哈工大电路习题答案第05章

答案5.1 解：(1)图(b)电压随时间分段连续，可描述为 01s ( )11s2s32s3sttu tttt     (1) 图(a)电容电流与电压为关联参考方向，其关系可表示为 dddduuiCtt 将式(1)代入，可得 1A 01s ( )01s2s1A 2s3sti ttt     ( )i t 的变化规律如图(d)所示。 123o-11i/At/s 图 (d) (2)在关联参考方向下，电容上电压与电流关系又可表示为 1( )( )dtu tiC 图(c)所示电流可描述为 1A01s 01s<2s( )0.5A2s3s03stti ttt     已知 (0)0.5Cq 由 qCu 可求得 (0)(0)0.5VquC 当3.5st 时，电容上的电压取决于电流在此刻前的历史，即 01233.5012311111( )( )d1Ad0d( 0.5A)d0d(0)(100.50)V1Vu tiCCCCCu 答案5.2 解：(1)根据电容串、并联等效关系，可得 ab234110.060.1F11520CCCC eq1ab110.08F112.5 10CCC (2)当电容原未充电时，各电容上的电压分别为 ab11ab0.15010V0.10.4CUUCC， 2140VUUU 432340.05408V0.20.05CUUCC，42332VUUU 则各电容储存的电场能量为 2C111120J2WCU，2C222148J2WC U， 2C33316.4J2WC U，2C444125.6J2WC U 注释：只有对联接到电路前均未充电的电容，才可按电容分压来计算串联电容的电压。 答案5.3 解：电阻消耗的电能为 2RR002220( )()0.5tRCWpt di RdIeRdR I C 电容最终储存的电荷为 CC0C0( )(0)d(0)()dtRCqqiCuIeRCI  电容最终储能为 222CC( )0.52qWR I CC 由此可知 RCWW 注释：当通过电阻给电容充电时，无论电阻为何值(0R)，被电阻损耗的能量总等于电容最终储存的能量。 答案5.4 解： 取电容、电感上的电压、电流为关联参考方向，如图所示。由运算放大器输入端口电流为零的条件可知 CRii 又由运算放大器输入端口电压为零的条件可知 RiRuuiRR,oCuu  故 0oCCC0111( )d( )d( )dttuiiiCCC   CC0iC01( )d(0)1( )d(0)ttiuCuuRC   答案 5.5 解：取电容、电感上的电压、电流为关联参考方向，如图所示。由运算放大器输入端口电...