《电工电子技术》课本习题答案解析

思考与习题
1-1 1-35图中，已知电流I =-5A ，R =10Ω。

试求电压U ，并标出电压的实际方向。

图1-35 题1-1图
解：a)U=-RI=50V b)U=RI=-50V 。

1-2 在1-36图所示电路中，3个元件代表电源或负载。

电压和电流的参考方向如图所示，通过实验测量得知：I 1=-4A ，I 2=4A ，I 3=4A ，U 1=140V ，U 2=-90V ，U 3=50V 。

试求
(1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。

(2)计算各元件的功率，判断哪些元件是电源？哪些元件是负载？ (3)效验整个电路的功率是否平衡。

图1-36 题1-2图
解：(2)P 1=U 1I 1=-560W ，为电源；P 2=-U 2I 2=360W ，为负载；P 3=U 3I 3=200Ｗ，为负载。

(3)Ｐ发出＝Ｐ吸收，功率平衡。

1-3 图1-37中，方框代表电源或负载。

已知U =220V ，I = -1A ，试问哪些方框是电源，哪些是负载？
图1-37 题1-3图
a) b)
I
I
a) b) c) d)
解：a）P=UI =-220W，为电源；b）P=-UI=220W，为负载；
c）P=-UI=220W，为负载；d）P=UI =-220W，为电源。

1-4 图1-38所示电路中，已知A、B段产生功率1500W，其余三段消耗功率分别为1000W、350W、150W，若已知电流I=20A，方向如图所示。

(1)标出各段电路两端电压的极性。

(2)求出电压U AB、U CD、U EF、U GH的值。

(3)从(2)的计算结果中，你能看出整个电路中电压有什么规律性吗？
解：(2) U AB=-75V,U CD=50V,U EF=17.5V,U GH=7.5V
(3) U AB+U CD+U EF+U GH=0.
1-5 有一220V、60W的电灯，接在220V的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在220V 电压下工作时的电阻。

如果每晚用3h，问一个月消耗电能多少？
解：I=P/U=0.27A，R= U 2/ P= 807Ω，W= P t=60×10-3 kW×30×3h =5.4度.
1-6 把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡，串联在端电压为220V 的电源上使用，这种接法会有什么后果？它们实际消耗的功率各是多少？如果是两个110V、60W的灯泡，是否可以这样使用？为什么？
解：把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡，串联在端电压为220V 的电源上使用，将会使60W的灯泡烧毁。

60W的灯泡实际消耗的功率是93.8W，100W的灯泡实际消耗的功率是56W。

如果是两个110V、60W的灯泡，都在额定值下工作，可以这样使用。

1-7 有一直流电源，其额定功率为150W，额定电压50V，内阻1Ω，负载电阻可以调节。

试求：(1)额定状态下的电流及额定负载。

(2)开路状态下的电源端电压。

(3)电源短路状态下的短路电流。

解： (1)I N=150/50=3A，R N=50/3-1=15.67Ω (2)U OC=50V (3) I S=50A
1-8 图1-39所示电路可以用来测试电源的电动势和内阻。

已知R 1=2Ω，R 2=4.5Ω。

当只有开关S 1闭合时，安培表读数为2A ；当只有S 2闭合时，安培表读数为1A 。

试求电源的E 和R S 。

图1-39 题1-8图
解：由E/(R S + R 1)=2，E/(R S + R 2)=1得E=5V ，R S =0.5Ω。

1-9 图1-40所示电路中，已知E =100V ，R 1=2k Ω，R 2=8k Ω。

试在(1) R 3=8k Ω；(2) R 3= ∞（即R 3 处断开）；(3) R 3=0（即R 3 处短接）三种情况下，分别求电压U 2和电流I 2、I 3。

图1-40 题1-9图
解：（1）I 1 = E/(R 1+ R 2// R 3)=16.7 mA ，U 2= I 1 (R 2// R 3)=66.7V ，I 2=I 3= I 1/2=8.35mA ；
（2）I 1= E/(R 1+ R 2) =10mA ，U 2= I 1 R 2=80V ，I 2= I 1= 10mA ，I 3=0A ； （3）I 2=0A ，U 2=0V ，I 3= I 1= E/R 1 =50mA 。

1-10 试等效简化图1-41所示网络。

图1-41 题1-10图
解：将3A 电流源变为电压源与3V 电压源串联得到12V 电压串6Ω电阻，再将其变为2A
电流源并6Ω电阻与2A 电流源并联，得到4A 电流源并6Ω电阻①， 将6V 电压串3Ω电阻变为2A 电流源并3Ω电阻②
并联①②得I S =6A ，R=2
Ω，电路如图所示：
1-11 求1-42图中的电流I 。

图1-42 题1-11图
解：将6V 电压源变为电流源与6A 电流源并联，得到9A 电流源并1Ω电阻，再将其变
为9V 电压串1Ω电阻，与2A 电流源变为的4V 电压串2Ω电阻串联，即
I =（9-4）/(1+2+7)=0.5A
1-12 图1-43所示电路中，试求：
(1)开关S 断开时A 点的电位。

