对测试电路得影响忽略不计,已知直流电压表读数为5V,N吸收得功率为10W,求电流I。
解:

-
+
10V
3A

-
+
5V
3A
1、3 题1、3图示一个3A得理想电流源与不同得外电路相接,求3A电流源三种情况下供出得功率。

2Ω
3A
解:
(c)
(b)
(a)

(a) 电流源输出功率
(b) 电流源输出功率
(c) 电流源吸收功率
-
+

R
1Ω
3Ω
12Ω
I
5A
15A
12A
6A
1、4 题1、4图示某电路得部分电路,各已知得电流及元件值已标出在图中,求、、。
解:流过3Ω电阻得电流为 12A+6A=18A
流过12Ω电阻得电流为 18A-15A=3A
流过电阻R得电流为 3A-12A-5A=-14A
可得: I=-14A+15A=1A

-
+
U
R
15A
4Ω
6Ω
12Ω
1、5 题1、5图示电路,已知U=28V,求电阻R。
解:根据电源等效,从电阻R两端
可等效为如下图等效电路。

-
+
U
R

有:

可得:
1、6 求题1、6图示各电路得开路电压。
(c)
-
+
-
-
+
+
2Ω
2Ω
8Ω
12Ω
2V
20V
5A

(b)
+
3Ω
10Ω
8Ω
6Ω
3A

-
(a)
-
-
+
+
5Ω
20V
10A

解:(a)
(b) 开路时,流过8Ω电阻得电流为
流过6Ω电阻得电流为
可得:
(c) 开路时,8Ω电阻得电压为
2Ω电阻得电压为
可得:
(b)
+16V
1Ω
I
-
+
-
+
20V
10V
2Ω

1、7 求题1、7图示各电路得电流I。
(a)
-
+
U=6V
I
-
+
2Ω
2V

I
(d)
21V
1Ω
+
6Ω
6Ω
12Ω
3Ω
-
(c)
1Ω
1Ω
-
+
1V
I
1A

1A
1Ω
1Ω
I
1A
解:(a)
(b)
(c) 将电压源等效为电流源,如右图示
显然
(d) 电压源供出得总电流为:
根据分流关系,流过3Ω电阻得电流为
流过12Ω电阻得电流为
可得:
1、8求题1、8图示各电路得电压U。
(a)
-
+
U
1A
-
+
2V
3Ω
5Ω
(b)
-
+
-
+
U
9V
4Ω
2Ω
3Ω
1Ω
(c)
-
-
+
U
2Ω
2Ω
1Ω
1Ω
6V
+

解:(a)
(b) 9V电源供出得电流为
可得:
(c) 根据分压关系,与电压源负极相连2Ω电阻得电压为4V,与电压源负极相连1Ω电阻得电压为2V,故得:
-
+
U=2V
-
+

1Ω
4Ω
2Ω
2Ω
3Ω

+
-
-
+
30V
20V
5A
10Ω
10Ω
1、9 题1、9图示各电路,求:
(1) 图(a)中电流源产生功率。
(2) 图(b)中电流源产生功率
(a)
(b)

解:(1) 电流源两端得电压为:
可得
(2) 通过4Ω电阻得电流为1A,3Ω电阻上得电压为6V,电压源供出得电流为2A+1A=3A,故得:
1、10 求题1、10图示各电路中得电流I。
b
a
I
-
+
30V
30Ω
50Ω
50Ω
6Ω
20Ω
60Ω
5Ω

+
51V
15Ω
4Ω
6Ω
I
4Ω
6Ω
4Ω
-

(b)
(a)

解:(a) 两个50Ω电阻并联为25Ω,30Ω电阻与6Ω电阻并联为5Ω,60Ω电阻与20Ω电阻并联为15Ω;然后25Ω电阻与5Ω电阻串联再与15Ω电阻并联得等效电阻10Ω,可得:

(b)

