哈工大电路原理基础课后习题.doc
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1、第一章 习题 1.1 图示元件当时间 t2s 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1.21.3 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1.31.4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。若少已知一个电流,能否求出全部未知电流?(2) 试求其余未知电压 u14、u15、u5
2、2、u53。若少已知一个电压,能否求出全部未知电压?1.6 图示电路,已知,。求各元件消耗的功率。1.7 图示电路,已知,。求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。1.8 求图示电路电压。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电源各自发出的功率。1.12 求图示电路两个受控源各自发出的功率。1.13 图示电路,已知电流源发出的功率是12W,求 r 的值。1.14 求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。 1.15图示电路为独立源、受控源和电阻组成的一端口。试求出其端口特性,即关系。1.16
3、讨论图示电路中开关 S 开闭对电路中各元件的电压、电流和功率的影响,加深对 独立源特性的理解。第二章 习题 2.1 图(a)电路,若使电流A,,求电阻 ;图(b)电路,若使电压 U=(2/3)V,求电 阻 R。2.2 求图示电路的电压及电流 。2.3 图示电路中要求,等效电阻。求和的值。2.4求图示电路的电流 I。2.5 求图示电路的电压 U。2.6 求图示电路的等效电阻 。2.7 求图示电路的最简等效电源。图 题2.72.8 利用等效变换求图示电路的电流 I。(a) (b)图 题2.82.9 求图示电路的等效电阻 R 。2.10 求图示电路的电流 和 。2.11列写图示电路的支路电流方程。图
4、 题2.112.12 图示电路,分别按图(a)、(b)规定的回路列出支路电流方程。图 题2.122.13 用回路电流法求图示电路的电流 I。2.14 用回路电流法求图示电路的电流 I。图2.13 图2.142.15用回路电流法求图示电路的电流 。图 题2.15 图 题2.162.16 图示电路,列出回路电流方程,求 为何值时电路无解。2.17 图示电路,分别按图(a)、(b)规定的回路列出回路电流方程。图 题2.172.18 图示电路中当以为参考点时,各节点电压为 Un1=7V,Un2=5V,Un3=4V,Un4=0。求以为参考点时的各节点电压。2.19 图示电路中已知部分支路电压及节点、之间
5、的电压,求各节点电压。2.20用节点电压法求图示电路5A 电流源发出的功率。图 题2.20 图 题2.212.21 图示电路,用节点电压法求1A 电流源发出的功率。 2.22 列出图示电路的节点电压方程。 2.23 列出图示电路的节点电压方程。图 题2.22 图 题2.232.24 用改进节点电压法求图示电路的电流 I。图 题2.242.25 列出图示电路的改进节点电压法方程。图 题2.25 图 题2.262.26 用任意方法求图示电路的电流 和 。2.27 求图示电路的输出电压。图 题2.27 图 题2.282.28 求图示电路运算放大器的输出电流 。2.29 用节点分析法求图示电路的电压增
