习题解答电工
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+
a
3Ω 2Ω b 3Ω 6Ω
+ Uab － 36V － 图2.06
2.1.7 有一220V/1000W的电炉，今欲接在380V的电 源上使用，可串联的变阻器是（ ） （1）100Ω/3A （2） 50Ω/5A （3） 30Ω/10A
2.3.1 在图2.07中，发出功率的电源是（
）
（1）电压源 （2）电流源 （3）电压源和电流源 3Ω
2 3 2
W (吸收） 电阻消耗的 PR1 I R1 1 20 20 2 功率分别为： PR 2 I 2 R2 22 10 40W (吸收）
2.3.7 计算电流I3
1 + 1V – 1
1 I3
1
2A
1 + 1V –
1 1 I3 1
– 2V +
3 1 I3 0 .6 A 2 .5 2
1.7.1 在图1.07中，B点的电位VB为（
）
（1）-1V
A
（2）1V
75k B
（3）4V
50k C +5V
－5V
1.5.10 在图1.11中，已知I1=3mA，I2=1mA。试确 定电路元器件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明 它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。 3mA 10kΩ 20kΩ 1mA + 30V I3 + 3 U3 I3=－2mA U3=80－20×1=60V 80V 元件3是电源 电源发出功率： 80×1+60×2=200mW 负载取用功率： 30×3+10×32+20×12=200mW
理想电流源功率为：
PI S -U I S I S -( I S R1 + U ) I S -(4 4 + 12.8) 4 -115 .2W （发出）
2.6.3 (1)当开关合在a时，求电流I1，I2，I3；（2） 当开关合在b点，利用（1）的结果，用叠加定理计 算电流I1，I2，I3。 解（1） I
）
（1）线性电路中的电压、电流和功率 （2）线性电路中的电压和电流 （3）非线性电路中的电压和电流
2.7.1 将图2.13所示电路化为电流源模型，其电流Is 和电阻R（ ） （1） 1A ， 2Ω （2） 1A ， 1Ω （3） 2A ， 1Ω a 1 + 2V -
a 2
2A 1
1
图2.13
1.5.3 如将两只额定值为220V/100W的白炽灯串联 接在220V的电源上，每只灯消耗的功率为（ ）。 设灯电阻未变。 （1）100W （2）50W （3）25W 1.5.4 用一只额定值为110V/100W的白炽灯和一只 额定值为110V/40W的白炽灯串联接在220V的电源 上，当开关闭合时，（ ） （1）能正常工作 （2）100W的灯丝烧毁 （3）40W的灯丝烧毁
3.3.1 在在电路的暂态过程中，电路的时间常数τ 愈大，则电流和电压的增长或衰减就（ ） （1）愈快 （2）愈慢 （3）无影响 3.3.2电路的暂态过程从t=0大致经过（ 就可认为到达稳定状态了。 （1） τ （2）（3~5） τ （3）10 τ ）时间，
I1 + 130V 2Ω + I2 -
I3 120V 4Ω
（2）
I1=15-4=11A
2Ω + 20V -
I2=10+6=16A
I3=25+2=27A
－4A
=
+ -
15A + 130V 2Ω
25A 120V 4Ω
2A
10A
2Ω
2Ω
6A
2Ω + 20V -
4Ω
+
2.6.4
+ E R2 I b
a R3
解: (1) 开关S断开时，
2.7.6
a I5 + E1
R5 b + E3
(2) 开关S闭合时，
开路电压Uab0为：
U ab 0 U ac 0 - U bd 0
I 5 0, U5 I 5 R5 0
-
E2
+
c S
R4
-
R1
R2 d
R3
E3 E1 E 2 15 13 4 + + R3 R1 R2 1 - 1 12V 1 1 1 1 1 1 1 1 1 + + + + R1 R2 R3 R4 1 1 1 1
