第一章课后作业解答

1.1在题1.1图中，U1??5V,U2?2V,U3?U4??3V，指出哪些元件是电源,哪些元件是负载? 解题提示：

在关联参考方向时：P?UI P?0，元件吸收功率，为负载 P?0，元件释放功率，为电源 在非关联参考方向时：P??UI P?0，元件吸收功率，为负载 P?0，元件释放功率，为电源 解答：

+1--2+U2U13A-4A-1A+3U3-题1.1图

+4U4-

元件1：非关联参考方向，P??UI????5??3?15W?0，元件1为负载。 元件2：非关联参考方向，P??UI??2?3??6W?0，元件2为电源。 元件3：关联参考方向，P?UI??3???1??3W?0，元件3为负载。

元件4：非关联参考方向，P??UI????3????4???12W?0，元件4为电源。

1.2 在题1.2所示的RLC串联电路中，已知uc?3e?t?e?3tV,求i,uR,uL。 解题提示：

在关联参考方向时，电容两端电压与流过电容的电流关系

4Ω+1F3duduC为：ic?CC；非关联参考方向时：ic??C。

dtdt在关联参考方向时，电感两端电压与流过电感的电流关系为：

+uR-1H-uCi+uL-

uL?L解答：

didi；非关联参考方向时：uL??L。 dtdtduC1????3e?t?3e?3t?e?t?e?3tA dt3题1.2图

i??C??uR?iR?e?t?e?3t?4?4e?t?e?3tV

uL?L

????di?1??e?t?3e?3t??e?t?3e?3tV dt??

1.3 在题1.3图中，已知I?2A,求Uab和Pab。 解题提示：

KVL定律适用于开口电路。 解答：

4Ω+2V--4V+RIaUab?I?4?2?4?2?4?2?4?6V

Pab?UabI?6?2?12W

b

题1.3图

1.4 在题1.4图中，已知IS?2A,US?4V,求及它们的功率， 求流过恒压源的电流I， 恒流源上的电压U及它们的功率，验证电路的功率平衡。 解题提示：

KVL定律在回路中的应用，在任何一个回路中，电路中 释放的功率等于吸收的功率。 解答：

1ΩRIS+U-USI+-I?IS?2A

U?ISR?US?2?1?4?6V

PR?I2R?22?1?4W（吸收功率） PW（吸收功率）US?USI?4?2?8 PIS??UIS??6?2??12W（释放功率） PIS?P（电路中释放的功率等于吸收的功率）US?PR

1.5 求题1.5图中的R,Uab,Uac。 解题提示：

KCL，KVL定律的应用。 解答：

题1.4图

10ΩI2Ω-7AcR-4V+3AabA对于结点A利用KCL：3?7?I?0 I?4A

44R???1?

I4

Uab?3?10?4?26V Uac?3?10???7??2?44V

题1.5图

1.6求题1.6图中的U1,U2,U3。 解题提示：

KVL定律在回路中的应用；电压的求解可以转换为电位的求解，即U2??10?U3。 解答：

对于回路ABEFA利用KVL：U1?10?6?0 U1?16V

ABC++-U1--+FE50ΩIXI3+U-XI2AI150Ω2A-3V++U10V-2对于回路ABCEFA利用KVL：?3?U3?6?0

U3?9V

U2??10?U3??10?9??19V

1.7求题1.7图中的Ix,Ux.。 解题提示：

KCL，KVL定律的应用。 解答：

（a）UAB?2?50?100V

6V+U3-D

25Ω100ΩI1?UAB100??1A 10010037VHB

I2?I1?2?1?2?3A UX?I2?50?3?50?150V

I3?UX?UAB150?100??10A

2525A-6A2ΩIX（a）

++UX-BCI8A100Ω15A3ΩIX?I2?I3?3?10?13A

(b) B点：I?8?15?I?7A

R1A点：6?IX?I?IX?1A

对于回路ABCDEFGHA，列写KVL方程：

GFED

(b)

题1.7图

?37?UX?15?3?6?2?0 UX??20V

1.8 求题1.8图中a点的电位Va。 解题提示：

电路可以画为熟悉的形式，如下： I

1aI3

I2

10Ω5Ω

+-20Ω 50V50V-

+

然后应用KCL，KVL定理进行求解。 解答：

对于结点a列写KCL方程：I1?I2?I3 （1）

对于左边回路列写KVL方程：5I2?50?50?10I1?0对于右边回路列写KVL方程：5I2?50?20I3?0 联立求解得：I3??57,I50452?7,I1?7 U5100a??7?20??7V

50V10Ωa5Ω20Ω-50V 题1.8图

（2） （3）