6、益。图 题2.29 图 题2.30 2.30 求图示电路的输出电压。2.31 根据所学知识,设计一个4输入单输出的数模转换器(DAC),即输出电压与输入电 压的关系为。 第三章 习题3.1 图示电路,已知A,求电阻 R。3.2 用叠加定理求图示电路的电流 I 及 电阻消耗的功率。3.3 图示电路,当 IS = 2A 时,I = -1A;当 IS= 4A 时,I = 0。若要使 I = 1A,IS应为多少?3.4 图示电路具有对称性,为两个输入电压。(1)若(称为共模输入),计算输出电压。 (2)若(称为差模输入),再计算输出电压。(3)若,将输入电压分解成,求出后再利用(1)、(2)的计算结果
7、求此时输出电压。3.5图示电路中,N 为无独立源二端口网络。(1)当 IS1 = 2A,IS2 = 0时,IS1输出功率为28W,且 U2 = 8V;(2)当 IS1 = 0,IS2 = 3A 时,IS2的输出功率为54W,且 U1=12V。求当 IS1=2A,IS2=3A共同作用时每个电流源的输出功率。3.6求图示各电路的戴维南等效电路或诺顿等效电路。通过这些实例,研究哪些电路既存在戴维南等效电路,又存在诺顿等效电路,哪些电路只能具有一种等效电路。试总结其规律。3.7 求图示含受控源电路的戴维南与诺顿等效电路。3.8 图中 N 为含独立源电阻网络,开关断开时量得电压,接通时量得电流求网络 N
8、 的最简等效电路。3.9 已知图示电路中时,其消耗的功率为22.5W;时,其消耗的功率为20W。求时它所消耗的功率。3.10图示电路 N 为线性含源电阻网络,已知当时,;时,。求网络 N的戴维南等效电路。3.11图示电路中 N 为线性含源电阻网络,。已知当时,;时,I=1.4mA,22的输出电阻为。(1)求当时,I 为多少?(2)在时,将 R 改为200,再求电流 I。3.12 图示电路中 N 为线性含源电阻网络。已知当 时,U=15V;R=20 时,U=20V。求 R=30 时,U=?3.13 图示电路,已知当开关 S 断开时,I = 5A 。求开关接通后 I = ?3.14 图示电路,已知
9、当 R=2 时,I1=5A,I2=4A。求当 R=4 时 I1和 I2的值。3.15 图示电路,已知 U=8V, R=12 。求电流 I 和 I1 的值。3.16 图示电路中,N 为线性含源电阻网络。已知时,;时,。端戴维南等效电阻为。求电流与电阻 R 的一般关系。3.17 图示电路中 N 为纯电阻网络,利用特勒根定理求出电流 I 。3.18 图中 N 为互易性网络。试根据图中已知条件计算电阻 R。3.19 用互易定理求图示电路电压 U 。3.20 图示电路电流 I 可以写成 I=K1U1+K2U2+K3U3+K4U4 。试借助互易定理求各比例系数Ki(i= 1,4 )。第 四章 习题 4.1
10、 图示电路,已知(单位:V,A) ,。求电流 。4.2图示电路,已知(单位:V,A)。试求电压 U。4.3图示电路,已知(单位:A,V) ( U1) ,(单位:A,V) (U2)。求 I1和 U1。4.4 设图示电路中非线性电阻均为压控的,I1=f1(U1),I2=f2(U2)。列出节点电压方程。4.5设图示电路中非线性电阻均为流控的,U1=f1(I1),U2=f2(I2)。列出回路电流方程。4.6图示电路中非线性电阻的特性为 U1=f1(I1)(流控的),I2=f2(U2)(压控的)。试列出改进 节点法方程。4.7图示电路中两个非线性电阻的伏安特性为(单位:A,V),(单位:V,A)。试列出
11、求解 U1及 I2的二元方程组。4.8图示电路,设(单位:A,V)。试用牛顿拉夫逊法求出电压 U,要求准确到10 -3V。4.9图示电路,设 I=10 -4 (e 20U+e -20U)A。试用牛顿拉夫逊法求电压 和电流 ,要求电 压准确到10-3V。初值分别为和。4.10图示电路,设非线性电阻特性如图(b)所示。试求电压 U 的值。*4.11图题4.11(a)电路中两个非线性电阻的伏安特性分别如图(b)、(c)所示。试求电流 。4.12图示电路中二极管特性近似用(单位:A,V)表示。(1) 求 U2与 U1的关系。(2) 10电阻与二极管交换位置后,再求 U2与 U1的关系。第五章 习题5.
