電路理論教程答案陳希有

1、電路理論教程答案陳希有【篇一：電路理論基礎(chǔ)(第三版 陳希有)習(xí)題答案第 一章】電路電流的參考方向是從a指向bo當(dāng)時間12s時電流從a流向b,與參考方向相同，電流為正值；當(dāng) t2s時電流從b流向a,與參考方 向相反，電流為負(fù)值。所以電流 i的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 2a t?2s? i?-3at?2s ?答案1.2解：當(dāng)t?0時u(0)?(5?9e0)v?4v0其真實極性與參考方向相反，即 b為高電位端，a為低電位端；當(dāng)t?時u(?)?(5?9e?)v?5v0其真實極性與參考方向相同，即a為高電位端，b為低電位端。答案1.3解：(a)元件a電壓和電流為關(guān)聯(lián)參考方向。元件 a消耗的功率為 pa?uaia則u

2、a?pa10w?5v ia2a真實方向與參考方向相同。(b)元件b電壓和電流為關(guān)聯(lián)參考方向。元件 b消耗的功率為 pb?ubib則ib?pb?10w?1a ub10v真實方向與參考方向相反。(c)元件c電壓和電流為非關(guān)聯(lián)參考方向。元件 c發(fā)出的功率為 pc?ucic則uc?pc?10w?10v ic1a真實方向與參考方向相反。答案1.4解：對節(jié)點列kcl方程節(jié)點:i4?2a?3a?0 ,得 i4?2a?3a=5a節(jié)點:?i3?i4?8a?0 ,得 i3?i4?8a?3a節(jié)點：?i2?i3?1a?0 ,得 i2?i3?1a?4a節(jié)點：?i1?i2?3a?8a?0 ,得 i1?i2?3a?8a?1

3、a若只求i2,可做閉合面如圖（b）所示，對其列kcl方程，得?i2?8a-3a+1a-2a?0解得i2?8a?3a?1a?2a?4a答案1.5解：如下圖所示由kcl方程得節(jié)點：i1?2a?1a?3a節(jié)點：i4?i1?1a?2a節(jié)點：i3?i4?1a?1a節(jié)點：i2?1a?i3?0若已知電流減少一個，不能求出全部未知電流。由kvl方程得回路11 :u14?u12?u23?u34?19v回路12:u15?u14?u45?19v-7v=12v回路l3:u52?u51?u12?12v+5V=-7v回路l4:u53?u54?u43?7v?8v?1v若已知支路電壓減少一個，不能求出全部未知電壓。答案1.6

4、解：各元件電壓電流的參考方向如圖所示。元件1消耗功率為:p1?u1i1?10v?2a?20w對同路l列kvl方程得u2?u1?u4?10v-5v?5V元件2消耗功率為：p2?u2i1?5v?2a?10w元件3消耗功率為：p3?u3i3?u4i3?5v?(?3)a?15w對節(jié)點列kcl方程i4?i1?i3?1a元件4消耗功率為：p4?u4i4?5w答案1.7解：對節(jié)點列kcl方程節(jié)點：i3?5a?7a?2a節(jié)點：i4?7a?3a?10a節(jié)點：i5?i3?i4?8a對回路列kvl方程得：回路l1 :u1?i3?10?i5?8?44v回路l2:u2?i4?15?i5?8?214v答案1.8解：由歐姆

5、定律得30vi1?0.5a 60?對節(jié)點列kcl方程i?i1?0.3a?0.8a對同路l列kvl方程u?i1?60?0.3a?50?15V因為電壓源、電流源的電壓、電流參考方向為非關(guān)聯(lián)，所以電源發(fā)出的功率分別為pu?30v?i?30v?0.8a?24w spis?u?0.3a?15v?0.3a?4.5w即吸收4.5w功率。答案1.9解：(a)電路各元件電壓、電流參考方向如圖(a)所示。由歐姆定律得os(?t)v/2a?5cos(?t)a又由kcl得i?ir?is?(5cos?t?8)a電壓源發(fā)出功率為pus?us?i?10cos(?t)v?(5cos?t?8)a 2?(50cos?t?80co