1.5.5 在图1.02中，电阻R为（
（1）0Ω （2）5 Ω （3）-5 Ω
-4A
R － 10V +
）
+
10V
－
1.5.6 在图1.03中，电压电流的关系式为（
）
（1）U=E－RI （2） U=E+RI （3） U= － E+RI
I R
－ E
+
－
U
+
1.5.7 在图1.04中，三个电阻共消耗的功率为（
0
-
RL 24Ω
U ab0 16 IL 0.5 A R0 + RL 8 + 24
8Ω b
第三章
3.1.1 在直流稳态时，电感元件上（ ） （1）有电流，有电压 （2）有电流，无电压 （3） 无电流，有电压
3.1.2 在直流稳态时，电容元件上（
）
（1）有电流，有电压 （2）有电压，无电流 （3） 无电压，有电流
2 2V 2 2 + 8V – (d)
+
–
2V
2 I
2.5.4
R1 4Ω UIS + R2 4Ω IS 4A +US -16V R4 4Ω
解：求U时，电路可简化为：
R3 8Ω + RL U 8Ω
R2 4Ω IS 4A R4 4Ω +US -16V+ U RL 8Ω
-
-
-
US 16 + IS +4 R4 4 12.8V 则： U 1 1 1 1 1 1 + + + + R4 R2 R L 4 4 8
VC VB - 2 1 12 - 2 10V
VD VB - 3 12 - 3 9V
1.7.5
-12V 3kΩ 3.9kΩ S
I
20kΩ
+12V
解: (1)当开关S断开时
12 + 12 I 0.892 mA 3 + 3.9 + 20
(2)当开关S闭合时
12 I 0.502m A 3.9 + 20
I 4 2A
解之，得： I 2 -3A,
1.7.3
C 2Ω 1A 2Ω + 6V B 3Ω + 3V
-
D(开路）
I2
I3=0
3A 10Ω A + 12V -
解：因D处开路， 故 I3=0.
-
I1
由KCL,得：I1 1A I1 3 + I 2
I 2 I1 - 3 -2A
VA 12 - 10I1 12 - 10 1 2V VB VA + 6 - 2 I 2 2 + 6 - 2 (-2) 12V
1
I3
+ 130V 2Ω
+ I2 -
I1
I3
120V 4Ω
2Ω a b +
+ 130V 2Ω
+ I2 -
120V 4Ω
+
2Ω
－
20V -
130 120 + 2 100 U 2 V 1 1 1 + + 2 2 4
I1=(130-100)/2=15A
I2=(120-100)/2=10A
I3=100/4=25A
2.1.5 在图2.05所示的电阻R1和R2并联的电路中，支 路电流I2等于（ ）
R2 (1) I R1 + R2
I
I1
R1 (2) I R1 + R2
I2
R1 + R2 (3) I R1
R1
R2
图2.05
2.1.6 在图2.06所示电路中，当ab间因故障断开时， 用电压表测得Uab为（ ） （1）0V （2）9V （3）36V 1Ω 3Ω
b
图2.14
b
2.7.2 将图2.14所示电路化为电压源模型，其电压U 和电阻R（ ） （1） 2V ， 1Ω （2） 1V ， 2Ω （3） 2V ， 2Ω
2.1.10 E=6V，R1=6Ω，R2=3 Ω，R3=4 Ω，R4=3 Ω， R5=1 Ω。计算I3和I4 I a R
1
R2 a R3 c + E R5 b R4 I4
3.2.1 在图3.01中，开关S闭合前电路已处于稳态， 试问闭合开关S的瞬间，uL(0+)为（ ）
（1）0V （2）100V （3）63.2V i t=0 S iL S 1A
100
图3.01
t =0 + uL L + － U -
R3
R1
i1 R2 L
i2
i3
C +u - C
3.2.4 在图3.04中，开关S闭合前电容元件和电感元 件均未储能，试问闭合开关S瞬间发生跃变的是 （ ） （1）i和i1 （2） i和i3 （3） i2和uC
）
