第1章 电路的基本概念和基本分析方法-习题解答
电路理论课后答案,带步骤
又 --------------------------------------------------------------(3)
联立(2)(3)得 V
所以:N网络的戴维南等效电路如图b所示:
图2-14(b)
则由KVL有: A。
对节点1,由KCL有: ,
A。
V
题图1-5
1-6求题图1-6所示电路中的电流i。
解:由题意设各支路中的电流如图所示,并标识节点A。
对节点A由KCL有: 。
对网孔I由KVL有: 。
对右边回路由KVL有:
,
得: A
题图1-6
1-7求题图1-7所示电路中的电流I和受控源发出的功率P。
解:对回路由KVL, ,
(2)设5A电流源上的电压为U,方向如图3-5(b)所示。
(3)该电路有三个网孔,网孔电流分别设为 、 , ,
参考方向如图3-5(b)所示。
(4)列写网孔方程:
辅助方程为:
联立求解得: A, A
所以: A
V
3-6电路如题图3-6所示,试用节点分析法求 。
题图3-6
解:(1)该电路有4个节点,以节点4为参考点,节点电压分别设为: 、 、 ,如图3-6所示。
则:有 ,解得:
又 ,代入 ,可求得: A
2-18在题图2-18(a)所示电路中, 。在图(b)电路中, ,试用互易定理求电阻R1。
(a)(b)
题图2-18
解:由互易定理形式二知:
,即: 。
由图(a)知: ,
由图(b)知:
,得: 。
2-19题图2-19所示为一互易网络,已知图(b)中5 电阻吸收的功率为125W,求IS2。
第一章电路的基本概念和基本定律习题及答案
第一章电路的基本概念和基本定律1.1 在题1.1图中,各元件电压为 U 1=-5V ,U 2=2V ,U 3=U 4=-3V ,指出哪些元件是电源,哪些元件是负载?解:元件上电压和电流为关联参考方向时,P=UI ;电压和电流为非关联参考方向时,P=UI 。
P>0时元件吸收功率是负载,P<0时,元件释放功率,是电源。
本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向,元件3上电压和电流为关联参考方向,因此P 1=-U 1×3= -(-5)×3=15W ; P 2=-U 2×3=-2×3=-6W ; P 3=U 3×(-1)=-3×(-1)=3W ; P 4=-U 4×(-4)=-(-3)×(-4)=-12W 。
元件2、4是电源,元件1、3是负载。
1.2 在题1.2图所示的RLC 串联电路中,已知)V 33t t Ce e (u ---= 求i 、u R 和u L 。
解:电容上电压、电流为非关联参考方向,故电阻、电感上电压、电流为关联参考方向 1.3 在题1.3图中,已知I=2A ,求U ab 和P ab 。
解:U ab =IR+2-4=2×4+2-4=6V ,+U 4-题1.1图+u L-1/题1.2图电流I 与U ab 为关联参考方向,因此P ab =U ab I=6×2=12W1.4 在题1.4图中,已知 I S =2A ,U S =4V ,求流过恒压源的电流I 、恒流源上的电压U 及它们的功率,验证电路的功率平衡。
解:I=I S =2A ,U=IR+U S =2×1+4=6V P I =I 2R=22×1=4W ,U S 与I 为关联参考方向,电压源功率:P U =IU S =2×4=8W ,U 与I 为非关联参考方向,电流源功率:P I =-I S U=-2×6=-12W ,验算:P U +P I +P R =8-12+4=0 1.5 求题1.5图中的R 和U ab 、U ac 。
电路基础第1章习题解答.docx
第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答1-1 题 1-1 图所示电路,求各段电路的电压U ab 及各元件的功率,并说明元件是消耗功率还是对外提供功率2Ab 1Ab a-8Aba- a+6V+-8V-+-10V -(a)(b)(c)-2Aba-1Aa-2Aa+ -b-+ b--6V+-8V 16V (d)(e)(f)题 1-1 图解 根据功率计算公式及题给条件,得( a ) U =6V, P =6×2= 12W消耗功率ab( b ) U ab =-8V , P =1×(-8)=-8W 提供功率( c ) U ab =-10V, P =-(-8) (-10)=-80W提供功率( d ) U =-8V, P =-(-2)(-8)=-16W提供功率ab( e ) ab =-(-6)=6V,=-(-1)(-6)=-6W提供功率UP( f ) U ab =-16V, P =(-2)16=-32W提供功率1-2 在题 1-2 图所示各元件中, 已知:元件 A 吸收 66W 功率,元件 B 发出 25W 功率; 元件 C 吸收负 68W 功率,求 i 、 u 和 i 。
ABCi A-5Ai CA--B++C-+u B-4V6V题 1-2 图解 根据题意,对元件A ,有A=6 A =66,i A==11APi对元件 B ,有B=-5 B =-25,B==5VP uu对元件 C ,有P C =-4 i C =-68, i C ==17A1-3 题 1-3 图所示电路中, 5 个元件代表电源或负载。
通过实验测量得知: I 1=-2A ,I 2=3A , I 3=5A , U =70V ,U =-45V , U =30V , U =-40V , U =-15V 。
