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电路习题与答案解析~电路原理习题答案解析

第一章 电路的基本概念和基本定律1.1指出图(a )、(b )两电路各有几个节点?几条支路?几个回路?几个网孔?(a) (b) 习题1.1电路解:(a )节点数:2;支路数:4;回路数:4;网孔数:3。

(b )节点数:3;支路数:5;回路数:6;网孔数:3。

1.2标出图示电路中,电流、电动势和电压的实际方向,并判断A 、B 、C 三点电位的高低。

解:电流、电动势和电压的实际方向如图所示:A 、B 、C 三点电位的比较:C B A V V V >>1.3如图所示电路,根据以下各种情况,判断A 、C 两点电位的高低。

解:(1)C A V V > (2)C A V V > (3)无法判断1.4有人说,“电路中,没有电压的地方就没有电流,没有电流的地方也就没有电压”。

这句话对吗?为什么?解:不对。

因为电压为零时电路相当于短路状态,可以有短路电流;电流为零时电路相当于开路状态,可以有开路电压,1.5求图示电路中,A 点的电位。

(a ) (b ) 习题1.5电路解:(a )等效电路如下图所示:(b )等效电路如下图所示:1.6如图所示电路,求开关闭合前、后,AB U 和CD U 的大小。

1.7求图示电路中,开关闭合前、后A 点的电位。

解:开关闭合时,等效电路如图所示:开关打开时,等效电路如图所示:1.8如图所示电路,求开关闭合前及闭合后的AB U 、电流1I 、2I 和3I 的大小。

1.9如图所示电路,电流和电压参考方向如图所示。

求下列各种情况下的功率,并说明功率的流向。

(1)V 100A,2==u i ,(2)V 120A,5=-=u i , (3)V 80A,3-==u i ,(4)V 60A,10-=-=u i解:(1)A :)(200提供功率W ui p -=-=; B :)(200吸收功率W ui p == (2)A :)(600吸收功率W ui p =-=; B :)(600提供功率W ui p -== (3)A :)(240吸收功率W ui p =-=; B :)(240提供功率W ui p -== (4)A :)(600提供功率W ui p -=-=; B :)(600吸收功率W ui p ==1.10一盏220V/40W 的日光灯,每天点亮5小时,问每月(按30天计算)消耗多少度电?若每度电费为0.45元,问每月需付电费多少元? 解:(度)630510403=⨯⨯⨯=-W ;每月需要的费用:(元)7.245.06=⨯1.11求如图所示电路中,A 、B 、C 、D 元件的功率。

问哪个元件为电源?哪个元件为负载?哪个元件在吸收功率?哪个元件在产生功率?电路是否满足功率平衡条件? (已知V 40V,10V,30==-==D C B A U U U U ,A 2A,3A,5321-===I I I 。

)习题1.11电路 解:W I U P A A 1501-=⨯-= (产生功率)(电源) W I U P B B 501-=⨯= (产生功率)(电源) W I U P C C 1202=⨯= (吸收功率)(负载)W I U P D D 802=⨯-= (吸收功率)(负载)0=+++=D C B A P P P P P 总 所以此电路功率平衡。

1.12已知一电烙铁铭牌上标出“25W ,220V ”。

问电烙铁的额定工作电流为多少?其电阻为多少?解:AU P I 44522025===; Ω===19362522022P U R1.13把一个36V 、15W 的灯泡接到220V 的线路上工作行吗?把220V 、25W 的灯泡接到110V 的线路上工作行吗?为什么?解:两种情况均不可以。

若接到220V 的线路上,由于电压超过额定值灯泡会烧坏;若接到110V的线路上,由于电压低于额定值灯泡不能正常工作。

1.14如图所示电路,已知V 80=S U ,K Ω61=R ,K Ω42=R ,当(1)S 断开时,(2)S闭合且03=R 时,电路参数2U 和2I 。

1.15求图示电路中的电压0U 。

1.16求图示电路中的电流I 和电压U 。

1.17在图示电路中,已知mA I A I C B 1,40==μ,求E I 。

第二章 电阻电路2.1试求图示各电路的等效电阻ab R (电路中的电阻单位均为欧姆)。

(a) (b) (c)习题2.1电路解:(a)Ω=+++⨯+=14108)53(8)53(abR(b)等效电路如图:(c)等效电路如图:2.2计算图中电流I和电压源产生的功率。

习题2.2电路解:设电流1I,则可得各支路电流如图:2.3有一只微安表头,它的最大量程为100微安,阻为1千欧,如果要改装为最大量程是10毫安,问分流电阻为多少?解:分流电阻Ω=⨯-⨯⨯⨯⨯=---1.10101010100101101003636R2.4已知图示电路中的mA 31=I ,求电压源的电压S U 和提供的功率。

习题2.4电路 解:等效电路如图:2.5在图示电路中,N 为一直流电源。

当开关S 断开时,电压表读数为V 10;当开关S 闭合时,电流表读数为A 1。

试求该直流电源N 的电压源模型与电流源模型。

解:等效电路如图:2.6在图示电路中,V 241=S U ,V 62=S U ,Ω121=R ,Ω62=R ,Ω23=R 。

试用电源模型的等效变换求3R 中的电流,并验证功率平衡。

2.7图示电路中V 201=S U ,V 302=S U ,A 8=S I ,Ω51=R ,Ω102=R ,Ω103=R 。

利用电源模型的等效变换求电压ab U 。

解:等效电路如图:2.8试用电源模型的等效变换求图示电路中电流1I 、2I 并计算各电源的功率。

习题2.8电路解:(1)等效电路如图:(2)等效电路如图:在原电路中:V U 264425=⨯+⨯=A 2电流源的功率:W P 52262-=⨯-=032044233=--⨯+⨯IA I 323=∴A I 38)322(4-=+-= 92185==I AI 3359386-=--=∴ WP 210)335(18-=-⨯=∴2.9电路如图所示。