(2)开关S 闭合时A 点的电位。

(3)开关S 闭合时A 、B 两点电压U AB 。

图1-43 题1-12图
解：(1) I=（7+8）/(3+1+1)=3 mA ，U A =8- I R 3=5V
(2) 开关S 闭合时B 点的电位为6V ，I=（8-6）/(1+1)=1mA ，U A =8- I R 3=7V (3)U AB =7-6=1V
1-13 指出图1-44所示电路中A 、B 、C 点的电位
图1-44 题1-13图
解：(a) U C =0V ，U A =6V ，U B =3V
(b) U B =0V ，U A =4V ， U C =-2V (c) U C =0V ，U A =12V ，U B =8V (d) U A =6V ，U B =-2V ，U C =-6V
1-14 图1-45所示电路中，已知U S =16V ，I S =2A ，R 1=12Ω，R 2=1Ω。

求开关S 断开时开关两端的电压U 和开关S 闭合时通过开关的电流I 。

图1-45 题1-14图
解：开关断开R 2= 1Ω电阻上流过的电流即电流源电流2A ，开关两端电压U 为电压源电
压与R 2两端电压之和U=16-2×1=14V ，
开关闭合，R 2= 1Ω电阻上流过的电流I 2= U S / R 2=16A ，I= I 2- I S = 14A
1-15 在1-46图中，已知I 1=0.1A ，I 2=3A ，I 5=9.6A ，试求电流I 3、I 4和I 6。

图1-46 题1-15图
解： I 3= I 1+ I 2=3.1A ，I 4= I 5- I 3=6.5A ，I 6= I 4+ I 2=9.5A
a) b) c) d)
12V
1-16 求1-47图中的电流I 。

图1-47 习题1-16图
解： I=0A
1-17 在图1-48中，已知U 1=3V ，R 1=10Ω，R 2=5Ω，R 3=4Ω，其他各电流如图所示。

试求电路中电流I X 和电压U 。

图1-48 题1-17图
解： I 1 +2+4=0，I 1 =-6 A ，
I 2= I 1 +4=-2 A ，
I X + I 2=5A ，I X =7A ， U=- U 1+ I 1 R 1+ I 2R 2 =-73V
1-18 求1-49图中各电流源上的电压。

5Ω
图1-49 题1-18图
解：各支路电流参考方向如图所示：
I1=-2A，I2=3A,I3=7A,I4=-2A，I5=-5A
U1=10I1+5I2=-5V，U2=10I1+2I5-5I3=-65V，U3=5I3-4I4=43V，U4=-5I2+2I5-4I4=-17V
思考与习题
2-1 求图2-19所示电路A、B两端的等效电阻。

a) b) c)
A
B
Ω
Ω
d)e）f）
图2-19 题2-1图
2-1解：a) R AB=[ (6// 6)+7]// 10=5Ω
b) R AB=[ (4// 4+1)// 6+(2//2) ] //3=1.5Ω
c) R AB=[(R1// R2)+ R3]// R4// R5=0.75Ω
d) R AB=4//6=2.4Ω
e) R AB=[ (8// 8)+4]// 12+(20// 5) =8.8Ω
f) R AB=(24// 24)+ (12//12)=18Ω
2-2 试求图2-20所示电路5Ω电阻上的电压U。

图2-20 题2-2图
解：电路如图2-20所示： 并联分流：I 1=
34
84
⨯+=1A ，U=5I 1=5V 2-3 在图2-21中，R 1= R 2= R 3 = R 4 =30Ω，R 5=60Ω，试求开关S 断开和闭合时A 和B 之间的等效电阻。

图2-21 题2-3图
解：S 断开，R AB =(R 1+R 2)//（R 3+R 4）//R 5=20Ω
S 闭合，R AB =（R 1//R 3+R 2//R 4）//R 5=20Ω
2-4 电路如图2-22所示，已知外加电压U 为200V ，电路总消耗功率为400W ，求R 及各支路电流。

图2-22 题2-4图
解：电路如图2-22所示： I=
=U
P
2A ，I 1=
I ⨯+++)50//5050(2550//5050=1.5A ，I 2=I-I 1=0.5A ，I 3=I 4= I 2/2=0.25A R=(U- 25I 1)/I=81.25Ω
2-5 图2-23为万用表的直流毫安挡电路。

表头内阻R g =280Ω，满标值电流I g =0.6mA 。

要使其量程扩大为1mA 、10mA 、100mA ，试求分流电阻R 1、R 2及R 3。

图2-23 题2-5图
解：(R 1+R 2+R 3)0.4=280×0.6 (R 1+R 2)(10-0.6)=(280+R 3)×0.6 (280+R 2+R 3)0.6=(100-0.6) R 1
联立解得R 1=4.2Ω，R 2=37.8Ω，R 3=378Ω
2-6 用支路电流法求图2-24所示电路中各支路电流。