（1）15W （2）9W （3）无法计算 3V 6V 3V + + + + 1A R2 1A R3 2A R1 Uab
图1.04 -
2A 10Ω 4A 5Ω 5A
I
3Ω 4Ω 图1.05
1.6.1 在图1.05所示的部分电路中，a,b两端的电压 Uab为（ ） （1）40V （2）-40V （3）-25V
2.3.9 试用电压源与电流源等效变换的方法 + 1 1 2V 3 2A 2A (b) 6 2 I 2 I 4A (c) 2 +
计算2电阻中的电流。 解: 1
2A 1 2
–
3 + 6V –
6 + 12V –
(a)
I
由图(d)可得
–
8-2 I A 1A 2+ 2+ 2
VA 12 - 20I -5.84V
VA 12 - 20I 1.96V
第二章
2.1.1 在图2.01所示电路中，当电阻R2增大时，则电 流I1（ ） （1）增大 （2）减小 （3）不变 R R
+ U –
I1
图2.01
R1
R2
IS
I1
图2.02
R1
R2
2.1.2 在图2.02所示电路中，当电阻R2增大时，则电 流I1（ ） （1）增大 （2）减小 （3）不变
R1 I
R1 R2 I b a R3 I
R4
R4
+ Uab 10V 解：由叠加原理，知： Uab Uab
电压源单独作用时，
U ab
E作用除去后，两电流源同时作用时：
Uab - Uab 10 - 3 7V Uab
E 1 R3 E 3V R1 + R2 + R3 + R4 4
+ -
I5
+ 18V 3Ω E
I1 -4A 4Ω I2 I3 1A
1.6.4
I4
解：由KCL,得： I1 + I 3 + I 5 0
I 5 -( I1 + I 3 ) -(-4 + 1) 3A
又由KVL, 由KCL,
E 3 I 4 - 4 I 2 (1) I 2 + I 3 + I 4 0 (2)
+ 10V – 1A
图2.07
20Ω
– 12V +
图2.08
2A
+ US –
2.3.2 在图2.08中，理想电流源两端电压US是（
（1）0V （2）-18V （3）-6V
）
2.3.3 在图2.09中，电压源发出的功率是（ （1）30W （2）6W （3）12W 2 + -6V –
）
+6V
2Ω
图2.09
解: (1) 求开路电压Uab0
a + U 32V R1 16Ω R2 16Ω I 2A + Uab0
-
-
-
b R3 8Ω
显然，Uabo = U – I R3=32–2 8 = 16V a (2) 求等效电源的内阻 R0 IL R0=R3=8Ω Uab0 + (3) 画出等效电路求电流IL
16V Rab
1 1 等效内阻 R0为：R0 ( R1 // R2 ) + ( R3 // R4 ) + 1 2 2
U ab0 12 1.09 A 由戴维宁定理，得： I 5 R0 + R5 1 + 10
2.7.10（1）
+ U 32V R1 16Ω R2 16Ω I 2A IL
a RL 24Ω b R3 8Ω
2A
2 1
图2.11
－2V
A + UA0
－
2.5.1 用结点电压法计算图2.11中的结点电压UA0为 （ ） （1）2V （2）1V （3）4V
2.6.1 用叠加定理计算图2.12中的电流I为（
（1）20A （2）-10A （3）10A 1Ω
）
1Ω
I
图2.12
+ 10V –
10A
+ –
10V
2.6.2 叠加定理用于计算（
+ E R5
I3 R2 R1 b
R3 c R4 I4
I3
解： R R5 + R2 //( R3 + R1 // R4 ) 3
3 I3 2 0.64 A 6.4 + 3
I 2A
6.4Ω
6 I 4 -0.64 -0.43 A 6+3
2.3.5
I1 1A
R2 R1 20 10Ω
U1 + I3
-
U2 +
I2 2A
解：由KCL, 有： I 3 I 2 - I1 2 - 1 1A
则：U1 I 3 R1 1 20 20V
(吸收） （发出）
由KVL, 有：U 2 U1 + I 2 R2 20 + 2 10 40V 理想电流源 P1 U1 I1 20 1 20W 功率分别为： P2 U 2 I 2 40 2 80W
