电工技术田葳版课后习题答案要点.docx
第一章电路的基本概念和基本定律习题解答1- 1在图1-39所示的电路中，若h=4A,2=5A,请计算13、U2的值；若L=4A,2=3A,请计算13、U2、Ui的值,判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否Wio解：对节点a应用KCL得k3=12即4+13=5,所以b二IA在右边的回路中,应用KVL得612+203=U2,所以2=50V同理,若li=4A,2=3A,利用KCL和KVL得3=-IA,U2=-2V在左边的回路中,应用KVL得20612=Ui,所以Ui=98VUi,U2都是电源。电源发出的功率：PAUiIi+23=984+2=394W负载吸收的功率：(二者相等，整个电路功率平1-2有一直流电压源，其额定功率Pn=200W,额定电压Un=50V,内阻R=0.5Q,负载电阻RI可以调节，其电路如图1-40所示。试求:额定工作状态下的电流及负载电阻RL的大小；开路状态下的电源端电压；电源短路状态下的电流。Da.9Ir1A解：UN50UOC=Us.unNRo=50+40.5=52VUs52"aI1A(3) Rd0.5rA9na -CZI- rl- ”FL-Ri图1-39习题1-1图1-40习题1-2图1- 3一只IIOV、8W的指示灯，现在要接在220V的电源上，问要串多大阻值的电阻？该电阻的瓦数为多大？解：若串联一个电阻R后，指示灯仍工作在额定状态，电阻R应分去IIOV的IlO2R=1512.50电压，所以阻值8IlO2Pr=8W该电阻的瓦数R1-4图1-41所示的电路是用变阻器RP调节直流电机励磁电流If的电路。设电机励磁绕组的电阻为315Q,其口_L二八-RpL额定电压为220V,如果要求励磁电流在0.350.7A的范220V皿围内变动，试从下列四个电阻中选用一个合适的变阻器:(1)1000Q0.5A;350Q0.5A:(3)20OQ1A:350Q1A;图1-41习题1-4图解：要求励磁电流在0.35s0.7A的范围内变动,则应有2200.35<<0.721Rn313.6-Rp-0.714,1314-Rp-0,1同时变阻器中允许通过的电流最大值不小于07A综上所以选择第四个变阻器。1- 5有一电感元件，L=2H,电压u的波形如图l-42b所示,已知i(0)=0,求t在0到3秒期间的电流i,并画出波形图解：牛WV(b)图1-42习题1-5图1-6有一电容元件，C=2尸，电路中电压UC的波形如图l-43b所示，已知uc=20exp(-t)V,求ic,并画出其波形图。Q+4ucic20、o0135(b)图1-43习题1-6图1- 7某照明电路中已知电源的电动势E=220V,内阻R=0.2Q,线路电阻Ri=0.3X2Q,负载为一只额定值为220V、IOOW的白炽灯,试求：电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流；若将电灯两端再并联接上一只额定值为220V、2kW的电阻炉时，求此时的电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流；解：白炽灯电阻负载总功率P0当负载增大时，总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端及负载端的电压如何变化？电路中的电流220:0.45A?ft4R4电源端电压U=(0.6484)I=218.07VU灯二4841=21.7V电灯的实际工作电压PT-4R4V=9801W电灯的实际功率Ri-22024.21.1电阻炉的阻值I9.22A0.20.6484/24.2Rl电路中的电流电源端电压U灯二484/24.2I=212.527-93.31W电灯的实际功率Rl21252?自载总功毒24.2当负载增大时，线路中电流、负载功率变大；总的负载电阻变小；电源端及负载端的电压基本不变。1-8某电流源的电激流Is=IOA,内阻为200Q,求负载电阻为20Q时的端电压,若负载电阻为200Q,则端电压又为多少？解：当负载为?no帝的湍由Ii=7?n若负载电阻为200Q,则端电压=100IO=IOOOV1-9求图1-44所示电路中电阻的电流及其两端的电压，并求图l-44a中电压源的电流及图1-44b中电流源的电压，判断两图中的电压源和电流源分别起电源作用还是负载作用解：图l-44a中，r=2A,r=2v,电压源的电流I=2A0电压源起电源作用，电流源也起电源作用。图l-44b中JR=IA,Ur=IV,电流源的电压u=vo电压源起负载作用，电流源起电源作用。1-10图1-45中，已知1=4A,1=1A,4=2A,试求电流2,13,L和Ieo解：由KCL得，16=1=4A2+4=6,贝U2=2Al+3=I,则h=3A5+1-11求图1-46所示电路中通过电压源的电流12、电流源两端的电压及电压源和电流源的功率。