西安交大《电工技术》答案

第一章习题1.1解：a)1.9=R kΩb)5.1=R kΩc)1.5Ω1Ω 0.5Ω1Ω 1Ω0.5Ω 0.5Ω1Ω 1Ω0.5Ω1Ω1Ω6k Ω6k Ω4k Ω 13k Ω6k Ω4k Ω 5k Ω8k Ω52/17 k Ω154/17k Ω300Ω1.2解:依图所示,V Ua 242.1200-=⨯-= V Ub 18360-=⨯-=Ua Uab -=1.3解:根据估算:mA I 1=, mA I 99.01=, mA I 01.02=1.4解: a) 1)V U 10=, A I 32/1021-=-= 2)电流源 W UI P 20210-=⨯-=-= 发出功率 电压源 W UI P 30)3(101-=-⨯== 发出功率 电阻R L W UI P 50510=⨯== 发出功率900Ω120Ω150Ω电流源发出功率+电压源发出功率=电阻吸收功率I=2A, U=RI=2×2=4V 2)电压源 W UI P 20210-=⨯-=-= 发出功率 电流源W UI P 1226=⨯== 吸收功率 电阻R L W UI P 824=⨯== 吸收功率1.7解:当开关S 断开时,1822820=++-=I mA, 121820=⨯-=Ua V当开关S 闭合时,28220=+=I mA, 42820=⨯-=Ua V1.82)R R I +=++--=1824108)12(12 , I Ua 812-=, I Ub 1012+-=当R 减小时,则I 增大,Ua 减小,Ub 增大.10Ω8Ω12VI-12Va bΩ3)当R=6Ω时, 11068)12(12=++--=I A, 4812812=-=-=I Ua V ,2110121012-=⨯+-=+-=I Ub V1.9解:根据题意,102212300=+=+=L R R E I A, 2202210=⨯==IR U V内部功率损耗W R I UI P 100110220=⨯=== 内阻压降 V IR U 1011000=⨯== 同理如图,A I 102302211=⨯+=, 2202210=⨯==IR U内部功率损耗 W UI P 48400)10230(2200=-⨯== 内阻压降 V IR U 220122000=⨯==1.10解:根据题意,21031)31211(21=-++U U 8)131(3121=++-U UΩ1ΩIL1LΩ 22 Ω解得,U 1=4V, U 2=7V 则 A U I 41/41/11=== ,A I 324102=-=,A U U I 13473123=-=-=, A I 81= , A U I 71/71/25===1.11解:11332I R I R ++ 523I I I += 554422I R I R I R +=45I I I S +=1.12解:根据题意,利用节点法321124143211)111(S S I R R U U R U R R R R ++=-+++6265414)111(1S I U R R R U R -=+++-10052051)511.0151(21+=-++U U 40)4110151(5121-=+++-U U1042.04.21=-U U 化简方程得,解得V U 66.81=, V U 58.692-= 4055.02.021-=+-U UA I 268.21= , A I 6.863= , A I 6.154= , A I 958.65-= , A I 4.176-=1.13解:根据题意,化简电路图，I S6R 1利用支路电流法12I I I += 代入 12I I I +=I R I R E L +=1011 I I 5.55.02301+= I R I R E L +=2022 I I 5.53.02261+= 解得 A I 201= , A I 202= , A I 40=利用节电电压法 02201110201)111(R E R E U R R R L+=++ V R R R R E R E U L 22011231023226046011102010220111=+++=+++= A R U E I 205.022*********=-=-= , AR U E I 203.022*********=-=-=A R U I L 405.52201===1.14解:根据题意,利用节电电压法112313211)111(R U U R U R R R S =-++42223213)11(1I R U U R R U R S -=++-1.16解:U S2L设未知数A,B S S BI AU U +=043+=A 解得 A=0.75, 5.3-=B B A +=-22当U S =4V , Is=4A 时 , V BI U U S S 1145.3475.05.375.0-=⨯-⨯=-=1.17解:根据与电压源并联的元件可忽略,与电流源串联的元件可忽略,故有224+=I I 代入 224+=I I44222I R I R += 42422I I += I 4=1A , A I 12-=电流源上的电压 V R I R U 822142144=⨯+⨯=+= , W UI P 1628-=⨯-=-= 产生功率,24441R R UR U +=41ΩSS I R R RR R R R I R U 2442424242+=+=综上所述, 244244241R R I R R U R U U U S++=+=,A I 67.0322441==+=A I 33.03112442==⨯+=综上所述, AI I I 1313221=+=+=当R=5Ω时,可获得最大功率 WR U P 55410042=⨯==A R U I 1268=+==1.22解: 化简电路I=0A1.24解: 化简电路,那么,两条曲线在交点的坐标即为所求二极管中的电流及端电压.