图2-24 题2-6图
解:电路如图2-24所示： a ）I 1=3A
I 3=I 1+I 2=3+I 2 （1）
10I 3+100+40I 2=0 (2) 解得I 2=-2.6A ，I 3=0.4A b)电路如上图所示： I 1+I 2=3+5=8 （1） I 2+2=I 3+5 （2）
4I 2+2I 3-I 1=0 （3） 解得I 1=6A ，I 2=2A ，I 3=-1A
2-7 列写出图2-25中各电路用支路电流法求解时所需要的独立方程。

a) b)
图2-25 题2-7图
解:电路如图2-25所示： a ）I 3+I 4
+I 5=0 I 1=I 4+I 6 I 6=I 2+I 5
R 1I 1+ R 4I 4- R 3I 3 -U S1+ U S3=0
-U S3+ R 3
I 3- R 5I 5+R 2I 2 + U S2=0
R 6I 6+ R 5I 5- R 4I 4 =0
b ）I 2=I 6+I 5 I 1=I 2+I 3 I 4=I 3+I 5
R 1I 1+ R 2I 2 -U S1 =0
R 3I 3 +R 4I 4 - U S2 -R 6I 6-R 2I 2 =0
2-8 用叠加原理求图2-26所示电路的电压U 。

图2-26 题2-8图
解：两个电源单独作用时的电路如图所示：
60V 单独作用时：I=60/(3//60+40)=1.4A ，U /
=(3//60)I=4V 27V 单独作用时：I=27/(40//60+3)=1A ，U //
=-3I=-3V U= U /
+U //
=1V
2-9 用叠加原理求图2-27所示电路的电流I 3。

已知U S1=9V ，U S2=-9V ，I S =9A ，R 1= R 2= R 3 =1Ω。

40Ω
图2-27 题2-9图
解：电源单独作用时的电路如图所示：
I= U S1/( R 1+ R 2// R 3)=6A ，I 3/
= I/2=3A I //
= U S2/( R 2+ R 1// R 3)=-6A ，I 3//
= I //
/2=-3A
I 3///= 3A
I 3 =I 3/+ I 3// +I 3///= 3A
2-10 用叠加原理求图2-28所示电路中电流I 。

已知U S =9V ，I S =2A ，R 1=3Ω，R 2=3Ω，R 3 =1.5Ω，R 4 =6Ω, R 5 =5Ω。

解：电源单独作用时的电路如图所示：
图2-28 题
2-10图
I1= U S/[( R1+ R4)//( R2+ R3)]=3A ，I/= I1 ( R1+ R4)/ ( R1+ R4 +R2+ R3)=2A
I//= I S R2 / ( R2+ R3)=1.33A
I =I/+ I//=3.33A
2-11 用叠加原理和戴维南定律求图2-29中流经电阻R3的电流I3。

已知U=10V，I S=1A，R1=10Ω，R2=5Ω，R3 =8Ω，R4 =12Ω，R5=1Ω。

解：叠加原理电源单独作用时的电路如图所示：
I 3/= U/ ( R4+ R3)]=0.5A ，I 3//= I S R4 / ( R4+ R3)=0.6A
I 3= I 3/+ I 3//=1.1A
戴维南定律求解：
R1
R2
R1
R2
U OC =U+R 4I S =22V ，R O =R 4=12Ω, I 3=22/(12+8)=1.1A
2-12 求图2-30所示各电路的戴维南等效电路。

图2-30 题2-12图
解：a)U OC =110+10=20V ，R O =10Ω b)
I=-(30+10-24)/(6+6)=-4/3A U OC =30+6I+10=32V ，R O =6//6=3Ω
c) U OC =10/(2+4) ×4=6.7V ，R O =6+(2//4)=7.33Ω d)
U OC =3×2+4×1+2×1=12V ，R O =2+1+2=5Ω
a) b)
c)
d)
b)
d)
2-13 用戴维南定律求图2-31中电阻10Ω上的电流I 。

解：-15+13+(1+1)I 1=0, I 1=1A 4-(1+1) I 2=0, I 2=2A
U OC +1×I 2-1×I 1-13=0，U OC =12V ,R O =(1//1)+(1//1) =1
Ω
I =12/(1+10)=1.1A
2-14用戴维南定律求图2-32中电阻20Ω上的电流I 。

图2-32 题2-14图
解：（2+8+5+5）I 1+2-10+5-12=0， I 1=0.75A
U OC =-10+5+(5+5）I 1= 2.5V ,R O =[(3//6)+8)] // (5+5) =5Ω
I=2.5/(5+20)=0.1A
图2-31 题2-13图
思考与习题
3.1 在选定的参考方向下， 已知两正弦量的解析式为u =200sin(1000t+200°) V，
i =-5sin (314t+30°) A，试求两个正弦量的三要素。