a
3Ω 2Ω b 3Ω 6Ω
+ Uab － 36V － 图2.06
2.1.7 有一220V/1000W的电炉，今欲接在380V的电 源上使用，可串联的变阻器是（ ） （1）100Ω/3A （2） 50Ω/5A （3） 30Ω/10A
2.3.1 在图2.07中，发出功率的电源是（
）
（1）电压源 （2）电流源 （3）电压源和电流源 3Ω
2 3 2
W (吸收） 电阻消耗的 PR1 I R1 1 20 20 2 功率分别为： PR 2 I 2 R2 22 10 40W (吸收）
2.3.7 计算电流I3
1 + 1V – 1
1 I3
1
2A
1 + 1V –
1 1 I3 1
– 2V +
3 1 I3 0 .6 A 2 .5 2
1.7.1 在图1.07中，B点的电位VB为（
）
（1）-1V
A
（2）1V
75k B
（3）4V
50k C +5V
－5V
1.5.10 在图1.11中，已知I1=3mA，I2=1mA。试确 定电路元器件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明 它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。 3mA 10kΩ 20kΩ 1mA + 30V I3 + 3 U3 I3=－2mA U3=80－20×1=60V 80V 元件3是电源 电源发出功率： 80×1+60×2=200mW 负载取用功率： 30×3+10×32+20×12=200mW
理想电流源功率为：
PI S -U I S I S -( I S R1 + U ) I S -(4 4 + 12.8) 4 -115 .2W （发出）
2.6.3 (1)当开关合在a时，求电流I1，I2，I3；（2） 当开关合在b点，利用（1）的结果，用叠加定理计 算电流I1，I2，I3。 解（1） I
）
（1）线性电路中的电压、电流和功率 （2）线性电路中的电压和电流 （3）非线性电路中的电压和电流
2.7.1 将图2.13所示电路化为电流源模型，其电流Is 和电阻R（ ） （1） 1A ， 2Ω （2） 1A ， 1Ω （3） 2A ， 1Ω a 1 + 2V -
a 2
2A 1
1
图2.13
1.5.3 如将两只额定值为220V/100W的白炽灯串联 接在220V的电源上，每只灯消耗的功率为（ ）。 设灯电阻未变。 （1）100W （2）50W （3）25W 1.5.4 用一只额定值为110V/100W的白炽灯和一只 额定值为110V/40W的白炽灯串联接在220V的电源 上，当开关闭合时，（ ） （1）能正常工作 （2）100W的灯丝烧毁 （3）40W的灯丝烧毁
3.3.1 在在电路的暂态过程中，电路的时间常数τ 愈大，则电流和电压的增长或衰减就（ ） （1）愈快 （2）愈慢 （3）无影响 3.3.2电路的暂态过程从t=0大致经过（ 就可认为到达稳定状态了。 （1） τ （2）（3~5） τ （3）10 τ ）时间，
I1 + 130V 2Ω + I2 -
I3 120V 4Ω
（2）
I1=15-4=11A
2Ω + 20V -
I2=10+6=16A
I3=25+2=27A
－4A
=
+ -
15A + 130V 2Ω
25A 120V 4Ω
2A
10A
2Ω
2Ω
6A
2Ω + 20V -
4Ω
+
2.6.4
+ E R2 I b
a R3
解: (1) 开关S断开时，
2.7.6
a I5 + E1
R5 b + E3
(2) 开关S闭合时，
开路电压Uab0为：
U ab 0 U ac 0 - U bd 0
I 5 0, U5 I 5 R5 0
-
E2
+
c S
R4
-
R1
R2 d
R3
E3 E1 E 2 15 13 4 + + R3 R1 R2 1 - 1 12V 1 1 1 1 1 1 1 1 1 + + + + R1 R2 R3 R4 1 1 1 1
