電子與電工技術(shù)苑尙尊版第1章直流電路習(xí)題解答

1、20第1章 直流電路及其分析方法習(xí)題解答習(xí) 題1.1 題1.1圖所示電路由4個元件組成，電壓電流的參考方向如圖中所示。已知u1= 5v，u2=15v，i1=2a，i2=3a，i3= 1a。試計算各元件的電功率，并說明哪些元件是電源？哪些元件是負載？題1.1圖解：1元件：（w）是電源。2元件：（w）是負載。3元件：（w）是電源。4元件：（w）是電源。1.2 求題1.2圖所示各元件的端電壓或通過的電流。題1.2圖解：(a)(v)(b) (a)(c) (v)1.3 有一電感元件l=0.1h，通過此電感的電流i隨時間變化的波形如題1.3圖所示，若電壓ul與電流i的參考方向一致，試畫出電壓的波形。題1.

2、3圖解：t=04ms時， （v）t=46ms時， （v）1.4 有一電容元件c=10f，其端電壓u的波形題1.4圖所示。若電流ic與電壓u的參考方向一致，試畫出流過電容的電流ic的波形。題1.4圖解：t=02ms時， （ma）t=24ms時， （ma）t=46ms時， （ma）t=610ms時， （ma）t=1012ms時， （ma）t=1214ms時， （ma）t=1416ms時，（ma）1.5 已知電路如題1.5圖（a）和（b）所示，試計算a、b兩端的電阻。解：(a)由圖可知，電阻的串并聯(lián)關(guān)系可等效為下圖所示：則（）(b)由圖可知，電阻的串并聯(lián)關(guān)系可等效為下圖所示：則（）1.6 在題1.6

3、圖中，r1=r2=r3=r4=300，r5=600，試求開關(guān)s斷開和閉合時a、b之間的等效電阻。題1.5圖 題1.6圖解：s斷開時的電阻聯(lián)接如圖所示。則 （）s閉合時的電阻聯(lián)接如圖所示。則 （）1.7 題1.7圖所示的電路是一衰減電路，共有四擋。當(dāng)輸入電壓u1=16v時，試計算各檔輸出電壓u2。解：a檔：u2a=u1=16vb檔：由末級看，先求等效電阻r如圖(c)和(b)（）同理可得5（）于是由圖(a)可求u2b，即（v）c檔：由圖（b）可求u2c，即（v）d檔：由圖（c）可求u2d，即（v）1.8 題1.8圖所示的電路是由電位器組成的分壓電路，電位器的電阻rp=270，兩邊的串聯(lián)電阻r1=3

4、50，r2=550。設(shè)輸入電壓u1=12v，試求輸出電壓u2的變化范圍。題1.7圖 題1.8圖解：三個電阻中的電流為（a）當(dāng)滑動觸點移到下方時（v）當(dāng)滑動觸點移到下方時（v）因此，輸出電壓u2的變化范圍是5.64v-8.41v。1.9 題1.9圖所示電路是電源有載工作的電路。電源的電動勢e=220v，內(nèi)阻ro=0.2；負載電阻r1=10，r2=6.67；線路電阻rl=0.1。試求負載電阻r2并聯(lián)前后：（1）電路中的電流i；（2）電源端電壓u1和負載端電壓u2；（3）負載功率p。解：1 負載電阻r2并聯(lián)前負載電阻為：（）（1）電路中的電流為：（a）（2）電源端電壓：（v） 負載端電壓：（v）（3

5、）負載功率為（w）2 負載電阻r2并聯(lián)后負載電阻為：（）（1）電路中的電流為：（a）（2）電源端電壓：（v） 負載端電壓：（v）（3）負載功率為（kw）1.10 題1.10圖所示電路中，已知i1=0.01a，i2=0.3a，i5=9.61a，試求電流 i3、i4、i6。解：由kcl： 所以：（a） （a） （a）題1.9圖 題1.10圖1.11 根據(jù)基爾霍夫定律求題1.11圖所示電路中的電流i1和i2。 解：由kcl得：（a） （a） 題1.11圖題1.12圖1.12 根據(jù)基爾霍夫定律求題1.12圖所示電路中的電壓u1、u2和u3。解：由kvl得：（v） （v） （v）1.13 已知電路如圖1

6、.27所示，其中u1=15v，u2=65v，r1=5，r2=r3=10。試用支路電流法，求r1、r2和r3三個電阻上的電壓。解：應(yīng)用kcl和kvl列方程如下代入已知數(shù)據(jù)得解方程可得i1=3（a），i2= 1（a），i3=2（a）。（v）（v）（v）1.14 試用支路電流法，求題1.14圖所示電路中的電流i1、i2、i3、i4和i5（只列方程，不求解）。 解：由kcl列兩個方程 由kvl列三個方程（繞行方向分別按順時針、逆時針、逆時針） 1.15 試用支路電流法，求圖1.45（a）電路中的電流i3。解：由kcl和kvl得： 由于 a所以 （a） （a）1.16 在題1.16圖所示的電路中，求各理