1 2 3 45(1)试指出各电流的实际方向和各电压的实际极性 (2)判断那些元件是电源;那些元件是负载(3)计算各元件的功率,验证功率平衡U 4U 5I 1+-4+-I3-+5+-I 2++++-+U1 1U 33U2 2----+ -题1-3 图解( 1)图中虚线箭头为各支路电流的实际方向。
电工技术第一章电路分析基础
上篇: 电工技术第一章: 电路分析基础1.1: 电路的基本概念、定律、分析方法 1.1.1:基本要求(1) 正确理解电压、电流正方向的意义。
(2) 在正确理解电位意义的基础上,求解电路各点电位。
(3) 加强电压源的概念,建立电流源的概念。
(4) 了解电路有载工作、开路与短路的状态,强化额定值概念。
(5) 熟悉电路基本定律并能正确应用之。
(6) 学会分析、计算电路的基本方法 1.1.2: 基本内容 1.1.2.1基本概念1 电压、电流的正方向 在分析计算电路之前,首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向(这些假设的方向,又名参考方向),如图1-1-1所示。
3R I图1-1-1根据这些正方向,应用电路的定理、定律列写方程(方程组),求解后若为正值..,说明假设的方向与实际的方向相同;求解后若为负值..,说明假设的方向与实际方向相反。
对于电路中的某个(些)已知的方向,有两种可能,其一是实际的方向,其二也是正方向,这要看题目本身的说明。
2电路中的电位计算求解电路某点的电位,必须首先确定参考点,令该点电位为零,记为“⊥”, 电路其余各点与之比较,高者为正(电位),低者为负(电位),如图1-1-2所示:U图 1-1-2设C 为参考点,则:c 点的电位: V C =0(V) a 点的电位: V a = +6 (V) b 点的电位: V b =-9 (V)ab 两点间的电压:U ab = V a - V b = (+6)-(-9) =15(V)注·电位具有单值性(参考点一旦设定,某点的电位是唯一的)。
·电位具有相对性(参考点选择不同,某点的电位也不同)。
·任意两点间的电位差叫电压,例如U ab = V a - V b ,显然电压具有单值性和绝对性(与参考点选择无关) 1.1.2.2基本定律 1 欧姆定律(1)一段无源支路(元件)的欧姆定律。
在图1-1-3中,U ab = R ·I (取关联正方向)。
电路分析基础(第四版)课后答案第1章
目录 Contents
• 电路分析的基本概念 • 电路分析的基本定律 • 电路分析的基本方法 • 电路分析的应用
01
电路分析的基本概念
电路的定义和组成
总结词
电路是由若干个元件按照一定的方式连接起来,用于实现电能或信号传输的闭 合部分组成。电源是提供电能的设备,负载是消 耗电能的设备,中间环节则包括导线和开关等用于连接电源和负载的元件。
详细描述
电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量,电压是指电场力将单位正电荷从一点移动到另一点所做的功,功 率是指单位时间内完成的电功或电能消耗,能量则是指电荷在电场中由于电场力作用而具有的势能。这些物理量 在电路分析中具有重要的作用。
02
电路分析的基本定律
欧姆定律
总结词
欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一,它描述了电路中 电压、电流和电阻之间的关系。
电路元件的分类
总结词
电路元件可以分为线性元件和非线性元件两大类。
详细描述
线性元件的电压和电流关系可以用线性方程表示,而非线性元件的电压和电流关 系则不能用线性方程表示。常见的线性元件包括电阻、电容和电感,而非线性元 件有二极管、晶体管等。
电路的基本物理量
总结词
电路的基本物理量包括电流、电压、功率和能量等。
详细描述
网孔电流法是以网孔电流为未知量,根据基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程,求解各网 孔电流的方法。该方法适用于具有多个网孔的电路,特别是网孔较多的复杂电路。
04
电路分析的应用
电阻电路的分析
总结词
电阻电路是最基本的电路类型,其分析方法 主要包括欧姆定律、基尔霍夫定律等。
详细描述
电路分析基础(四版)课后答案
第1章 电路基本概念
1.1 图示一段电路N, 电流、 电压参考方向如图 所示。
(1) 当t=t1时, i(t1)=1 A, u(t1)=3 V, 求t=t1时N吸收的功 率PN(t1)
(2) 当t=t2时, i(t2)=-2 A, u(t2)=4 V, 求t=t2时N产生的 功率PN(t2)。
对节点b, 对节点c,
I1=6+12=18 A -I1+I2+15=0 I2=I1-15=3 A I + IR-15=0
15
第1章 电路基本概念
IR=15-I=15-1=14 A 由KVL, 对回路bcdb
故得
15×1+Ucd-12I2=0
Ucd=12×3-15=21 V
16
第1章 电路基本概念 应用欧姆定律,
元件或二端电路, 已知I1=3 A, I2=-2 A, I3=1 A, 电位 Va=8 V, Vb=6 V, Vc=-3 V, Vd=-9 V。
(1) 欲验证I1、 I2电流数值是否正确, 直流电流表应如何接 入电路?并标明电流表极性。
