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1、电路与模拟电子技术基础第1章 直流电路习题解答习题解答第1章习题解答第1章 直流电路习题解答 1.1 在图1.1所示电路中，选d为参考点，求Va、Vb和Vc；选c为参考点，求Va、Vb和Vd。 图1.1 习题1.1电路图 解 当选d为参考点时， Va=uad=3V Vb=ubd=ubc+ucd=2-1=1V；Vc=ucd=-1V 当选c为参考点时， Va=uad+udc=3+1=4V Vb=ubc=2V；Vd=udc=1V 1.2 求图1.2中各元件的功率，并指出每个元件起电源作用还是负载作用。 图1.2 习题1.2电路图 解 P1=31.5=4.5W； P2=30.5=1.5W P3=-53
2、=-15W； P4=51=5W； P5=22=4W 元件1、2、4和5起负载作用，元件3起电源作用。 1 1.3 求图1.3中的电流I、电压U及电压源和电流源的功率。 图1.3 习题1.3电路图 解 I=2A； U=5I-3+3I=13V 电流源功率：P1=-2U=-26W，即电流源产生功率26W。电压源功率：P2=-3I=-6W，即电压源产生功率6W。 1.4 求图1.4电路中的电流I1、I2及I3。 图1.4 习题1.4电路图 解 I1=3-2=1A I2=2-3=-1A 由R1、R2和R3构成的闭合面求得：I3=2+I2=1A 1.5 试求图1.5所示电路的Uab。 图1.5 习题1.5
3、电路图 解 Uab=-81+5+66+93=-1.8V 2 1.6求图1.6所示电路的a点电位和b点电位。 图1.6 习题1.6电路图 解 Vb=6-21=4V Va=-3+Vb=1V 1.7 求图1.7中的I及US。 图1.7 习题1.7电路图 解 I=2-3+2(2-3)+251=7A US=2I+2(2-3)+52=14-2+10=22V 1.8 试求图1.8中的I、IX、U及UX。 图1.8 习题1.8电路图 解 I=3-1=2A； IX=-1-I=-3A U=5IX=-15V UX=5IX-4-23=-25V 3 1.9 电路如图1.9所示：求图(a)中的ab端等效电阻；求图(b)中
4、电阻R。 图1.9 习题1.9电路图 666+186+6+4=6+4=10W 解 (1) Rab=666+186+6(2) R=312=W 8-337-241.10 电路如图1.10所示：求图(a)中的电压US和U；求图(b)中U=2V时的电压US。 图1.10 习题1.10电路图 解 US=3 U=6(4+5)=10.8V 6+4+5410.8=4.8V 4+541US-US U=4+21+121即 US-US=2 32求得 US=12V 4 1.11 计算图1.11中各支路电流。 图1.11 习题1.11电路图 13解 I1=16.5=9A 111+3691169 I2=16.5=4.5A
5、；I3=16.5=3A 111111+3693691.12 将图1.12所示电路化为最简形式。 图1.12 习题1.12电路图 解 图等效过程如图(c) (d) (e)所示 图 (b) 等效过程如图(f) (g) (h)所示 5 1.13 用电源等效变换求图1.13中的电流I。 图1.13 习题1.13电路图 解 等效变换如图(a) (b) (c) (d)所示 由分流公式求得 I=44+192=3.6A 1.14 利用支路电流法求图1.14中各支路电流。 图1.14 习题1.14电路图 解 根据KCL、KVL列方程有 I1=I2-2I2=I3+1 2I1+4I2+2I3=10整理得 2(I2-
6、2)+4I2+2(I2-1)=10 解得 I1=0A；I2=2A；I3=1A 6 1.15 利用支路电流法求图1.15所示电路的电流I1、I2及I3。 图1.15 习题1.15电路图 解 根据KCL、KVL列方程有 I1+I2+0.2=0.6I2+0.2=I3 -6I1+8I2+4+10I3=0整理得 -6(0.4-I2)+8I2+4+10(I2+0.2)=0 解得 I1=0.55A；I2=-0.15A；I3=0.05A 1.16 用节点分析法求图1.16中的电压U。 图1.16 习题1.16电路图 解 节点1方程为：5-V15+0.5-V1V-V25-110=0 节点2方程为：V1-V2-0
7、.5-V21010+1=0 整理得 5V1-V2=15V1-2V 2=-5 7 V1=359V解得 V40 2=9V则U=V-51-V2=9V 1.17 用节点分析法求图1.17中的各节点电压。 图1.17 习题1.17电路图 解 由于节点4为参考电压，故节点2 电压为已知电压，即V2=12V节点1方程为：V110=V3-V1-45+0.5 节点3方程为：V3-V1-4V3-12V35+10+30=0 整理得 3V1-2V3=-3-6V 1+10V3=60解得 V1=5VV 3=9V1.18 求图1.18所示电路的节点电压Va。 图1.18 习题1.18电路图 8 解 列节点方程有 12-Va
