电子科技大学：《电路分析基础 Electric Circuit Analysis》课程教学资源（习题解答）第七章 动态电路中电压电流的约束关系

7一9图示电路中的开关闭合已经很久，=0时断开开关。试求u.(0)和(0)。 xt7-9 Circuit Data 元件支路 开始终止控制 元件 t=0 ② 122 ③ 类型 编号 结点结点 支路 数值 元数 1 1 0 40.000 23 1 2 2 0 8.0000 45 2 3 12.000 3 0 2.00000E-08 .00000 独立结点数 3 支路数 求 初始值f(0 4c(04)=uc(0)=40V(0+)=16V f(0-) f(0+) f(00) 40.0 40.0 40.0 >> 1a: 40.0 16.0 .000 40.0 40.0 .000 f(0-) f(0+) f(00) f(0-) f(0+) f(00) 1= 40.0 40.0 40.0 i 1= -5.00 .000 .000 .000 24.0 40.0 i2= 5.00 .000 .000 u 40.0 16.0 .000 i3= 5.00 2.00 .000 .000 -24.0 000 i 4= 000 -2.00 .000 40.0 40.0 000 i 5= 000 -2.00 .000 ***** 直流电路分析程序 (DCAP2.11) 成电 七系-一胡翔骏 ***** 习题7-9

xt7-9 Circuit Data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值 数 值 V 1 1 0 40.000 CS 2 1 2 R 3 2 0 8.0000 R 4 2 3 12.000 C 5 3 0 2.00000E-08 .00000 独立结点数 = 3 支路数 = 5 ----- 求 初始值 f(0-) f(0+) 稳态值 f(00) ----- f(0-) f(0+) f(00) v 1= 40.0 40.0 40.0 v 2= 40.0 16.0 .000 v 3= 40.0 40.0 .000 f(0-) f(0+) f(00) f(0-) f(0+) f(00) u 1= 40.0 40.0 40.0 i 1= -5.00 .000 .000 u 2= .000 24.0 40.0 i 2= 5.00 .000 .000 u 3= 40.0 16.0 .000 i 3= 5.00 2.00 .000 u 4= .000 -24.0 .000 i 4= .000 -2.00 .000 u 5= 40.0 40.0 .000 i 5= .000 -2.00 .000 ***** 直流电路分析程序 ( DCAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 ***** 习题7-9 7－9图示电路中的开关闭合已经很久， t=0时断开开关。试求uc (0+ )和i(0+ )。 uC (0 )  uC (0 )  40V u(0 )  16V

7一10图示电路中的开关闭合已经很久，仁0时断开开关。试求(0)和(0，)。 xt7-10 Circuit Data 元件支路开始终止控制 元件 +20V ② 7mH i ③ 类型 编号结点 结点支路 数值 1 0 4000.0 a>a 1 8k2 2 20.000 23456 2 0 4000.0 2 3 7.00000E-03 .00 3 0 3 0 8000.0 i(0,)=i(0_)=5mA 独立结点数 3 支路数= 6 求 初始值f(0-) f(0+) 稳态值f(00) f(0-) f(0+) f(00) v1 20.0 20.0 12.0 v2= -4.470E-07 -4.470E-07 -8.00 3= -4.470E-07 -40.0 -8.00 f(0-) f(0+) f(00) f(0-) f(0+) f(00) u1 20.0 20.0 12.0 i 1= 5.000E-03 5.000E-03 3.000E-03 u 2 20.0 20.0 20.0 i2= -5.000E-03-5.000E-03-3.000E-03 -4.470E-07 -4.470E-07 -8.00 i3= 000 000 -2.000E-03 4- 000 40.0 . 000 i4= -5.000e-03 -5.000e-03 -1.000E-03 u5= -4.470E-07 -40.0 -8.00 i 5= -5.000E-03 .000 。 000 u6= -4.470E-07 -40.0 -8.00 i6= .000 -5.000E-03-1. 000E-03 ***米米 直流电路分析程序 (DCAP2.11) 成电七系-一胡翔骏 ***** 习题7-10