1.5.5 在图1.02中，电阻R为（
（1）0Ω （2）5 Ω （3）-5 Ω
-4A
R － 10V +
）
+
10V
－
1.5.6 在图1.03中，电压电流的关系式为（
）
（1）U=E－RI （2） U=E+RI （3） U= － E+RI
I R
－ E
+
－
U
+
1.5.7 在图1.04中，三个电阻共消耗的功率为（
0
-
RL 24Ω
U ab0 16 IL 0.5 A R0 + RL 8 + 24
8Ω b
第三章
3.1.1 在直流稳态时，电感元件上（ ） （1）有电流，有电压 （2）有电流，无电压 （3） 无电流，有电压
3.1.2 在直流稳态时，电容元件上（
）
（1）有电流，有电压 （2）有电压，无电流 （3） 无电压，有电流
2 2V 2 2 + 8V – (d)
+
–
2V
2 I
2.5.4
R1 4Ω UIS + R2 4Ω IS 4A +US -16V R4 4Ω
解：求U时，电路可简化为：
R3 8Ω + RL U 8Ω
R2 4Ω IS 4A R4 4Ω +US -16V+ U RL 8Ω
-
-
-
US 16 + IS +4 R4 4 12.8V 则： U 1 1 1 1 1 1 + + + + R4 R2 R L 4 4 8
VC VB - 2 1 12 - 2 10V
VD VB - 3 12 - 3 9V
1.7.5
-12V 3kΩ 3.9kΩ S
I
20kΩ
+12V
解: (1)当开关S断开时
12 + 12 I 0.892 mA 3 + 3.9 + 20
(2)当开关S闭合时
12 I 0.502m A 3.9 + 20
I 4 2A
解之，得： I 2 -3A,
1.7.3
C 2Ω 1A 2Ω + 6V B 3Ω + 3V
-
D(开路）
I2
I3=0
3A 10Ω A + 12V -
解：因D处开路， 故 I3=0.
-
I1
由KCL,得：I1 1A I1 3 + I 2
I 2 I1 - 3 -2A
VA 12 - 10I1 12 - 10 1 2V VB VA + 6 - 2 I 2 2 + 6 - 2 (-2) 12V
1
I3
+ 130V 2Ω
+ I2 -
I1
I3
120V 4Ω
2Ω a b +
+ 130V 2Ω
+ I2 -
120V 4Ω
+
2Ω
－
20V -
130 120 + 2 100 U 2 V 1 1 1 + + 2 2 4
I1=(130-100)/2=15A
I2=(120-100)/2=10A
I3=100/4=25A
2.1.5 在图2.05所示的电阻R1和R2并联的电路中，支 路电流I2等于（ ）
R2 (1) I R1 + R2
I
I1
R1 (2) I R1 + R2
I2
R1 + R2 (3) I R1
R1
R2
图2.05
2.1.6 在图2.06所示电路中，当ab间因故障断开时， 用电压表测得Uab为（ ） （1）0V （2）9V （3）36V 1Ω 3Ω
b
图2.14
b
2.7.2 将图2.14所示电路化为电压源模型，其电压U 和电阻R（ ） （1） 2V ， 1Ω （2） 1V ， 2Ω （3） 2V ， 2Ω
2.1.10 E=6V，R1=6Ω，R2=3 Ω，R3=4 Ω，R4=3 Ω， R5=1 Ω。计算I3和I4 I a R
1
R2 a R3 c + E R5 b R4 I4
3.2.1 在图3.01中，开关S闭合前电路已处于稳态， 试问闭合开关S的瞬间，uL(0+)为（ ）
（1）0V （2）100V （3）63.2V i t=0 S iL S 1A
100
图3.01
t =0 + uL L + － U -
R3
R1
i1 R2 L
i2
i3
C +u - C
3.2.4 在图3.04中，开关S闭合前电容元件和电感元 件均未储能，试问闭合开关S瞬间发生跃变的是 （ ） （1）i和i1 （2） i和i3 （3） i2和uC
）
（1）15W （2）9W （3）无法计算 3V 6V 3V + + + + 1A R2 1A R3 2A R1 Uab
