,电路理论基础,Hebei University of Technology,第一章,习 题 课,1、参考方向和实际方向,U=-,10V,a,b,i,U=,10V,a,b,i,例1-1 某二端元件两端电压的数值为10V,若已知电流由元件的b端指向a端,元件获得能量。试标出电压的实际方向,写出电压表达式。,a,b,i,U=,?,思考,若电压电流都取相反擦靠方向,则?,-10V,例 1-2 如图所示电路中,已知,U,=100V,,I,=2A,试分别计算二端电路N,1,和N,2,的电功率,并说明是发出还是吸收电功率。,解:,对,N,1,,端口,U,和,I,的方向为非关联参考方向,所以N,1,发出的电功率为:,P,=,UI,=100,2=200W,对,N,2,,端口,U,和,I,的方向为关联参考方向,所以N,2,吸收电功率为:,P,=,UI,=100,2=200W,N,1,N,2,U,I,例1-3 200,F电容的两端电压,u,的波形如图所示,求电流,i,的波形。,解:,2、元件特性,0 1 2 3 4,t/S,i/mA,10,-10,0 1 2 3 4,t/S,u/,V,50,-50,3、基尔霍夫定律的应用,例1-4 计算图示电路中的,U,和,I,,你能确定元件A可能是什么元件吗?,解:,应用KCL,对节点,a,有,I,=3-4=-1A,对节点,c,有,,,I,2,=4,I,1,2=3A,选回路如图,,,应用KVL得,U,=-2,I,2,+4,I,1,+6=-4V,对于A元件,U,和,I,关联参考方向,,为4,电阻元件、4V的电压源或电流为1A的电流源、或其它。,对节点,d,有,,,I,1,=4-3-2=-1A,4A,3A,4,W,U,+,2A,6V,A,4A,2W,I,a,I,1,I,2,b,c,d,解 对图中所示的回路绕行方向,列KVL方程有,-12+4,I,+2,U,0,4+6,I,=0,根据欧姆定律,6电阻上的电压为,U,0,=-6,I,解得,I,=-8 A,,,U,0,=48V,例1-5,求如图所示电路中的电压,U,0,和电流,I,2,U,0,4V,+,U,0,-,4,W,12V,6,W,I,4V,2,U,0,+,U,0,-,4,W,12V,6,W,I,VCVS,例1-6 求如图所示电路中的电压,U,0,和电流,I,。,6A,a,I,0,U,0,I,1,2,W,1/4,I,0,8,W,将,I,1,、,I,2,代入上述方程中解得:,解 对图中节点a利用KCL可得,对8,W,、2,W,电阻由欧姆定律可得,,V,A,CCCS,例1-7 求如图所电路中的电流,I,2,和,I,3,。,2,W,5,W,10,W,2,W,3W,4W,1,W,9,V,I,2,3A,2A,6V,4V,I,3,1,W,3,V,I,1,I,2,=0,I,1,=3A,I,3,=2A,例1-8,求图示电路中各独立源和受控源提供的电功率。,5,I,0,I,0,16V,1A,2,W,3,W,5V,设电流源的电压,U,,右边支路电流为,I,。,解:,I,U,U,=16+21=18V,P,1A,=,U,1=18W,I,0,-1,I,=0,16=-5+5,I,0,3,I,I,0,=9A,I,=8A,P,5I0,=5,I,0,I,=458=360W,P,16V,=-16,I,0,=-144W,P,5V,=-5,I,=-40W,例1-9,求图示电路中各受控源提供的电功率。,解,:,利用KCL可得,3,U,1,-10-2,U,1,=0,U,1,=10V,3,U,1,电流源提供的电功率为,P,3U1,=-,U,2,3,U,1,=-(-2 3,U,1,+,U,1,)3,U,1,=1500W,3,U,1,10A,+,U,1,-,2,W,5V,2,U,1,+,-,U,2,+,-,U,3,2,U,1,电流源提供的电功率为,P,2U1,=,U,3,2,U,1,=(5+,U,1,)2,U,1,=300W,解,:,例1-10 图示电路为某电路中的一部分,已知,i,1,=4A,,i,2,=cos2,t,,,u,c,=15sin2,t,,求,i,L,和,u,bd。,i,1,=4A,R,1,2H,i,2,0.5F,b,d,u,c,i,2,i,c,i,L,例1-11 图示含有理想运算放大器电路,试求输出电,压,U,0,。,解,5W,3V,1V,5W,5W,5W,5,W,U,o,A,B,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,C,I,1,I,2,I,4,I,7,I,5,I,3,I,6,I,8,30W,10W,2W,6W,5,V,5,V,7,V,10,V,练习1-1 求各支路的电流。,I,1,=0.5A,I,2,=-1A,I,3,=1.5A,I,4,=0A,I,5,=1A,I,6,=-0.5A,I,7,=-0.5A,练习1-2 求,U,4,、,U,6,、,U,8,。,U,4,U,5,=4V,U,6,U,1,=10V,U,2,=-2V,U,3,=6V,U,7,=1V,U,8,(,U,4,=10V,、,U,6,=-13V、,U,8,=7V),u,x,u,o,u,o,u,1,u,2,4mV,i,1,i,2,i,x,i,o,20K,W,60K,W,30K,W,i,3,50K,W,10K,W,练习1-3,图示电路含有理想运算放大器,求电流,i,x,、,电压,u,o,及60K,W,电阻消耗的电功率。,解 由题可知,u,1,=4mV,u,1,=,u,2,=4mV,i,1,=,i,2,=0,电压,u,x,为,