xt7-10 Circuit Data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值 数 值 R 1 1 0 4000.0 V 2 1 2 20.000 R 3 2 0 4000.0 L 4 2 3 7.00000E-03 .00000 CS 5 3 0 R 6 3 0 8000.0 独立结点数 = 3 支路数 = 6 ----- 求 初始值 f(0-) f(0+) 稳态值 f(00) ----- f(0-) f(0+) f(00) v 1= 20.0 20.0 12.0 v 2= -4.470E-07 -4.470E-07 -8.00 v 3= -4.470E-07 -40.0 -8.00 f(0-) f(0+) f(00) f(0-) f(0+) f(00) u 1= 20.0 20.0 12.0 i 1= 5.000E-03 5.000E-03 3.000E-03 u 2= 20.0 20.0 20.0 i 2= -5.000E-03 -5.000E-03 -3.000E-03 u 3= -4.470E-07 -4.470E-07 -8.00 i 3= .000 .000 -2.000E-03 u 4= .000 40.0 .000 i 4= -5.000E-03 -5.000E-03 -1.000E-03 u 5= -4.470E-07 -40.0 -8.00 i 5= -5.000E-03 .000 .000 u 6= -4.470E-07 -40.0 -8.00 i 6= .000 -5.000E-03 -1.000E-03 ***** 直流电路分析程序 ( DCAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 ***** 习题7-10 7－10 图示电路中的开关闭合已经很久，t=0时断开开关。试求iL (0- )和iL (0+ )。 (0 ) (0 ) 5mA i L   i L  

7一11图示电路中的开关闭合已经很久，仁0时断开开关。试求u.(0,)和i(0) xt7-11 Circuit Data 元件 支路 开 终止控制 元件 结点结点 支路 数值 1002②t=0 ③ 4002 ④ →宽 1 0 5.0000 234- 1 2 100.00 1mF mH 23 3 0 1.00000E-03 56 3 400.00 L 4 0 1.00000E-03 00000 独立结点数 支路数= 求 初始值f(0-) f(0+) 稳 uc(0+)=uc(0_)=4V f(0-) f(0+) f(00) 5.00 5.00 i(0+)=i(0_)=10mA 4 00 5.00 89 4 0 4.00 000 -4.470E-08-1.490E-07 000 f(0-) f(0+) 0) f(0-) f(0+) f(00) 5.00 5.00 5 00 i 1 -1.000E-02 000 000 u 345 1.00 .000 i 2= 1.000E-02 .000 .000 1.00 i3= 1.000E-02 000 8a8 4.00 4.00 i 4= .000 -1.000E-02 000 u 4.00 4.00 88 i 5= 1.000E-02 1.000E-02 .000 -4.470E-08-1.490E-07 6= 1.000E-02 1.000E-02 000 米**米* 直流电路分析程序(DCAP2.11 成电 七系--胡翔骏 米**** 习题7-11

xt7-11 Circuit Data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值 数 值 V 1 1 0 5.0000 R 2 1 2 100.00 CS 3 2 3 C 4 3 0 1.00000E-03 .00000 R 5 3 4 400.00 L 6 4 0 1.00000E-03 .00000 独立结点数 = 4 支路数 = 6 ----- 求 初始值 f(0-) f(0+) 稳态值 f(00) ----- f(0-) f(0+) f(00) v 1= 5.00 5.00 5.00 v 2= 4.00 5.00 5.00 v 3= 4.00 4.00 .000 v 4= -4.470E-08 -1.490E-07 .000 f(0-) f(0+) f(00) f(0-) f(0+) f(00) u 1= 5.00 5.00 5.00 i 1= -1.000E-02 .000 .000 u 2= 1.00 .000 .000 i 2= 1.000E-02 .000 .000 u 3= .000 1.00 5.00 i 3= 1.000E-02 .000 .000 u 4= 4.00 4.00 .000 i 4= .000 -1.000E-02 .000 u 5= 4.00 4.00 .000 i 5= 1.000E-02 1.000E-02 .000 u 6= -4.470E-08 -1.490E-07 .000 i 6= 1.000E-02 1.000E-02 .000 ***** 直流电路分析程序 ( DCAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 ***** 习题7-11 7－11 图示电路中的开关闭合已经很久，t=0时断开开关。试求uc (0+ )和iL (0+ ) 。 (0 ) (0 ) 10mA (0 ) (0 ) 4V L L C C         i i u u

