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1、第1章 电路理论及分析方法习题(共9题)（注：英文习题采用美国电路符号）1.1（直流电源功率）图1.1所示电路，求各电流源的端电压和功率，并判断出哪个电流源输出功率，哪个电流源吸收功率。已知：IS1=1 A, IS2=3A, R1=5W, R2=10W。图1.1 习题1.1的图R2R1IS2IS1-+-+I1US2US1（答案：US1= -10V, US2=40V, PS1=10W, PS2= -120W ）1.2 图1.2所示电路，求8W电阻两端的电压UR和恒流源的端电压US各是多少。（答案： UR = -32V ，US= -40V）-2 A+4 W- 10 V +8 W8 V-+6V- 8
2、 V +图1.2 习题1.2的图+20 V+-8 W+ -12V6 W4 W+ US - -4AUR1.3 图1.3所示电路，求2A恒流源的功率。（答案： P = -24W ）6 W图1.3 习题1.3的图1.4 (仿真习题)用仿真的方法求图1.4所示电路中的I1 和I2 。 （答案：I1=0.5A、I2=2A）图1.4 习题1.4的图12V-+10W20W20WI1 18V-+I220W10W10W说明：1、要求自己下载Multisim仿真软件，可以是Multisim2001、V7V10等版本中的任一种。2、自学第10章 Multisim电路仿真有关内容。3、仿真题作业要求有仿真电路图和仿真
3、的数据结果，图和数据结果可以打印也可以手写。1.5 (电源模型的等效互换法)Use source transformations to find the voltage U across the 2mA current source for the circuit shown in Figure 1.5. (Answer: U = 1.8 V)+-600 W1400 W3000 W2 mA-+6 mAU1.4 VFigure 1.51.6 (戴维宁定理)Using Thevenins theorem, find the current I through the 2V voltage sour
4、ce for the circuit shown in Figure 1.6.（Answer： I=5A）2V5A+-1W4W5W2W7WIFigure 1.61.7 （戴维宁定理，结点电位法）图1.7所示电路，已知 R1=1kW, R2=2kW, R3=6kW, R4=2kW, R5=4kW,。用戴维宁定理和结点电位法两种方法求电流I3。（答案：-0.5mA）图1.7 习题1.7的图R5+12V-24VR2R4R1R3I3+6V图1.8 习题1.8的图+-US-+IS-2A4W4W36V4W4V24V12W24W3W6W1.8 （解题方法任选）如图1.8所示电路，当恒流源IS为何值时，它两端
5、的电压US0。（答案：-1.5A）图1.9 习题1.9的图1 W12 V4 A3 W1A3 WIAC1.9 (仿真习题) 图1.9所示电路，用仿真方法求电流I，用直流工作点分析法求A、B、C三个结点电位（答案：I = 2.6 A， VA = 7.8 V，VB = 2.8 V，VC = 10 V）1 WB4 W+-第2章 正弦交流电路习题（12题）2.1 已知电流 。求出各电流的频率，有效值，初相位，并在同一坐标内画出i1、i2的相量图，比较它们相位领先与落后的关系。2.2将下列各相量所对应的瞬时值函数式写出来（设f=50Hz）。2.3 判断下列表达式是否正确，若不正确，请说明原因，并写出正确的
6、表达式。1）2）3）4）2.4已知 (答案 )2.5 (复杂交流电路, 戴维宁定理) Using Thevenins theorem, Find the voltage uab between a and b for the circuit of Figure 2.5. （Answer：uab=28.8sin(5t+111.3o) V)Figure 2.58W+-2.4H2H0.1 F5sin5t V5cos5t Auabab+_图2.6 习题2.6的图j2kW1kW-j3.6kWj6kW-3kW+-+2.6 (复杂交流电路，结点电位法)如图2.6所示电路，已知： 。用结点电位法求1kW电阻两
