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电工电子技术基础——习题解答

第1章习题1-1 判断题1.电荷的定向移动形成电流。

(√)2.直流电路中,电流总是从高电位流向低电位。

(√)3.电阻的体积越大,其额定的耗散功率越大。

(√)4.电阻的额定功率越大,它消耗的电能就越大。

(×)5.电阻串联时,各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比。

(×)6.电流表必须串联在电路中应用,而电压表则必须并联在电路中应用。

(√)7.在选择电器时,电器的额定电压一定要等于电源的额定电压。

(√)8.额定功率越大的电器,其消耗的电能一定多。

(×)9.电压源和电流源是同一电源的两种不同的等效模型。

(√)10.电容器和电阻器虽然结构不同,其实是同一类型的电气元件。

(×)11.电容器并联总电容量增加;电容器串联总电容量减小。

(√)12.对于同一个电容器,两端的电压越高其储存的电场能量越小。

(√)1-2 计算题1 一直流电流流过导体,已知在1min内通过导体横截面的电荷量为6000C,问该电流有多大?如果在1s内通过导体横截面的电荷量为6000C,问该电流有多大?解:根据I=Q/t, 有(1)I=6000C/60s=100A(2)I=6000C/1s=6000A2 试在图1-30中标出电流、电动势、电压的实际方向,并问通过电流表A1和A2的电流是否相等?B、C、D各点的电位谁高谁低?图1-30 题2图解:因为A1、A2是串联关系,流过的电流相等;电位的排序为:B>C>D3 有两条长度为1km 、截面积为2mm 2的导线,一条是铝线,一条是铜线,这两条导线在常温下的电阻各为多少?要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相同,铝导线的截面积应增加为多大?解:(1)铝导线常温下的电阻:=⨯⨯⨯==--63610210100283.0S l R 铝铝ρ14.15Ω (2)铜导线常温下的电阻:=⨯⨯⨯==--63610210100175.0S l R 铜铜ρ8.75Ω (3)铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为:2636m m 23.31073.810100283.0=⨯⨯⨯=--铝S 4 有两只灯泡,额定功率都为40W ,一只额定电压为36V ,另一只额定电压为12V ,两只灯泡工作时的电阻各为多少?如果将两只灯泡串联后接于48V 的电源上,哪只灯泡的电压超过了额定电压?将会有什么现象发生?解:(1)工作电压为36VR =U 2/P =32.4Ω(2)工作电压为12VR =U 2/P =3.8Ω(3)串联接于48V 电源上两电阻之和为R =32.4+3.8=36.2Ω根据串联电阻分压公式有2.4348364.3211=⨯==U R R U V U 2=48-43.2=4.8V额定电压为36V 的灯泡过压,灯丝会烧断。

5.计算下列灯泡的电阻及额定电压下的电流,并加以比较,澄清诸如“电流大则功率大”,“电阻大则功率大”等片面认识。

(1)白炽灯泡220V/100W ;(2)白炽灯泡220V/60W ;(3)小电珠2.5V/0.75W 。

解:(1)白炽灯泡220V/100WR=U 2/P =484ΩI=U/R=0.455A(2)白炽灯泡220V/60WR=U 2/P =806.7ΩI=U/R=0.27A(3)小电珠2.5V/0.75WR=U 2/P =8.3ΩI=U/R=0.302A比较:功率等于电压和电流之积,相同电压下电流越大功率越大,电压不同电流大功率不一定大。

6. 炭膜电阻的瓦数有2W 、1W 、1/2W 、1/4W 、1/8W 及1/16W 等各种规格。

现需用阻值4.7k Ω、电流10mA 的电阻一只,应选用多大瓦数的电阻?解:047.0)1010(107.42332=⨯⨯⨯==-RI P W选用1/16W 的电阻即可满足要求。

7. 电路如图1-31所示。

已知R 1= 0.5Ω,R 2 = 20Ω,R 3 = 30Ω,R 3消耗的功率为P 3 = 480W ,求电源发出的功率为多少?图1-31 题7图解:120480303=⨯==RP U R VP R2=U2/R=720WI=U R2/R2//R1=120/12=10AW=R1I2+P2+P3=50+480+720=1250W8.电路如图1-32所示。

已知电源内阻R0 =0.1Ω,连接导线的电阻R l =0.2Ω,负载是一组电灯和一只电阻炉。

设负载两端的电压为200V,电阻炉取用的功率为600W,电灯组共有14盏电灯并联,每盏电灯的电阻为400Ω,求:(1)电源的端电压U;(2)电源的电动势E0 。

图1-32 题8图解:(1)电阻炉中电流I炉=P/U=600/200=4A(2)灯中电流I灯=U/R=200/(400/14)=7A(3)E0E0=200+(R0+2R l)I=200+0.5×11=205.5VU=E-R0I=205.5-1.1=204.4V9.有一两室一厅单元住房,已知房内供电电压U=220V,使用电器分别为:电冰箱一台,耗电量120W;彩色电视机一台,耗电量130W;微波炉一台,耗电量720W;各种灯具最大耗电量500W;空调耗电量1200W;电热水器耗电量1200W;其它用电器总耗电量1000W。