解：U m =200V ，s rad /1000=ω，200︒
=ϕu
I m =5A ，s rad /314=ω，
i ϕ=30
3.2 已知选定参考方向下正弦量的波形图如图3-26所示, 试写出正弦量的解析式。

解：V t u V t u )6
sin(250,)3
sin(20021π
ωπ
ω-
=+
=
3.3 分别写出图3-27中各电流i 1、i 2的相位差， 并说明i 1 与i 2的相位关系。

a) b)
12
i i 1i
i 1
c) d)
图3-27 题3.3图
解：a),2
,021π
ϕϕ==正交； b),121θϕϕ==同相；
c),2,2
21πϕπ
ϕ-=
=反相； d),43,021πϕϕ-== i 1超前i 2 43π-；
3.4 已知：A )45sin(210,V )235sin(2220︒+=︒+=t i t u ωω，求u 和i 的初相及两者间的相位关系。

解：︒=︒-=45,125i u ϕϕ，电流超前电压170°。

3.5 写出下列各正弦量对应的向量，并绘出向量图。

A
)90sin(14.14)4(A )30cos(210)3(V )240sin(2110)2(V )100sin(2220)1(2121
-=+=-=+=︒︒t i t i t u t u ωωωω
解：V
U
1002201∠=•
，
V U 1201102∠=•
A
I 30101∠=•
， A
I 90102-∠=•
3.6 一电阻R 接到f =50Hz ，V 60100
∠=•
U 的电源上，接受的功率为200W 。

求 （1）电阻值R 。

（2）电流•
R I 。

（3）作电流、电压向量图。

解：R=U 2
/P=50Ω，A
I R
6020∠=•
3.7 已知V
)
30
1000
sin(
2
220
+
=t
u
L
，L=0.1H。

试求X L和并绘出电压、电流向量图。

解：X L =ωL =100Ω
I
jX
U
L
L
=，A
I
60
2.2
L
-
∠
=
•
3.8一电容C=31.8μF，外加电压为V
)
60
314
sin(
2
100
-
=t
u，在电压和电流为关联参考方向时，求X C、
•
I、i C 、Q C，并作出相量图。

解：
fC
C
X
Cπ
ω2
1
1
=
==100Ω,
I
jX
U
C
C
-
=，A
I
30
1∠
=
•
,
A
V
Q
A
t
i
C
c
.
10
,
)
30
314
sin(
2=
+
=
3.9图3-28所示并联电路中，R1=50Ω，R2=40Ω，R3=80Ω，L=52.9mH，C= 24μF，接到电压为V
200
sin
2
10t
u=的电源上，试求各支路电流3
2
1
•
•
•
I
I
I、
、。

图3-28 题3.9图
解：V
U0
10︒
•
∠
=
，
Ω
=
=50
1
1R
Z，
Ω
∠
=
+
=
+
=︒
18
.
75
38
.
41
58
.
10
40
2
2
j
L
j
R
Zω，
Ω
-
∠
=
-
=
-
=︒
21
237
3.
208
80
1
3
3
j
C
j
R
Z
ω
A
Z
U
I0
2.0
1
1
∠
=
=
•
•
,
A
I
A
I
Z
U
Z
U
︒
-
∠
=
=
︒
-
∠
=
=
•
•
•
•
67
0429
.0
,
56
.
21
23
.0
3
3
2
2
•
L
I
思考与习题
4.1 如图4-10所示，各相电阻相等，并由三相电源供电。

若负载R U 断开，则电流表A1和A2 的读数如何变化？ 为什么？
图4-10 题4.2图
解：A1变为相电流是原来的
3
1，A2不变。

4.2 有一电源和负载都是三角形联结的对称三相电路，已知电源相电压为220V ，负载阻
抗Ω=10Z ，试求负载的相电流和线电流。

解：
A Z
U
I p
p 22==
，A I I p l 3223==。

4.3某带中性线的星形联结三相负载，已知各相电阻分别为R U ＝R V ＝R W ＝11 Ω，电源线 电压为380V ，试分别就以下三种情况求各个相电流及中性线电流：
（１） 电路正常工作时。

（２） U 相负载断开。

（３） U 相负载断开，中性线也断开。

解：（1）
V U U
l p
2203
==，A R U I p p 20==，I N =0 A ； （2）A I pU
0=，A R
U
I V
p
pV
20==
，A R
U I W
p
pW 20==
，I N =20
3 A ；
（3）
A I
pU
0=，
A R
R U
I I
W
V
l
PW PV
3.17=+=
=， I N =0 A 。

4.4发电机的三相对称绕组作星形联结，设其中Ｕ、Ｖ 两根相线之间的电压
V )30sin(220︒-=t u ω，试写出所有相电压和线电压的瞬时值表达式。

解：)
60sin(3220
︒-=t u U ω
)
180sin(3
220︒-=t u V ω )
60sin(3
220
︒+=t u W ω )
30sin(220︒-=t u UV ω )150sin(220︒-=t u VW ω
)
90sin(220︒+=t u WU ω
4.6 图4-11所示电路中，Ｕ相负载是一个220V 、100W 的白炽灯， Ｖ相开路（Ｓ断开）， Ｗ相负载是一个220V 、60W 的白炽灯，三相电源的线电压为380Ｖ。