7一12题图7一12(a)电路中的开关闭合已经很久，0时断开开关，试求开 关转换前和转换后瞬间的电容电压和电容电流。 xt7-12 Circuit Data ① i1R1=12 t=0③ ic 元件支路开始终止控制 元件 类型 编号 结点 结点 支路 数值 元 1 1 0 10.000 R,=10 23 1 2 1.0000 2 3 45 0 1.0000 3 0 1.0000 00000 独立结点数 3 支路数=5 wc(0+)=uc(0_)=5V 求 初始值f(0-)f(0+) 稳态值fic(0)=0c(0+)=-5A f(0-) f(0+) f(00) 10.0 10.0 10.0 5.00 10.0 10.0 5.00 5.00 .000 f(0-) f(0+) f(00) f(0-) f(0+) f(00) 10.0 10.0 10.0 i 1= -5.00 .000 .000 5.00 .000 .000 i 5.00 .000 .000 .000 5.00 10.0 i 3= 5.00 .000 .000 5.00 5.00 000 4= 5.00 5.00 .000 5.00 5.00 000 i 5= 000 -5.00 000 米米*米米 直流电路分析程序 DCAP 2.11) 成电 七系-一胡翔骏 ***** 习题7-12

xt7-12 Circuit Data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值 数 值 V 1 1 0 10.000 R 2 1 2 1.0000 CS 3 2 3 R 4 3 0 1.0000 C 5 3 0 1.0000 .00000 独立结点数 = 3 支路数 = 5 ----- 求 初始值 f(0-) f(0+) 稳态值 f(00) ----- f(0-) f(0+) f(00) v 1= 10.0 10.0 10.0 v 2= 5.00 10.0 10.0 v 3= 5.00 5.00 .000 f(0-) f(0+) f(00) f(0-) f(0+) f(00) u 1= 10.0 10.0 10.0 i 1= -5.00 .000 .000 u 2= 5.00 .000 .000 i 2= 5.00 .000 .000 u 3= .000 5.00 10.0 i 3= 5.00 .000 .000 u 4= 5.00 5.00 .000 i 4= 5.00 5.00 .000 u 5= 5.00 5.00 .000 i 5= .000 -5.00 .000 ***** 直流电路分析程序 ( DCAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 ***** 习题7-12 7－12题图7－12(a)电路中的开关闭合已经很久， t=0时断开开关，试求开 关转换前和转换后瞬间的电容电压和电容电流。 (0 ) 0 (0 ) 5A (0 ) (0 ) 5V C C C C          i i u u

7一13题图7一13(a)所示电路中的开关闭合已经很久，=0时断开开关，试 求开关转换前和转换后瞬间的电容电压和电感电流。 xt7-13 Circuit Data 22 t=0 32 开始终止」 ③ ④ 控制 元件 “心 号 结点 结点 支路 数值 元数 1 0 10.000 2.0000 233 304 1.0000 3.0000 6 4 0 1.0000 独立结点数 4 支路数 = 6 0000 c(0+)=uc(0)=6V 求 初始值f(0-) f(0+) 稳态值 f(0-) f(0+) (00) i(0+)=i(0_)=2A 10.0 10.0 >>> 10.0 6.00 10.0 10.0 6.00 6.00 .000 ,000 .000 000 f(0-) f(0+) f(00) f(0-） f(0+) f(00) 10.0 10.0 100 -2.00 000 .000 4.00 .000 i 28 .000 .000 .000 4.00 i .000 .000 6.00 6.00 i .000 -2.00 .000 6.00 6.00 i 2.00 2.00 000 000 .000 000 i 6 2,00 2.00 习题7-13

xt7-13 Circuit Data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值 数 值 V 1 1 0 10.000 R 2 1 2 2.0000 CS 3 2 3 C 4 3 0 1.0000 .00000 R 5 3 4 3.0000 L 6 4 0 1.0000 .00000 独立结点数 = 4 支路数 = 6 ----- 求 初始值 f(0-) f(0+) 稳态值 f(00) ----- f(0-) f(0+) f(00) v 1= 10.0 10.0 10.0 v 2= 6.00 10.0 10.0 v 3= 6.00 6.00 .000 v 4= .000 .000 .000 f(0-) f(0+) f(00) f(0-) f(0+) f(00) u 1= 10.0 10.0 10.0 i 1= -2.00 .000 .000 u 2= 4.00 .000 .000 i 2= 2.00 .000 .000 u 3= .000 4.00 10.0 i 3= 2.00 .000 .000 u 4= 6.00 6.00 .000 i 4= .000 -2.00 .000 u 5= 6.00 6.00 .000 i 5= 2.00 2.00 .000 u 6= .000 .000 .000 i 6= 2.00 2.00 习题.000 7-13 7－13 题图7－13(a)所示电路中的开关闭合已经很久， t=0时断开开关，试 求开关转换前和转换后瞬间的电容电压和电感电流。 (0 ) (0 ) 2A (0 ) (0 ) 6V L L C C         i i u u