8、18-Va-36-Va+6Va9-3=0 解得 V3a=4V 1.19 用叠加原理求图1.19所示电路的电压U。 图1.19 习题1.19电路图 解：12V电压源单独作用： U=33+612-126+1212=-4V 1A的电流源单独作用： U=-1366123+6+6+12=-6V 由叠加原理得 U=U+U=-10V 1.20 用叠加原理求图1.20所示电路的电流I。 图1.20 习题1.20电路图 解：2A电流源单独作用： I=2+35+3+22=1A 5V的电压源单独作用： I=-52+3+5=-0.5A 9 1A电流源单独作用： I=-21=-0.2A 5+3+2由叠加原理得 I=I+
9、I+I=0.3A 1.21 用戴维南定理求图1.21所示电路的电流I。 图1.21 习题1.21电路图 解：将6W电阻支路开路求UOC UOC=8-41=4V 将所有独立源置为零，求戴维南等效电阻 R0=4W 4=0.4A 6+41.22 用戴维南定理求图1.22所示电路的电压U。 I=图1.22 习题1.22电路图 图1.22(a) 解：利用电源等效变换将图1.22等效成图1.22所示电路，再将6W电阻支路开路求UOC 4-63+6=5V 2+1+3(1+2)3=1.5W R0=1+2+3UOC= 10 U=61.5+65=4V 1.23 用诺顿定理求图1.23所示电路的电流I。 图1.23
10、 习题1.23电路图 解：将4W电阻支路短路，求ISC I6SC=2-22+0.5=2.5A 将所有独立源置为零，求戴维南等效电阻 R0=111=0.5W； 2+2+1I=0.50.5+42.5=25590A=18A 1.24 试求图1.24所示电路的电流I及受控源功率。 图1.24 习题1.24电路图 解 2I+4I+6=0；I=-1A 受控电压源功率 P=4II=4W，即受控电压源吸收功率4W。 I=63=2A 受控电流源功率 P=2I(-32I+2)=-40W，即受控电流源产生功率40W。 1.25 用电源等效变换求图1.25中的电流I及电压源功率。 11 图1.25 习题1.25电路图
11、 图1.25(a) 解 等效变换如图1.25a所示 4I+(2+3)I=9 I=1A P=9I=-9W，所以电压源产生功率9W。 1.26 利用支路电流法求.图1.26中的电流I1及I2。 图1.26 习题1.26电路图 解 根据KCL、KVL列方程有 I1=I2+2I22I6I 1+2=6整理得 6I2+6I2=6 解得 I1=1.5A，I2=0.5A 1.27 利用节点分析法求 图1.27所示电路的电流I。 图1.27 习题1.27电路图 解 节点1：V1=4V 12 节点2： V2=2I 节点3：4-V3V2-V3V32+2-1=0 I=4-V32 解得 V3=1.6V， I=1.2A
12、1.28 利用节点分析法求图1. 28所示电路的各节点电压。 图1.28 习题1.28电路图 解 节点1： -U4+12U-U-32=0 节点2： V2=3V 节点3： -12U+3-V32-V34=0 解得 U=6VV=-2V31.29 用叠加原理求图1.29所示电路的电流I和电压U。 图1.29 习题1.29电路图 解：2A电流源单独作用： 3U+U+2I=0U=2(2+I)13 解得 U=0.8V；I=-1.6A 6V电压源单独作用： 3U+U+6+2I=0 U=2I解得 U=-1.2V I=-0.6A 由叠加原理得 U=U+U=-0.4V I=I+I=-2.2A 1.30 在图1.30
13、所示电路中，试用戴维南定理分别求出RL=5W和RL=15W时的电流IL。 图1.30 习题1.30电路图 解：将RL支路断开，求UOC和R0 UOC=10I+5I=15(1+2)=45V 利用外施电源法求戴维南等效电阻 U=10I+5I=15I； R0=U=15W I当 RL=5W时 IL=45=2.25A 15+5当 RL=15W时 IL=45=1.5A 15+151.31 试求图1.31所示电路的戴维南等效电路和诺顿等效电路。 14 图1.31 习题1.31电路图 解：求ab端开路电压UOC 4+2I+2(I+2I)-2+2I=0 I=-0.2A，UOC=-2I=0.4V 求ab端短路电流ISC 4+2I+2(I+2I)-2=0 I=-0.25A；ISC=-I=0.25A RU0C0=I=0.425=1.6W SC0.戴维南等效电路如图(a)所示，诺顿等效电路如图(b)所示。 戴维南等效电路 诺顿等效电路 15