6、s?t)w電流源發(fā)出功率由pis?usis?10cos(?t)v?8a ?80cos(?t)w電阻消耗功率為2pr?irr?5cos(?t)a2?2?50cos(?t)w2(b)電路各元件電壓、電流參考方向如圖(b)所示。電壓源發(fā)出功率為pus?usis?10v?8cos(?t)a ?80cos(?t)w由kvl可得u?ur?us?8cos(?t)?2?10v?(16cos?t?10)v電流源發(fā)出功率為pis?uis?16cos(?t)?10v?8cos(?t)a?128cos2(?t)?80cos(?t)w電阻消耗功率為pr?uris?16cos(?t)v?8cos(?t)a?128cos2

7、(?t)w答案1.10解：取電阻元件和網(wǎng)絡(luò) n電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向如圖所示。10v對節(jié)點列kcl方程i1?5a?3a?2a對回路列kvl方程回路l1:i1?10?3a?5?un?25v?10V得un?10v回路l2:?u2?5?3a?un?5a?50?25v得u2?280v網(wǎng)絡(luò)n吸收的功率pn?un?3a?30w電流源發(fā)出的功率pis?u2?5a?1400w注釋：根據(jù)電流源的特性，圖中與電流源串聯(lián)的電阻只影響電流源 端電壓或者說只影響電流源提供的功率。答案1.11解：設(shè)各元件電壓電流方向如圖所示。i2?3a?0.5a?2.5a8v?2a 4?對節(jié)點列kcl方程節(jié)點：i3?i2?3a?0.5

8、a?2.5a【篇二：電路理論基礎(chǔ)課后答案(哈工人陳希有)第12章】圖題12.1解：分別對節(jié)點和右邊回路列kcl與kvl方程：?iq?ir?ilc?c?u?u?q/clc將各元件方程代入上式得非線性狀態(tài)方程：?q?f(?)?f(q/c)12?q/c方程中不明顯含有時間變量t,因此是自治的。題12.2圖示電路，設(shè)u,列出狀態(tài)方程。？f(q),u?f(q)111222r圖題12.2r4解：分別對節(jié)點、列 kcl方程：節(jié)點：?i?(u?u)/ri1?q 1s123節(jié)點：?(u?u)/r?u/ri2?q 212324將u?f(q),u?f(q)111222代入上述方程，整理得狀態(tài)方程：?q?f(q)/r

9、?f(q)/r?i?1113223s?q?f(q)/r?f(q)(r?r)/(rr)2113223434?題 12.322出電路的狀態(tài)方程。uu1解：分別對節(jié)點列kcl方程和圖示回路列kvl方程得：圖題12.3?qiu (1)?1?2?3/r3?u?u(2)?2s3u3為非狀態(tài)變量，須消去。由節(jié)點的 kcl方程得：u?u3u31?i?i?i?i?0 2342rr34解得u?(u?ri)r/(r?r)?f(q)?rf()r/(r?r) 314233411422334將?及u3代入式(1)、(2)整理得：?q?f(q)/(r?r)?f()r/(r?r)?1113422334?f(q)r/(r?r)

10、?f()rr/(r?r)?u211334223434s?題 12.4?sin(?t),試分別寫出用前向歐拉法、后向歐拉法和梯形法計算響 us?sin(?t)圖題12.4l解：由kvl列出電路的微分方程：ul?d?ri?u?)?sin(?t) sdt 前向歐拉法迭代公式： ?h?)?sin(?t) k?1 k k k后向歐拉法迭代公式：?h?)?sin(?t)k?1 k k?1 k?1梯形法迭代公式：?0.5)?(?t)?sin(?t) k?1k k k k?1 k?1題 12.5?1f,u(0)?7v,u?10v電路及非線性電阻的電壓電流關(guān)系如圖所示。設(shè) c畫出t?0時c?s的動態(tài)軌跡并求電壓