求：（１） 各相电流和中性线电流。

（２） 中性线因故障断开时，各负载两端的电压。

图4-11 题4.6图
解：(1)I PU =100/220=0.4545A ，I PW =60/220=0.2727 A ，I N =0.4A ， （2）U PU =380×R U / (R U + R W )142.5 V ，U PW =380- U PU =237.5 V
4.7如图4-12所示，三相对称电源的线电压为380V ，频率为50Hz ，R ＝X L ＝X C ＝10Ω，试求各相电流、中性线电流和三相功率。

图4-12 题4.7图
解：
V U U l p 2203==，A R U I p pU 22==，A X U I L
p pV
22==，A X
U
I
c
p pW
22==
，
W
V U N I I I I ++= =22∠0º+22∠150º+22∠-150º，I N =16A W I
U P P pU
P
R
4840===。

4.8 一台三相电动机的定子绕组作星形联结，接在线电压为380V 的三相电源上，功率因数为0.8，消耗的功率为10kW ，电源频率为50Hz ，求：（１） 每相定子绕组中的电流。

（２） 每相的等效电阻和等效感抗。

（３）电动机的无功功率Q 。

解：
A Cos P U I I L L p 193==
=ϕ
，
58.1119220
2
2
==
+
==
X
R I
U
Z （1）
又由8.0=ϕCos ，得到87.36
=ϕ，
87.36arctan
==∴R
X Z
ϕ (2)
由（1）、（2）解方程得到,3.9Ω=R Ω
=97.6L X
ϕsin 3L L I U Q =， var 5.7K Q =
4.9 三相异步电动机的三个阻抗相同的绕组连接成三角形，接在线电压V 380L =U 的对称三相电压上，若每相阻抗Ω+=)6j 8(Z ，试求此电动机工作时的相电流P I 、线电流L I 和三相电功率P 。

解：I
U I
U
P
L
P
P
Z ==
=+=
10682
2
，A I
P
38=∴
A I I
P L
663=⨯=，
KW Cos P I U L L 1.26)3
4
(arctan 3==
4.10 对称三相电源，线电压380V ，对称三相感性负载作三角形联结，若测得线电流
A 3.17L =I ，三相功率12.9=P kW ，求每相负载的电阻和感抗。

解：X
R I
U I
U L
L p
p Z 2
23810
380
3
+
===
==
（1）
378.03
=⇒==
ϕϕI U L
L P Cos ，
37arctan
==∴R
X ϕ （2） 由（1）、（2）解得,4.30Ω=R Ω
=8.22L X
思考与习题
5.4试判断图5-20中二极管的工作状态。

a) b)
图 5-20 题5.4电路
解：a) 二极管阳极电压10V，阴极电压６V，阳极电压大于阴极电压，二极管导通。

b)设二极管阳极接地（电压为0V），由图可知，二极管阴极电压大于0V，阴极电压大于阳极电压，二极管截止。

5.5 试判断图5-21所示电路中二极管是导通还是截止？并求出A、O两端电压U AO。

解：设Ｏ点为参考点。

断开二极管，则二极管阳极电压－４V，阴极电压－10V，阳极电压大于阴极电压，二极管导通。

忽略二极管的导通压降，U AO=－４V。

5.6在图5-22所示电路中，试求下列几种情况下输出的电位，并说明二极管是导通还是截止的。

（1）U A= U B=0V。

(2) U A=3V, U B=0V。

(3) U A= U B=3V。

图 5-22 题5.6电路
解：（1）同时断开两个二极管，两个二极管的阳极电压、阴极电压均为0V，两个二极管均截止，输出电压为0V。

（2）同时断开两个二极管。

二极管D1阳极电压3V、阴极电压0V，二极管D2阳极电压0V、阴极电压0V，二极管D1导通，D2截止。

忽略二极管的导通压降，输出电压3V。

（3）同时断开两个二极管，两个二极管的阳极电压均为3V、阴极电压均为0V，两个二极管均导通。

忽略二极管的导通压降，输出电压为0V。

5.7在图5-23所示各电路中，V
5
=
U,V
sin
10
i
t
uω
=,二极管的正向压降可忽略不
计。

试画出输出电压
o
u的波形。

图5-21 题5.5电路
a) b)
D D
解：
a) b)
5.8 设有两个相同型号的稳压管，稳压值均为6V，当工作在正向时管压降均为0.7V，如果将他们用不同的方法串联后接入电路，可能得到几种不同的稳压值？试画出各种不同的串联方法。

