电路原理作业.doc

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的参照方向能否关系？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）假如在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实质发出仍是汲取功率？ 元件 元件 i i + u + u （a） （b） 题1-1图 解：（1）题1-1 图（a），u、i在元件上为关系参照方向：题 1-1图（b）中，u、i在元件上 为非关系参照方向。 （2）题1-1图（a）中，P=ui表示元件汲取的功率；题 1-1图（b）中，P=ui表示元件发 出的功率。 （3）题1-1图（a）中，P=ui<0表示元件汲取负功率，实质发出功率：题 1-1图（b）中， P=ui>0，元件实质发出功率。 1-4 在指定的电压u和电流i的参照方向下，写出题 1-4 图所示各元件的 u和i的拘束方程 （即VCR）。 i 10k i 10 i+ 10V + + u + u u （a） （b） （c） i 5V i 10mA i 10mA + + u + u + u （d） （e） （f） 题1-4图 解：（1）题1-4 图（a）中，u、i为非关系参照方向， u=10×103i。 （2）题1-4 图（b）中u、i为非关系参照方向， u=－10i。 （3）题1-4 图（c）中u与电压源的激励电压方向同样 u=10V. （4）题1-4 图（d）中u与电压源的激励电压方向相反 u=－5V. （5）题1-4 图（e）中i与电流源的激励电流方向同样 i=10×10-3A （6）题1-4图（f）中i与电流源的激励电流方向相反 i=－10×10-3A 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（须说明是汲取仍是发出） 。 5 + 2A + + 15V 5 15V 5 15V 2A 2A （a）（b）（c） 题1-5图 解：题1-5图（a）中流过15V电压源的2A电流与激励电压15V为非关系参照方向，所以，电压源发出功率PU发=15×2W=30W； 2A电流源的端电压为UA=（－5×2+15）=5V, 此电压与激励电流为关系参照方向，所以， 电流源汲取功率PI吸=5×2W=10W; 电阻耗费功率P 2 2×5W=20W，电路中P 发 =PI 吸 +PR功率均衡。 R=IR=2 U 题1-5图（b）中电压源中的电流 IUS=(2-5/15)A=－1A，其方向与激励电压关系， 15V的 电压源汲取功率PUS吸=15×（－1A）=－15W 电压源实质发出功率15W。 2A电流源两头的电压为 15V，与激励电流 2A为非关系参照方向， 2A电流源发出功率 P =2×15=30W IS发 电阻耗费功率 PR=152/5=45W，电路中PUS+PR=PIS发功率均衡。 题1-5图（c）中电压源折中的电流 IUS=(2+15/5)A=5A方向与15V 激励电压非关系， 电压源发出功率 PUS发=5×15=75W。 电流源两头的电压为 15V，与激励电流2A 为关系参照方向， 电流源汲取功率 PIS吸=2×15=30W， 电阻耗费功率PR=152/5=45W，电路中PUS发=PIS吸+PR功率均衡。 1-16电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或汲取的功率。 0.5A 2 I 1 2 2I1 + + + 1 U 2U 2V （a）（b） 题1-16图 解：题1-16图（a）中，应用KVL可得方程： U+2×0.5+2U=0 解得： U=－1V 电流源电压U与激励电流方向为非关系，所以电流源发出功率为： PIS发=－1×0.5=－0.5W（实质汲取功率）。 电阻功率为： PR=0.52×2=0.5W VCVS两头的电压2U与流入电流方向关系，故汲取功率为 PUS吸=2U×0.5=－1W（实质发出功率）。 明显，PIS发=PUS吸+PR 题1-16图（b）中，在结点A应用KCL可得： I2=I1+2I1-3I1 再在左边回路应用KVL可得： 2I1+3I1=2 解得： I1=0.4A 依据各电流、电压方向的关系关系，可知，电压源发出功率为： PUS发=2I1=0.8W CCCS发出功率为： PCS发=3I1×2I1=3×0.4×2×0.4=0.96W 电阻耗费功率： PR1=I12×2=0.32W 电阻耗费功率： PR2=（3I1）2×1=1.44W 明显，PUS发+PCS发=PR1+PR2 1-20试求题1-20图所示电路中控制量 u1及电压u。 1k 10k + + + + u1 u10u 2V 1 题1-20图 解：先将电流i写为控制量u1的表达式，即 i=（2－u1）/1×103 再在回路中列写KVL方程可得 u1=10×103×（2－u1）/1×103+10u 解得：u1=20V 而 u=10 u=2