《电路分析基础》第二版 习题及解析 第9、10章 .doc

习题9

9.1电路如题9.1图所示，电路原已处于稳态，t=0时S断开。试求：(1)S断开后初始瞬间的电压uc(0+)和电流ic(0+)、i1(0+)、i2(0+)之值；(2)S断开后电路到达稳定状态时电压uC(∞)和电流ic(∞)、i1(∞)、i2(∞)之值。

解：(1)t=0-时等效电路为：

；由换路定则可得

t=0+时的等效电路为：

；

(2)S断开后电路到达稳定状态时，电路等效为

，；

9.2电路如题9.2图所示，已知t=0-时电路中的储能元件均无储能。试求：(1)在开关S闭合瞬间(t=0+)各元件的电压、电流值；(2)当电路到达稳态时，各元件的电压、电流值。

解：(1)由已知t=0-时电路中的储能元件均无储能可得，

由换路定则可得，

，

t=0+时的等效电路为：

；

(2)当电路到达稳态时，电路等效为

；；

9.3电路如题9.3图所示，电路原处于稳态，t=0时发生换路。求换路后瞬间电路中所标出的电流、电压的初始值。

解：(a)，

t=0+时的等效电路为：

(b)

t=0+时的等效电路为：

(c)

t=0+时的等效电路为：

；

(d)

t=0+时的等效电路为：

；

(e)

t=0+时的等效电路为：

(f)

t=0+时的等效电路为：

；

9.4题9.4图，t=0时开关S闭合，开关闭合前电路无储能。求开关闭合后的初始值uL(0+)、iL(0+)、ic(0+)和uc(0+)。

解：开关闭合前电路无储能，

由换路定则可得

t=0+时的等效电路为：

；

9.5电路如题9.5图所示，t=0时开关S打开，开关动作前电路处于稳态，求t≥0时iL和u，并绘出波形图。

解：电路所求响应为零输入响应，即

t=0-时等效电路为：

；

由换路定则可得

换路后电路为：

iL和u随时间变化的曲线

9.6电路如题9.6图所示，t=0时开关S打开，且开关动作前电路处于稳态。经0.5s电容电压为48.5V；经1s电容电压为29.4V。(1)求R和C；(2)求t≥0时的uc。

解：所求响应为零输入响应，

；

(1)代入参数得

解得，

(2)；

9.7题9.7图中，E=40V，R=1kΩ，C=100μF，换路前电路已处于稳态。试求：(1)电路的时间常数τ；(2)当开关从位置2换至位置1后，电路中的电流i及电压uc和uR，并作出它们的变化曲线；(3)经过一个时间常数后的电流值(即t=τ时电流值)。

解：(1)

(2)当开关从位置2换至位置1后，电路为

所求响应为零输入响应，

；

i及电压uc和uR的变化曲线

(3)经过一个时间常数后的电流值

9.8题9.8图中，开关S接在1端为时已久，t=0时开关投向2，求

t≥0时10Ω电阻中的电流i。

解：所求响应为零输入响应，

t=0-时等效电路为：

；

开关投向2后电路为：

；

9.9题9.9图中，E=12V，R1=12kΩ，R2=12kΩ，C1=40μF，C2=C3=20μF。电容元件原先均无储能。试求开关闭合后的电容电压uc。

解：所求响应为零状态响应

换路后电路为：

；

9.10电路如题9.10图所示，已知US=10V，R=10Ω，L=10mH，电路原处于稳态，t=0时开关S闭合。求t≥0时的iL和uL。

解：所求响应为零状态响应

换路后电路为：

；

电路如题9.11图所示，开关在t=0时打开，求t≥0时的uc。

解：所求响应为零输入响应，

t=0-时等效电路为：

；

换路后电路为：

9.12电路如题9.12图所示，在t=0时开关S合上，求t≥0时的uc。

解：所求响应为全响应，应用三要素法求解

(1)求

t=0-时等效电路为：

(2)求

t=∞时等效电路为

(3)求

；

(4)求

代入三要素公式可得

9.13电路如题9.13图所示，开关S在t=0时闭合，假设开关闭合前电路已处于稳态。求t≥0时的电流iL。

解：应用三要素法求解

(1)求

t=0-时等效电路为：

；

(2)求

t=∞时等效电路为

(3)求

；

(4)求

代入三要素公式

可得

9.14电路如题9.14图所示，已知t=0-时电路已处于稳态。t=0时开关闭合，求t≥0时的i和u。

解：应用三要素法求解

(1)求、

t=0-时等效电路为：

；

；

(2)求、

t=∞时等效电路为

;

(3)求

对应对应