解：U U U
思考与习题
6.3在图6-30a所示放大电路中，若输入信号电压波形如图6-30b所示，试问：（1）如图6-30c的输出电压发生了何种失真？（2）应如何调整来消除失真？
b）
a）
c）
解：输出电压被削底，出现了饱和失真。

可向上滑动变阻器，增加R B1，来消除失真。

输出电压被削顶，出现了截止失真。

可向下滑动变阻器，减小R B1，来消除失真。

6.4图6-31所示电路中，晶体管的β=50，试求：（1）求静态工作点Q。

若换上一只β=100的管子，电路能否工作在放大状态？（2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

解：（1）求Q点：
BQ
U(V)
3.5
16
60
30
30
b2
b1
b2=
⨯
+
=
+
=
CC
V
R
R
R
(mA)
8.1
3
5.3
e
BQ
EQ
C
≈
=
≈
≈
R
U
I
I
A)
(
36
50
8.1
CQ
BQ
μ
β
=
=
=
I
I
(V)
2.5
)3
3(8.1
16
)
(
e
c
CQ
CC
e
EQ
c
CQ
CC
CEQ
=
+
-
=
+
-
≈
-
-
=R
R
I
V
R
I
R
I
V
U
若换上一只β=100的管子，电路能工作在放大状态。

（2）Ω
≈
Ω
≈
Ω
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛⨯
+
=
+
+
Ω
=K
I
r1
7.
1036
8.1
26
51
300
)
mV
(
26
)1
(
)
(
300
EQ
be
β
1
//
//
be
b2
b1
be
i
=
≈
=r
R
R
r
R kΩ
=
=
c
o
R
R 3 kΩ
Au=-βR c /r be =150
6.5图6-32所示电路中，设β=50，45
.0
be
=
r kΩ,试求：（1）静态工作点Q。

（2）输入、输出电阻。

（3）电压放大倍数。

V cc
R b
图6-31 题6.4电路
解：（1）求Q点：
BQ
I)
mA
(
17
.0
)
1(
7.0
e
b
=
+
+
-
=
R
R
V
CC
β
A)
m
(3.8
BQ
CQ
=
=I
Iβ
(V)
36
.
13
8.0
3.8
20
e
CQ
CC
CEQ
=
⨯
-
=
-
=R
I
V
U
（2）Ω
≈
+
+
=k
7.
26
]
)
1(
//[
e
be
b
i
R
r
R
Rβ kΩ
Ω
≈
+
=9
1
//be
e
oβ
r
R
R
（3）
L
e
L
//R
R
R=
' =0.48kΩ982
.0
)
1(
)
1(
L
be
L
u
=
'
+
+
'
+
=
R
r
R
A
β
β
6.6 判断图6-33所示电路中反馈的类型。

解：a)R F为电流并联负反馈。

b)R F为电流串联负反馈。

c）R F1为直流电压并联负反馈；R F2为电流串联负反馈。

d）R F为交流电压并联正反馈。

c) d)
图6-33 题6.6电路
a) b)
6.7乙类OCL 互补对称功率放大电路中，电源电压V CC ＝20V ，负载R L ＝8Ω，试计算：
(1) 在输入信号u i ＝10 V(有效值)时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。

(2)当输入信号u i 的幅值为U im ＝V CC ＝20V 时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。

解：(1)W 5.128
2)102(22
L 2om o =⨯⨯==R U P
=10W W 5.228102202π2L om V =⨯⨯⨯==π
R U V P CC
56.0V
o
==
P P η (2)W 252L
2CC
o ==R U P
P T = =6.85W(V om = V CC )
=31.85W
6.8乙类OTL 互补对称功放电路中，设u i 为正弦波，R L ＝8Ω，管子的饱和压降U CES 可忽略不计。

试求最大不失真输出功率P om (不考虑交越失真)为9W 时，电源电压V CC 至少应为多大?
解：W 92)2/(L
2
CC om ==R V P
V CC =24V
)4
π(22
om
om CC L V V V R -=
+T2T1T =P P P )
4
π(22
om
om CC L V V V R -
π2L
2
CC Vm R V P ⋅=%
78.54
π≈=η
解： 5.4V )1(I 3
231f
o =++
=u R R R R R u 7.3试求图7-24所示电路中的O u 和2R 。

解：-1V 50
=-
=u u u O
－∞
A ＋
＋
R f
R 1
u I
R 2
R 3
图7-23
题7.2电路
图7-24 题7.3电路
解：5V
.2
)
(
I2
I1
1
F
o
-
=
-
-
=u
u
R
u
7.5试求图7-25所示电路中的
O
u。

解：8V
10
40
10
40
I
o1
o
=
-
=
-
=u
u
u
7.6在图7-26a所示电路中，已知
F
2
1
R
R
R=
=，输入信号
1I
u和
2I
u的波形如图7-26b
所示，试画出输出电压
O
u的波形。