11、ur our(a)圖題12.5解：由圖(a)得：dududcri(u?u)?rsrdtdtdtdurdur?0?0 , ur單調(diào)增加。u由式(1)可知，當(dāng)ir?0時，r單調(diào)減?。划?dāng)ir?0 時，dtdt由此畫出動態(tài)路徑如圖(b)所示。u(0)?u?u(0)?3v r?sc?響應(yīng)的初始點對應(yīng)p0o根據(jù)動態(tài)軌跡，分段計算如下。ab段直線方程為：u。由此得ab段線性等效電路，如圖(c)。？i4r?r?usu?u?(c)(d)由一階電路的三要素公式得：1s urp?4v , ?t/?t(0?t?t) u?u?u(0)?u(0)e?(4?e)v1rrpr?rp?設(shè)tt1?e?2 ,求得to ?t1時，動

12、態(tài)點運(yùn)動到 a點，即41n2?0.693s1?oa 段.t 得：?t1時，ur將位于oa段，對應(yīng)直線方程ur?ir。線性等效電路如圖(d)o由圖(d)求?(t?t)1u?2e v(t?t1) r題 12.6?1f,u(0)?2v電路及其非線性電阻的電壓電流關(guān)系分別如圖(a)、(b)所示。設(shè)Co試求c?ut?0)(注意電流跳變現(xiàn)象)。c( r (a) 圖題12.6解：t?0時，由圖(a)得 durl?ir , ir?0 dtcur只能下降。畫出動態(tài)路徑如圖(b)所示。響應(yīng)的起始位置可以是a或b點。(1)設(shè)起始位置是a點，響應(yīng)的動態(tài)軌跡可以是a-o或a-c-d-o ,其中c-d過程對應(yīng)電流跳變。?

13、的線性電阻，響應(yīng)電壓為：(1.1)設(shè)動態(tài)軌跡為a-o。非線性電阻在此段等效成2?0.5tu(t)?2e v (t?0)(1) c(1.2)設(shè)動態(tài)路徑為a-c-d-o。ac段等效電路bc段等效電路ac段的等效電路如圖(c)所示。由圖(c)求得：1s t)?3v , ?u(0)?2v , ucp(c?由三要素公式得：tu(3?e) v (0?t?t) (2) c?1?e1設(shè)t1時刻到達(dá)c點，即3 t.693?1 解得 tso 1?0t?t1時，動態(tài)軌跡位于do段，非線性電阻變成線性 2?電阻，響應(yīng) 為?0.5(t?t)1u(t)?et?t1) (3)v(c(2)設(shè)起始位置為b點，則設(shè)動態(tài)路徑為 b

14、-c-d-o 。位于bc段時， 線性等效電路如圖(d)所示。由圖(d)求得s ut)?1v , ?1cp( ?tu(t)?1?3e?t?t)v (0 c1 ?t1?1?3e =1 設(shè) t1?時刻到達(dá) c 點，即？解得 ts。ln1,5?0,4051 cd段對應(yīng)電流跳變，瞬間完成。?后動態(tài)軌跡進(jìn)入do段，非線性電阻變成 2?線性電阻。響應(yīng)為 t?t1?0.5(t?t)1u(t)?et?t1) (5)v (c上述式(1)、(2)與(3)、(4)與(5)是本題的三組解答。題12.7的變化規(guī)律。(a)圖題12.7l = ?t?t解：01時，工作于oa段，對應(yīng)線性電感：1 ?1i1O初始值？(0)?0,

15、特解？p(t)?l1?由三要素法，電路的零狀態(tài)響應(yīng)為: l1e,時間常數(shù)？?rr r1 ?tel(1) (t)?(t)?(0)?(0)el(1?e)p?p?1 rrtl1 tel(1?el),解得設(shè)t1時刻到達(dá)a點，即？11 r11 r lle/rlli1111? t(2) 1rle/r?rli?111?1當(dāng)t?t1 時，？li?,其中電感 l2?20 ?1 i?i1【篇三：電路理論基礎(chǔ)(陳希有)課后題答案第13章】(1)、(4)是割集，符合割集定義。(2)、(3)不是割集，去掉該支路集合，將電路分成了孤立的三部分。(5)不是割集，去掉該支路集合，所剩線圖仍連通。(6)不是割集，不是將圖分割成

