电路原理课后答案

第五版《电路原理》课后作业答案 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

一．1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？

传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用，测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。

2影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？

影响测控电路精度的主要因素有：

（1） 噪声与干扰；

（2） 失调与漂移，主要是温漂；

（3） 线性度与保真度；

（4） 输入与输出阻抗的影响。

其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 3为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？

为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。它包括：

（1）模数转换与数模转换；

（2）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽

信号等之间的转换；

（3）量

第一章 习题

1.1 图示元件当时间t<2s时电流为2A，从a流向b；当t>2s时为3A，从b流向a。根据图示参考方向，写出电流的数学表达式。

1.2图示元件电压u=(5-9e-t/?)V，?>0。分别求出 t=0 和 t→? 时电压u 的代数值及其真实方向。

图 题1.1 图 题1.2

1.3 图示电路。设元件A消耗功率为10W，求；设元件B消耗功率为-10W,求；设元件C发出功率为-10W，求。

图 题1.3

1.4求图示电路电流

。若只求，能否一步求得？

1.5 图示电路，已知部分电流值和部分电压值。 (1) 试求其余未知电流

1.6 图示电路，已知

,

,

。若少已知一个电流，能否求出全部未知电流？

,

。求各元件消耗的功率。

(2) 试求其余未知电压 u14、u15、u52、u53。若少已知一个电压，能否求出全部未知电压？

1.7 图示电路，已知电阻吸收的功率。

1.8 求图示电路电压

。

，

。求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和

1.9 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。 1.10 求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。

1.11 求图示电路两个独立

课后答案

习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。解：在20℃时的反向电流约为：2?3?10?A?1.25?A在80℃时的反向电流约为：23?10?A?80?A习题1-3某二极管的伏安特性如图(a)所示：①如在二极管两端通过1k?的电阻加上1.5V的电压，如图(b)，此时二极管的电流I 和电压U各为多少？②如将图(b)中的1.5V电压改为3V，则二极管的电流和电I/mA压各为多少？3+ U -解：根据图解法求解①电源电压为1.5V时1.5?U?I21I1.5V1k?(b)I?0.8A,3?U?II?2.2A,U?0.7V②电源电压为3V时U?0.8V0 0.5 11.52U/V(a)可见，当二极管正向导通后，如电源电压增大，则二极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。习题1-4已知在下图中，uI= 10sin

课后答案

习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。解：在20℃时的反向电流约为：2?3?10?A?1.25?A在80℃时的反向电流约为：23?10?A?80?A习题1-3某二极管的伏安特性如图(a)所示：①如在二极管两端通过1k?的电阻加上1.5V的电压，如图(b)，此时二极管的电流I 和电压U各为多少？②如将图(b)中的1.5V电压改为3V，则二极管的电流和电I/mA压各为多少？3+ U -解：根据图解法求解①电源电压为1.5V时1.5?U?I21I1.5V1k?(b)I?0.8A,3?U?II?2.2A,U?0.7V②电源电压为3V时U?0.8V0 0.5 11.52U/V(a)可见，当二极管正向导通后，如电源电压增大，则二极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。习题1-4已知在下图中，uI= 10sin

习题一

1.8求题1.8图示各电路的电压U。

3?2V-+5?I1a + 1Au-aI2I31???u9V??I12?4?

3?图1.8 (a) 图1.8 (b)

解：a) 5?电阻所受电压为u1，由KVL有： 2＋u1＝0 ?u1＝－2V

对a点由KCL得：I1＝1A

所以 ，右边根据KVL有：－2－u+3=0 ?u=1V

b) 设I1，I2，I3如图所示，对右边电路由KVL有：

6I1－I3＋9＝0 ①

对左边电路由KVL得: 9=I3+3I2 ② 对a点由KCL得： I2＝I1＋I3 ③

由①②③联立得：I1＝－1A而u与I成非关联参考方向 所以，u=－4I1=4V c)

I22???6V?1?a?2?I1u1?c

图1.8 (c)

