1、電路分析簡明教程 （第二版）習(xí)題解答第一章1-1解：習(xí)題 1-1 圖由習(xí)題 11圖 (b)可知 ：當(dāng) 0t2s時， q1 t， 則 idq1 A2dt22t3s時， q2t3，則idq2Adtt3s 時， i0 t 1.5s時， i 0.5A ； t2.5s時， i2A； t3.5s時， i 0方向均為 A 流向 B。1-2解：習(xí)題 1-2 圖習(xí)題 12 圖(a)：電流、電壓的實際方向均與圖示參考方向相同。UI 參考方向相反PUI1V1A1W ，產(chǎn)生功率圖(b) ：電流的實際方向與圖示參考方向相同；電壓的 實際方向與圖示參考方向相反。UI 參考方向相反PUI（ - 2V ） 2A 4W，吸收功

2、率圖(C ) ：電流、電壓的實際方向與圖示參考方向相反。UI參考方向相同P UI4V（），吸收功率-3 A 12W1-3解：習(xí)題 1-3 圖（1） PUI20W，則 UP20WI1A20V（2） PUI20W，則IP20WU2A10V（3） PUI10W，則P10WI1AU10V1-4 解：(a)(b)習(xí)題 1-4 圖由習(xí)題 14圖(a)得出 u的函數(shù)式為0t1s時， u10t0t2s時， u2010t由圖 ( b)得出 i 的函數(shù)式為0t1s時， i1A0t2s時， i1A0t1s時， Pui10t1 10t0t2s時， Pui(2010t ) ( 1) 10t 20則 P 的波形為習(xí)題 1

3、-4 解圖所示。習(xí)題 1-4 解圖在0t3s時tPdt123W10t dt(10t 20)dt0 dt 5J ( 5)J 000121-5解：習(xí)題 1-5 圖由 KCL 得：i1(51)A( 2)A8Ai 2i12A8A2A10A1-6解：習(xí)題 1-6 解圖由KCL( 應(yīng)用于習(xí)題 1- 6解圖示虛線）得：I 62A 0I 62A據(jù) KVL ，列回路電壓方程（取順時針繞向） ，得U 5( 15V)6V 10V 0U 5( 156 10)V 1V1-7解：習(xí)題 1-7 解圖根據(jù) UI 參考方向是否一致，得 元件1的功率 P1UI 50V 3A 150W元件 2 的功率 P2UI50V1A50W由K

4、CL得元件 的電流I 31 (4)A 2A3則元件3的功率 P3UI50V2A100W元件 4 的功率P4UI30V (4A )120W由KVL 得元件5的電壓 U30V 50V 20V則元件5的功率 P5UI20V( 4A)80W吸收功率 PP1 P3(150 100)W250W產(chǎn)生功率 PP2P4P5(5012080)W250W1-8解：習(xí)題 1-8 解圖由 KVL 得 U ad305 (8)( 16) V59VU fd816V24VU gd7( 16) V23V故VaU ad59VVfU fd24VVgU gd23V由KCL( 應(yīng)用于習(xí)題 1 - 8 解圖示虛線假想閉合面 ）得1.41.

5、8(-2) I cd A 0則I cd ( 1.4 1.82)A1.6A1-9解：習(xí)題 1-9 圖習(xí)題 1 - 9圖(a) ： URI101V10V圖( b) ： URI5I5V，則 I1A圖( c) ： URI 10( 1)V10V1-10解：PRI 2故 IP4010 3 mA15.8mAR10PU 2故 UPR10 40 103V632VR1-11解：習(xí)題 1-11 圖習(xí)題 1 - 11 圖(a) ：uRi 100sin5t V圖( b) ： Ru8e 6t Vi2e 6t4A圖(c) ： p( 2)u2(6 sin 5tV ) 218 sin 2 5tWR2p(3)(6 sin 5tV