7、端的电压 ，并求虚线部分电路的平均功率、无功功率和视在功率，并根据计算结果说明该部分电路的性质（感性、容性、电阻性）。（答案： , S=6.38 mVA , P=6.3 mW , Q=1.03 mvar）2.7 （复杂交流电路，相量图）如图2.7所示电路，已知I=IL=I1=4A，w=1000rad/s, 电路的有功功率P=120W。求电路参数R、L、C。（答案：10W，8.66mH，57.7mF）图2.8 习题2.8的图-+2WiuS0.4mH100mFuC-+iS2W图2.7 习题2.7的图LRuCiCiLiRi+-i12.8（仿真习题）如图2.8所示电路，已知us=10sin(5000t
8、+45o)V, is=2sin(5000t+60o)A,求电流i的有效值和电容电压uC的瞬时值表达式。 注意：(1) 要区分电源的RMS-有效值与PK-最大值即峰值，(2) iS、uS的初相位应该设置为-60o和-45o （答案：I=4.133A，uC=8.68sin(5000t-79o)V ）2.9（串联谐振）如图2.9所示电路中，已知u=40sin10t(V), i=5sin10t(A), R=3W, L=4H。求网络内的等效串联电路的元件参数值。（答案：5W，2.5mF）图2.10 习题2.10的图abRCu+-R1ciL图2.9 习题2.9的图网络u+-RiL2.10 （谐振电路计算）
9、如图2.10所示电路，已知R=20W, C=0.1F, w=5105rad/s。当u和i同相位时Uab=Ubc。求R1和L的值。（答案：R1=10W, L=20H）2.11 （谐振电路计算）如图2.11所示电路，当U=10V、w=1000rad/s时u与i同相位，而且IR=IL= 。求电路参数R、L、C的值。（答案: R=10W, L=10mH, C=200F）图2.11 习题2.11的图RLu+-iiLiRCuR+-uC+-RLiC图2.12 习题2.12的图-+CiR-Liu2.12 （功率因数提高）如图2.12所示电路，已知 , R=6W, L=25.5mH 。（1）计算该电路的电流IR
10、-L、电路的有功功率P及功率因数cos；（2）欲使电路的cos提高到1，需并联多大的电容C。并联电容后，电流I的值为多少，电路的有功功率P是否有变化？（答案：IR-L=22A, P=2904 W, cos=0.6, C255 F, I=13.2 A）第3章 三相电路习题（4题） 3.1 （三相Y接负载）图3.1所示电路，在线电压为380V、频率为50Hz的三相电源上接入了一组Y形接法负载，（1）当Z1= Z2= Z3=10W 时，求各线电流和中线电流的大小，并求负载消耗的总有功功率和电源提供的总视在功率；（2）当 ，Z2= Z3=10W时，求各线电流和中线电流的大小，并求负载消耗的总有功功率和
11、电源提供的总视在功率；图3.1习题3.1的图Z2NZ3BZ1CA(答案：（1）IA= IB= IC =22A, I0=0, P=14520W, S=14520 VA；（2）IA= IB= IC =I0 =22A, P=12100W, S=14520 VA)3.2 （多组三相对称负载）A balanced D load and a balanced Y load are connected in parallel as in Figure 3.2. , R1=54.85W, R2=13.35W, L=0.04H. Determine the line current iA，iAY and iAL
12、. (Answer: ， ACB图3.2 习题3.2的图R1LR2uABiALiAYiAD ， ）3.3 （三相功率）380V、50Hz的三相电源对Y接对称感性负载提供50 kVA的视在功率和38.3 kW的有功功率。求每相负载的复数阻抗Z。（答案： ）3.4 （仿真习题）图3.4所示三相对称电路，已知r=1W，R=100W，L=0.318H， 。用仿真的方法（1）观察三相电源波形；（2）求线电流iAL和相电流iAB的有效值。注意：1、三相电源用 Y接（3PHY）类型，要将中线接地，其标称电压值是相电压的最大值（相序从上到下依次是A、B、C ）；2、观察电源电压波形时用四通道的虚拟示波器，有一