12、1图(a)所示电容。(1) 设电压如图(b)所示,求出电流 i。(2) 设电流如图(c)所示,且 t=0 时已存有0.5C 的电荷,求出 t=3.5s 时的电压 u。图 题5.1 5.2图示电容网络,已知。 (1) 求等效电容。 (2) 设各电容原未充电,求各电容储存的电场能量。图 题5.2 图 题5.3 5.3 图示 RC 串联电路,设 uC(0)=0,i(t)=Ie-。求在00)。试求 t0时的变化规律。图 题5.6 图 题5.75.7已知图示电路中。求控制系数 。5.8 设图(a)所示电感中 i(0)=1A,现在两端施加图(b)所示电压。(1) 求时间 t 为何值时电流 i 为零。(2)
13、 求 t=4s 时电感上的磁链和存储的磁场能。图 题5.8 图 题5.95.9 求图示电路中电压的最大绝对值。5.10图(a)所示电感中,i(0)=0,周期电压 u 如图(b)。求 t=4s 时电感电流值。5.11 计算图示电路电容和电感各自储存的能量。图 题5.11 图 题5.12 5.12 图示电路已知,。求电压 的变化规律。 5.13 求图示电路的等效电感。5.14 图(a)所示互感为全耦合。证明图(b)是它的等效电路,其中。 5.15 证明图(a)所示由电感组成的梯形电路与图(b)所示的含理想变压器电路相互等效, 求出及变比 n。5.16图示电路中,要求 u2=u1,变比 n 应为多少
14、?5.17 图示电路,设。求8 电阻消耗的功率。 5.18 求图示电路的等效电容。第六章 习题6.1 已知图示电路中V、A、A、A。试写出电压和各电流的有效值、初相位,并求电压越前于电流的相位差。6.2 写出下列电压、电流相量所代表的正弦电压和电流(设角频率为 ):(a) (b) (c) (d)30A 6.3 下列各式中电压、电流、磁通、电荷均为同频率的正弦量,设角频率为 。试将各式变换为相量形式。(a), (b) (c)6.4 用相量法计算图题6.1所示电路的总电流 。6.5 图示电路中正弦电流的频率为50Hz 时,电压表和电流表的读数分别为100V 和15A;当频率为100Hz 时,读数为
15、100V 和10A。试求电阻 R 和电感 L。6.6 图示各电路中已标明电压表和电流表的读数,试求电压 和电流 的有效值。6.7 在图示电路中已知A,rad/s。求各元件的电压、电流及电源电压 ,并作各电压、电流的相量图。6.8 在图示电路中各元件电压、电流取关联参考方向。设=1A,且取为参考相量,画出各电流、电压相量图,根据相量图写出各元件电压、电流相量。6.9 已知图示电路中V,求。6.10 已知图示电路中的感抗,要求。以电压为参考相量画出相量图,求电阻 R和容抗。6.11 设图题6.7所示电路中正弦电源角频率分别为500、1000和2000rad/s,试求此电路在这三种频率下的阻抗以及串
16、联等效电路参数。6.12 求图示电路中电压相量的表达式。6.13 已知图示电路中S,V,A,rad/s。求受控电流源的电压。6.14 在图示移相电路中设,试求输出电压和输入电压的相位差。6.15 图示电路中V,rad/s,试求输出电压。6.16 图示为双 T 形选频电路,设已知输入电压及电路参数。试求输出电压的表达式。并讨论输入电压频率为何值时输出电压等于零?6.17 已知图示电路中V,rad/s。试求电流 。6.18 求图示一端口网络的输入阻抗。6.19 求图示一端口网络的输入阻抗,并证明当时, 与频率无关且等于 。6.20 求图示电路的戴维南等效电路。6.21 设图示一端口网络中V,rad
17、/s。求其戴维南等效电路。6.22 图示电路中H,F,A。求 为何值时电压 与电阻无关?求出电压 。6.23 图中为正弦电压源,rad/s。问电容 C 等于多少才能使电流 的有效值达到最大?6.24 图示阻容移相器电路,设输入电压及、 已知,求输出电压,并讨论当 由零变到无穷时输出电压与输入电压的相位差变化范围。6.25 图示电路,角频率rad/s。要求无论 怎样改变,电流有效值 始终不变,求 的值,并分析电流 的相位变化情况。6.26 图示 RC 分压电路,求频率为何值时与同相?6.27 图示 RC 分压电路,求电路参数满足什么条件时,输出电压与输入电压在任何频率下都保持同相位?并求的值。6