图1.04 -
2A 10Ω 4A 5Ω 5A
I
3Ω 4Ω 图1.05
1.6.1 在图1.05所示的部分电路中，a,b两端的电压 Uab为（ ） （1）40V （2）-40V （3）-25V
2.3.9 试用电压源与电流源等效变换的方法 + 1 1 2V 3 2A 2A (b) 6 2 I 2 I 4A (c) 2 +
计算2电阻中的电流。 解: 1
2A 1 2
–
3 + 6V –
6 + 12V –
(a)
I
由图(d)可得
–
8-2 I A 1A 2+ 2+ 2
VA 12 - 20I -5.84V
VA 12 - 20I 1.96V
第二章
2.1.1 在图2.01所示电路中，当电阻R2增大时，则电 流I1（ ） （1）增大 （2）减小 （3）不变 R R
+ U –
I1
图2.01
R1
R2
IS
I1
图2.02
R1
R2
2.1.2 在图2.02所示电路中，当电阻R2增大时，则电 流I1（ ） （1）增大 （2）减小 （3）不变
R1 I
R1 R2 I b a R3 I
R4
R4
+ Uab 10V 解：由叠加原理，知： Uab Uab
电压源单独作用时，
U ab
E作用除去后，两电流源同时作用时：
Uab - Uab 10 - 3 7V Uab
E 1 R3 E 3V R1 + R2 + R3 + R4 4
+ -
I5
+ 18V 3Ω E
I1 -4A 4Ω I2 I3 1A
1.6.4
I4
解：由KCL,得： I1 + I 3 + I 5 0
I 5 -( I1 + I 3 ) -(-4 + 1) 3A
又由KVL, 由KCL,
E 3 I 4 - 4 I 2 (1) I 2 + I 3 + I 4 0 (2)
+ 10V – 1A
图2.07
20Ω
– 12V +
图2.08
2A
+ US –
2.3.2 在图2.08中，理想电流源两端电压US是（
（1）0V （2）-18V （3）-6V
）
2.3.3 在图2.09中，电压源发出的功率是（ （1）30W （2）6W （3）12W 2 + -6V –
）
+6V
2Ω
图2.09
解: (1) 求开路电压Uab0
a + U 32V R1 16Ω R2 16Ω I 2A + Uab0
-
-
-
b R3 8Ω
显然，Uabo = U – I R3=32–2 8 = 16V a (2) 求等效电源的内阻 R0 IL R0=R3=8Ω Uab0 + (3) 画出等效电路求电流IL
16V Rab
1 1 等效内阻 R0为：R0 ( R1 // R2 ) + ( R3 // R4 ) + 1 2 2
U ab0 12 1.09 A 由戴维宁定理，得： I 5 R0 + R5 1 + 10
2.7.10（1）
+ U 32V R1 16Ω R2 16Ω I 2A IL
a RL 24Ω b R3 8Ω
2A
2 1
图2.11
－2V
A + UA0
－
2.5.1 用结点电压法计算图2.11中的结点电压UA0为 （ ） （1）2V （2）1V （3）4V
2.6.1 用叠加定理计算图2.12中的电流I为（
（1）20A （2）-10A （3）10A 1Ω
）
1Ω
I
图2.12
+ 10V –
10A
+ –
10V
2.6.2 叠加定理用于计算（
+ E R5
I3 R2 R1 b
R3 c R4 I4
I3
解： R R5 + R2 //( R3 + R1 // R4 ) 3
3 I3 2 0.64 A 6.4 + 3
I 2A
6.4Ω
6 I 4 -0.64 -0.43 A 6+3
2.3.5
I1 1A
R2 R1 20 10Ω
U1 + I3
-
U2 +
I2 2A
解：由KCL, 有： I 3 I 2 - I1 2 - 1 1A
则：U1 I 3 R1 1 20 20V
(吸收） （发出）
由KVL, 有：U 2 U1 + I 2 R2 20 + 2 10 40V 理想电流源 P1 U1 I1 20 1 20W 功率分别为： P2 U 2 I 2 40 2 80W