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第一章 电路的基本概念 1-1 图中五个元件代表电源或负载。
电压和电流的参考方向如图所示。
通过测量得知:I1= - 4A ,I2=6A ,I3=10A ,U1=140V ,U2= - 90V ,U3=60V ,U4= - 80V ,U5=30V ,试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性,并指出哪些元件是电源,哪些元件是负载?
1-2 一电器的额定功率P N =1W ,额定电压U N
=100V ,今要接到200V 的直流电源上,问应选下列电阻中的哪一个与之串联,才能使该电器在额定电压下工作:
①电阻值5k Ω,额定功率2W ; ②电阻值10k Ω,额定功率0.5W ;③电阻值20k Ω,额定功率0.25W ;④电阻值10k Ω,额定功率2W 。
解:求出该电器在额定电压下的工作电流:I N =01.01001==N N U P (A )
在此工作电流下200V 的直流电源提供的功率为:P=200×0.01=2(W )。
该电器的额定功率为1W ,故在电路中必须串联一个功率为1W 的电阻才能使该电器在额定电压下工作。
该电阻的阻值为:R=Ω=-=-=K I U U I U N N R R 1001
.0100200,且额定功率要大于1W
根据上述条件只有④电阻值10k Ω,额定功率2W 。
符合要求,故选 ④
1-3 有一直流电源,其额定功率P N =200W ,额定电压U N =50V ,内阻R 0
=0.5Ω,负载电阻R 可以调节, 其电路如图所示。
试求:
1-4 在图示电路中,已知U 1=10V ,E 1=4V ,E 2=2V ,R1=4Ω,R 2=2Ω,R 3=5Ω,1、2两点间处于开路状态,试计算开路电压U 2。
解:此图中,U 1、R1、R2、E1组成回路,其中有电流通过。
电流为:I=)(12
4410211
1A R R E U =+-=+- E 2和R 3上都没有电流通过
故开路电压U 2=—E 2+IR 1+E 1=—2+1×4+4=6(V )
1-5 求图示电路中A 点的电位。
解:该电路中3V 电源、1Ω、2Ω电阻组成回路其中
电流I=)(12
13A =+在电阻1Ω上形成的电压为1V (左正右负)
故A 点的电位为U A = -1+6=5(V ) ①额定工作状态下的电流及负载电阻;解:①额定工作状态下的电流
450200===
N N N U P I (A )负载电阻R Ω=⨯-=-=1245.0450N O N I R I E ②开路状态下的电源端电压; ②开路状态下的电源端电压U=52(V ) ③电源短路状态下的电流。
③电源短路状态下的电流I=)(1005.050A =
解:按参考方向的关联与否列功率公式并带入实际值
P 1=U 1I 1=140×(-4)=-560(W )<0 为电源;P 2=U 2I 2=(-90)×6=-540(W <0
为电源 P 3=U 3I 3=60×10=600(W )>0 为负载;P 4=U 4I 1=(-80)×(—4)=320
(W )>0 为负载;P 5=U 5I 2=30×6=180(W )>0 为负载。
P 1+P 2=P 3+P 4+P 5
即:电源发出功率等于负载吸收功率,功率平衡。