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电工学第六版课后答案

第一章习题1-1 指出图1-1所示电路中A 、B 、C 三点的电位。

图1-1 题 1-1 的电路解:图(a )中,电流 mA I 51226.=+=, 各点电位 V C = 0 V B = 2×1.5 = 3VV A = (2+2)×1.5 = 6V图(b )中,电流mA I 1246=+=, 各点电位 V B = 0V A = 4×1 = 4VV C =- 2×1 = -2V图(c )中,因S 断开,电流I = 0, 各点电位 V A = 6V V B = 6VV C = 0图(d )中,电流mA I 24212=+=, 各点电位 V A = 2×(4+2) =12VV B = 2×2 = 4V V C = 0图(e )的电路按一般电路画法如图,电流mA I 12466=++=,各点电位 V A = E 1 = 6VV B = (-1×4)+6 = 2V V C = -6V1-2 图1-2所示电路元件P 产生功率为10W ,则电流I 应为多少? 解:由图1-2可知电压U 和电流I 参考方向不一致,P = -10W =UI 因为U =10V, 所以电流I =-1A图 1-2 题 1-2 的电路1-3 额定值为1W 、10Ω的电阻器,使用时通过电流的限额是多少?解:根据功率P = I 2 R A R P I 3160101.===1-4 在图1-3所示三个电路中,已知电珠EL 的额定值都是6V 、50mA ,试问哪个电珠能正常发光?图 1-3 题 1-4 的电路解:图(a )电路,恒压源输出的12V 电压加在电珠EL 两端,其值超过电珠额定值,不能正常发光。

图(b )电路电珠的电阻Ω=Ω==120120506K R .,其值与120Ω电阻相同,因此电珠EL 的电压为6V ,可以正常工作。

图(c )电路,电珠与120Ω电阻并联后,电阻为60Ω,再与120Ω电阻串联,电珠两端的电压为V 4126012060=+⨯小于额定值,电珠不能正常发光。

1-5 图1-4所示电路中,已知电压U 1 = U 2 = U 4 = 5V ,求U 3和U CA 。

解:根据基尔霍夫电压定律,对回路ABCDA 可写出方程U 1+U 2-U 3+U 4 =0U 3= U 1+U 2+U 4 = 5+5+5=15V 对回路ACDA 可写出方程 U CA +U 3-U 4=0U CA =U 4-U 3=5-15=-10V1-6 欲使图1-5所示电路中的电流I=0,U S 应为多少?解:因为电流I=0,所以I 1=I 2=A 205154.=)+(U S =5×0.2=1V图1-5 题1-6的电路1-7 在图1-6所示三个电路中,R 1 = 5Ω,R 2 = 15Ω,U S = 100V ,I 1 = 5A ,I 2 = 2A 。

若R 2电阻两端电压U =30V ,求电阻R 3 。

解:A R U I 2153025===A I I I 725514=+=+=Ω=⨯--=--==++5172577010051433514.I R I U U R U U R I R I S S 图 1-6 题1-7的电路 1-8 求图1-7所示各电路中的未知量。

图 1-7 题1-8的电路解: (a)图 Ω=-=42816R (b) 图 V U 1020103=-⨯= (c) 图 A I 60101016.=-=1-9 在图1-8所示的电路中,R 1、R 2、R 3、R 4的额定值均为6.3V 、0.3A ,R 5额定值为6.3V 、0.45A ,U = 110V 。

为使上述各电阻元件均处于额定工作状态,则选配电阻R X 和R Y 的理想阻值应为多少?解: I 1 =0.3A I =0.45AI 2 = 0.45-0.3 = 0.15AΩ=⨯=168150436..YRΩ=⨯-=4174450536110...X R图 1-8 题1-9的电路1-10 电路如图1-9所示,求A 点的电位。

(a)(b)图 1-9 题1-10的电路解: 图(a )的电路按一般电路画法如图(b),A I 2514410.=+=V A =-1.25×4=-5V 1-11 求图1-10所示电路中的电压U 、电流I 。

图 1-10 题1-11的电路解:(a )图 U 为恒压源的输出,U =10VI =10/2=5A(b )图 I 为恒流源的输出,I =5AU =5×10=50V1-12 简化图1-11所示各电路为一个等效的电压源或理想电流源。

图 1-11 题1-12的电路解:(a )图 两理想电流源合并为一个,电流I S =5-3=2A ,如图(f )。

(b )图 两理想电压源合并为一个,其值U S =6-4=2V ,如图(g )。

(c )图 与恒压源并联的电阻可以去掉,等效为一个理想电压源,如图(h )。

(d )图 与恒流源串联的电阻可以去掉,等效为一个理想电流源,如图(j )。

(e )图 与3A 恒流源串联的电压源可以去掉,与5A 恒流源串联的电阻可以去掉,等效为一个理想电流源,电流I S =5-3=2A ,如图(k )。

1-13 在图1-12(a )(b )(c )所示的电路中,是哪些元件在提供功率?图 1-12 题1-13的电路解:(a )图由1A 电流源提供功率。

(b )图由10V 电压源提供功率。

(c )图由U S 电压源提供功率。

1-14 在图1-13(a )(b )(c )所示的电路中,电压U 是多少?图 1-13 题1-14的电路解:(a )图 U =0(b )图 U =1-3=-2V(c )图 U =(1+2)×120=360V1-15 某实际电源的伏安特性如图1-14所示,试求它的电压源模型,并将其等效变换为电流源模型。