7一14电路如题图7一14所示，列出以电感电压为变量的一阶微分方程。 XT7-14 circuit data 鑫灣馆鑫蓝簧器 吞 售 R2 ② 0 2 1 0 R 1 2 HB 独立结点数目=_2 结点电压，支 鑫星 路数 R1Is 14 (S)= SL+R2+R1 +(R+Rz)u=R:L R1SLIs dt dt U4(S)= SL+R2+R1 ***** 符号网络分析程序（SAP2.11)成电七系-一胡翔骏 ***** L +(R+R2)it.Ris dt d +(R+R2)4=R d dt dt 习题7-14

XT7-14 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 符 号 符 号 I 1 0 1 Is R 2 1 0 R1 R 3 1 2 R2 L 4 2 0 L 独立结点数目 = 2 支路数目 = 4 ----- 结 点 电 压 , 支 路 电 压 和 支 路 电 流 ----- R1Is I4 (S)= ----------- SL+R2+R1 R1SLIs U4 (S)= ----------- SL+R2+R1 ***** 符 号 网 络 分 析 程 序 ( SNAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 ***** d 习题7-14 d ( ) d d ( ) d d S 1 2 L 1 L 1 2 L 1 S L t i R R u R L t u L R R i R i t i L       7－14 电路如题图7－14所示，列出以电感电压为变量的一阶微分方程。 t i R R u R L t u L d d ( ) d d S 1 2 L 1 L   

7一15电路如题图7一15所示，列出以电感电流为变量的一阶微分方程。 XT7-15 circuit data 鑫灣磐鑫熊簧松 吞售秀 R1② L。i③ 0 R 2 2 3 0 2 L A 2 hHsL 5 0 ⑥ 独立结点数目 =3 支路数且 =5 结点电压，支 路 电压和支路电流 R1 Is+Us 14(S)= SL+R2+R1 +(R+R,)片=4+R dt R1SLIs+SLUs U4(S)= SL+R2+R1 ***** 符号网络分析程序(SNAP2.11)成电七系一胡翔骏 ***** (R R2)il.us Ris dt dt +(R+R)M=L业+RZ dt 习题7-15

XT7-15 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 符 号 符 号 V 1 1 0 Us R 2 1 2 R1 I 3 0 2 Is L 4 2 3 L R 5 3 0 R2 独立结点数目 = 3 支路数目 = 5 ----- 结 点 电 压 , 支 路 电 压 和 支 路 电 流 ----- R1Is+Us I4 (S)= ----------- SL+R2+R1 R1SLIs+SLUs U4 (S)= -------------- SL+R2+R1 ***** 符 号 网 络 分 析 程 序 ( SNAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 ***** 习题7-15 t i R L t u R R u L t u L R R i u R i t i L d d d d ( ) d d ( ) d d S 1 S 1 2 L L 1 2 L S 1 S L         7－15 电路如题图7－15所示，列出以电感电流为变量的一阶微分方程。 ( ) d d 1 2 L S 1 S L R R i u R i t i L    

7一16电路如题图7一16所示，列出以电感电流为变量的一阶微分方程。 R XT7-16 circuit data ④ 吞售吞售 0 2 1 23 LH 45 3 2 K 2 6 独立 (R2+R3)L d +(RR+R R3+R2R3-R R3u)it=-Rzus -R2Us 11 (S)= R3SL+R2SL-KR1R3+R1R2+R2R3+R1R3 -R2SLUs U1 (S)= R3SL+R2SL-KR1R3+R1R2+R2R3+R1R3 ***** 是网悠公近积序(SW卫)11)由七系一龃细骏*** (R:+R)LS+(RR+RR+R:R3-RRp)4=-R:us dt (R2 +R3)L- +(RR:+RRs+RR3-RR3)u=-RL us dt dt 题7-16

XT7-16 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 符 号 符 号 L 1 0 1 L R 2 1 2 R1 R 3 2 3 R2 VV 4 0 3 2 K R 5 2 4 R3 V 6 4 0 Us 独立结点数目 = 4 支路数目 = 6 ----- 结 点 电 压 , 支 路 电 压 和 支 路 电 流 ----- -R2Us I1 (S)= --------------------------------- R3SL+R2SL-KR1R3+R1R2+R2R3+R1R3 -R2SLUs U1 (S)= --------------------------------- R3SL+R2SL-KR1R3+R1R2+R2R3+R1R3 ***** 符 号 网 络 分 析 程 序 ( SNAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 ***** 习题7-16 d d ( ) d d ( ) ( ) d d ( ) S 1 2 1 3 2 3 1 3 L 2 L 2 3 1 2 1 3 2 3 1 3 L 2 S L 2 3 t u R R R R R R R R u R L t u R R L R R R R R R R R i R u t i R R L                 7－16 电路如题图7－16所示，列出以电感电流为变量的一阶微分方程。 ( ) d d ( ) 1 2 1 3 2 3 1 3 L 2 S L 2 3 R R R R R R R R i R u t i R  R L       