(1)说明电路的独立节点数和独立回路数;(2)选出一组独立节点和独立回路,列出0=∑I 和∑=0U 的方程。

解:(1)独立节点:3141=-=-n ; 独立回路:3)14(6)1(=--=--n b (2)各支路电流方向如图:节点1:0321=-+I I I 回路1:04112614=-+-I R U I R I R S2.10电路如图所示,试用支路电流法求各支路电流。

2.11如图所示电路,试用支路电流法求电流I 。

2.12图示电路中,已知0=AB U ,试求电压源电压S U 。

2.13用网孔电流法求图示电路的各支路电流。

2.14用网孔电流法求图示电路的电压U。

2.15电路如图所示,试用电源模型等效变换方法求图(a)中的电压U及图(b)中的电流I。

(a)(b)习题2.15电路 解:(a )等效电路如图:(b )等效电路如图:2.16用网孔电流法求图示电路中的电流1I 和2I 。

2.17用网孔电流法求图示电路的电流I 。

2.18试用网孔电流法求流过 25.2电阻的电流I 。

2.19试用节点电压法重求上题中的电流I。

解:设各节点电压如上图2.20试用弥而曼定理求各支路电流。

2.21试用节点电压法求图示电路中各支路电流。

2.22试用节点电压法求图示电路中的各节点电压。

2.23试用节点电压法求图示电路中的电流I。

2.24试用节点电压法求图示电路中各电阻支路中的电流。

2.25试用叠加定理求电流源电压U。

解:各独立源分别单独作用时等效电路如图2.26试用叠加定理求电压U和电流I。

2.27电路如图所示,欲使0=I ,试用叠加定理确定电流源S I 之值。

2.28试用齐性定理求图示电路中电流I 。

2.29图示电路中,V 5=U 。

试问电阻R 为多少?2.30电路如图所示。

其中0N 为无源网络。

已知当V 10=S U 、0=S I 时,测得V 10=U ;0=S U 、A 1=S I 时,测得V 20=U 。

试求当V 20=S U 、A 3=S I 时,U 为多少?习题2.30电路解:根据齐性定理和叠加定理可得V U I V U S S 100,10===时:当;V U I V U S S 200,20='==∴时: V U A I U S S 201,0===时:当;V U A I U S S 603,0=''==∴时:V U U U 80=''+'=∴2.31测得一个有源二端网络的开路电压为V 10、短路电流为A 5.0。

现将Ω=30R 的电阻接到该网络上,试求R 的电压、电流。

2.32画出图示电路的戴维南等效电路。

习题2.32电路解:戴维南等效电路如图2.33试用戴维南定理求图示电路中的电流I。

习题2.33电路2.34试用戴维南定理求题2-17图示电路中的电流I。

解:戴维南等效电路如图2.35电路如图所示。

试用:(1)戴维南定理;(2)定理,计算电流I 。

解:(1)戴维南等效电路如图(2)等效电路如图2.36图示电路中,(1)问电阻R 为何值时获得最大功率;(2)原电路中功率传输效率η(R =η获得的功率/电源产生的功率);(3)戴维南等效电路中功率传输效率。

2.37在图示电路中,已知:当Ω=6R 时,A 2=I 。

试问: (1)当Ω=12R 时,I 为多少?(2)R 为多大时,它吸收的功率最大并求此最大功率。

2.38试用节点电压法和网孔电流法求图示电路中电压U 。

2.39试用节点电压法求图示电路中的电压U。

2.40试用叠加定理求图示电路中的电压U和电流I。

2.41图示电路为一含源二端网络,试求其等效电路。

2.42试用戴维南定理求图示电路中的电压U。

第三章正弦电流电路3.1已知()11sin 2ψt U u +ω=,()22sin 2ψt U u +ω=,试讨论两个电压,在什么情况下,会出现超前、滞后、同相、反相的情况。

解:若021>-=ϕψψ,则1u 超前2u ; 若0<-=ϕ21ψψ,则1u 滞后2u ;若π=ϕn 2(⋅⋅⋅=,2,1,0n ),则称1u 和2u 同相; 若π=ϕn (n 为奇数),则称1u 和2u 反相。

3.2在Ω20的电阻上加上V )1000sin(76.4t u =的电压,写出通过电阻的电流瞬时值表达式,并求出电阻消耗的功率大小。

解:VU 77.3276.4==;A R UI 17.0==;A t i )1000sin(217.0=;W R I P 57.02==。

3.3在mH 10=L 的电感上通有mA )314sin(210t i =的电流,求此时电感的感抗L X 、电感两端的电压相量形式L U、电路的无功功率L Q ;若电源频率增加5倍,则以上量值有何变化?解:Ω==14.3L X L ω;V I L j U L 0904.31∠==••ω;var 314==UI Q L 。

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