邱關源《電路》第六版 1-8 章課后習題詳解(適配速成課)
第一章 電路模型和電路定律(對應速成課第一講)
核心習題類型與詳解要點
電路基本物理量計算
典型習題:習題 1-3(功率計算)、習題 1-5(參考方向判斷)
解題邏輯:先明確電壓、電流參考方向(關聯(lián) / 非關聯(lián)),再套用功率公式 \( P=UI \)(關聯(lián))或 \( P=-UI \)(非關聯(lián)),區(qū)分 “吸收功率” 與 “發(fā)出功率”(速成課核心概念)。
易錯點:忽略參考方向直接計算,導致功率正負判斷錯誤。
元件特性應用
典型習題:習題 1-7(電壓源與電流源特性)、習題 1-9(受控源分析)
解題技巧:理想電壓源輸出電壓恒定(與電流無關),理想電流源輸出電流恒定(與電壓無關);受控源需先明確控制量,再按 “先求控制量,再算受控量” 的步驟求解(對應速成課 “基本元件特性” 考點)。
第二章 電阻電路的等效變換(對應速成課第二講)
核心習題類型與詳解要點
串并聯(lián)等效與 Y-Δ 變換
典型習題:習題 2-4(復雜電阻串并聯(lián)化簡)、習題 2-9(Y-Δ 變換應用)
解題步驟:
例題示范:習題 2-9 中,將 Δ 形電阻網絡轉換為 Y 形后,總電阻化簡為 \( R_{eq} = 2Ω \),計算過程跳過復雜推導,直接套用變換公式。
電源等效變換
典型習題:習題 2-12(電壓源與電流源等效轉換)、習題 2-15(含受控源電源等效)
速成技巧:電壓源→電流源:\( I_S = \frac{U_S}{R_S} \),并聯(lián) \( R_S \);電流源→電壓源:\( U_S = I_S R_S \),串聯(lián) \( R_S \);受控源等效規(guī)則與獨立源一致,但需確保控制量不消失(對應速成課 “等效變換核心公式”)。
第三章 電阻電路的一般分析(對應速成課第三講)
核心習題類型與詳解要點
節(jié)點電壓法
典型習題:習題 3-5(含電壓源節(jié)點電壓方程)、習題 3-8(含受控源電路)
解題模板(速成課核心方法):
例題突破:習題 3-8 中,受控電壓源 \( 2U_1 \) 需先表示為 \( U_3 - U_2 = 2U_1 \),再結合節(jié)點電壓方程求解,避免遺漏約束條件。
網孔電流法
典型習題:習題 3-12(含電流源網孔方程)、習題 3-16(復雜網孔分析)
速成技巧:遇理想電流源,若在邊界網孔則網孔電流等于電流源電流;若在兩網孔之間,用 “超網孔” 法(合并兩網孔,不列電流源所在支路方程),效率比節(jié)點電壓法高 15%(適配期末快速解題)。
第四章 電路定理(對應速成課第四講)
核心習題類型與詳解要點
疊加定理
典型習題:習題 4-3(多電源電路疊加計算)、習題 4-6(含受控源疊加應用)
解題規(guī)則:獨立源分別作用(其余電壓源短路,電流源開路),受控源保留原位,最后疊加各響應;受控源不單獨作用(速成課 “疊加定理適用條件”)。
易錯點:疊加時忽略電壓 / 電流的方向,導致代數(shù)和計算錯誤。
戴維南定理與最大功率傳輸
典型習題:習題 4-10(戴維南等效電路求解)、習題 4-15(最大功率傳輸計算)
解題步驟(速成課 “題型模板”):
例題示范:習題 4-10 中,戴維南等效電壓 \( U_{oc}=6V \),等效電阻 \( R_{eq}=3Ω \),直接套用公式快速得出結果。
第五章 運算放大器電路(對應速成課第五講)
核心習題類型與詳解要點
基本運算電路分析
典型習題:習題 5-2(反相比例運算)、習題 5-5(加法運算電路)
解題核心:利用 “虛短”(\( U_+ = U_- \))和 “虛斷”(\( I_+ = I_- = 0 \))特性,列節(jié)點電流方程求解輸出電壓(速成課 “理想運放特性”)。
公式直接套用:
含運放的復雜電路
典型習題:習題 5-8(多級運放電路)
速成技巧:從輸入端到輸出端逐級分析,每級均套用 “虛短 + 虛斷” 特性,避免跨級復雜推導(適配期末快速解題)。
第六章 儲能元件(對應速成課第六講)
核心習題類型與詳解要點
電容、電感伏安特性應用
典型習題:習題 6-3(電容電流計算)、習題 6-7(電感電壓計算)
解題公式:
關鍵提醒:儲能元件在直流穩(wěn)態(tài)時,電容相當于開路(\( i_C=0 \)),電感相當于短路(\( u_L=0 \))(速成課 “儲能元件核心特性”)。
儲能計算
典型習題:習題 6-10(電容與電感儲能)
公式直接用:\( W_C = \frac{1}{2}Cu_C^2 \),\( W_L = \frac{1}{2}Li_L^2 \),無需推導,代入?yún)?shù)即可(高頻填空考點)。
第七章 一階電路和二階電路的時域分析(對應速成課第七講)
核心習題類型與詳解要點
一階電路三要素法
典型習題:習題 7-5(RC 電路零輸入響應)、習題 7-12(RL 電路全響應)
解題模板(速成課核心技巧):
例題突破:習題 7-12 中,RL 電路換路后,初始電流 \( i_L(0_+)=2A \),穩(wěn)態(tài)電流 \( i_L(∞)=1A \),\( Ï„=0.5s \),直接套用公式得 \( i_L(t)=1+e^{-2t} A \)。
二階電路響應分析
典型習題:習題 7-20(RLC 串聯(lián)電路零輸入響應)
速成策略:先計算特征根 \( p_{1,2} = -\alpha \pm \sqrt{\alpha^2 - ω_0^2} \),判斷響應類型(欠阻尼:\( α < ω_0 \);過阻尼:\( α > ω_0 \);臨界阻尼:\( α = ω_0 \)),再套用對應公式(跳過微分方程求解,適配考研快速答題)。
第八章 相量法(對應速成課第八講)
核心習題類型與詳解要點
正弦量的相量表示
典型習題:習題 8-3(正弦量轉相量)、習題 8-6(相量轉正弦量)
解題技巧:正弦量 \( u = U_m\sin(ωt+φ) \) 對應相量 \( \dot{U} = U∠φ \)(\( U = U_m/\sqrt{2} \)),相量圖中按角度繪制矢量,直觀分析相位關系(速成課 “相量表示核心”)。
阻抗與導納計算
典型習題:習題 8-9(RLC 串聯(lián)阻抗)、習題 8-12(并聯(lián)導納)
公式速記:
易錯點:混淆感抗與容抗的符號(電感為正,電容為負)。
習題詳解使用建議(適配速成課節(jié)奏)
優(yōu)先級排序:優(yōu)先做第三章(節(jié)點電壓法)、第四章(戴維南定理)、第七章(三要素法)習題,這三類題型占期末 / 考研基礎計算題的 60% 以上(對應速成課 “基礎→核心” 優(yōu)先級)。
技巧融合:每道習題先標注對應速成課考點(如 “三要素法”“虛短虛斷”),再用課程中的簡化方法解題,避免陷入教材復雜推導。
錯題復盤:針對錯題標注易錯點(如參考方向、換路定則),結合速成課 “速成技巧” 總結規(guī)避方法(如 “先判方向再算功率”“換路先求初始值”)。