故 Uv=1V , Iv=1mA1.25解：根据题意，利用节点电压法，v101221011)112121(U U U -=-++ 10121111111U U U =++-）（ 5401=-U U 解得： V U 41= 10411U U =V U 110=第二章习题1）当-=0t 时， V U C 0)0(=- ，当+=0t 时， V U U C C 0)0()0(==-+ 这时电容C 两端相当于短路A R E i i 100110012==== , A i 01=, V E U R 1001== , V U R 02= 2)当S 闭合后达到稳态时，A R R E i 199110021=+=+=，A i i 11==，这时电容C 相当于开路，A i 02=，VE R R R U C 9910099199212=⨯+=+=VE R R R U R 110099112111=⨯+=+=，V U U R R 9912==3）当用电感元件替换电容元件后，如图所示，CU 0+)0(0)0()0(2++-===i A i i L L这时电感L 两端相当于开路 AR R E i i 1991100211=+=+== ，V R R E R U R 199110012111=+⨯=+=， VR R E R U R 99991100992122=+⨯=+=V U U R L 992==当S 闭合后达到稳态后，这时电感相当于短路，A R E i i 100110012====A i 01= ，V E U R 1001==， V U U L R 02==2.2解：根据题意，当-=0t 时，Ai i L 31312)0(1=+==-， V U L 0= 当+=0t时，A i i L L 3)0()0(==+-V U 331)0(2=⨯=+ ，)0(2+U +)0(+L U =0 ，V U L 3)0(-=+V U 121= ， Ai 4312)0(1==+ ，)0()0()0(1+++=+i i i L k A i i i L k 134)0()0()0(1=-=-=+++2.3解：根据题意L当-=0t 时，电感相当于短路A i L 05.040//40801021)0(=+⨯=-V U C 0)0(=+当+=0t 时，A i i L L 05.0)0()0(==+- ，V U U C L 0)0()0(==+-A i i L C 05.0)0()0(==++240)0()0()0()2040(i U U i C L L =++++++10408021=+i i )0(21++=L i i i解得 V U L 1)0(-=+ 解：根据题意：当-=0t 时，L 相当于短路，C 相当于开路AR U i S L 1100100)0(2===- ，V U U S C 100)0(==- 当+=0t 时，)0(1)0()0(2++-===i A i i L L ， V U U C C 100)0()0(==-+ A R U i C 5.0200100)0()0(11===++ ，又0)0()0()0(321=+++++i i i0)0(15.03=+++i ，A i 5.1)0(3-=+)0()0()0(22+++=+C L U U i R ，100)0(1100=+⨯+L U ，V U L 0)0(=+从而， A i 5.0)0(1=+ ，A i 1)0(2=+，A i 5.1)0(3-=+，V U L 0)0(=+，V U C 100)0(=+ 2.5解：根据题意，C当-=0t 时，C 相当于开路mA R R Ui L 31201010)0(21=+=+=- ，Vi R U C 3203120)0()0(2=⨯==-- 当+=0t 时，V U U C C 320)0()0(==-+ ，m A R U i 3120320)0()0(21===++mA i 0)(=∞ ，F mF C R R R RC 1.01001010)]//([312==⨯=⨯+==τ 故 Ae e ei i i t i t tt101.031]031[0)]()0([)()(---+=-+=∞-+∞=τ2.6解：根据题意，1）当-=0t 时，V U C 0)0(=- 当+=0t 时，V U U C C 0)0()0(==-+，VU C 1020201010)(=⨯+=∞56101025--=⨯⨯==RC τ则 τττtttC C C C e eeU U U t U ---+-=-+=∞-+∞=1010]100[10)]()0([)()(V eU C 65.81010)2(2=-=--τττ ，V U U C C 65.8)2()2(==+-ττ2)当t=2τ+时，56110210210--⨯=⨯⨯==RC τ ，V U C 0)(=∞当t>2τ+时，V e eeU U U t U t t t C C C C 451055.0102101265.865.80)]()0([)()(⨯-⨯----+=+=∞-+∞=-ττ2.7解：根据题意，U CC当-=0t 时，V U a 0)0(=-， A i 0)0(=-当+=0t 时，V U U a a 0)0()0(==-+， 1.001.0)86//3(=⨯+==RC τA i 0)(=∞ ，V U a 6033630150)(=⨯++=∞此时电容相当于短路，利用叠加定理A i 53838//36150)0(1=+⨯+=+ ，Ai 26868//6330)0(2-=+⨯+-=+A i i i t 325)0()0()0(21=-=+=++A e eei i i t i t