解得:un1 uoc
11112 (1uun1n2 4331
11 1
选定参考节点,列节点电压方程: un1 ( un2 4i1
23 31 i 14un1
80V 712
短路电流为Isc 12A
1
uoc80120 isc71221
等效电阻为Req
co
m
所以,当RL Req
20
获得最大功率,最大功率为21
Pmax
2
80221240uoc
==2×=W 4Req8077
3-31.题图3-30所示电路中,N0为无源线性电阻网络。若电路改接为图(b)所
5
1解:设N0中有k条支路,且各支路电压、电流取关联参考方向,支路编号有3
开始,则根据特勒根定理有:
课
UI 12 1 2 5 I2kk 8 3 U2 2 UkIk
b 2
因为图(a)和图(b)中的N0为相同的无源线性电阻网络,所以
I,由此得: 12 1 2 5 I 8 3 U 2
UkI k Ukk22
k 3
k 3
b 2
www.
U 12V 而I2 2,代入上式可求得:U210
khd
b 2
k 3
aw.
网
b 2k 3
后
答
案
(a) (b)
题图3-30
示形式后,试求其中的电压U2
。
10
习 题
5-3.已知某元件的u t 和i t
波形如题图5-1所示,且二者取关联参考方向,试判断此元件是何种电路元件,其参数值是多少?
s
a
b
解:根据电荷守恒原理,C1uac Ccbucb,C3ucd C4udb
根据元件连接关系,Ccb C2
www.
a所以uac
由C3ucd C4udb及ucd udb ucb 8V得,ucd 6V,udb 2V
5-10.求题图
5-6示电路ab端的等效电感。
khd
b 题图5-5
课
Ccb6
ucb (12 uac),解得uac 4V,则ucb 8V C112
题图5-6
解:Lab 3
3 3
4.5H 3 3
.
网
题图5-1
解:因为电流时电压的导数,所以是电容元件。
du
根据i(t)=C及所给的u t 和i t 参数可知,C=0.5F
dt
5-7.试求题图5-5所示电路中各电容上的电压,已知ab端的电压为12V。
d
3
uF
C3C44 12
3 6μF,uac ucb uab 12V
C3 C44 12
cm
5-12.题图5-8所示电路中,uC1(0 ) uC2(0 ) 0,t 0时刻开关闭合,求iC1(0+),
iC2(0+),uC1(∞)和u
C2(∞)。
R3
题图5-8
解:画出0+等效电路,iC1(0+)
=
Us
,iC2(0+)=0 R1
aw
R3
10V课
开后的电容电压
uC(
t)和电流i(t),绘出二者的波形。
后
5-14.题图5-10所示电路在开关打开前已达稳态,t=0时刻开关打开,求开关打
答
+R3)UsR3Us
)=画出 等效电路, uC1(∞,uC2(∞ )=
R1+R2+R3R1+R2+R3
2
(R
ww
w.
题图5-10
解:开关打开前uC(0 ) 10V,开关打开后uC(0 ) uC(0 ) 10V,
τ ReqC (10 90) 0.01 1s,uC(t) uC(0)e
i(t)
uC10 t
e 0.1e tA
Req100
t
10e tV,
5-17.题图5-13所示电路在开关闭合前已达稳态,t 0时刻开关闭合,求开关闭
合后的电感电流iL和通过开关的电流isw,绘出二者的波形。 解:开关闭合前iL(0 )
9
=4.5mA,开关闭合后iL(0 ) iL(0 ) 4.5mA 1 1
om
R3
t 4 10 3 25 104t 6
τ 4 10s,i(t) i(0)e 4.5emA, LL
1 103
isw(t) 9
4.5e
1k
25 104t
mA
1k
题图5-13
5-20.求题图5-16所示电路在t 0 时的iL(t)。
us
解:(1)iL(0 ) iL(0 ) 3A,u i,Req
www.
iL(t) iL(0)e
k答
(3)us(t)=20V,iL(0 ) 1A。
题图5-16
案
(2)us(t)=10V,iL(0 ) 0。
t
3e 2tA
t
(2)iL( ) 0.5i( ) 5A,iL(t) iL( )(1 e ) 5(1 e 2t)A
(3)根据线性电路的比例性,iL( ) 10A,iL(0 ) iL(0 ) 1A,行
iL(t) iL(0)e
t
iL( )(1 e) 10 11e 2tA
5-21.题图5-17所示电路在开关打开前已达稳态,t 0时刻开关打开,求t 0 时
的uab(t)并绘出其波形。
解:开关打开前uC(0 ) 0,iL(0 ) 2A开关打开后电路分为两个独立的电路,
aw
.
网
(1)us(t)=0,iL(0 ) 3A。
u iL1
2 ,τ s,
0.5i i 0.5iReq2
t
ci
L
即RC电路和RL电路,RC电路为零状态响应,RL电路为零输入响应,此时,
uC( ) 2V,iL( ) 0 uC(0 ) uC(0 ) 0,iL(0 ) iL(0 ) 2A, τRC 1s,τRL 0.5s
uC(t) uC( )(1 e
t
RC
) 2(1 e t)V,iL(t) iL(0 )e
t
RL
2e 2tA
(1)求t
0 时iL的零输入响应、零状态响应和全响应,并绘出它们的波形。 (2)若电路中电压源改为60 V,求t 0 时iL的全响应。
L
课
后
答
案
5-25.题图5-21所示电路在t 0 时已处于稳态,t 0时刻开关S1闭合,S2打开。
网
题图5-17
aw.
6
66
www.
图题5-21
15
解:(1)开关动作前,iL(0 ) 7.5mA
2
130
开关动作后,iL(0 ) iL(0 ) 7.5mA,iL( ) 5mA,
22 2//2
L3 10 3
1 10 6s
Req2 2//2
t
零输入响应iLz.i.r(t) iL(0)e
7.5e 10tmA
t
零状态响应iLz.s.r(t) iL( )(1 e ) 5(1 e 10t)mA 全响应iL(t) iLz.i.r(t) iLz.s.r(t) (5 2.5e 10t)mA,
m
uab(t) uC(t) 2iL(t) 2(1 e t) 4e 2tV
(t)(t)
)
(2)当电路中电压源改为60 V时,零输入响应保持不变,零状态响应变为
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