(2) 求电压Uac、 Udb。要测量这两个电压, 应如何连接电 压表?并标明电压表极性。
1
第1章 电路基本概念 解 (1) 因u(t)和i(t)参考方向关联, 所以N在t1时刻 PN(t1)=u(t1)i(t1)=3×1=3 W (2) N在t PN(t2)=-u(t2)i(t2)=-4×(-2)=8 W
2
第1章 电路基本概念
题1.1图
3
第1章 电路基本概念 1.2 在题1.2图所示的直流电路中, 各矩形框图泛指二端
示。 由KCL推广形式可知I1=0;由KVL对回路A列方程, 有 6I-5-5+4I=0
《电路与电子技术基础》答案
《电路与电子技术基础》作业答案第1章电路分析的基本概念---作业题1-1题1-3题1-6第2章电路分析定理和基本方法---作业一、第3章时域电路分析---作业第4章正弦稳态电路分析---作业第5章互感与理想变压器---作业第6章半导体器件---作业1、6.5(a)D1导通,U AB= -0.7V(b) D2导通,U AB= -5.3V2、6.9 D Z1导通,U o=0.7V3、6.12 U BE>0,I B>0;U CE>04、6.13 电流放大作用,i C=βi B,i E= i B+i C=i B(β+1)=( i C/β)*( β+1)5、6.16 (1)在截止区(2)U ce= 3.5V 工作在放大区(3)U ce= -1.5V 工作在反偏状态,在饱和区第7章半导体三极管放大电路---作业书上习题:1、7.22、7.3 (1) R B =565 K Ω ,R C =3 K Ω(2) A u == -120 ,U o =0.3V3、7.4 Q 点:Ω≈≈≈k r m A I A μ I be CQ BQ 3.176.122Ω==-≈Ω≈-≈≈k R R A k R A V U c o usi uCEQ 5933.13082.6 空载时:471153.25-≈-≈≈Ω=usuCEQ L A A V U k R 时:Ω==Ω≈k R R k R c o i 53.1第8章集成运算放大电路---作业1、 书上习题8.3 u O = u O1-0.6= -(R f /R 1)u i -0.6 V2、 书上习题8.5 u O =-1VI L =-100μAI O =110μA3补充:)()(200112t u t t u u O i O +-=-4补充:o f f I R R R R I ∙∙++≈414o f f f I R R R R R R I V ∙∙∙++≈=41411电流串联负反馈电路5补充:电压串联负反馈电路6补充:o f f I R R R I ∙∙+≈55 电流并联负反馈电路第9章波形发生电路---作业1 改错:2、3、书上习题9.2习题图9.2(a)习题图9.2(b)第10章直流稳压电源---作业书上习题1、 10.8 (1)U o =ZD U =10V I o =10 mAI =14 mAZ D I =4 mA(2)I = I o =16 mAU o =10VD 没反向工作, Z D I =0 mA2、 10.123、补充:A 5.4)1( 'O 12L 'O 12C =⋅+≈⋅≈I R R I I R R I。
电工技术第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答
电路的基本概念和基本定律
习题解答
1-1 在图 1-39 所示的电路中,若 I1=4A,I2=5A,请计算 I3、U2 的值;若 I1=4A, I2=3A,请计算 I3、U2、U1 的值,判断哪些元件是电源?哪些是负载?并验证功率是 否平衡。 解:对节点 a 应用 KCL 得 I1+ I3= I2 即 4+ I3=5, 所以 I3=1A
在右边的回路中,应用 KVL 得 6 I2+20 I3= U2,所以 U2=50V 同理,若 I1=4A,I2=3A,利用 KCL 和 KVL 得 I3= -1A,U2= -2V 在左边的回路中,应用 KVL 得 20 I1+6 I2= U1,所以 U1=98V。 U1,U2 都是电源。 电源发出的功率:P 发= U1 I1+ U2 I3=98 4+2=394W 负载吸收的功率:P 吸=20 I 1 +6 I 2 2 +20 I 3 =394W 二者相等,整个电路功率平衡。 1-2 有一直流电压源,其额定功率 PN=200W,额定电压 UN=50V,内阻 Ro=0.5Ω, 负载电阻 RL 可以调节,其电路如图 1-40 所示。试求:⑴额定工作状态下的电流及负 载电阻 RL 的大小;⑵开路状态下的电源端电压;⑶电源短路状态下的电流。 解:⑴ I N
1-3 一只 110V、8W 的指示灯,现在要接在 220V 的电源上,问要串多大阻值的
8
电阻?该电阻的瓦数为多大? 解:若串联一个电阻 R 后,指示灯仍工作在额定状态,电阻 R 应分去 110V 的电 压,所以阻值 R
110 2 1512.5 8
110 2 该电阻的瓦数 PR 8W R
(b)