6、 ) 212 sin 2 5tW31-12解：習(xí)題1-12 圖習(xí)題1- 12圖(a)：U ab10V -10V - 5V-5V圖(b)：由 KCL(應(yīng)用于閉合面）得I2A0則I2AU=2×3V=6V1-13解：習(xí)題 1-13 解圖如習(xí)題 1-13 解圖所示I 15 A0.5A10I 25 A0.5A10I 355A 1A10據(jù) KCL 可得I a = I1 + I 3 = (0.5 + 1)A= 1.5AI b = -I 1+ I 2= (-0.5 + 0.5)A = 0I c = - I 2- I 3= (-0.5 - 1)A = -1.5A1-14解：習(xí)題 1-14 圖8V4V(

7、1) U ab 8V 3V 5VI2A2（2)中間支路電流無變化， 因為 2點阻上電壓未變。1-15解：習(xí)題 1-15 解圖由習(xí)題 1- 15解圖 a)得：=5V×10A=50W吸收功率(P1而I10A10A20A則P25V（）A100W產(chǎn)生功率- 20U110A5V5V10V則P310V10A100W產(chǎn)生功率P45V10A50W吸收功率由圖(b) 得 ：U 123A9V15VP115V 3A45W產(chǎn)生功率而I 19V9A1則I 2-9A3A2A4AP29V （- 4A)36W產(chǎn)生功率U 222A9V13V則P313V2A26W產(chǎn)生功率1-16解：習(xí)題 1-16 解圖I 1V128

8、A2A1414I 2V3 12V36V 12V2A1212I 3I2 -4A2AI 4I1 - 7A (2 7)A 5AI 57A I1-I37 2 ( 2)A7AI 6I5 -4A (7 4)A 3AP1V17A287A196W產(chǎn)生功率P2（ V2V3） 4A（16 - 36） 4A80W產(chǎn)生功率3I 2=（× ） W=24W吸收功率P =12×12 21-17解：習(xí)題 1-17 解圖I 14V8V43AI 24V2A2I 37 I1-I2(7 3 2)A2AI 4I 2I3 (22)A4A8V8VR2I 44AP1 4VI 34V2A8W吸收功率1-18解：習(xí)題 1-1

9、8 圖u1= 2×3A = 6Vi 2ku1A =2 ×6=A=2A66據(jù) KCLi2 + i1 - 3i 2 - 3 = 0i1 = (2i 2 + 3)A = (2 ×2 + 3)A = 7 A1-19解：習(xí)題 1-19 解圖I0.4U 1300V170V(0.4100 I300 170)V(5100)105則I2AP15I 2(522 )W 20W吸收功率P2100I 2(100 22 ) W400W吸收功率P3300VI300V2A600W產(chǎn)生功率P4170VI 170V2A340W吸收功率P50.4U 1I0.4(100I ) I0.4(1002A) 2

10、A160W產(chǎn)生功率1-20解：習(xí)題 1-20 解圖I 110V30V1A20I 230.V6I 1 306( 1)V12122AI 3I1-I21A2A3AP110VI 110V(1A ) 10W吸收功率P230VI 330V(3A )90W產(chǎn)生功率P36I 1I 26( 1)V2A12W吸收功率P420220 （220W吸收功率I 1-1）WP5122(1222)W48W吸收功率I 2第二章2-1解：（ a）(b)習(xí)題2-1圖習(xí)題 2-1(23 )(1010 )圖(a) ：Rab 2310282101( 11 )1圖( b) ： Rab1s0.25s1s1.332s111()1s1s0.25

11、s2-2 解：習(xí)題 2 - 2圖(a) ：通過電阻串并聯(lián)等效化 簡求得，其步驟如習(xí)題2 - 2解圖 (a)所示。習(xí)題 2-2 解圖（ a）Rab3(12)1.53(12)習(xí)題 2 - 2圖( b) ：在習(xí)題 2- 2 解圖 (b)中，虛線連接的兩節(jié)點是利用電路的對稱性找出的等位點，由于電路中電位相等的點可以 短路，故利用串、并聯(lián)關(guān)系得ab (2 / 2)(2/2/2/2)(2/ 2 / 2 / 2)(2/ 2)R10.50.513習(xí)題 2-2 解圖（ b）習(xí)題 2 - 2圖(c) ：在習(xí)題 2 - 2解圖 (c)中 ，與 a 2 b節(jié)點聯(lián)結(jié)的三個 1 電阻和三個 2 電阻為對稱星形聯(lián)結(jié)，可等