(a )图 1-14 题1-15的电路解: U =U S -IR 0 (1)根据图(a )可知,当I =0时,U =9V ;带入(1)式解得 U S =9V 当I =4时,U =6V ;带入(1)式解得 R 0=3/4Ω 电压源模型如图(b ),电流源模型如图(c )。

第二章习题2-1 图2-1所示的电路中,US =1V,R1=1Ω,IS=2A.,电阻R消耗的功率为2W。

试求R的阻值。

2-2 试用支路电流法求图2-2所示网络过电阻R3支路的电流I3及理想电流源两端的电压U。

图中IS =2A,US=2V,R1=3Ω,R2=R3=2Ω。

2-3 试用叠加原理重解题2-2.2-4 再用戴维宁定理求题2-2中I3。

2-5 图2-3所示电路中,已知US1=6V,R1=2Ω,IS=5A,US2=5V,R2=1Ω,求电流I。

2-6 图2-4所示电路中,US1=30V,US2=10V,US3=20V,R1=5kΩ,R2=2kΩ,R3=10kΩ,IS=5mA。

求开关S在位置1和位置2两种情况下,电流I分别为多少?2-7 图2-5所示电路中,已知UAB =0,试用叠加原理求US的值。

2-8 电路如图2-6所示,试用叠加原理求电流I。

2-9 电路如图2-7所示,试用叠加原理求电阻R4上电压U的表达式。

2-10电路如图2-8所示,已知R1=Ω,R2=R3=2Ω,US=1V,欲使I=0,试用叠加原理确定电流源IS的值。

2-11 画出图2-9所示电路的戴维宁等效电路。

2-12 图2-10所示的电路接线性负载时,U 的最大值和I的最大值分别是多少?2-13 电路如图2-11所示,假定电压表的阻无穷大,电流表的阻为零。

当开关S处于位置1时,电压表的读数为10V,当S处于位置2时,电流表的读数为5mA。

试问当S 处于位置3SHI 4,电压表和电流表的读数各为多少?2-14 图2-12所示电路中,各电源的大小和方向均未知,只知每个电阻均为6Ω,又知当R=6Ω时,电流I=5A。

今欲使R支路电流I=3A,则R应该多大?2-15 图2-13所示电路中,N为线性有源二端网络,测得AB之间电压为9V,见图(a);若连接如图(b)所示,可测得电流I=1A。

现连接如图(c)所示形式,问电流I为多少?2-16 电路如图2-14所示,已知R=5Ω时获得的功率最大,试问电阻R是多大?12 u/V ,i /A ωt 310 i u O t rad f /3145014.322=⨯⨯==πωAt i Vt u )90314sin(2)45314sin(310︒-=︒+=本 章 小 结1、支路电流法是分析和计算电路的基本方法,适用于任何电路。

它是以电路中的支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出电路方程,通过解方程得到各支路电流。

一般地,对于具有n 个节点、b 条支路的电路可列出(n-1)个独立的节点电流方程和[b-(n-1)] 个独立的回路电压方程。

2、叠加原理是反映线性电路基本性质的一条重要定理,它可将多个电源共同作用下产生的电压和电流,分解为各个电源单独作用时产生的电压和电流的代数和。

某电源单独作用时,将其它理想电压源短路,理想电流源开路,但电源阻必须保留。

3、戴维宁定理适合于求解电路中某一条支路电压或电流的情况。

把待求支路(或元件)单独划出来,剩下的线性有源二端网络可用一个电压源来等效替代。

此电压源中理想电压源的电压U S 等于有源二端网络的开路电压,阻R 0等于有源二端网络中所有电源均除去后所得无源二端网络的等效阻。

对于待求元件不要求一定是线性的。

第三章习题3-1 已知正弦电压和正弦电流的波形如图3-1所示,频率为50Hz ,试指出它们的最大值、初相位以及它们之间的相位差,并说明哪个正弦量超前,超前多少度?超前多少时间?解: u 、i 的表达式为︒=︒--︒=-=135)90(45i u ψψϕs T x 0075.0501360135360135=⨯︒︒=︒︒=25A t i i t A t t i f )(,时,)(︒+=∴︒=∴===+=+⨯===3040sin 10305sin 10040sin 10)40sin(225402πψψψπψπππω︒∠=∠︒∠=︒∠=︒∠⨯︒∠=⋅+=+-+=-+=+++=+1.877.145657.51.53101.9857.5645657.51.531042)44()86(1210)44()86(21212121A A A A j j j A A j j j A A 2121)2(;)60sin(10,)sin(5)1(i i i A t i A t i +=︒+==ωω︒∠=︒∠+︒∠=+=︒∠=︒∠=•••••89.4023.13601005)2(;6010,05)1(2121m m m m m I I I A I A I A I A I V U 25,10,22021===AI A I V U t i A t i tV u ︒-∠=︒∠=︒∠=︒-=︒+==•••45259010022045sin10)90sin(210sin 22202121)(ωωω即:u 比i 超前135°,超前2-1 某正弦电流的频率为20Hz ,有效值为 A ,在t =0时,电流的瞬时值为5A ,且此时刻电流在增加,求该电流的瞬时值表达式。

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