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第5章习题答案 5-1 电路如图题5-1（a）所示，已知C=1μF， uc(0)=0,电流源is波形如图题5-1（b）所示，试画出电容电压uc(t)的波形。? 5-2 电路如图题5-2（a）所示，电压源波形如图题5-2（b）所示。（1）求电容电流，并画出波形图；（2）求电容的储能，并画出电容储能随时间变化的曲线。 5-6在图题5-6电路中，R =2Ω， L = 0.5H，若电阻端电压 5-8已知图题5-8所示电路由一个R、一个电感L、一个电容C组成。若t=0时电路的总储能为25J，试求R、L、C的值。已知 5-10 RL串联电路的时间常数为1ms，电感为1H 。若要求在零输入时的电感电压响应减半而电流响应不改变。求L、R应如何改变？ 解：L、R均应减半。 由τ=1ms,L= 1H.得R=1KΩ. 5-11 如图题5-11所示电路在t0已处于稳态，在t = 0时将开关S由1切换至2，求：（1）换路后的电容电压；（2）t=20ms时的电容元件的储能。 t=0-时等效电路如下： t=∞时等效电路如下： t=20ms时 5-13电路如图所示，各电源均在t = 0时开始作用于电路，已知电容电压初始值为零，求i(t)。 首先求出i(0+)的表示式，t=0+时，电容所在支路短路。等效电路如下 再求出i(∞)的表示式，t → ∞时，电容所在支路开路。等效电路如下 5-15图示电路，求电容电压 。已知 求开路电压Uoc 求短路电流Isc 5-16 图示电路，在t0已处于稳态，在t = 0时将开关S由1切换至2，求i(0+)和u(0+)。 5-18电路如图所示，t0时电路处于稳态，在t = 0时将开关S闭合，求电容电压uC（t）。 t=0-时，电容相当于开路，等效电路为 t →∞时，电容所在支路开路。等效电路如下 5-20电路如图所示，t0时电路处于稳态，在t = 0时将开关S1打开，S2闭合，求电容电压uC（t）和i（t）。 t=0-时，电容相当于开路，等效电路为 t =0+时，电容所在支路用电压源代替。等效电路如下 5-21图示电路原处于稳态，试求开关S打开后电感元件的电流iL（t）及电压uL（t）。 t=0-时，电感相当于短路，等效电路为 t →∞时，电感所在支路短路。等效电路如下 5-22 如图所示电路原处于稳态。在t = 0时将开关S由位置1合向位置2，试求t﹥0时iL(t)和i (t)，并画出它们随时间变化的曲线。 t=0-时，电感相当于短路，等效电路为 t=0+时，电感相当于电流源，等效电路为 t →∞时，电感所在支路短路。等效电路如下 5-24 在图示电路中，已知US = 6V，C= 1000μF，R1 =10 kΩ，R2 =20 kΩ，求电容电压uC 和电压u0，并定性画出它们随时间变化的曲线。 t=0-时，uc(0-)=0V,所以uc(0+)= uc(0-)=0V t →∞时， uc(∞)=6×（10/30）=2V，τ=RC=（10//20） ×0.01=6.67s 5-27 在图题5-27（a）所示电路中，增添一如虚线所示电容，其结果是使电路成为过阻尼还是欠阻尼情况？ 在图题5-27（b）所示电路中，增添一如虚线所示的受控源（0?1），其结果又如何？ R2 4Ω R1 =2Ω US1 + 6V ? R2 =4Ω iL(∞) i ? 6V + 30Ω + 9V ? S 1 2 15Ω iL 5mH 10Ω i 30Ω + 9V ? 15Ω iL 5mH 10Ω i ? 6V + 30Ω 15Ω iL(0+) 10Ω i (0+) i ? 6V + 30Ω 15Ω iL(∞) 10Ω i (∞） + u0 ? + uC ? C R1 R2 + US ?（t） ? + u0 ? + uC ? C R1 R2 + US ?（t） ? 2Ω C 1F + uS ? 1H 未并电容时， 为临界阻尼情况 并电容后 为过阻尼情况 * + uC（t） ? iS C O ?5 2 4 6 8 10 t/ms iS /mA 10 -5 2 4 6 8 10 t/ms 20 uc(t)/V iC（t） + uS ? 2?F O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t /? s ?5 uS /V 5 其中uR单位为伏特，t单位为秒。（1）求uL(t)，并