12、效變換為三個 3 和三個 6 構(gòu)成的兩個對稱三角形聯(lián)結(jié)。則2 2（2/2)Rab1.222 （2/ 2）習(xí)題 2-2 解圖（ c）習(xí)題 2 - 2圖(d) ：在習(xí)題 2 - 2解圖 (d)中 ，與1、2、3三個節(jié)點聯(lián)結(jié)的 1、2、3三個電阻為非對稱星形聯(lián)接，可等效為三角形聯(lián)結(jié)，其三個電阻分別為12233111R1233R23122331111R311223311122則R（11）（11）1.6ab 2/11/ 6/ 4/32習(xí)題 2-2 解圖（ d）2-3解：(a) ： 當(dāng) R3 8k 時，則u28/ R3100V(88) /888/ R38100V 66.7V22888i 2 = i3=10

13、0V×1= 8.33mA( 2 +8 ×82)k8 + 8(b) ： 當(dāng)R 時，則u28100V 80V28i 2100V10mA(2 8)ki 30( c) ：當(dāng)R = 0時，則u2 = 0 i 2 0i 3100V50mA2k2-4解：習(xí)題 2-4 解圖習(xí)題 2 - 4圖(a)：用“外加電壓法”求解，由習(xí)題 2 - 4解圖（ a）得U3I2I 13I 2(IUU) 5I24即U10 I則RabU10I10II習(xí)題 2 - 4圖（ b) ：用“外加電壓法”求解，由習(xí)題 2 - 4解圖（ b）得u1uii1 i2u0.5u1 uu0.5u u51050.2u 0.05u 0

14、.25u10則Rabuu4i0.25u2-5解：習(xí)題 2-5 解圖由習(xí)題 2 - 5圖(a)中的有伴受控電流源變換如習(xí)題 2 - 5解圖 (b)所示有伴受控電壓源。先用“外加電壓法”求習(xí)題 2 - 5解圖（ a）中 Ra'b' ,如習(xí)題 2 - 5解圖 (b)所示，得I' I'1 I'2U 'U '99 103I 'U 'U '99 103I'100(10010)10 310011010311010 3即11I ' 1031.1 103U 'U '1.1103U '則U &#

15、39;10I '10Ra'b 'I 'I '由習(xí)題 2 - 5解圖(a)得Rab25Ra'b'2510352-6解：應(yīng)用 Y-等效變換，將習(xí)題 2-6 圖中的三個 2電阻的 Y 形聯(lián)結(jié)變換為三個 6電阻的形聯(lián)結(jié)，如習(xí)題 2-6 解圖所示。習(xí)題 2-6 解圖則(3/ 6)(6/ 6)(6/6)Rab(6 / 6)1.5(3/ 6)（6 / 6）uab Rab 10A 1.510A 15V2-7解：將習(xí)題 2 - 7圖中的三個 10 、10 、5 電阻的三角形聯(lián)結(jié)等效 變換為星形聯(lián)結(jié)，如習(xí)題 2 - 7解圖所示，其中習(xí)題 2-7 解圖R101

16、010410105R20105210105R30105210105則I110 V(62)4(44) /( 6 2)2(4462)10V80.5A(442)16I 2I 10.5AU4I 12I 2(4 0.520.5)V1V2-8 解：將習(xí)題 2-8 圖等效為習(xí)題 2-8 解圖，變換步驟如圖（a）(e)所示，由圖（ e）得ui33則 VARu3i9（e）習(xí)題 2-8 解圖2-9解：習(xí)題 2-9 解圖將習(xí)題 2-9 圖等效為習(xí)題 2-9 解圖，得i1128i132i1(22)則i13Auab8i1 2i18(3) 2(3)V 18V2-10解：將習(xí)題 2-10 圖等效為習(xí)題 2-10 解圖，變換