18、.28 设图示电路中,V。求电压。6.29 图示电路,要求在任意频率下,电流 与输入电压始终同相,求各参数应满足的关系及电流 的有效值。 6.30 图示电路,设V,求网络 N 的平均功率、无功功率、功率因数和视在功率。6.31 图为三表法测量负载等效阻抗的电路。现已知电压表、电流表、功率表读数分别为36V、10A 和288W,各表均为理想仪表,求感性负载等效阻抗 Z。再设电路角频率为rad/s,求负载的等效电阻和等效电感。6.32 图示电路,已知电压,电流,电源输出功率。求负载阻抗及端电压。6.33 已知图示电路中V,设功率表不消耗功率 ,问它的读数应为多少?6.34 已知图示电路中负载1和2
19、的平均功率、功率因数分别为W、(感性)和W、(容性)。试求各负载的无功功率、视在功率以及两并联负载的总平均功率、无功功率、视在功率和功率因数。6.35 功率为40W 的白炽灯和日光灯各100只并联在电压220V 的工频交流电源上,设日光灯的功率因数为0.5(感性),求总电流以及总功率因数。如通过并联电容把功率因数提高到0.9,问电容应为多少?求这时的总电流。6.36 图示电路,吸收的平均功率,功率因数(感性)。求电压有效值和电流有效值 。6.37 图示电路中V,rad/s,。问负载阻抗 Z 为多少可获得最大功率?求出此最大功率。6.38 图示电路中电源频率kHz,V,内阻,负载电阻。为使获得最
20、大功率, 和 应为多少?求出此最大功率。6.39 图示电路中电源电压V,内阻,负载阻抗,问理想变压器的变比 为多少时,可获得最大功率?试求此最大功率。6.40 图示电路,已知,耦合系数,角频率rad/s。求负载阻抗为何值时它消耗的功率为最大?并求此最大功率。第七章 习题7.1已知对称星形联接三相电源的 A 相电压为,试写出各线电压瞬时表达式,并作各相电压和线电压的相量图。7.2已知星形联接的负载各相电压相量分别为,试计算各线电压有效值。7.3今测得三角形联接负载的三个线电流均为10A,能否说线电流和相电流都是对称的?若已知负载对称,试求相电流。 7.4对称三角形联接的负载与对称星形联接的电源相
21、接。已知负载各相阻抗为(8-j6),线路阻抗为 j2,电源相电压为220V,试求电源和负载的相电流。7.5作星形联接的三相电源,其每相内阻抗为,供给一个功率因数为0.8的感性对称三相负载,用电压表和电流表分别测得三相电源输出电压和电流各为380V 和2A。若把此负载断开,电源输出电压应为多少?7.6 图示电路电流表的读数均为2A,求电流和。图 题7.67.7一个联接成星形的对称负载接在线电压为380V 的对称三相电源上(无中线),负载每相阻抗。(1)求负载相电压和相电流,作电压、电流相量图;(2)设 C 相断线,重求各相电压和相电流;(3)设 C 相负载短路,再求各相电压和相电流。7.8一个联
22、接成三角形的负载,其各相阻抗,接在线电压为380V 的对称三相电源上。(1)求线电流和负载相电流;(2)设负载中一相断路,重求相电流和线电流;(3)设一条端线断路,再求相电流和线电流。7.9星形联接的负载与线电压为380V 的对称三相电源相接,各相负载的电阻分别为无中线,试求各相电压。7.10已知星形联接负载的各相阻抗为(10+j15),所加线电压对称,为380V。试求此负载的功率因数和吸收的平均功率。7.11 某对称负载的功率因数为(感性),当接于线电压为380V 的对称三相电源时,其平均功率为30kW。试计算负载为星形接法时的每相等效阻抗。7.12一对称三相负载与对称三相电源相接,已知其线
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