16、兩孤立部分的最少支路集合。因為加上支路7,該圖仍為孤立的兩部分。答案13.2解：選1、2、3為樹支，基本回路的支路集合為1, 3, 4,2,3,5, 1,2,6;基本割集的支路集合為 1 ,4,6, 2,5,6, 3,4,5。答案13.3解：(1)由公式讓?bttil ,已知連支電流，可求得樹支電流 10?i4?5?i1?0?i?1?10?i?9?a ?2?5?11?i3?1?i6? 15?(2)由公式ul?btut ,已知樹支電壓，可求得連支電壓 ?u4?0?11?1?1?u?1?11?2?2?v ?5?u6?001?3?3?(3)由矩陣b畫出各基本回路，如圖(a)(c)所示。將各基本回路綜

17、合 在一起得題中所求線圖，如圖 13.3(d)所示。 (c) (d) 答案13.4解：連支電流是一組獨立變量，若已知連支電流，便可求出全部支 路電流。因此除將圖中已知電流支路作為連支外，還需將支路3或 4作為連支。即補(bǔ)充支路3或4的電流。若補(bǔ)充 i3,則得i1?1a ,i2?2a , i4?3a-i3 ;若補(bǔ)充 i4 ,則得 i1?1a , i2?2a , i3?3a-i4答案13.5解：樹支電壓是一組獨立變量，若已知樹支電壓，便可求出全部支 路電壓。除將圖中已知支路電壓作為樹支外，還需在支路1、2、 3、4、5中任選一條支路作為樹支。即在 u1、u2、u3、u4、u5 中任意給定一個電壓便可

18、求出全部未知支路電壓。答案13.6解：由關(guān)聯(lián)矩陣a畫出網(wǎng)絡(luò)圖，如圖題13.6所示，由圖寫出基本割 集矩陣如下：?1000?11?1?c?010?11?10?0011010?圖題13.6答案13.7解：由bt?clt得 1?10111000?0?1110100?1?, b?bt|bl? ?0?1100010?0?0?1?1000001?由b矩陣畫出各基本回路，如圖(a) (d)所示。將各基本回路綜合在一起得題中所求線圖，如圖 13.7 (e)所 示。6?101?0?11bt?0?11? ?1?10 (a) (b) (d) (c) (e) 圖題13.7答案13.8解：由cl?btt得?00?11?

19、00?111000?10?11?10?110100?, c?cl|ct? cl?1?1?10?1?1?100010?0?10?10?10?10001?答案13.9解：由基本回路矩陣可知：支路1、2、3為連支,4、5、6為樹支，已知樹支電壓，可以求出全部連支電壓。?u1?101?4?8?u?2?u?bu?1?1?1?6?v?ltt?2?v ?u3?0?1?1?12?6?連支電流等于連支電壓除以相應(yīng)支路的電阻。ti?uu2u3?l?1?r, 1r,2r?4,?0.4,?0.6?ta 3?100101?ti?bti?010?1?1?1?4?l?0.4?4,?0.4,?0,6,4,46,?1?1?0010?0.6?答案13.10解：根據(jù)所選的樹，基本回路矩陣b和基本割集矩陣c如下:?1?1?1?11000?b?1?1000100?00?1?10010? , ?0?1?100001?10001100?c?01001101?00101011?00011010?kcl方程和kvl方程矩陣形式為：ci?0 , bu?0。答案13.11解：按照廣義支路的定義，作出網(wǎng)絡(luò)線圖，如圖 (b)所示。,5?ta11(b)根據(jù)線圖寫出關(guān)聯(lián)矩