17、步驟如圖（ a）(b)所示， (習(xí)題 2-10 圖中與 50V 電壓源并聯(lián)的 10A 電流源和 30電阻及與 5A 電流源串聯(lián)的 10V 電壓源，對外電路而言均為多余元件 )，由圖（ b）得I30( 55)A320A 4A(30 20)353習(xí)題 2-10 解圖2-11解：習(xí)題 2-11 解圖由習(xí)題 2-11 解圖，利用 KCL 列出節(jié)點 1 的電流方程和利用KVL 列出回路L 的電壓方程各一個，即I 1I 2201.5I1I 210解得I 11.2AI 211.5I1(11.5 1.2)A0.8A2-12解：標(biāo)出各支路電流參考方向如習(xí)題2-12 解圖所示。習(xí)題 2-12 解圖由習(xí)題 2-12

18、 解圖，利用 KCL 列出獨立節(jié)點電流方程3 個（選取 1、2、3 為獨立節(jié)點），即I 1I 2I 30I 3I 4I 50I 1I 4I 60由習(xí)題 2-12 解圖，利用 KVL 列出獨立回路 L1 、 2、 3 電壓方程（選回路LL繞行方向為順時針方向） ，即20I 110I 320I 41020 020I 210I310I 520020I 410I520I 61002-13 解：習(xí)題 2-13 解圖各支流電流參考方向如習(xí)題2-13 解圖所示。利用 KCL 和 KVL 列出獨立節(jié)點電流方程和列出獨立回路電壓方程如下：i1i2i30i2i4i50i3i4i1 0R1 i1R2i 2R5 i5

19、0- R2 i2R3i 3R4 i4us 02-14解：在習(xí)題 2-14 解圖所示電路中，選取如圖所示參考方向的三個網(wǎng)孔電流，設(shè)定網(wǎng)孔繞行方向與網(wǎng)孔電流相同，利用 KVL 列出三個網(wǎng)孔電壓方程為習(xí)題 2-14 解圖(12)im12i m 2im 3 72i m1(32)i m23i m312im13im2(1 34)im39解得i m12Ai m 21Ai m 3 1Ai1i m1i m2 2(1)A3Auab2i1 3(233)V3V2-15解：各支流電流和各網(wǎng)孔電流如習(xí)題2-15 解圖所示。由于 i m32 A，故只需列兩個網(wǎng)孔電壓方程求解網(wǎng)孔電流im1 、i m2。設(shè) i4 支路的習(xí)題

20、2-15 解圖2A無伴電流源的端電壓為 。列出兩個網(wǎng)孔的電壓方程為：u(20 20)i m120i m 3u20im 220i m3u50即40im1202u20i m 2202u50對 i4 支路的 2A 無伴電流源列輔助方程為i m1i m22聯(lián)立求解上述三個方程得i m11.5Aim 23.5A則i12Ai2im11.5Ai3i m1i m 3( 1.5)2A0.5Ai 42Ai 5i m2im 3 ( 3.5) 2 A 1.5Ai6i m23.5A2-16解：習(xí)題 2-16 解圖由習(xí)題 2-16 解圖列出網(wǎng)孔電壓方程為(4 6)I m14I m 210U 2- 4I m1(24 8)I

21、 m 2 8I m3108I m 2(810) I m310U 2U 24( I m 2I m1 )聯(lián)立上述方程解得I m 30（ I m130 A,I m225A）2323U 010I m3 02-17解：習(xí)題 2-17 解圖由習(xí)題 2-17 解圖列出網(wǎng)孔電壓方程為(13) I m13I m2I m353I m1(35 4)I m25I m30I m30 .1UU5( I m2 - Im3)聯(lián)立上述方程解得I m2135 A282而U5 (I m2 - I m3 )5( I m2 - 0.1U )故U10 I m2 （ 10135）V1.6V332822-18 解：習(xí)題 2-18 解圖選取節(jié)

22、點 0 為參考節(jié)點，節(jié)點 1、2 分別與節(jié)點 0 之間的電壓 UN1、UN2 為求解變量，對習(xí)題2-8解圖列節(jié)點方程為111(1+1)UN1 -1UN2 = 211 1- 1UN1 +(1+1)UN2 = 3聯(lián)立上述方程解得U N17U N 28= V= V33則U 17U 21U 38= V= - V= V3332-19解：習(xí)題 2-19 解圖需將有伴電壓源等效為有伴電流源（其過程省略） ，由習(xí)題 2-19 解圖列出節(jié)點方程為(11)U N621008100解得U N15.26V則iU N15.26A1.91 A882-20解：由習(xí)題 2-20 解圖列出節(jié)點方程為習(xí)題 2-20 解圖(11)