10I26解：2,则12=IA电流源两端的电压=64TO=34VP_634_2O4Wr电网P_101-IOWr电压整解:6=23 2 (3_2) 2 =6VU2=2(3-2) -2-5 2-IOV电流源的功率Pza=2U2 二-20WP3A=-3r-18W电压源的功率»2(3 - 2) =(2WP2V'3AeUi2QI-7-7C5Q12QeU22Av图1-47习题1T2图1-13用等效变换法求图1-48的等效电源。解相提等为咨悔的方法BT求出卜而由讴的空由浦川下图:1-12图1-47所示电路中，求Ui、U2及电流源、电压源各自的功率。1-14电路如图1-49所示,试用电压源和电流源等效变换的方法计算电流图1-49习题Ll4图解：I=3.6V1-15在图1-50所示的电路中，求ab两点的电位。如果将ab两点直接短接,则电路的工作状态是否改变？解：Va=233=3V6Vb=13V2由于a、b两点等电位，所以将a、b两点直接短接，电路的工作状态不会改变。图1-50习题1-15图1-16图1-51所示的电路中，已知i=2=12V,R=2Q,R2=4Q,R3=IOQ.以b点为电位参考点，画出其简化电路并求a点电位Vae解：3Q第二早电路的分析方法习题解答2-1在图2-24中，求各支路电流。图2-24习题2-1图图2-25习题2-2图图2-26习题2-3图L8a97L3=%l4A9«6h+3+3b=O_解：4143b3=0解得2-2列出图2-25中的支路电流方程。解：h2is8=62i34i2-3求图2-26中的电压nn解：132V6Qh12VC，2Q(RA30AI图2-27习题2-4图2- 4求如图2-27电路中A点的电位。46V6Qc1268一Va36=5VAlll解：3262-5求如图2-28电路中各结点的电位。ft2V=2V解：A3-Uba=VB-Va=-0.4V3A2V图2-28习题2-5图5QA IOQ B 15Q-CD5Q+ 5VOfVb=1.6V图2-29习题2-6图2-6求图2-29中A和B的电位。解：由电源变换得到VAwVB =20v2-7试分别用支路电流法和结点电压法求2-27所示电路中的各支路电流,并计算2门电阻吸收的功率。解：如下题解图2.01,由支路电流法列方程得解得 结点电压法得求得，电阻吸收的功率P=解：电压源单独作用时，u'=2ac C2- 8电路如图2-30所示，用叠加定理求电压U6/3"=46=9.6V电流源单独作用时，6/3+3命田静力n宗理但U-U , U,L2 9.6 =10.8VA6QT-1=-O6v(33on-6QY4a*6QuT图2-30习题2-8图/142-9在图2-31中，当将开关S和在a点时，求2和I3；(2)当将开关合在b点时，利用的结果，用叠加定理求支路电流4U和卜解：(1)当开关S合在a点时，由弥尔曼定理得1301202当开关合在b点时，原电路可以看作题解图2.02和2.02 (b)的叠加。IOOv111224迦-5A4130V120VO222HQ(a)(b)题解图2.02由的结果知，h=15A 2=10Ag=25A由题解图2.02 (b)得 1 =4A =6A IA 2A由叠加原理得hil-19A=16A-27A图2-32习题2-10图图2-33习题2图解：原电路图可以分解成题解图2.03和R(b)(b)的黝口.Us÷RUa题解图2.03已知当US=I6V界，Uab=8V,由叠加定理得Uab=Uab+Uab=8V,其中士即为Us=O时的Uab“1Uab=-us=4VII由题解图2.03(b)得到4,即US单独作用时的UabI综上得到Uab=4V2-11在图2-33所示电路中,已知为一无源网络，当us=2v,ls=2A时”=5V;求US=5V1s=5A时的u°解：电路中有两个电源作用，根据叠加原理可设Uo=KiUS©L当Us=2VL=2a时，得5=Qx2+K2汉2当us=5V.1s=5A时，得U。二©5©5所以Uo=12_5V2-12在图2-33所示电路中，已知N。为一无源网络，当J=2v、L=3A时Uo=IOV;当US=3Vls=2A时U。=IOV,求US=IoVL=IOA时的U°e解：电路中有两个电源作用，根据叠加原理可设当DEV、L=3A时，得1。=Ki2K23当Us=3V>L=2A时，得1°=匕汇3,K2/联立两式解得：KA2K2二2当US=IoVjIoA时，UO=KiJX10+2所以Uo=40v2-13求如图2-34所示各电路的戴维宁等效电路。解：图(a)的戴维宁等鎏电路为题解图2.04(a),图(b)的戴维宁等效电路为题解图2.04(b),图(C)的戴维宁等效电路为题解图2.04(c)o题解图2.046Q4A图2-34习题2-13图2-14在图2-35所示的电路中，分别用戴维宁定理和诺顿定理求电流解：（1）用戴维宁定理ab间的开路电压为Uc=12-24=4Vab间的等效电阻为Req二"1由戴维宁等效电j(题解图2.05(a)得U用诺顿定理ab间的短路电流为Iscab间