1-7 某照明电路中已知电源的电动势 E=220V,内阻 R=0.2Ω,线路电阻 Rl=0.3× 2Ω,负载为一只额定值为 220V、100W 的白炽灯,试求: ⑴电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流; ⑵若将电灯两端再并联接上一只额定值为 220V、2kW 的电阻炉时,求此时的电 源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流; ⑶负载总功率 P。当负载增大时,总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源 端及负载端的电压如何变化? 解:⑴白炽灯电阻 电路中的电流 电源端电压 电灯的实际工作电压 电灯的实际功率 ⑵电阻炉的阻值 电路中的电流 电源端电压 电灯的实际工作电压 电灯的实际功率
01 第1章 电路的基本概念和基本定律 学习指导及习题解答
表示。电力中任意两
=
—
Va
。
(5)习惯上规定,电压的真实方向是由高电位点指向低电位点。即电压降的方向。 在 电路分析中,电压的真实发现法为未知。为了分析计算的方便,像电流一样,先任意 假定参考方向,在电路图中标出。标示的方法可以“+”号表示高电位点, “—”号表示低 电位点,或用箭头符号表示,箭矢方向是由高电位点指向低电位点。在表达式用双下标表 示时,如
U ab
= dw
dq
, 式中 w 就是电场力推动正电荷 q 从 a 点到 b 点所做的功。 电压的单位
是伏特(V) 。u 表示任意的电压。对于支流电压一般用 U 表示,也可以用 u 表示。 (3)如果电场力做功为正值,单位正电荷失去能量, 做负功为负值,单位正电荷获得能量,
U ab U ab
称为电压降;如果电场力
i 0
理解和应用这一定律时,应明确和注意以下几点:
(1) 所谓通过节点支路电流的代数和等于零,就是任意假定各支路电流的参考方 向后,每一电流都是一代数量,在列节点 KCL 方程时,可以规定从支路流入节点的电 流为正,流出节点的电流为负(也可以作相反的规定) ,于是,流入节点的电流必然等 于流出节点的电流,即通过节点各支路电流的代数和等于零。这是电荷守恒原理必然 的结果。否则,就意味着节点是有电荷堆积或消失,那就违背电荷守恒的原理了。 (2) 基尔霍夫电流定律与电路中各元件的性质无关。这是因为 KCL 是电荷守恒原 理,也就是电流连续性原理的结果,故与元件性质无关。 (3) 基尔霍夫电流定律仅适用于集总电路分析的一个基本定律。 (4) 基尔霍夫电流定律,不仅使用于电路中任何一个节点,而且也可以推广应用 于包围部分电路的任何一个假想的封闭面,该封闭面称为广义节点。故 KCL 的推广应用 是:任一瞬间通过集总电路的广义节点,即封闭面电流的代数和等于零。 3. 基尔霍夫电压定律(KVL) 基尔霍夫电压定律用来确定电路中任一个闭和回路各支路电压之间的关系。该定律 指出:对于任何一个集总电路的任一闭和回路,在任一瞬间沿该闭和回路所有支路电压 的代数和等于零。其一般数学表达式,即回路的 KVL 方程为
第1章 电路的基本概念与定律-习题参考解答[8页]
第1章 电路的基本概念和定律习题参考解答1-1 由4个元件构成的电路如图1-32所示。
已知元件1是电源,产生功率600W ;元件2、3和4是消耗电能的负载,元件3和4的功率分别为400W 和150W ,电流I =2A 。
(1)求元件2的功率;(2)求各元件上的电压,并标出电压的真实极性;(3)用电源符号和电阻符号画出电路模型,并求出各电阻值。
R 3图1-32习题1-1图 解题1-1图(a ) 解题1-1图(b )解:(1)求元件2的功率13412342134600W,400W,150W60040015050WP P P P P P P P P P P =-==+++=⇒=---=--=(2)求各元件上的电压①元件1产生功率,设其电压极性为上正下负, 此时电压和电流为非关联方向,所以1111600300V 2P P U I U I -=-⇒=-=-= 电压值为正,故所设极性即为真实极性;②元件2消耗功率,设其电压极性为左正右负,此时电压和电流为关联方向,所以22225025V 2P P U I U I =⇒===,电压值为正,故所设极性即为真实极性; ③元件3消耗功率,设其电压极性为上正下负,此时电压和电流为关联方向,所以3333400200V 2P P U I U I =⇒===,电压值为正,故所设极性即为真实极性; ④元件4消耗功率,设其电压极性为右正左负,此时电压和电流为关联方向,所以444415075V 2P P U I U I =⇒===,电压值为正,故所设极性即为真实极性; 电压的真实极性见解题1-1图(a )所示。
(3)画电路模型元件2,元件3,元件4为电阻,且电压和电流方向为关联方向,所以有:32424252007512.510037.5222U U U R R R I I I ===Ω===Ω===Ω3,, 元件1为电源,电路模型见解题1-1图(b )所示。
1-2 在图1-33所示电路中,已知U S1=30V ,U S2=6V ,U S3=12V ,R 1=2.5Ω,R 2=2Ω,R 3=0.5Ω,R 4=7Ω,电流参考方向如图中所标,以n 点为参考点,求各点电位和电压U AB 、U BC 、U DA 。
电工学少学时1-4章课后习题答案
电工学少学时1-4章课后习题答案第一章电路的基本概念与基本定律11 电路和电路模型1、(1)实际电路是由各种电气器件按照一定的方式连接而成的,用于实现电能的传输、分配和转换,以及信号的传递、处理和控制等功能。
(2)电路模型是对实际电路的理想化和简化,它由理想电路元件组成,如电阻、电感、电容、电源等,用特定的符号表示,以便于对电路进行分析和计算。
