江苏科技大学电路期末试题答案

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1、电路原处于稳态,t =0 时开关闭合,试用运算法求电流 i (t )。

解:(1) 计算初值

V )(u c 10=- 0)(i L =-0

(2) 画运算电路

s 1L s = s

s sC 1111=⨯=

(3) 应用回路电流法

0s )

0(u s )s (I s )s (I )s s 1(C =-=-++-11121

s

s )0(u )s (I )s ()s (I s -C 111121==++- 2)

s s (s 1

)s (I )s (I 2

++==21 (4)反变换求原函数

j

1p j 1p p :)s (D --=+-===321030,,个根有)

j 1s (K j 1s K s K )s (I 3

+++-++=

21 2

1

s )s (I K s ===01

j)2(1)j 1s )(s (I K j 1s +-

=-+=+-=1

2

j)

2(1)j 1s )(s (I K j 1s 3--=++=--=1

)

j 1s ()

j 1(21j 1s )j 1(21s 21)s (I ++---++-=

)t sin e t cos e 1(21

)t (i )s (I L t t 1-----==

3、如图所示电路,R 1=R 3=R 4= 1K Ω ,R 2=R 5=2K Ω,u i =1V,求i 5。【例5.1P123】

解:对节点①,②列KCL 方程为

10u R 1u R 1u )R 1R 1(1221=-+- 00=-++u R 1u )R 1R 1(

4

43 -+=u u

带入数据有

10=--u 2

1

u 32 020=-+u u -+=u u

解得 u 0=4V

故得i 5=

50R u =310

×24

=2 mA 4、如图所示电路,求输出端电压u o 。【例5.2P123】

解:对节点列KCL 方程为

061

6161616132=--++-u u u )(

V

u 4=-

V u 33=

联立求解得 u 2=9V

故 A

u u i 163

96321=-=-=

A u u i 6

1634632=-=-=-

A i i i 67

611213=+=+=

故得u 0=-63i +3=-6×6

7

+3=4V

5、如图所示电路, u S =12V, i S =2A 。当1-1’端口开路时,电路N 吸收的功率为16W ;当2-2’端口短路时,电路N 吸收的功率为16W ,且i 2”=-2/3A 。求u S 和 i S 同时作用时,此两个电源各自发出的功率为多少?【例4.8P87】

解:

当1-1’端口开路时,u s 单独作用,产生的电流为i ’2,故i ’2=

s u 16=1216=3

4A 当2-2’端口短路时,i s 单独作用,产生的电流为

i ’’2=-

32A ,产生的电压为u ’’1-1’=2

16=8V 当u s ,i s 同时作用时,产生的电流为

i 2=i ’2+i ’’2=

34+(-32)=3

2

A 故u s 发出的功率为 P s1=u s i 2=12×

3

2=8W 由题意知,当i s =2A 时,i ’’s =-3

2A ;根据互易定理知,当u s =2V 时,u 1-1’=-32时,则当u s =12V 时,u ’1-1’=-3

2

×2

12

=-4V 故u 1-1’= u ’1-1’+ u ’’1-1’=-4+8=4V

i s 发出的功率为 P s2=4×2=8W

6、如图所示电路,t<0时S 打开,已知当t=0时刻闭合S ,求t>0时的u C (t)和i 1(t)。【例7.8P158】

解:

(1)将电容C 断开,得开路电压为u 0c =2V

(2)将电容C 短路,求短路电流i sc ,其对应的电路如图a 所示

图a

(11+

21)ϕ=12=-4i sc 即23ϕ=2-42ϕ

故ϕ=7

4V

故i sc =2ϕ=274=7

2A

(3)从电容C 向左看去的端口输入电阻为

R0=

sc c i u 0=7

2

2

=7Ω (4)可作出等效电路,如图b ,根据图b 有

u c (0+)=u c (0-)=0,u c (∞)=2V ,τ=R 0C=7×3×106=21×106

S 。

故得 u c (t )=2-(2-0)e

-τ1t

=2(1- e

21

1

610t )ε(t )V

又得

i c (t )=-3×10-6)(t u dt

d c

=-3×10-6×211×106

e 211

-×106t

=-7

2C 211

-×610t ε(t )A

图b

7、如图电路,已知L 1中无基波电流,C 1中只有基波电