7、想電流源的端電壓、功率及各電阻上消耗的功率。題1.14圖 題1.16圖解：（a） （v）（v）（w）（消耗） （w）（產(chǎn)生）（w）（消耗） （w）（消耗）1.17 求題1.17圖所示電路中的電壓u、電流i。題1.17圖解：(a)(v) (a)(b) (a) (v)1.18 試用電壓源與電流源等效變換的方法，求題1.18圖所示電路中的電流i3。 解：將電流源轉(zhuǎn)換成電壓源，如圖所示。所以（a） （a）題1.18圖 題1.19圖1.19 試用電壓源與電流源等效變換的方法，求題1.19圖所示電路中的電流i。 解：化簡步驟如下。由分流公式可得：i=5(a)1.20 運用電壓源與電流源等效變換的方法，化簡

8、題1.20圖所示的各電路。題1.20圖解：化簡步驟和結(jié)果如下。1.21 試用電壓源與電流源等效變換的方法，求題1.21圖所示電路中2電阻中的電流i。 解：將原圖經(jīng)電壓源與電流源等效變換后得下圖所示，由圖可得（a）1.22 已知電路如題1.22圖所示。試應(yīng)用疊加原理計算支路電流i和電流源的電壓u。題1.21圖題1.22圖解：電壓源作用時(a) (v)電流源作用時(a) (v)所以 (a) (v)1.23 電路如題1.23圖所示，試應(yīng)用疊加原理，求電路中的電流i1、i2及r3(36電阻)消耗的功率p。解：90v電源作用時(a) (a) (a)60v電源作用時(a) (a) (a)所以(a)(a)(

9、a)36電阻消耗的功率為：（w）1.24 試應(yīng)用疊加原理計算題1.24圖中r3支路的電流i3和電壓uab。圖中電源u=15v，is=10a，r1=1，r2=2，r3=3。題1.23圖題1.24圖解：電流源作用時(a) (v)電壓源作用時(a) (v)所以 (a) (v)1.25 已知電路如題1.25圖所示。試應(yīng)用疊加原理計算支路電流i1和i2。解：電流源作用時(ma) (ma)電壓源作用時(ma) (ma)所以 (ma) (a)1.26 欲使題1.26圖所示電路中的電流i=0，us應(yīng)為多少？題1.25圖題1.26圖解：如果i=0a，則5電阻中的電流為（a）（v）1.27 在題1.27圖所示的電

10、路中，r1=5，r2=15，us=100v，i1=5a，i2=2a。若r2電阻兩端的電壓u=30v，求電阻r3。解：若r2電阻兩端的電壓u=30v，則電流（a）（v）（）題1.27圖1.28 電路如題1.19圖所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電流i。解：解：（1）先計算開路電壓，并將12a、6電流源化成電壓源，如下圖。由于此電路仍為復(fù)雜電路，因此求開路電壓仍可用所有分析計算方法計算，現(xiàn)用支路電流法進行求解，設(shè)各支路電流及參考方向如圖所示。由kcl和kvl得：解得：i1=8/9（a），i24/9（a），i3-4/3（a）（v）（2）再求等效電阻rab將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。（）（3）由

11、戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源，如圖。(a)1.29 電路如題1.21圖所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電流i。解：（1）先計算開路電壓，并將電流源化成電壓源，如下圖。(a)uoc=-2+12-62/3=6(v)（2）再求等效電阻rab將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。()（3）由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源，如圖。(a)1.30 電路如題1.23圖所示，如果i3=1a，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電阻r3。解：（1）先計算開路電壓，如下圖。(a)(v)（2）再求等效電阻rab將恒壓源除去，得電路如圖。()（3）由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源，如圖。

12、當(dāng)i3=1a時，則所以 r3=80-4=76（）1.31 電路如題1.31圖所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的1電阻中的電流。解：設(shè)1電阻中的電流方向如圖所示，則根據(jù)戴維南定理，可計算開路電壓：（v）（）（a）1.32 電路如題1.32圖所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電流i。題1.31圖題1.32圖解：根據(jù)戴維南定理，分別計算開路電壓和等效電阻。（v）（）所以（a）1.33 試分別畫出題1.33圖所示電路的戴維南定理等效電路。題1.33圖解：1.34 電路如題1.34圖所示，已知15電阻的電壓降為30v，極性如圖中所示。試計算電路中r的大小和b點的電位。解：設(shè)各未知電路的電流分別為、和，電流方向如圖所示。由已知得（a）（a）（a）由kvl得：（v）（）b點的電位為：35v1.35 試計算題1.35圖中a點的電位：（1）開關(guān)s打開；（2）開關(guān)s閉合。題1.34圖 題1.35圖解： （1）當(dāng)開關(guān)s打開時，將電位標(biāo)注的電路復(fù)原為一般電路，如圖（a）所示。由kvl得（3+3.9+20）i=12+12i=0.892(ma)ua=-20i+12=-5.84(v)（2）當(dāng)開關(guān)s閉合時，將電位標(biāo)注的電路復(fù)原為一般電路，如圖（