2、常见的理想电路元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、电压源和电流源。
电阻元件表示消耗电能并将电能转化为热能的元件;电感元件表示储存磁场能量的元件;电容元件表示储存电场能量的元件;电压源提供恒定的电压;电流源提供恒定的电流。
12 电流和电压的参考方向1、电流的参考方向是人为假定的电流流动的方向,若实际电流方向与参考方向相同,电流为正值;若实际电流方向与参考方向相反,电流为负值。
2、电压的参考方向也是人为假定的,通常从高电位指向低电位。
当实际电压方向与参考方向相同时,电压为正值;反之,电压为负值。
13 电功率和电能1、电功率是电路中单位时间内消耗或产生的电能,P = UI。
当 P> 0 时,元件吸收功率;当 P < 0 时,元件发出功率。
2、电能是电功率在一段时间内的积累,W = Pt。
电能的单位通常是焦耳(J)。
14 电路元件1、电阻元件的伏安特性是一条通过原点的直线,其电阻值是常数。
2、电感元件的电压与电流的关系为:$u = L\frac{di}{dt}$。
3、电容元件的电流与电压的关系为:$i = C\frac{du}{dt}$。
15 电源元件1、理想电压源的端电压恒定不变,与通过它的电流无关。
2、理想电流源的输出电流恒定不变,其两端电压由外电路决定。
16 基尔霍夫定律1、基尔霍夫电流定律(KCL):在任一时刻,流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。
2、基尔霍夫电压定律(KVL):在任一时刻,沿任一闭合回路,各段电压的代数和恒等于零。
第二章电路的分析方法21 电阻串并联连接的等效变换1、电阻串联时,等效电阻等于各个电阻之和,即$R_{eq} = R_1 + R_2 +\cdots + R_n$。
第1章 电路的基本分析方法 ---习题解答参考
1.5.3 如图1.8.20 所示,试用叠加原理求电流I1、I2、I3 及36Ω 电阻消耗的电功率P。 解:(1)先计算90V电压源单 独作用时的电流和电压,电路如图 (a)所示。
90 90 I1 6(A) 12 36 15 6 12 36
36 6 I2 4.5(A) 12 36
1.5.1 如图1.8.18 所示,已知US = 6V, IS = 0.3A, R1 = 60Ω, R2 = 40Ω, R3 = 30Ω,R4 = 20Ω。用叠加 原理计算R2中的电流I2。
解: 电压源单独作用
Байду номын сангаас
电流源单独作用
US 6 I2 0.1A R2 R4 40 20
R4 20 IS I2 0.3 0.1A R2 R4 40 20
1.2.4 如图1.8.4所示,已知US=24V,IS=1A,试用电源等效变换法 求电流I。
图1.8.4 习题1.2.4的图
解:步骤略。 I=1.5A
1.2.5 试用电压源与电流源的等效互换法求图1.8.5中的电压UAB。
图1.8.5 习题1.2.5的图
解:
U AB
2 8 6V 12 V 26
U2 R1I 10 21.2 212(V)
(3)负载功率
P U2 I 212 21.2 4490(W)=4.49(kW)
R2并联后,电路总电阻
(1)电路中电流
R1 R2 10 6.67 R R0 2Rl 0.2 2 0.1 4.4 R1 R2 10 6.67
1.8 习 题
1.2.1 如图1.8.1 所示,电流和电压均标注参考方向,五个元件 代表电源或负载。通过实验测量已知: I1 = −4 A, I 2 = 6 A , I 3 =10 A, U 1 =140 V , U 2 = −90 V, U 3= 60 V,U 4 = −80V , U5= 30 V。 试求:(1)判断哪些元件是电源?哪些是负载? (2)计算各元件的功率,并验证电源发出的功率和负 载取用的功率是否平衡? 解: (1)元件1,2 为电源; 3,4,5 为负载。
电路分析基础(第二版)习题答案详第1章
第1章 电路的基本概念和定律习题答案1-1 电路如图1-64所示,已知R 1=3Ω,R 2=6Ω,U =6V 。
求: (1)总电流强度I ;(2)电阻R 1上的电流I 1和R 2上的电流I 2。
解:总电阻:Ω26+36×3+2121==R R R R R=总电流:A 326==R U I=A 236+36+2121=⨯I=R R R =I A 136+33+2112=⨯I=R R R =I1-2 电路如图1-65所示,已知U S =100V ,R 1=2kΩ,R 2=8kΩ,在下列三种情况下,分别求电阻R 2两端的电压及R 2、R 3中通过的电流:(1)R 3=8kΩ; (2)R 3=∞(开路); (3)R 3=0(短路)。
解:(1)当R 3=8kΩ时,总电阻:k Ω68888232321=+⨯+=++=R R R R R RmA 350k Ω6V 100S ==R U I=mA 3253508+88+3232=⨯I=R R R =I mA 3253508+88+3223=⨯I=R R R =IV 32003258222=⨯=R =I U (2)当R 3=∞(开路)时:I 3 = 0A mA108+2100+21S 2==R R U =I图1-64 习题1-1图图1-65 习题1-2图V 80108222=⨯=R =I U(3)当R 3=0(短路)时:I 2 = 0A ,U 2 = 0V ;mA 50k Ω2V1001S 3==R U =I1-3 图1-66所示的各元件均为负载(消耗电能),其电压、电流的参考方向如图中所示。
已知各元件端电压的绝对值为5V ,通过的电流绝对值为4A 。
(1)若电压参考方向与真实方向相同,判断电流的正负; (2)若电流的参考方向与真实方向相同,判断电压的正负。
(a) (b) (c) (d)图1-66 习题1-3图解:(1)若电压参考方向与真实方向相同时: 图(a ):电压与电流参考方向关联,电流为正I =4A ; 图(b ):电压与电流参考方向非关联,电流为负I =-4A ; 图(c ):电压与电流参考方向关联,电流为正I =4A ; 图(d ):电压与电流参考方向非关联,电流为负I =-4A 。
电工电子技术习题与答案
第 1章电路的基本概念和基本分析方法1.1求图1.38所示各电路中的电压。
答案:(a) U=6V;(b)U=8V;(C)U=-8V1.2求图1.39所示各电路中的电流。
答案: (a)I=3A;(b)I=-2.5A(c)I=-2A1.3如图1.40所示,当取 c 点为参考点时(V c0 ), V a15V , V b8V , V d5V 。
求:( 1)U ad,U db?;(2)若改取 b 为参考点,V a、V c、V d各变为多少伏?此时U ad、 U db又是多少伏?答案:(1)C点为参考点时:Uad=20V,Udb=-13V;(2)b点为参考点时:Va=7V,Vc=-8V,Vd=-13V,Uad=20V,Udb=-13V1.4如图1.41所示,试比较a、 c 两点电位的高低。
(1) b、 c 两点用导线连接;(2) b、 d 两点接地;答案: (1) a点比c点电位高5V;(2) a 点比 c 点电位低 3V;(3)无法确定1.5如图 1.42 所示,计算各元件的功率,并说明各元件是吸收还是发出功率。
答案:( a)P=15W,发出功率;( b) P=8W ,发出功率;( c) P=32W,吸收功率1.6如图1.43所示,计算各段电路的功率,并说明各段电路是吸收还是发出功率。
答案:(a) P=2W,吸收功率 ;(b)P=280W,吸收功率;(c)P=120W,发出功率;(d) P=80W,发出功率;1.7 有一个电阻为 20? 的电炉,接在 220V 的电源上,连续使用 4 小时后,问它消耗了几度电?W=9.68 度1.8有一2k?的电阻器,允许通过的最大电流为50mA ,求电阻器两端允许加的最大电压,此时消耗的功率为多少?答案: U=100V ; P=5W1.9如图1.44所示,已知R1消耗的功率40W,求R2两端的电压及消耗的功率。
答案: U2=30V ; P=60W1.10如图1.45所示,已知开关S 断开时,U ab10V ,开关S 闭合时,U ab9V ,求内阻 R S。
电工电子学学习指导练习题题解-第1章-电路的基本概念和基本定律
图1.8
分析如下:仍然是典型电阻串、并联套公式的题目,它是本课程非 常基本的内容,在以后各章节中都会用到。比如图1.8(b)的电路 中,四个电阻两两组成三个回路,都是并联。尽管并联分流公
1.2典型例题和典型错误
式是两个电阻的公式,但要灵活运用。
I= R//R
2R+R//R
×
2R 2R+2R
×
IS
= 2R//R//R
1.1.5简单电路的分析
1.1知识梳理
表1.2 简单电路的分析公式
1.1知识梳理
可以套用公式的电路称为简单电路,表1.2汇总了相关公式,以 及分析要点。
1.1.6利用元件VCR、KCL和KVL分析电路的原则:
1.求电路中某电压的方法: (1)无源元件的VCR,已知电流求电压;(2)用KVL求解,典型 的求开路电压、理想电流源的电压。 2.求电路中某电压的方法: (1)无源元件的VCR,已知电压求电流;(2)用KCL求解,典 型的求短路(导线)电流、理想电压源的电流等。 经验分享:选择回路写KVL时,应优先选择含有理想电压源、 避开理想电流源,且元件较少的回路,简单时写出的是一元一次方 程;选择结点写KCL时,应优先选择与理想电流源相连的、避开与 理想电压源相连且支路较少的结点。
1.1知识梳理
1.1.1参考方向
定义:人为规定电压、电流等代数量取正的方向,通常 用符号直观的表示在电路图上。 1.电流的符号表示(如图1.1)
2.电压的符号表示(如图1.2)
图1.1
图1.2 3.电动势的符号表示(图1.3)
有时也用参考方向表示,图1.3(a)是理想电压源电动 势的符号表示,但是理想电流源不用电动势,用端电压。
1.1.3 电路的基本元件
电工技术第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答
第一章 电路的基本概念和基本定律本章是学习电工技术的理论基础,介绍了电路的基本概念和基本定律:主要包括电压、电流的参考方向、电路元件、电路模型、基尔霍夫定律和欧姆定律、功率和电位的计算等。
主要内容: 1.电路的基本概念(1)电路:电流流通的路径,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成的系统。
(2)电路的组成:电源、中间环节、负载。
(3)电路的作用:①电能的传输及转换;②信号的传递及处理。
2.电路元件及电路模型(1)电路元件:分为独立电源和受控电源两类。
①无源元件:电阻、电感、电容元件。
②有源元件:分为独立电源和受控电源两类。
(2)电路模型:由理想电路元件所组成反映实际电路主要特性的电路。
它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。
采用电路模型来分析电路,不仅使计算过程大为简化,而且能更清晰地反映该电路的物理本质。
(3)电源模型的等效变换①电压源及电阻串联的电路在一定条件下可以转化为电流源及电阻并联的电路,两种电源之间的等效变换条件为:0R I U S S =或0R U I SS =②当两种电源互相变换之后,除电源本身之外的其它外电路,其电压和电流均保持及变换前完全相同,功率也保持不变。
3.电路的基本物理量、电流和电压的参考方向以及参考电位 (1)电路的基本物理量包括:电流、电压、电位以及电功率等。
(2)电流和电压的参考方向:为了进行电路分析和计算,引入参考方向的概念。
电流和电压的参考方向是人为任意规定的电流、电压的正方向。
当按参考方向来分析电路时,得出的电流、电压值可能为正,也可能为负。
正值表示所设电流、电压的参考方向及实际方向一致,负值则表示两者相反。
当一个元件或一段电路上的电流、电压参考方向一致时,称它们为关联参考方向。
一般来说,参考方向的假设完全可以是任意的。
但应注意:一个电路一旦假设了参考方向,在电路的整个分析过程中就不允许再作改动。
(3)参考电位:人为规定的电路种的零电位点。
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5
i(t ) u(t)
(a)
i/mA
3 2 1
0 12 (b)
u/V 30
0 12 -15
-30
3 t/s
(c)
3 t/s
题 1.6 图
【解】
i(t
)
3
1.5 103 t (A), 103t 9103(A),
0 t 2106 s
,
2 106 s t 3106 s
① U=25I
② U=25I
③ U=25I
④ U=I25
(13)某一有源二端线性网络如题 1.1(13)图 1 所示,它的戴维宁等效电压源如
图 2 所示,其中 US 值为( ② )。
① 6 V ② 4V
③ 2V
④ 3V
1Ω
1Ω
A
A R0
2A B
1Ω
US
B
图1
图2
题题1.11.(41.31)图图 6
建该电路,并验证计算结果。
2Ω
1Ω
I
10A 5Ω
4Ω
10V
题 1.13 图
【解】当 10V 电压源单独作用时 当 10A 电流源单独作用时
I
10 1 4
2A
I
1 1
4
10
2A
因此 I I I 4A 。
1.14 已知电路如题 1.14 图(a)(b)所示,从图(a)得知 Uab=10V,从图(b)得
① 2A
② 4A ③ -4A
④0
(6)把额定值为 100V,600W 的电热器接在 90V 的电源上,其功率为( ② )
① 420W
② 486W
③ 540W
④ 600W
(7)实验测得某有源二端线性网络的开路电压为 6V,短路电流为 3A。当外接
电阻为 4Ω 时,流过该电阻的电流 I 为( ① )。
① 1A
【解】(a) U ab 15V,U ba 15V
(b)
U bc
20 V,U cb
20 V, I
U ac 2
U ab U bc 2
100 20 2
40
A
(c) Uab 20 10 10 V
(d) Us 2 1A10 8V 1.6 电路如题 1.6 图(a)所示,电感 L=10mH,电流 i(t)的波形如题 1.6 图(b)所示, 试计算 t 0 时的电压 u(t),并绘出其波形图。
1106 A, 1106 A,
0 t 2s 2s t 4s
电流 i(t)的波形如图 1.7(c)所示。
(2) 当 t=1.5s 时, u(t) 0.75V , i(t) 1106 A ,电容是吸收功率,其值为
p u(t)i(t) 0.75106 7.5107 W 1.8 在题 1.8 图所示回路中,已知 ab 段产生的电功率为 500W,其它三段消耗的
外对内而言,都应是完全相等的。
【×】
(9)理想电压源与理想电流源相并联,对负载的作用来说,是相当于该理想电
压源的作用。
【√】
(10)理想电压源和理想电流源是可以等效变换的。
【×】
(11)在计算有源二端网络的等效电阻时,网络内电源的内阻可以不考虑。
【×】
(12)几个不等值的电阻串联,每个电阻中通过的电流也不相等。 【 × 】
①(a)、(b)是负载,(c)是电源; ②(b)、(c)是负载,(a)是电源;
③(a)、(b)是电源,(c)是负载; ④(a)、(b)、(c)都是负载。
2A +
2A
2A
110V 110V
-10V
(a)
+ (b)
题 1.1(2)图
+ (c)
(3)题 1.1(3)图所示电路中,已知 I1 5A, I2 6A ,则 I3 ( ③ )。
题 1.3 图 4
【解】所求的各个电流为 I1=IS3-IS2=1-2=-1A,I2=-IS1-I1=-3+1=-2A,I1=IS1-IS2=3-2=1A 1.4 分别应用戴维南定理将题 1.4 图所示各电路化为等效电压源。
+a
10V
-
3A
5Ω b
(a)
+
12V
-
2A
a
3Ω
+
12V
-b
(b)
题 1.4 图
I1 I2, I3 I4 0 1.10 在题 1.10 图所示电路中,已知 IS=8A,求 10A 电流源两端的电压 U=?
+ 10A U
-
6Ω
IS
+ 12V
-
题 1.10 图
【解】 首先求所示电路中的电流 I,由 KCL 可知, I IS 10 0 ,因此
7
I 10 IS 10 8 2 A 对 10A 电流源和 12V 电压源所组成的回路列写 KVL 方程可得U 12 6I 24 V 1.11 电路如题 1.11 图所示,分别求开关 S 断开和闭合时 A 点的电位 VA。
题题1.14..11(9图)图2
(9)在题 1.1(9)图所示电路中,US,IS 均为正值,其工作状态是( ① )。
① 电压源发出功率
② 电流源发出功率
③ 电压源和电流源都不发出功率 ④ 电压源和电流源都发出功率
(10)在题 1.1(10)所示电路中,电压 UAB 应为( ① )。
①1V
② 2V
③ 1V
第 1 章 电路的基本概念和基本分析方法 习题解答
【基本概念题】
1.1 单项选择题
(1)电阻是( ① )元件,电感是( ④ )元件,而电容是( ③ )的
元件,电感与电容都是( ② )的元件。
① 耗能
② 不耗能
③ 储存电场能量
④ 储存磁场能量
(2)在题 1.1(2)图所示电路中对各元件性质的描述,哪个是正确的?( ④ )
50W 2A
b 500W a
c Ucd d Uba Uef h Ugh g
e f 400W
50W
题 1.8 图
I1
A
I1
B
I3
I4
K
题 1.9 图
1.9 在题 1.9 图所示电路中,A、B 分别代表两个直流电路。(1)当开关 K 闭合时,
已知 I1=10A,I2=5A,求电流 I3 和 I4 的大小和方向。(2)当开关 K 打开时,定性
u(t)
L
di(t) dt
15 V, 0 t 2 106 s 30 V, 2 106 s t 3106
s
电压 u(t)的波形如图 1.6(c)所示。
1.7 如题 1.7 图(a)所示电路中,电容 C=2F,电压 u(t)的波形如题 1.7 图(b)所示。
(1)试求流过电容的电流 i(t)并绘出波形图;
C
q u
,所以,当极板上
q
0
时,C
0
。
【×】
(2)电感线圈在直流电路中相当于短路,其端电压为零,所以,其储能也为零。 【×】
3
(3)电容元件在直流电路中相当于开路,通过电流为零,所以,其储能也为零。
【×】
(4)选择不同的零电位点时,电路中各点的电位将发生变化,但电路中任意两
点间的电压却不会改变。
知 a、b 两点之间的短路电流 ISC=22mA,求有源二端网络 N 的戴维南等效电路。
8
10kΩ a
10kΩ
a
40V
10kΩ
(a) b
N
40V 10kΩ
(b)
题 1.14 图
ISC N b
【解】 结点 a、b 左边有源二端网络的戴维宁等效电路的开路电压为 20V,
除源电阻为 5kΩ。
求:U3=?用 Multisim 仿真软件搭建该电路,并验证计算结果。
① 11A
② 1A
③ -11A
④ -1A
I1
N1
I2
N2
I3
题 1.1(3)图
(4)在题 1.1(4)图所示电路中,已知 US=2V,IS=1A。A、B 两点间的电压
UAB 为( ③ )。
① -1 V
②0
③ 1V
④ 3V
1
I
I1
-
4V
2Ω
+
2A
题 1.1(4)图
题 1.1(5)图
(5)在题 1.1(5)图示电路中,流过电压源的电流 I=( ② )。
【√】
(5)当电路处于负载工作状态时,外电路负载上的电压等于电源的电动势。
【×】
(6)电阻两端电压为 10V 时,电阻值为 l0Ω,当电压升至 20V,电阻值将为 20
Ω。
【×】
(7)110V/60W 的灯泡在 220V 的电源上能正常工作。
【×】
(8)等效电路中,“等效”的含义是:两电路不论在 U、I、P 方面,或者不论对
6
电功率分别为 50W、400W、50W,电流方向如图所示。 (1)试标出各段电路两端电压的极性; (2)试计算各段电压的数值。 【解】 (1) 各段电路两端电压的极性如题 1.8 图所示;
(2) U ba 500 / 2 250 V ,Ucd 50 / 2 25 V ,
Uef 400 / 2 200 V ,Ugh 50 / 2 25 V
I IS 2Ω
US 3Ω I1
题题 1.14.(14图)图7