13、个通道可以不用。（答案：I AL = 4.6A，IAB =2.66A）iALrrriAB+uAB-ABCABCRLRRLL图3.4 习题3.4的图第5章 暂态分析习题（6题） 5.1 图5.1所示电路，已知IS=10mA, R=2kW, R1=1kW, C=1F 。uC(0-)=4V。t=0时开关闭合，用三要素法求换路后的电流i，i1 ，及电压uAB，并画出电压及电流随时间变化的曲线。(答案：i(t)=10-7.2e-200t(mA), i1(t)=7.2e-200t(mA), uAB(t)= -20+21.6e-200t(V) )图5.2习题5.2的图-+USS0.5A50mF8W+iCC-
14、18VuCR2ISR112W-+uABSRC图5.1 习题5.1的图-+iIS-+uCi1RR1AB5.2图5.2所示电路在开关S断开前已处于稳态，在t=0时S断开，求S断开后的uC和iC。（答案：uC(t)= -6+24e-1000t V，iC(t)= -1.2e-1000t A ）5.3 图5.3所示电路在开关闭合前已处于稳态，US=24V，在t=0时S闭合，求t0时的i1(t)。(答案：i1(t)= 3-2e-50t(mA) )2kWSC图5.3习题5.3的图-+i1US-+uCR4R3R2R13kW6kW4kW10mF5.4 图5.4所示电路，电压us波形如图所示，是一个周期性连续脉冲
15、波形，T=5mS, R=5kW, C=0.1F。写出02T和2T3T时的uC和uo的表达式，并画波形图。（答案：t=02T时， ， ； t=2T3T时， 图5.4习题5.4的图C-R+uS-+uo-+uCtuST3.4V05T4T3T6T2T0.3V ， 。其中t=0.5ms）5.5 图5.5所示电路，一个电路盒子中由独立直流电源和电阻组成，测量a、b两端的开路电压Uo=20V(见图a)，测量a、b两端的短路电流Io=1mA(见图b)。若在a、b两端接一未充电的电容C(见图c) ，在t=0时开关闭合，要求开关闭合后10秒电容上的电压达到10V，求应接入多大的电容。（答案：C=721mF）I0(
16、a)电路盒子ab-+U0电路盒子ab(b)电路盒子ab-+ uC t=0SC(c)图5.5 习题5.5的图5.6 （仿真习题：利用仿真的方法学习RL电路的暂态分析）电感线圈（如直流电机电枢绕组、直流继电器线圈）在断电时，在线圈两端会产生一个高电压。用图5.6所示电路, 仿真这个过程，r为线圈内阻，U=1V。（1）用示波器同时检测uR和ur的波形，测量当开关断开时uR的最大值。其中ur的 波形与iL的波形相似，因此用ur的波形代表iL的波形。（2）接入续流二极管D，再重复上述实验。由此仿真得出什么结论。图5.6 习题5.6的图urRiLruRL+-U1V+-0.1H+-1kWSt=0t=0.5S
17、D1W答案：（1）uR(t=0.5S)= -1000V （2）接入续流二极管D后，| uR(t=0.5S) | RZ）+-RZRLUZUZ+-uoui图11.2 习题11.2的图+-RZRLDZUI图11.3 习题11.3的图IIWIZ 11.3 （稳压管计算题）图11.3所示电路，DZ为理想稳压管（即忽略稳压管的正向压降），稳定电压为UZ=10V，稳定电流为IZmin=5mA和IZmax=20mA。输入电压UI=30V，限流电阻RZ=1kW，负载电阻RL=2kW。试分析当输入电压波动10时，电路能否正常工作？如果波动+30，电路还能否正常工作？（答案：当UI=30V时IZ=15mA，当UI波
18、动+10时IZ=18mA，当UI波动-10时IZ=12mA，均能正常工作；当UI波动+30时不能正常工作）11.4 （晶体三极管，判断工作状态）根据晶体管管脚上所测出的电位值（V）,判断图11.4（a）、（b）、（c）所示各晶体管是硅管还是锗管，是NPN型管还是PNP型管及各晶体管的工作状态（饱和、放大或截止）。(a)(b)(c)图11.4 习题11.4的图E B C-2 -2.3 -6E B C1.6 2.3 5E B C1.3 2.0 1.6第12章 晶体管交流放大电路习题（11题）12.1 （晶体三极管，判断工作状态）图12.1所示电路，当输入电压ui为以下三个值时，判断晶体管的工作状态
19、（放大、饱和还是截止）？并求各静态工作点值（IBQ、ICQ、UCEQ）。（设晶体管发射结正向压降UBE=0.7V，饱和压降UCES=0.3V）（提示：求B点电位时可以用戴维宁定理。）图12.1 习题12.1的图RCR1+10Vb=50-5V40kW+VCCui10kW-VEE1kWR2B(1) 0V； (2) 3V； (3) 5V。（答案：（1）截止状态；（2）放大状态；（3）饱和状态 ）12.2. （估算法、图解法）晶体管放大电路如图12.2(a)所示，已知UCC=12V, RC=3kW，RB=226kW，晶体管的b=40。发射结正向压降UBE=0.7V。+uo-+ui-+UCCRCTC2C
