电工电子技术课后 答案第二 .docx
电工电子技术课后 答案第二 习 题 二 2-2 图2.17所示电路换路前已处于稳态。试求换路后瞬间的uC(0+),iL(0+),i1(0+),i2(0+),iC(0+),uL(0+)。换路后电路到达新的稳定状态时的uC(¥),iL(¥),i1(¥),i2(¥),iC(¥),uL(¥)。 解：i1(0-)=6=3A 1+16V i1 R1 R3 i3 iL + - 1kW i2 1kW R2 2 kW C 3 i2(0-)=1.5A 2U t=0 S iC R4 1kW + uC + - L uL - i3(0-)=iL(0-)=1.5A 图2.17 习题2-2的电路 uc(0-)=il(0-)R4=1.5V 由换路定则：uc(0+)=uc(0-)=1.5V iL(0+)=iL(0-)=1.5A i1(0+)=i3(0+)= i2(0+)=06-1.5=2.25AR1+R3uL(0+)=0换路后达到新的稳定状态 i1(¥)=iL(¥)=66=2mA R1+R3+R41+1+1i2(¥)=0,ic(¥)=0uc(¥)=R4iL(¥)=2V uL(¥)=0 2-3 求图2.18所示电路S接通和断开两种情况下的时间常数。已知：U=220V ,R1=R2=R3=R4=100 ,C=0.01F。 解：接通时：R0=R4/(R3+R1/R2)=100/(100+50)=60W R1 S R3 t=R0C=60´0.01´10-6=6´10-7s 断开时：R0=R4/(R3+R2)=100/200=66.7W t=R0C=66.7´0.01´10-6+ - t=0 R2 R4 C =6.67´10-7s 图2.18 习题2-3的电路 ,C2=10F，2-4 在图2.19中，E=20V ,R1=12k ,R2=6k ,C1=10F电容原先未储能。求t³0时的uC(t)，并画曲线。 解：uc(0+)=uc(0-)=0 uc(¥)=E=20V + E - S t=0 R2 + C1 C2 uC - R1t=RC=R2(C2+C1)=6´103´20´10-6=12´10-2s uc(t)=uc(¥)+uc(0+)-uc(¥)e=20+(0-20)e-t12´10-2-t图2.19 习题2-4的电路 t=20-20e-25t320 uC 0t t 2-5 求图2.20所示电路中的uC(t)，iC(t)并画波形。 解：初时值：uc(0+)=uc(0-)=6´10=60V 稳态值：uc(¥)=0 时间常数：t=RC=2´10-6´(3+3/6)´103=10-2s 10mA R2 3k iC S t=0 R3 R1 6k 3k C + uC 2mF - 图2.20 习题2-5的电路 uc(t)=uc(¥)+uc(0+)-uc(¥)e ic(t)=C -tt=60et-210=60e-100t t100duC(t)=2´10-6´(-100´60)´e-10t0=-12e-dtuC 60 0 -12 0 t mA ic t 2-6求图2.21所示电路中的uC(t)，iC(t)。已知：E=100V,C=0.25F,R1=R2=R3=4。换路前电路已处于稳态。 + E - R1 R2 iC R3 S + uC - 图2.21 习题2-6的电路 解：uc(0+)=uc(0-)=R3E=50V R1+R3uc(¥)=100V t=RC=8´0.25´10-6=2´10-6s uc(t)=uc(¥)+uc(0+)-uc(¥)e=100+(50-100)e-t2´10-6-tt5=100-50e-5´10tVduc(t)-5´105tic(t)=c=6.25eA dtF ,R1=R2=4k ,R3=2k。开关S2-7 图2.22所示电路中，E1=10V ,E2=5V ,C=100合在E1时电路处于稳态。求t³0时的uC(t)，i(t)。 