解：)
(
I2
I1
I2
2
F
I1
1
F
o
u
u
u
R
R
u
R
R
u+
-
=
-
-
=
7.7电路如图7-27所示，稳压管正向导通压降近似为零，试画出u O与I u的关系曲线。

u I2
u O
图7-26题7.6电路与输入波形
－∞
A
＋
＋
R F
R2
R1
u I1
R
u I1
U M
O
T t
2T3T
u I2
U M
O
T t
2T
a）
b）
VD2
VD1
图7-25 题7.5电路
解：
7.8图7-28所示是某监控报警电路，I u 是由传感器转换来的监控
信号，U REF 是基准电压。

当I u 超过正常值时，报警灯亮，试说明其工作原理。

二极管VD 和电阻R 3在此起何作用？
解：当I u 超过正常值时，I u >U REF ，o1u 输出为负使VT 导通，指示灯亮。

二极管VD 和电阻R 3在起限流保护作用。

7.9图7-29所示是由运算放大器构成的比较器，试画出输出信号的波形。

解：
U REF
+U CC
u I
R 1 R 2
R 3 D u O1
报警指示灯
图7-28 题7.8电路
A
VT
VD
图7-29 题7.9电路
思考与习题
8-4 在图8-12所示电路中，集成稳压器为W7805，A 为F007。

若U O =10V ，求R 2与R 1
的比值。

解：10V 5)1(1
2
o =⨯+
=R R U R 2与R 1的比值为1。

8-5 在图8-14所示电路中，静态电流I Q =6mA ，R 1=300Ω，R P =1kΩ。

试问：R 2取何值才能得到10V 的输出电压？
解：10V )25
.1(
25.12Q 1
o =++=R I R U R 2=0.86kΩ
思考与习题
9.1数字信号和数字电路与模拟信号和模拟电路的主要区别是什么？
9.2写出与门、或门、非门、与非门、或非门的逻辑表达式和真值表并画出逻辑符号。

9.3将下列十进制数转换为二进制数。

3 6 12 30 51 解：（3）10=（11）2 （6）10=（110）2 （12）10=（1100）2 （30）10=（11110）2 （51）10=（110011）2
9.4将下列各数转换成十进制数。

（1001）2 （011010）2 （10010010）2 （EC ）16 （16）16 解：（1001）2 =（9）10 （011010）2 =（26）10
（10010010）2 =（146）10 （EC ）16=（236）10 （16）16 =（22）10 9.5化简下列各式 (1)C B A C B A F +++= 解：C B A C B A F +++==
(2)CD C A D AC ABC F +++= 解：
(3)C B A C AB ABC BC A F +++= 解：
9.6将下列8421BCD 码写成十进制数。

（0010 0011 1000）8421BCD （0111 1001 0101 0011）8421BCD 解：
（0010 0011 1000）8421BCD =（238）10 （0111 1001 0101 0011）8421BCD =（7953）10
9.7输入A 、B 的波形如图9-16所示，试求与门、或门、与非门、或非门、异或门的输出波形。

解：与门
或门 与非门 或非门 异或门
思考与习题
10.1组合逻辑电路有什么特点？如何分析组合逻辑电路？
10.2什么是编码和译码？编码器和译码器在电路组成上有什么不同？
10.3分析图10-9所示的组合逻辑电路，写出其输出逻辑函数表达式，指出该电路执行的逻辑功能。

a ） b)
图10-9 题10.3电路
解：a)
该电路实现A 与B 的异或逻辑功能。

b)Y =
=AB +AC=A (B+C )
Y
&
&
&
B Y
&
&
&
&
该电路功能： B或C中有一个为1且A为1时输出为1。

10.4分析图10-10所示的组合逻辑电路。

解：
当S1S0为00时F=I0
S1S0为01时F=I1
S1S0为10时F=I2
S1S0为11时F=I3
图10-10 题10.4电路
思考与习题
11.1说明时序逻辑电路在功能上和结构上与组合逻辑电路有何不同之处。

11.2电路如图11-16所示，试画出各输出端的波形。

Q0
Q1
“1
CP
J Q
K Q
J Q
K Q
CP
Q0
Q1
图11-16 题11.2图
11.3对应输入波形,试画出图11-17中触发器输出Q 和Q 的波形。

图11-17 题11.3图
解：
11.4设触发器初态为 0，试画出图11-18中的输出波形。

Q 1
Q 1
CP
D C1
1D D
CP
图11-18 题11.4图
11.5
J CP
K
Q 1
Q 1CP J
C11J (a)K
1K
Q S D
R D S
R S D
R D 1
Q 1
CP
D C1
1D Q Q S D R D
S
R S D
R D Q
图11-19 题11.5图
解：
思考与习题
12.2 由555定时器构成的多谐振荡器如图12-11所示。

已知V CC=12V、C=0.1μF、R1=15k
Ω、R2=22kΩ。

试求：
（1）多谐振荡器的振荡周期。

（2）画出u C和u O波形。

解：T=0.7(R1+2 R2) C =4.13s
波形如图12-9b)所示，其中,
图12-11题12.2图图12-12题12.3图
J
CP
K
Q1
Q1
CP
J
C1
1J
(a)
K1K
Q
12.3图12-12是由555定时器构成的施密特触发器。