可得:
1、11 题1、11图示含受控源电路,求:
(1) 图(a)中电压u。

+

-
-
+
10V
5A
-
+
u
4Ω
6Ω
(2) 图(b)中2Ω电阻上消耗得功率。
(a)
(b)
-
+

R
3A

2Ω
4Ω
解:(1) 根据KVL可列两个方程:

由第二个方程可解得 代入第一个方程
可得:
(2) 根据KCL有
可得:
1、12 题1、12图示直流电路,已知电压表读数为30V,忽略电压表、电流表内阻影响。问:
-

+
30KΩ
-
+
30KΩ
32KΩ
8KΩ
10KΩ
(1) 电流表得读数为多少？并标明电流表得极性。
(2) 电压源产生得功率?
解:(1) 流过电压表相并联得30KΩ电阻得电流
为: 30V/30KΩ=1mA
根据KCL可得电流表得读数为1mA。
电流表得极性为接10KΩ电阻端为正。
(2) 32KΩ与8KΩ串联两端得电压为
30V+1mA*10KΩ=40V
其电阻串联支路得电流为: 40V/(32KΩ+8KΩ)=1mA
电压源支路得电流为: 1mA+1mA=2mA
可得:
A

B
3Ω
1、13 题1、13图示电路,已知,,且与消耗功率之比为1:2,求与。
解:流过与支路得电流为 3A-6V/3Ω=1A
则可列两个方程:

联解方程可得:
1、14 题1、14图示电路为计算机加法原理电路,已知,,,,,,求ab两端得开路电压。
b
a

解:电源回路得电流为:

电源回路得电流为:
可得:
a
-
+
d
c
b
12V
1、2KΩ
1KΩ
S
2KΩ
4KΩ
2KΩ

1、15 题1、15图示电路,当
(1) 开关S打开时,求电压。
(2) 开关S闭合时,求电流。
解:(1) 电源供出电流为:
根据分流,流过4KΩ电阻得电流为:
流过1KΩ电阻得电流为:
可得:
(2) 开关S闭合时,电源供出电流为:
根据分流,流过2KΩ电阻得电流为:
流过4KΩ电阻得电流为:
可得:
I
5Ω
-
+
6V
3Ω
-

+
2Ω
2Ω
-
5V
+
1Ω
2A
a
1、16 求题1、16图示电路中得电流、电位及电源之值。
解:I仅由本回路产生,所以得:

由于5V支路没有电流,所以得:

2A回路就是独立得,所以得:

1、17 求题1、17图示各电路ab端得等效电阻。
(c)
60Ω
20Ω
20Ω
b
a
20Ω
20Ω
(b)
b
a
3Ω
4Ω
3Ω
6Ω
6Ω
(a)
b
a
3Ω
10Ω
6Ω
6Ω

(b)
b
a
3Ω
2Ω
1Ω
6Ω

(e)
b
a
3Ω
3Ω
3Ω
(f)
12Ω
a
b
4Ω
3Ω
6Ω

解:(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
1、18 将题1、18图示各电路对ab端化为最简得等效电压源形式与等效电流源形式。
b
a
-
+
5V
5Ω
2A
6A
-
+
10V
-
+
10V
5Ω
b
a
-
+
10Ω
6V
2A
6A
b
a
b
5Ω
a
-
+
10V
1A

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

解:(a) 开路电压为: 等效电阻为:
短路电流为: 等效电阻为:
(b) 开路电压为: 等效电阻为:
短路电流为: 等效电阻为:
(c) 开路电压为: 等效电阻为:
短路电流为: 等效电阻为:
(d) 开路电压为: 等效电阻为:
短路电流为: 等效电阻为:
1、19 (1) 若题1、19图(a)中电流I=0,求电阻R。
-
+

-
+
+
-
3Ω
2Ω
10V
(2) 若题1、19图(b)中,求电源。
-
+
9V
I
3Ω
3Ω
-
+
6V
R

(b)
(a)