20、1RB75mA100mA0 4IC(mA)IB=25 mA50mA12324681012UCE(V)图12.2 习题12.2的图(a)(b)RL+（1） 试用直流通路估算各静态值IB、IC、UCE。（2） 如晶体管的输出特性如图12.2(b)所示，试用图解法求静态工作点IC 、UCE；并求最大不失真输出电压幅值Uom（设RL=）。（3） 在静态时（ui=0）C1和C2上的电压各是多少？（4） 若UCC=10V，今要求UCE=5V，IC=2mA，试求RC和RB的值。（答案：（1）IB=50A、IC=2mA、UCE=6V; （2）UOM5V; （3）UC1=0.7V, UC2=6V;（4）RC=2
21、.5kW, RB=186kW。）12.3. 在图12.3中，晶体管是PNP型锗管，其发射结正向压降UBE=-0.3V。（1） UCC和C1、C2的极性如何考虑？请在图上标出；（2） 设UCC=-12V，RC=3kW，b=75，如果要想将静态值IC调到1.5mA，问RB应调到多大？此时C1和C2上的电压各是多少？（3） 在调整静态工作点时，如不慎将RB调到零，对晶体管有无影响？为什么？通常采取什么措施防止？图12.3 习题12.3的图UCCRCTC2C1RB （答案：（2）RB=585kW, |UC1|=0.3V, |UC2|=7.5V。）12.4. 试判断图12.4中的各个电路能不能放大交流电
22、压信号？为什么？（提示：应考虑静态和动态两个方面。）-UCC(a)+UCC(b)+UCC(c)+UCC(d)+图12.4 习题12.4的图12.5. （静态工作点稳定的共射极放大电路）在图12.5电路中，R1=50kW，R2=10kW， RC=5kW，RE=1kW，b=80，设发射结正向压降UBE=0.7V。（1） 求电路的静态工作点；（2） 求空载电压放大倍数 和输入电阻ri、输出电阻ro；（3）若放大电路接入有负载RL=10kW时，求带载电压放大倍数 ；（4）画出带负载RL=10kW时的小信号等效电路。若输入端作用有ui=5sinwt mV的信号电压时，通过小信号等效电路，求出电流ib、i
23、c和电路输出电压uo。（5）根据电路的静态值和动态值（RL=10kW时），定性画出所示电路中各全量（或总量）电压uB、uC和电流iB、iC的波形，并标明关键点数值。(设电路中各电容的数值足够大。)（答案：（1）IB=16A，IC=1.28mA，UCE=4.3V；（2） ，ri=1.56kW，ro=5kW；（3） ；（4）ib=2.6sinwt A，ic=0.208sinwt mA，uo=0.695sin(wt-180o) V ）+-+-R1R2RCRECEC1C2uiuoVCC(+12 V)图12.5 习题12.5的图BCE12.6 （射极电流负反馈放大电路）图12.6所示电路，RS=1kW，
24、R1=120kW，R2=30kW，RC=5kW，RE=1.5kW，Re=0.5kW，RL=5kW，b=60。(设电路中各电容的数值足够大。)(1) 画出所示电路的小信号等效电路；(2) 求输入电阻ri和输出电阻ro；(3) 若us=10sinwt mV，求电压放大倍数 及输出电压uo；（答案：（2）ri=13.7kW，ro=5kW；（3） ，uo=43.4sin(wt-180o) mV ） +-+-R1R2RCRECEC1C2uSuoVCC+15 V图12.6习题12.6的图RLReRS12.7（射极输出器）如图12.7所示射极输出器，已知RB=200kW，RE=3.9kW，RL=5kW，b=
25、80。求（1）电压放大倍数 ，输入电阻ri和输出电阻ro；（2）若ui=2sinwt V，求uo；（3）若负载电阻变为RL=2kW, ui=2sinwt V，求这时的uo；（4）若信号源是us=2sinwt V且含有RS=2kW的内阻，求这时的uo（RL=5kW时）。（答案：（1） ，ri 94.4kW，ro18.4W；（2）uo=1.984sinwt V；（3）uo=1.972sinwt V;（4）uo=1.942sinwt V ）+-RBRLREC2C1uiVCC+12 V图12.7习题12.7的图uo+-+-+-R1R2RCREC3C1C2uiuo1VCC+15 V图12.8 习题12.
