第一章“电路模型和电路定律”练习题
1-1说明题1-1图(a)、(b)中:(1)u、i的参考方向是否关联?(2)ui乘积表示什么功率?(3)如果在图(a)中u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实际发出还是吸收功率?
元件i+ui元件u? +?
(a) (b)
题1-1图
解
(1)u、i的参考方向是否关联?
答:(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致,称为关联参考方向;
(b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反,称为非关联参考方向。
(2)ui乘积表示什么功率?
答:(a) 吸收功率——关联方向下,乘积p = ui > 0表示吸收功率;
(b) 发出功率——非关联方向,调换电流i的参考方向之后,乘积p = ui < 0,表示
元件发出功率。
(3)如果在图 (a) 中u>0,i<0,元件实际发出还是吸收功率?
答:(a) 发出功率——关联方向下,u > 0,i < 0,功率p为负值下,元件实际发出功率; (b) 吸收功率——非关联方向下,调换电流i的参考方向之后,u > 0,i > 0,功率p为正值下,元件实际吸收功率;
1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程(即VCR)。
i+10k?ui10?ui+10Vu??
? +? +(a) (b) (c)
i?+5Vu+i10mAui10mAu?
+?
+?
(d) (e) (f)
题1-4图
解(a)电阻元件,u、i为关联参考方向。
由欧姆定律u = R i = 104 i
(b)电阻元件,u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i
(c)理想电压源与外部电路无关,故 (d)理想电压源与外部电路无关,故 (e) 理想电流源与外部电路无关,故 (f)理想电流源与外部电路无关,故
u = 10V u = -5V
i=10×10-3A=10-2A i=-10×10-3A=-10-2A
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1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。
5?15V2A+2A5?15V++5?2A15V??? 解1-5图
(a) (b) (c)
题1-5图
解1-5图
解1-5图
解 (a)由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图(a)
故 电阻功率 PR吸?ui?10?2?20W(吸收20W) 电流源功率 电压源功率
PI吸?ui?5?2?10W(吸收10W) PU发?ui?15?2?30W(发出30W)
(b)由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(b)
故 电阻功率 PR吸?12?3?45W(吸收45W) 电流源功率 PI发?15?2?30W(发出30W) 电压源功率
PU发?15?1?15W(发出15W)
(c)由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(c)
故 电阻功率 电流源功率 电压源功率
PR吸?15?3?45W(吸收45W)
PI吸?15?2?30W(吸收30W) PU发?15?5?75W(发出75W)
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1-16 电路如题1-16图所示,试求每个元件发出或吸收的功率。
0.5A2?++2UU??2?I1+1?2V2I1?
(a) (b)
题1-16图
1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压u。
1k?++2Vu110k?+u+10u1??题1-20图
??
解:设电流i,列KVL方程
3??1000i?10?10i?10u1?2 ?3??u1?10?10i?10u1得:
u1?20Vu?200V
第二章“电阻电路的等效变换”练习题
2-1电路如题2-1图所示,已知uS=100V,R1=2k?,R2=8k?。试求以下3种情况下的电压
u2和电流i2、i3:(1)R3=8k?;(2)R3=?(R3处开路);(3)R3=0(R3处短路)。
R1+uSi2R2+u2R3i3? ? 《电路原理》同步练习册 第 3 页 共 47 页
题2-1图
解:(1)R2和R3并联,其等效电阻R?i1?8?4?,则总电流 2us10050??mA R1?R2?43分流有
i150??8.333mA 2650u2?R2i2?8??66.667V
6i2?i3?(2)当R3??,有i3?0
i2?us100??10mA
R1?R22?8u2?R2i2?8?10?80V
(3)R3?0,有i2?0,u2?0
i3?
2-5用△—Y等效变换法求题2-5图中a、b端的等效电阻:(1)将结点①、②、③之间的三个9?电阻构成的△形变换为Y形;(2)将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9?电阻构成的Y形变换为△形。
us100??50mA R12a9?②9?b①9?9?9?④题2-5图
①
①
R31③②
R2R3③
R14R43③
④
解解2-5图
解 (1)变换后的电路如解题2-5图(a)所示。 因为变换前,△中R12?R23?R31?9?
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所以变换后,R11?R2?R3?3?9?3?
故R?R12?6ab1?(R2?9)//(R3?3)?3?12?6 ?7?
(2)变换后的电路如图2-5图(b)所示。
因为变换前,Y中R1?R4?R3?9? 所以变换后,R14?R43?R31?3?9?27? 故 Rab?R14//(R43//3?R31//9)?7?
2-11 利用电源的等效变换,求题2-11图所示电路的电流i。
1A4?4?4?i2?+++10?10?10V4V6V???
题2-11图
解 由题意可将电路等效变 为解2-11图所示。
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解2-11图