电路原理(邱关源)习题答案第一章电路模型和电路定理练习

第一章 电路模型和电路定律 电路理论主要研究电路中发生的电磁现象，用电流i 、电压u 和功率 p 等物理量来描述其中的过程。因为电路是由电路元件构成的，因而整个电路的表现如何既要看元件的联接方式，又要看每个元件的特性，这就决定了电路中各支路电流、电压要受到两种基本规律的约束，即： （1）电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安关系（VCR），它仅与元件性质有关，与元件在电路中的联接方式无关。 （2）电路联接方式的约束（亦称拓扑约束）。这种约束关系则与构成电路的元件性质无关。基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）是概括这种约束关系的基本定律。 掌握电路的基本规律是分析电路的基础。 1-1 说明图（a）,（b）中,（1） ,u i 的参考方向是否关联？（2）u i 乘积表示什么功率？（3）如果在图（a）中0,0iu；图（b）中0 ,0ui，元件实际发出还是吸收功率？ 解：（1）当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端，即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致，称电压和电流的参考方向关联。所以（a）图中iu , 的参考方向是关联的；（b）图中iu , 的参考方向为非关联。 （2）当取元件的iu , 参考方向为关联参考方向时，定义u ip 为元件吸收的功率；当取元件的iu , 参考方向为非关联时，定义u ip 为元件发出的功率。所以（a）图中的u i乘积表示元件吸收的功率；（b）图中的u i 乘积表示元件发出的功率。 （3）在电压、电流参考方向关联的条件下，带入iu , 数值，经计算，若0 u ip，表示元件确实吸收了功率；若0p，表示元件吸收负功率，实际是发出功率。（a）图中，若0,0iu，则 0 u ip，表示元件实际发出功率。 在iu , 参考方向非关联的条件下，带入iu , 数值，经计算，若0 u ip，为正值，表示元件确实发出功率；若0p，为负值，表示元件发出负功率，实际是吸收功率。所以（b）图中当0,0iu，有0 u ip，表示元件实际发出功率。 1-2 若某元件端子上的电压和电流取关联参考方向，而170cos(100)ut V，7sin(100)it A，求：（1）该元件吸收功率的最大值；（2）该元件发出功率的最大值。 解：( )( ) ( )170cos(100) 7sin(100)595sin(200)p tu t i tttt W （1）当0)200sin(tπ时，0)(tp，元件吸收功率；当1)200sin(tπ时，元件吸收最大功率：max595pW （2...