26、8的图uo2+-12.8 （射极电流负反馈放大电路，射极输出器）图12.8所示电路，用以下参数通过计算说明：uo1与ui近似反相输出，uo2与ui近似同相输出。R1=100kW，R2=50kW，RC= RE=2kW，b=80，ui=500sinwt mV。(答案：uo1=-490sinwt mV，uo2=496sinwt mV)12.9 （多级放大器）图12.9所示多级放大器电路，ui =0.3sinwt mV, R11 = 100 kW, R12 = 20 kW, RC1 = 10 kW, RE1 = 2 kW, R21 = 39 kW, R22 = 10 kW, RC2 = 5 kW, R
27、E2 = 1.5 kW, b1 = b2=50。(1) 求当RL = 5 kW时的输出电压uo；(2) 求输入电阻ri、输出电阻ro。+-R111R12RC1111RE1CE1C1C2ui图12.9 习题12.9的图+-R21R22RC2RE2CE2C3uoVCC+12 VRLT1T2（答案：（1）uo=606sinwt mV；（2）ri 2.34kW，ro=5kW）12.10 （多级放大器）图12.10是两级阻容耦合放大电路， 已知b1 = b2=50, 各个电阻的阻值及电源电压都已经标在电路中了。（1）计算前、后级放大电路的静态值（IB、IC、UCE），设UBE =0.6V;（2）画出微变
28、等效电路图；（3）求各级电压放大倍数 及总电压放大倍数 ；图12.10 习题12.10的图+12 VC1uiuo-+-+30kWC2CEC3T2T120kW4kW4kW130kW3kW1.5kW（4）后级采用射极输出器有什么好处？其输出电阻ro是多少？ （答案：（1）IB1=20.6A, IC1IE1=1.05mA, UCE1=3.6V; IB2=40.3A, IC2=2mA, UCE2=6V; （3） ；（4）ro=92W。12.11（差分放大器）图12.11所示电路，RC =4 kW，设晶体管B-E间的交流电阻rbe1=rbe2= 2kW, b1= b2=80, UI1=0.05V, UI
29、2=0.03V。电路在所示信号的作用下，放大电路的共模输出电压UOC=0.01V，求所示电路的差模电压放大倍数Ad，共模电压放大倍数AC及共模抑制比KCMRR。(提示：差模放大倍数 ) 图12.11习题12.11的图UI2+VCCUI1UORERC- VEERC+-+-+-（答案：Ad=-160，AC=0.25，KCMRR=56dB)第13章 运算放大器及应用习题（10题）13.1 （反相求和、同相求和放大器）Find the value of RF and R4 necessary to produce an output VOUT=0V in Figure 13.1. (Answer: R
30、F =60kW，R430kW)Figure 13.1-+60kW30kWRFVOUTUI1=+1VUI2=+2VR1R230kWUI3=-2VR4R3UI4=+4V13.2 （反相积分器） 如图13.2(a)所示反相积分电路，输入波形ui如图13.2(b)所示。求t=0时的输出电压uo(t)的表达式，并画出uo(t)的波形。设t0时电容上的电压为0，运放的UOM = 10V。（答案：当0 t 1ms时，uo(t)= -5tV；当1ms t 3ms时，uo(t)= -5+3(t-1)V；当3ms t 5.75ms时，uo(t)=1-4(t-3)V；当t 5.75ms时，uo(t)= -10V负向
31、饱和。）图13.2习题13.2的图R =50 kWC=0.02 mFuo(a)+-+ui5V0ui0(b)-3V4V1ms2ms3ms4ms5ms6ms13.3 (微分器)A triangular waveform is applied to the input of the circuit in Figure 13.3 as shown. Determine what the output should be and sketch its waveform in relation to the input. What is the magnitude of the capacitor current. The saturated output levels of the op-amp are 10 V.Figure 13.3C-+R8kW0.001mFuout10ms05Vuin5mstuin(Answer: t=0 5ms, uo= -8V；t= 5ms10ms, uo= +8V；iC=1mA)13.4 (运算电路级联) 如图13.4所示各电