电工与电子技术第二版 陶桓齐课后习题答案

第1章 电路的基本概念与定律

1-3 一只额定电压为V 220，功率为100W 的白炽灯，在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少？

解：根据功率表达式 UI I R P 2L ==

则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为

A 45.0220100U P I ===

Ω===48445.0100

I P R 2

2L

1-5 某一直流电源，其输出额定功率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1-15所示。试求： （1）额定工作状态下的电流及负载电阻； （2）开路状态下的电源端电压；

（3）电源短路状态下的电流。

解：（1）电路如解题图3所示，当S 闭合时,根据

额定功率表达式

N N N I U P = 则

A 450

200

U P I N N N === 又根据额定电压表达式

N N N I R U = 那么

Ω===5.124

50

I U R N N N

（2）根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于电动势电压，所以

V 5245.050I R U E U N 0N 0=⨯+=+== （3）电源电路短路时负载电阻为零，则短路电流为

A 1045.052R E I 0S ===

1-7 在题图1-7中，五个元件代表电源或负载。电流和电压的参考方向如图中所示，通过实验测量得

知

V

30U V 80U V 60U V 90U V 140U A

10I A 6I A 4I 54321321=-==-====-=

（1）试标出各电流的实际方向和电压的实际极性； （2）判断那些元件是电源？那些是负载？

（3）计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？

E 解题图3

题题1-7

21U U U

21U 题题题4

解：（1）各元件电流的实际方向和各元件电压的实际极性如解题图4所示。

（2）根据U 和I 的实际方向来判定，当U 和I 的实际方向相反时即为电源（注意，U 的实

际方向指的是电位降落的方向，即从正极指向负极），否则为负载。据此，元件1和元件2为电源，其余的全为负载。

（3）根据解题图4计算各元件的功率分别为 W 5604140I U P 111-=⨯-=-= W 540690I U P 222-=⨯-=-= W 6001060I U P 333=⨯== W 320480I U P 144=⨯==

W 180630I U P 255=⨯==

根据功率平衡的关系，带有负号的功率之和应和带有正号的功率之和相等，即得 W 1100180320600540560=++=+

上式表明电源发出的功率和负载取用的功率是平衡的，注意，此法也是验证解题结果正确与否的方法之一。

1-8 试求题图1-8所示电路中A 点、B 点和C 点的电位。

V 5010Ω题题1-8

V 5010Ω解题图5

解：参照解题图5可知，四个电阻上的电压降均由电流I 所产生，电流的参考方向如图所示，其大小为

A 5.060

30

201020102050I ==+++-=

根据某点的电位即该点与参考点之间的电压，令参考点V D = 0 , 则电位V A 、V B 和V C 分别为 V 45505.01050I 10V V V D A A =+⨯-=+-=-=

V 35I 2020I 1050I 10I 20V V V D B B =++=+--=-= V 10I 20V V V D C C ==

-=

1-9 试求题图1-9所示电路中A 点的电位。

A

题题1-9

A

解题图6

解：参照解题图6，该电路图上半部分的电路为一闭合电路，可产生电流I ，因此在1Ω和2Ω电阻上均产生电压降；而电路图下半部分的电路不闭合，故4Ω电阻上无电压降。那么，该电路中的电流和电位V A 分别为

A 12

13

I =+=

， V 56I 236I 1V A =+--=+-=

1-12 计算题图1-12所示两电路中a 、b 间的等效电阻ab R 。

)

a ()

b (题题1-12

4

4

6

3

5

4

33

3

2

22

题图1-12

解：图（a ）

4463

4//(4//46//3)4//(

)4//(22)4//424463

ab R ⨯⨯=+=+=+==Ω++ 注：上式中的符号“//”表示电阻并联，符号“＋”表示电阻串联，在计算串、并联等效电阻时应遵循先并联、后串联、括号运算优先的原则。 图（b ）

2//(2//23//3//3)2//21ab R =+==Ω

4章 三相电路 练习题解答（4）

4-2 有一组三相对称负载，每相电阻R=3Ω,感抗X L =4Ω，连接成星形，接到线电压为380V 的电

源上。试求相电流、线电流及有功功率。 解：

因负载对称且为星形连接，所以相电压 V 2203

3803U u ===l

P

相（线）电流 A 444

3220

U I I 2

2=+=

==Z P l P 有功功率：KW 4.176.0442203cos I U 3P =⨯⨯⨯==ϕP P

4-6 已知三角形连接三相对称负载的总功率为5.5KW ，线电流为19.5A ，电源线电压为380V 。求

每相的电阻和感抗。

解：三相对称负载的总功率： ϕcos I U 3P l l = 得： 429.05

.1938035500

I U 3P cos =⨯⨯=

=

l

l ϕ

负载三角形连接，所以U P = U l =380V

380380U

Z 33.75319.53I P P P I ====Ω

∵ cos R Z ϕ= ∴

Ω=⨯==48.14429.075.33cos Z R ϕ

H 49.3014.4833.75R Z X 2222

=-=-=L

4-13 在线电压为380V 的三相电源上，接两组电阻性 对称负载，如题图4-13所示，试求线路电流I 。

题图4-13

解：因为两组负载均为纯电阻，所以线电流 A 3.39338

38010220338U 10U I =+=⨯+=L P

4-15 三相电路中，如果负载对称，其有功功率为P=2.4W ，功率因数cos ϕ=0.6。当电源线电压U L =380V

时，试求负载星形连接和三角形连接时的等效阻抗Z Y 和Z ∆的大小。 解：对称负载星形连接时有

2

P P Y P P P Y Y

U U P 3U I cos 3U cos 3cos Z Z ϕϕϕ

==⨯=，

2

22

P Y P P

Y 30.63cos 0.75P 2.4

U Z U U ϕ⨯=== 对称负载星形连接时有

2L L

ΔL L L ΔΔU U 3U I cos 3U cos 3cos P Z Z ϕϕϕ==⨯=，2

22L ΔL L

Δ30.63cos 0.75P 2.4

U Z U U ϕ⨯=== 当U L =380V ，P 3U U =Y Δ36.1k Ω;108.3k ΩZ Z ==