tt101.03]03[0)]()0([)()(---+=-+=∞-+∞=τV e eeU U U t U t tta a a a )1(60]600[60)]()0([)()(10---+-=-+=∞-+∞=ττ2.8解：根据题意，当-=0t 时，VU R R R U C 610302030212)0(=⨯+=+=-当+=0t 时，V U U C C 6)0()0(==-+ ，V U U C 10)(==∞ 2.010*********=⨯⨯⨯==-C R τ ，U U i R C =+++)0()0(1U CU a-amAR U U i C 2.020610)0()0(1=-=-=++mA i i C 2.0)0()0(1==++ ，mA i i 0)()(1=∞=∞ mA e eei i i t i t i t t tC 52.012.0]02.0[0)]()0([)()()(---+=-+=∞-+∞==τV e eeU U U t U t t tC C C C 52.0410]106[10)]()0([)()(---+-=-+=∞-+∞=τ2.9解：根据题意，当-=0t 时，VE R R R U C 35323)0(313-=⨯+-=+-=-当+=0t 时，V U U C C 3)0()0(-==-+，VE R R R U C 35323)(313=⨯+=+=∞76312104.8102.0)3//23()//--⨯=⨯⨯+=+==C R R R RC （τV ee eU U U t U tt tC C C C 671019.1104.863]33[3)]()0([)()(⨯-⨯--+-=--+=∞-+∞=-τ2.10解：根据题意，当-=0t 时，VU R R R U S C 23212)0(1212=⨯+=+-=-当+=0t时，V U U C C 2)0()0(==-+，VU R R R U S C 3105212)(2212=⨯+=+=∞3610210310002121--⨯=⨯⨯⨯+⨯==RC τV e e eU U U t U t ttC C C C 50010234310]3102[310)]()0([)()(-⨯--+-=-+=∞-+∞=τ2.11解：根据题意，U C (t)1）当-=0t 时，A i L 0)0(=-当+=0t 时，A i i L L 0)0()0(==-+，那么电感L 上的电压 AU L 1020101010)0(=⨯+=+开关闭合很久后，电感相当于短路 U L =0V 2）开关闭合很久后，A i L 15//10102010510)(=+⨯+=∞1012//105=+==L R τ ， A e e i i i t i tt 101)]()0([)()(--+-=∞-+∞=τ2.12解：根据题意A i i 339)0()0(11===-- ，A i i 3)0()0(11==-+，A i i 3)0()0(22==-+A i 5.4)(1=∞ ，A i 0)(2=∞31105201.0-⨯==τ ，32102201.0-⨯==τ根据三要素法得：A e ei i i t i t t20011115.15.4)]()0([)()(--+-=∞-+∞=τA e ei i i t i t t5022223)]()0([)()(--+=∞-+∞=τ2.13解：根据题意A i i L L 2612)0()0(===-+A i L 8.3581132)3661236333()(=+=++⨯++⨯=∞25.03211=+==R L τ由三要素法得：A e e i i i i t tL L L L 58.18.3)]()0([)(--+-=∞-+∞=τ Ve dt diL U t L L 59-==V e i U U t L L 56.34.113-+=⨯+=U L故Ae e U t i t t552.12.036.34.1112312)(---=--=-=2.14解：根据题意V U U C C 45)0()0(==-+ ，A i i L L 31015)0()0(--+⨯==A i 3331045.1510100451015)0(---+⨯=⨯+⨯= ， A i 31060)(-⨯=∞46331101010010110100---=⨯=⨯⨯==R L τA e e ei i i t i t t t100003310000331055.44106010)6045.15(1060)]()0([)()(------+⨯-⨯=⨯-+⨯=∞-+∞=τ2.15解：根据题意V U U C C 0)0()0(==-+I i i ==)0()0()()0(2121R R I I R I R U S S S S +=+=+，S s I R U 1)(=∞ ，C R 1=τV eI R I R t U CR t S S S 121)(-+=A i i L L 2)0()0(==-+ ，V U R 12)0(-=+ ，90191.0===R L τA e e t i t tL 9022)(--==τ V e t U t R 9012)(--=第三章 习题3.1解：（1）s rad /314=ω ，Hzf 5023142===ππω ，s f T 02.01==V U m 380= ，V U U m 2202== ，3πϕ=u （2）波形图相量图 060220∠=∙m U（3）060380∠=∙m U ， 060220∠=∙U3.2解：（1）电流滞后于电压 00075)30(45=--=-=∆i u ϕϕϕ（2）045220j eU =∙，03010j e I -∙= 045220∠=∙U 03010∠=∙I 波形图π/3 +1+j∙U相量图（3）若电流的方向相反，则电流的相位超前电压600，波形图和相量图可雷同作出。