设I1，I2如图所示，对左边得电路由KVL有： 6＝3I1?I1＝2A

对大的回路由KVL得：6＝3I2则I2＝2A

uac?ua?uc＝2I1＝4V ubc?ub?uc＝I2＝2V

?uab?uac?ubc＝2V

1.9求（1）a中电流源Is产生的功率Ps

2?I4b4?10??20V?5A10??30VIs?I4?us?3?I3?2Vua?1A1?2?解：a) b)图1.9

1）对右边电路由K

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？

（a） （b）

题1-1图

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）。

（a） （b） （c） （d） （e） （f）

题1-4图

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）。

（a） （b） （c）

题1-5图

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。 A 2I10.5A2?++2UU??2?I1+1?2V?

（a） （b）

题1-16图

I2

A卷

一、 填空：要求有计算过程。(每空5分，共15分) 1、图1所示电路中理想电流源的功率为 。(4分) 2、图2所示电路中电流I为 。 3、图3所示电路中电流U为 。

二、 分别用节点法、网孔法和戴维南定理求图4所示电路中的电流I。

图4 图5 图6 三、 求图5所示电路中的电压Uab 。(10分) 四、 含理想变压器电路如图6，U?S?100?0V0，求负载R上电压有效值U 。(10分)

五、求图7中各二端网络的等效电阻。(15分)

图7

六、电路如图8所示，开关K闭合前电路已稳定，用三要素法求K闭合后的uc(t)。(10分)

七、(10分)

电路如图9所示。已知：U=8V，Z1=1-j0.5Ω，Z2=1+j1Ω，

Z3=3-j1Ω。

(1) 求输入阻抗Zi； (2) 求I1。

?

图8 图9

B卷

一、

A卷

一、 填空：要求有计算过程。(每空5分，共15分) 1、图1所示电路中理想电流源的功率为 。(4分) 2、图2所示电路中电流I为 。 3、图3所示电路中电流U为 。

二、 分别用节点法、网孔法和戴维南定理求图4所示电路中的电流I。

图4 图5 图6 三、 求图5所示电路中的电压Uab 。(10分)

四、 含理想变压器电路如图6，US?100?00V，求负载R上电压有效值U 。(10分) 五、求图7中各二端网络的等效电阻。(15分)

?

图7

六、电路如图8所示，开关K闭合前电路已稳定，用三要素法求K闭合后的uc(t)。(10分)

七、(10分)

电路如图9所示。已知：U=8V，Z1=1-j0.5Ω，Z2=1+j1Ω，

Z3=3-j1Ω。

(1) 求输入阻抗Zi； (2) 求I1。

?

图8 图9

B卷

第一章 机构的结构分析

2－3.计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。

题图１－４c 所示机构，导路ＡＤ⊥ＡＣ、ＢＣ＝ＣＤ／２＝ＡＢ。该机构可有多种实际用途，可用于椭圆仪，准确的直线轨迹产生器，或作为压缩机或机动马达等。

题图１－４d 为一大功率液压动力机。其中ＡＢ＝Ａ｀Ｂ｀，ＢＣ＝Ｂ｀Ｃ｀，ＣＤ＝Ｃ｀Ｄ｀，ＣＥ＝Ｃ｀Ｅ｀，且Ｅ、Ｅ｀处于滑块移动轴线的对称位置。

答

c)为轨迹重合虚约束，可认为ＡＢ杆或滑块之一构成虚约束。 Ｆ＝３×３－２×４＝１;

d)对称的上部分或下部分构成虚约束。 Ｆ ＝３×５－２×７＝１.

2－2．试计算下列机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链，请指出。

e）

答案：

a)Ｆ＝３×７－２×１０＝１． 注意其中的Ｃ、Ｇ、Ｄ、Ｈ点并不是复合铰链。

b)Ｆ＝３×５－２×７＝１

C）Ｆ＝３×７－２×１０＝１ 其中Ｃ点为复合铰链，分别由2、３、４构件在Ｃ点构成复合铰。

d)Ｆ＝３×３－２×３－２＝１或者Ｆ＝３×５－２×５－２－２＝１ 其中Ｂ、Ｄ处的滚子具有局部自由度。

(e) F=3×9－2×12－1－1=