《电路》第五版（邱关源）课后习题答案.doc

电路模型和电路定律第一章 电路模型和电路定律 学习要求 !"了解电路模型的概念和电路的基本变量! #"理解电压"电流的参考方向与实际方向的关系#电压与电流的关联参考方向的 概念! $"掌握功率的计算"功率的吸收与发出! %"掌握电阻"电容"电感"独立电源和受控源的定义及伏安关系! &"掌握基尔霍夫定律$’() 和 ’*)! 知识网络图 电路和电路模型 %# % 电路模型和 关 联 电流和电压的参考方向 非关联 电功率和能量 电阻元件 # 电路定律 "电路元件"电容元件 $电感元件 %独立电源电压源和电流源 受控电源 % %基尔霍夫定律 ’() % $ ’*)  &! & 电路同步辅导及习题全解 电路同步辅导及习题全解 课后习题全解 %!!! 说明题!!!图’+("’,(中$ ’!(""#的参考方向是否关联) ’#(""#乘积表示什么功率) ’$(如果在题!!!图’+(中" &-##’-*图’,(中" &-##&-#元件实际发出还是吸收功率) 题!!!图 解 ’!(当流过元件的电流的参考方向#从该元件的标示电压正极性的一端指向负极性的一端#即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致#称电压和电流的参考方向关联#所以’+(图中""#的参考方向是关联的*’,(图中""#的参考方向是非关联的! ’#(当取元件的""#参考方向为关联参考方向时#定义$ %"# 为元件吸收的功率*当取元件的""#参考方向为非关联时#定义$ %"#为元件发出的功率!所以 ’+(图中的"#表示元件吸收的功率*’,(图中的"#表示元件发出的功率! ’$(在电压"电流参考方向关联的条件下#代入""#数值#经计算#若$%"#&-#表示元件实际吸收了功率*若$ ’-#表示元件吸收负功率#实际是发出功率! ’+(图中#若"&-##’-#则$%"#’-#表示元件吸收了负功率#实际发出功率!在电压"电流参考方向非关联的条件下#代入"##数值#经计算#若$ %"# & -#为正值#表示元件实际是发出功率*若$ ’ -#为负值#表示元件发出负功率#实际是吸收功率!所以’,(图中#当" &-##&-#则$ %"#&-#表示元件实际发出功率! %!!#若某元件端子上的电压和电流取关联参考方向#而" %!.-/01’!--!&( %!!# %.123’!--!&(4!求$ ’!(该元件吸收功率的最大值* ’#(该元件发出功率的最大值! 解 $’&(%"’&(#’&( %!.-/01’!--!&(’.123’!--!&( %&5&123’#--!&(6 ’!(当123’#--!&(&-时#$’&(&-#元件实际吸收功率*当123’#--!&(%!时#元件吸收最大功率$ &" & 第一 第一章 电路模型和电路定律 $7+8 %&5& 6 ’#(当123’#--!&(’-时#$’&(’-#元件实际发出功率*当123’#--!&(%!!时#元件发出最大功率$ $7+8 %&5& 6 %!!$ 试校核题!!$图中电路所得解答是否满足功率平衡!’提示$求解电路以后#校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡#即元件发出的总功率应等于其它元件吸收的总功率(! 解 由题!!$图可知#元件 4 的电压"电流为非 关联参考方向#其余元件的电压"电流均为关联参考方向!所以各元件的功率分别为$ $4 %9-’ ’!&(%!$-- 6 ’-#为发出功率 $: %9-’!%9- 6 &-#为吸收功率 $( %9-’#%!#- 6 &-#为吸收功率 $; %%-’#%<- 6 &-#为吸收功率 $= %#-’#%%- 6 &-#为吸收功率电路吸收的总功率为 题!!$图 $ %$: )$( )$; )$= %9-)!#-)<-)%-%$-- 6 即#元件 4 发出的总功率等于其余元件吸收的总功率#满足功率平衡! %!!% 在指定的电压"和电流#参考方向下#写出各元件"和#的约束方程’元件的组成关系(! 题!!%图 解 ’+(图为线性电阻元件#其电压"电流关系满足欧姆定律!’+(图电阻元件" 和 #的约束方程为$ " %!*# %!!-’!-$# ’,(图为线性电感元件!’,(图电感元件" 和# 的约束方程为$ " %!#-’!-!$ ># >& &# & 电路同步辅导及习题全解 电路同步辅导及习题全解 ’/(图为线性电容元件!’/(图电容元件" 和# 的约束方程为$ #%!-’!-!9 >" %!-!& >" >& >& ’>(图是理想电压源!’>(图的约束方程为$ "%!&* ’?(图是理想电流源!’?(图的约束方程为$ #%#4 (!!& 题!!&图’+(电容中电流#的波形如题!!&图’,(所示#现已知"’-(% -#试求&%