解：uc(0+)=uc(0-)=R2E1=5V R1+R2i R1 R3 t=0 S + + E1 E2 R2 C iC + uc - R2 uc(¥)=E2=2.5V R1+R2 图图2.22 习题2-7的电路 - - t=RC=(R3+R1/R2)´100´10-6=(2+2)´10´100´10=0.4suc(t)=uc(¥)+uc(0+)-uc(¥)e=2.5+(5-2.5)e-t-3-6ttt=2.5+2.5et-0.4=2.5(1+e-2.5t)Vi(0+) R1 R3 + R2 - + 当t=0+时，uc(0+)=5V 电路如图示： i(0+)=0.3125mA t=¥ 时 i(¥)=5V 5V - E25=0.625mA R1+R24+4-ti(t)=i(¥)+i(0+)-i(¥)e=0.625-0.3125e-2.5tt=0.625+(0.3125-0.625)e-t0.4 ,R1=6k ,R2=1k ,R3=2k ,IS=6mA。2-8 图2.23所示电路中，C=0.1F换路前电路已处于稳态。求闭合后的uC(t)，并画出波形。 解：uc(0+)=uc(0-)=R1IS=6´10´6´103-3=36V R2 t=0 S + IS R1 C uC R3 - uc(¥)=R1ISR3=8V R1+R2+R314´10-4s 9-tt=RC=R3/(R1+R2)´0.1´10-6=uc(t)=uc(¥)+uc(0+)-uc(¥)e-t图2.23 习题2-8的电路 t=8+(36-8)euC t=8+28e-6.4´10tV 336 8 0 t 2-9 图2.24所示电路中，已知R=1kW，C=10µF。输入图4.24所示电压，试画出uo波形。 uo C 3-6解：t=RC=1´10´10´10=0.01s + + 10V tp=0.2s,t=tp 0£t£0.2s时 u0=Ue-t ui R uo - (a) - 0 0.2 t/s (b) 图2.24 习题2-9的电路 -t0.01t=10e=10e-100tV uo 10 t³0.2s时， u0=-Ue-t-t1t=-10e-t-0.20.010.2 =-10e-100(t-0.2)V 0 t -10 2-10 图2.25所示电路中，开关闭合前电路已处于稳态。求开关闭合后的iL(t)。其中，E=4V,L=10mH,R1=5,R2=R3=15 。 R1 R3 iL + E - R2 S t = 0 L 图2.25 习题2-10的电路 解：t=0-时，iL(0-)= iL(0=iL(-0=)+) t=¥时，iL(¥)=E4=0.2A R1+R35+150. 2R2E´=0.16A R1+(R2/R3)R2+R3 t=LL0.010.01=5.3´1-40 sR0R3+R1/R21+55/1518.75-tiL(t)=iL(¥)+iL(0+)-iL(¥)et=0.16+0.04e-1875tA 2-11 图2.26中，E=6V,L1=0.01H,L2=0.02H,R1=2,R2=1。试求： S1闭合后，电路中电流的变化规律。 当S1闭合后电路达到稳定状态时再闭合S2，试求i1,i2的变化规律。 S1 R1 L1 t = 0 + E - i1 R2 S2 L2 i2 解：iL1(0-)=0A iL2(0 =0A-) iL1(0+)=iL2(0+)=0A t=¥时，iL1(¥)=E=2A R1+R2图2.26 习题2-11的电路 iL2(¥)=iL1(¥)=2A t=LL1+L2=0.01s R0R1+R2 iL1(t)=iL2(t)=2-2e-100tA 即：i1(t)=i2(t)=2-2e-100tA iL1(0-)=iL2(0-)=E=2A iL1(0+)=iL2(0+)=2A R1+R2LE s=3A t1=1=0.005R1R1-t t=¥时，iL1(¥)= 故：i1(t)=iL1(¥)+iL1(0+)-iL1(¥)et=3-e-200tA t=¥时，iL2(¥)=0A t2=L2=0.02s R2-t 故：i2(t)=iL2(¥)+iL2(0+)-iL2(¥)e t=2e-50tA