7一17电路如题图7一17所示，列出以电容电流为变量的一阶微分方程。 XT7-17 circuit data 盘喜狼鑫笺罄 秀售弄 0 SHC cc K (R2+R3)RjC d +(Rj+R2+R3-aRz)ic=(R2+R3)RjC dis dt R1R3SCIS+R1R2SCIs 13(S)= R1R3SC+R1R2SC-KR2+R3+R2+R1 R1R31s+R1R21s U3(S)= R1R3SC+R1R2SC-KR2+R3+R2+R1 米**** 符号网络分析程序(SP211)成电士系-一胡翔 米**** (R:+R)RCd+(R+R+R-aR.)ic=(R.+R)R d dt (R+R)RCJME+(R+R3+R;-ak,)ve=(R:+R)Ris dt 习题7-17

XT7-17 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 符 号 符 号 I 1 0 1 Is R 2 1 0 R1 C 3 1 0 C R 4 1 2 R2 CC 5 2 1 2 K R 6 2 0 R3 独立结点数目 = 2 支路数目 = 6 ----- 结 点 电 压 , 支 路 电 压 和 支 路 电 流 ----- R1R3SCIs+R1R2SCIs I3 (S)= ----------------------------- R1R3SC+R1R2SC-KR2+R3+R2+R1 R1R3Is+R1R2Is U3 (S)= ----------------------------- R1R3SC+R1R2SC-KR2+R3+R2+R1 ***** 符 号 网 络 分 析 程 序 ( SNAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 ***** 习题7-17 1 2 3 2 C 2 3 1 S C 2 3 1 S 1 2 3 2 C 2 3 1 C 2 3 1 ( ) ( ) d d ( ) d d ( ) ( ) d d ( ) R R R R u R R R i t u R R RC t i R R R R i R R RC t i R R RC                 7－17 电路如题图7－17所示，列出以电容电流为变量的一阶微分方程。 t i R R R R i R R R C t i R R R C d d ( ) ( ) d d ( ) S 1 2 3 2 C 2 3 1 C 2  3 1      

7一18电路如题图7一18所示，利用笔算方法或计算机程序求出以电容电压 为变量的二阶微分方程。 XT7-18 circuit data 灣碧鑫翡 控制 支路 售吞售 ②i4H R 0 R ③ 2 1 0 12 2 4 2 3 L 5 3 Is 独立结点数 目 3 结点电 压 ，支 d'uc+7duc+2uc=-4 is -RSLIs-3RRIs dt dt U2 (S)= 2RSCSL+SL+3RRSC+2R -4.00 S1s-3.00 Is U2 (S)= 8.00 SS+7.00 S +2.00 *** 2RLC+(L+3RC) 业+2Rue=-RLk-3R2 dt d'uc +7duc +2uc dt" -3is dt 匀题7-18

XT7-18 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 符 号 符 号 R 1 1 0 R C 2 1 2 C R 3 2 0 R L 4 2 3 L R 5 3 0 R I 6 1 3 Is 独立结点数目 = 3 支路数目 = 6 R = 1.00 C = 1.00 L = 1.00 ----- 结 点 电 压 , 支 路 电 压 和 支 路 电 流 ----- -RSLIs-3RRIs U2 (S)= --------------------- 2RSCSL+SL+3RRSC+2R -4.00 SIs -3.00 Is U2 (S)= -------------------------------------------------- 8.00 SS +7.00 S +2.00 ***** 符 号 网 络 分 析 程 序 ( SNAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 ***** 习题7-18 S S C C 2 C 2 S S 2 C 2 C 2 C 2 3 d d 2 4 d d 7 d d 8 3 d d 2 d d ( 3 ) d d 2 i t i u t u t u R i t i R u RL t u L R C t u RLC            7－18 电路如题图7－18所示，利用笔算方法或计算机程序求出以电容电压 为变量的二阶微分方程。 S S C C 2 C 2 3 d d 2 4 d d 7 d d 8 i t i u t u t u     