已知V CC =12V ，试求： （1）电路的正向阈值电压+T U 、负向阈值电压-T U 以及回差电压ΔU 。

（2）画出u O 波形。

解：+T U =8V -T U =4V ΔU =4V u O 波形如图12-9b)所示
12.4 图12-13是一防盗报警电路，a 、b 两点间有一细铜丝。

将细铜丝置于盗窃者必经之路，被碰断时扬声器立即发出报警。

试分析电路的工作原理，并说明555定时器接成了何种电路？
图12-13 题12.4图
解：555定时器接成了多谐振荡器电路。

4脚接地，多谐振荡器输出为0，不会报警。

闭合开
关S ，当盗窃者碰断细铜丝后，4脚接电源，多谐振荡器振荡输出，使扬声器发声报警。

思考与习题
13．1 简述ROM 的分类及各自的特点。

13．2 256×4的RAM 需要多少条地址线和数据线？ 解：8根地址线和4根数据线 13．3 简述ROM 与RAM 的区别。

13．4 简述CPLD 的主要结构和特点。

13．5 简述FPGA 的主要结构和特点。

思考与习题
14.1求在10位倒置T 形D-A 转换器中，R ＝R f ＝10k Ω，V 10REF =V ，当开关变量分别
为18DH 、0FFH 、0F8H 时的输出电压值。

解：（18D ）16=（397）10 , U O =-397×10/210
=-3.88V U O =-255×10/210
=-2.49V
（F8）16=（248）10 , U O =-248×10/210
=-2.27V
14.2 10位倒置T 形D-A 转换器中，R ＝R f 时，试求输出电压的取值范围。

若要求电路输入数字量为200H 时输出电压为5V ，试问U REF 应取何值？
解：输出电压的取值范围: -U REF ～ 0
（200）16=（512）10, 5=-512×U REF /210
, U REF =-10 V
14.3对于一个8位D-A 转换器，若最小输出电压增量为0.02V ，试问当输入代码为01001101时，输出电压为多少？若其分辨率用百分数表示，则应是多少？
解： 0.02=-1×U REF R f /(28
R ) , U REF R f / R =-5.12 V (01001101)2=（77）10 ,U O =-77×-5.12 /28
=1.54V 分辨率:1×100/(28
-1)%= 0.392%
14.4一理想的3位A-D 转换器满刻度模拟输入为7V ，当输入为5V 时，求此A-D 转换器的数字输出量。

解：3位的ADC ，可分辨的最小输入电压为7/23
=0.875V
5/0.875=5.7, 当输入为5V 时，此A-D 转换器的数字输出量是（5）10即101。

思考与习题
15.2某晶体管扩音机的输出阻抗为6400Ω，即要求负载阻抗为6400Ω时能输出最大功率，接负载为4Ω的扬声器，求变压器电压比。

解：
404
6400
2
1==
=
=
O R
R N
N
L
K
15.4一台单相变压器P 2=50kW ，铁损为0.5kW ，若该变压器的实际效率为98%，求铜损。

解：由%98%10022
=⨯∆+=
P
P P
η，所以Kw P P P Fe Cu 02.1=∆+∆=∆
Kw P Kw
P P P Fe Cu Fe 52.05.0=∆-∆=∆∴=∆
思考与习题
16．1有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50Hz ，满载时电动机的转差率为0.02，求电动机的同步转速和转子转速。

解：m in /1500600
r p
f n ==，
02.00
0=-=
n
n n S ，
min /1470r n =∴
16．7有一台三相异步电动机，额定数据如下：P N ＝22kW 、U N ＝380V 、ηN ＝0.89、cos φN
＝0.89、n N ＝1470r ／min 、I st /I N ＝7、T st /T N ＝2。

试求：
(1)额定电流I N 。

(2) △起动时的起动电流和起动转矩。

(3)接抽头比60％的自耦变压器起动时的起动电流和起动转矩。

解：
A Cos N
N
N N
N
U P
I
423==
ϕ
η，
A I I I
N st stY
9873
1
31=⨯=
∆，
m N n
P T
N
N N
•==925.1429550，m N T T T N
st stY •=⨯==
∆76.95231
31 A
I I
K
I
N st
st
10671
6.02
2
'=⨯==
m
N T
K
T
st
st
•==
1021
2
'
16．15图16-37所示电路，能否实现正反转功能？该电路存在一些不足，试从电气控制的保护和易操作性等方面加以改进。

图16-37 题16.15图
解：能实现正反转功能。

改进：加入互锁。

16.16如图16-38所示电路，能否实现自锁功能？为什么？
a) b) c) d) e) f)
图16-38 题16.16图
解：a)不能 b) 不能 c) 不能 d) 能 e) 不能 f) 不能。