求以上电器全部工作时的总电流为多少?又知铜心塑料绝缘导线的电流容量为8.7A /mm2,所选导线的截面积应为多少?如果8月份各用电器的工作情况分别为:冰箱、空调开停时间相等(每天工作12h)、电视机、热水器每天工作3h;微波炉每天工作20min;灯具只开40W每天工作4 h;其它用电器每天开启200W,工作1h。

请计算1个月的用电量为多少度?又知每度电费0.6元,8月份应付电费多少元?解:(1)电器总功率P=120W+130W+720W+500W+1200W+1200+1000W=4870W(2)导线截面积I=P/U=4870/220=22.14AS=I/8.7=22.14/8.7=2.55mm2(按8.7A/mm2选择铜芯软导线)(3)8月份电费电费={[(120+1200)12h+(130+1200)3h+720×1/3h+40×4h+200×1h]/1000}×30×0.6=367.74(元)10.有一只双量程电压表电路如图1-33所示。

已知其表头的内阻R0 =120Ω,允许通过的电流I0 =500μA,求串联分压电阻R1、R2的阻值及功率。

图1-33 题10图解:(1)10V量程R1=10/0.5-0.12=19.88kΩ,电阻功率:P=UI=10×0.5=5mW(2)50V量程R2=50/0.5-0.12=99.88kΩ电阻功率:P=UI=50×0.5=25 mW ,1/4W。

11.有一微安表头,它的最大量程是I0 =100μA,内阻为R0 =1kΩ,如果改成最大电流为100mA的电流表,求分流电阻R1=?(改装电路参见图1-34所示。

)图1-34 题11图解:总电阻为U0=I0R0=0.1VR =U 0/I =0.1/100=0.001k Ω=1Ω分流电阻为根据电阻并联公式计算:1010R R R R R +=,将R 、R 0带入,有1000-100011=R R =1.001Ω 根据分流公式计算:Ω=⨯=-==001.11.09.099.01011I I I R I I R R 12. 电路如图1-35所示。

请把a 图和b 图变换、化简为等效的电流源;把c 图变换、化简为等效的电压源。

(a) (b) (c)图1-35 题12图解:(a )I S =3A ,R S =1.33Ω(b )I S =6A ,R S =7.33Ω(c )E S =10V ,R S =3Ω13. 电路如图1-36所示。

已知:E 1=9V ,、E 2 =12V ,R 1 =3Ω,R 2 =3Ω。

请把此电路等效为一个电压源。

图1-36 题13图解:E S =10.5V ,R S =1.5Ω14. 电路如图1-37所示。

请把此电路变换为一个等效电压源和一个等效电流源。

图1-37 题14图解:等效电压源:E S=9V,R S=6Ω等效电流源:I S=1.5A,R S=6Ω15.电路如图1-38所示。

已知:R1 =5Ω,R2 =10Ω,R3 =15Ω,E1 =18V,E2 =8V。

求各支路电流。

图1-38 题15图解:I1=I3-I2·······················①E1-E2=I1R1-I2R2··········②E2=I2R2+I3R3··············③解得:I1=1.2A,I2=-0.4A,I3=0.8A。

16.有一电容并联电路如图1-39所示。

已知:C1 =10μF,C2 =22μF,C3 =47μF,电压U=100V。

求总电容C、极板上总电荷量q及电容器储存的能量W C。

图1-39 题16图解:C=C1+C2+C3=10+22+47=79μFq= u C C=100×79×10-6=0.0079C (库伦)W C =221c Cu =0.5×79×10-6×1002=0.395J 17. 有一电容串联电路如图1-40所示。

已知:电压U =120V ,C 1 =10μF/100V ,C 2 =22μF/100 V 。

求总电容C 和各电容上所承受的电压。

两电容能否正常工作?图1-40 题17图解:9.6221022102121=+⨯=+=C C C C C μF u 1=5.82120109.61=⨯=u C C V 5.37120229.622=⨯==u C C u V 第2章 习 题2-1 判断题1. 两个完全相同的环形螺线管,一个用硬纸板作管中介质,一个用铁心作管中介质。

当两个线圈通以相同的电流时,两线圈中的B 、Φ、H 值相等。

(×)2.磁感应强度B 总是与磁场强度H 成正比。

(√)3.线圈产生的磁通势大小与其通过的电流成正比。

(√ )4.磁导率是用来表示各种不同材料导磁能力强弱的物理量。

(√)5.铁磁材料的磁导率很大且为常数。

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