23、ua1 ub225511135 ua( 53)ub32聯(lián)立上述方程解得ua13 Vub9 V510uabua ub13(9)V 3.5V5102-21解：習(xí)題 2-21 解圖設(shè) 2V 無伴電壓源支路電流為I, 由習(xí)題 2-21 解圖列出節(jié)點方程為(11 )U11U 0I10.51111I()U 2U 0 1111U 05VU 1U 22聯(lián)立上述方程解得U13VU21V2-22解：由習(xí)題 2-22 解圖列出節(jié)點方程為( 11)U104I25525I10 U25聯(lián)立上述方程解得U5VI0.2A習(xí)題 2-22 解圖2-23解：習(xí)題 2-23 解圖由習(xí)題 2-23 解圖列出節(jié)點方程為( 11 )uN

24、11 uN21 u N4is1i s22i1R1R4R1R41 uN 1( 111 )uN 21 u N 35u1R1R1R2R5R2R21uN 211115u1us1is 2R2(R3)uN3uN 4R2R3R2R6R31uN11111i s1us1us2R4u N3()uN4R3R7R3R3 R4R7u1uN2i1uN1uN2R12-24解：習(xí)題 2-24 解圖運用節(jié)點電壓法求解，由習(xí)題2-24 解圖列出節(jié)點方程為(11)U11 U2IS1221 U 1( 1 11 )U21 U 30221221 U 2 1112)U 32222(1U 2U 00聯(lián)立上述方程解得U11.5V則2-25解：

25、習(xí)題 2-25 解圖12V 電壓源單獨作用時的電路如習(xí)題2-25 解圖（ a）所示，求得U 0'124)34V 2V63/(23 (24)4A 電流源單獨作用時的電路如習(xí)題2-25 解圖（ b）所示，求得U0'' 43/ 64)4V4V(3/ 6)(2U 0U 0'U 0''2(4) V2V2-26 解：習(xí)題2-26圖利用齊性定理，可知響應(yīng)與激勵成正比，則U0 的變化值(360 300)V30k30k10 V U 030 (10 30) k 60 (30 / 40)k2-27解：習(xí)題 2-27圖由齊性定理和疊加定理可知I Ak1U Sk 2 I

26、S代入已知條件，得410k12k265k14k2解得k12k2201515當(dāng) U S15VI S3A時，則I Ak1U Sk2 I S 215203A 6A2-281515解：3A 電流源單獨作用時的電路如習(xí)題2-28 解圖（ a）所示，利用節(jié)點電壓法求解 u0' 有(11)u11 u0習(xí)題 2-28 解圖3''511111u0'u1' ()u0'1166解得u0'5V8V 電壓源單獨作用時的電路如習(xí)題2-28 解圖（ b）所示，利用節(jié)點電壓法求解 u0 ' ' ，有(11 )u0 ''8u0 '&

27、#39;56166解得u0 ' '2.67Vu0u0 ' u0 ' '(52.67) V7.67V2-29解：由題意知uoc18V而1.8A18V( Req9)得Req1戴維寧等效電路如習(xí)題2-29 解圖所示。習(xí)題 2-29 解圖2-30解：習(xí)題2-30圖由習(xí)題 2-30 圖（ a）得U oc10 VI sc3AU則ReqIocsc10V3A3.332-31解：習(xí)題 2-31 解圖習(xí)題 2-31 圖（ a）：由該圖所示電路求得U oc U ab9V2A63V6V由習(xí)題 2-31 解圖（ a1）得Req (610)16習(xí)題 2-31 圖（ a）所示電路的戴維寧等效電路如習(xí)題2-31 解圖（ a2）所示。習(xí)題 2-31 解圖習(xí)題 2-31 圖（ b）：利用節(jié)點電壓法求Uoc，由習(xí)題 2-31 解圖 (b1)列節(jié)點方程(11)U11U oc341111118U 1 (66)U oc116聯(lián)立上述方程解得U oc7V由習(xí)題 2-31 解圖 (b2)得Req(14) / 6 / 61.875習(xí)題