解:(1) 由于I=0,则有:
解得:
(2) 由回路电流,可列方程为:
将代入,解得:
-
+
24V
2Ω
8Ω
8Ω

4Ω
4Ω
2Ω
1、20 题1、20图示电路,求电流。
解:电源供出得总电流为:

根据分压关系,8Ω电阻上得电压为:

4Ω电阻上得电压为:
可得:

0、5mA
a
2mA
6KΩ
b
6KΩ
2KΩ
+12V
1、21 题1、21图示电路,求、及电流源产生得功率。
解:
由b点列电流方程:
可解得:
得:
1、22 (1) 求题1、22图(a)电路中得电流。
(2) 求题1、22图(b)电路中开路电压。
(3) 求题1、22图(c)电路中受控源吸收得功率。
+
-

-
8V
+
8Ω
4Ω
-
+
6V

-
+
12V

3Ω
2Ω

-
6V
+
-

2Ω
-
3V
+

-
+

解:(1) 列回路电压方程,有:

解得:
(2) 列电压方程,有:
消去,可得:
(3) 流过2Ω电阻得电流为:
而从回路可知: 可得:
则得:
1、23 (1) 题1、23图(a)电路,已知,,,求电流。
a
-
+
9V

(2) 题1、23图(b)电路,已知电阻上消耗功率,求电阻。
10A
I
R
5Ω
-
+
4I
1Ω

(b)
(a)

解:(a) 从a点对受控源部分进行电压源等效如图所示:
-
+
a
-
+
9V

可知:

得:
6Ω
KI
10A
I
R
解得:
(b) 对受控源部分进行电源变换如图所示:
并有 K=2/3
根据电流分流可得:

解得:
又有: 代入I整理得方程:
解一元二次方程:
得:
1、24 (1) 求题1、24图(a)电路中得开路电压。
b
a

-
+

6Ω
6Ω
4Ω
12Ω
3Ω
(2) 已知题1、24图(b)中,求电压源。
d
c
b
a
-
+
5V
4Ω
6Ω
-
+
5V
1Ω
+
5V
-
3Ω
-
+
3V
5A

(b)
(a)

解:(1) 由于ab开路,所以1Ω支路电流为零。
则有:
可得:
(2) 由于ab等电位,电源供出得电流为:

根据分流有: 已知
解得:
1、25 题1、25图示电路,已知,求电阻。

2KΩ
1mA
-
+
U
R
2KΩ
4KΩ
-
+
10V
解:对电流源变换为电压源,其源电压为
1mA*2KΩ=2V,其内阻为2KΩ。
列KVL方程,有
得
得
有:
得:

-
+
6V
-
10V
R
1Ω
+
2Ω
1、26 题1、26图示电路,问R为何值时？R又为何值时、中一个电流为零？并指出哪一个电流为零。
解:(1) 根据KVL定律可列两个方程

当时,上面两个方程变为:

消去,可得:
(2) 当为零,则方程变为: 与
消去,得 此时电阻为负
当为零,则方程变为: 与
消去,得
1、27 题1、27图示电路,当ab开路时求开路电压u;当ab短路时求电流i。
4Ω
8Ω
-
+
5V

-

+
2A
-
+

b
a

解:(1) ab开路时,i为零,则受控源
2i为短路;再将受控电流源0、5u等效为电
压源形式,则有:

解得:
(2) 当ab短路时,u为零,则受控源
0、5u为开路,对节点b列KCL方程,有:

解得:

-

+
+

1、28 题1、28图示含理想运放得电路,已知,,,,求输出电压。
解:对于理想运放,,
因而有:

根据,可解得:
2KΩ
1KΩ
1KΩ

-

+
+

1、29 题1、29图示含理想运放得电路,求电压放大倍数。
解:对于理想运放,,
而,则有:

可得:
1、30 题1、30图示含理想运放得电路,求电流。
-
+
12V

10KΩ
3KΩ
2KΩ
-

+
+
解:对于理想运放,
而:
流过2KΩ电阻得电流为:
3KΩ电阻上得电压为:
其电压极性为上负下正,因而有: