电路基础课后习题答案专科教材(供参考)

第1章章后习题解析

1.1 一只“100Ω、100 W ”的电阻与120 V 电源相串联，至少要串入多大的电阻 R 才能使该电阻正常工作？电阻R 上消耗的功率又为多少？

解：电阻允许通过的最大电流为

1100

100'===

R P I A 所以应有 1120100=+R ，由此可解得：Ω=-=201001

120

R

电阻R 上消耗的功率为 P =12×20=20W

1.2 图1.27（a ）、（b ）电路中，若让I =0.6A ，R =？ 图1.27（c ）、（d ）电路中，若让U =0.6V ，R =？

解：(a)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 I ˊ=2－0.6=1.4A R 与3Ω电阻相并联，端电压相同且为 U =1.4×3=4.2V 所以 R =4.2÷0.6=7Ω

(b)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 I ˊ=3÷3=1A R 与3Ω电阻相并联，端电压相同，因此 R =3÷0.6=5Ω (c)图电路中，R 与3Ω电阻相串联，通过的电流相同，因此

R =0.6÷2=0.3Ω

(d)图电路中，3Ω电阻两端的电压为 U ˊ=3－0.6=2.4V R 与3Ω电阻相串联，通过的电流相同且为 I =2.4÷3=0.8A 所以 R =0.6÷0.8=0.75Ω

1.3 两个额定值分别是“110V ，40W ”“110V ，100W ”的灯泡，能否串联后接到220V 的电源上使用？如果两只灯泡的额定功率相同时又如何？

解：两个额定电压值相同、额定功率不等的灯泡，其灯丝电阻是不同的，“110V ，40W ”灯泡的灯丝电阻为： Ω===5.30240

1102

240

P U R ;“110V ，100W ”灯泡的灯丝电阻为：Ω===121100

1102

2100P U R ，若串联后接在220V 的电源上时，其通过两灯泡的电流相同，且

为：52.01215.302220

≈+=I A ，因此40W 灯泡两端实际所加电压为：

3.1575.30252.040=⨯=U V ，显然这个电压超过了灯泡的额定值，而100 W 灯泡两端实际

所加电压为：U 100=0.52×121=62.92V ，其实际电压低于额定值而不能正常工作，因此，这两个功率不相等的灯泡是不能串联后接到220V

Ω

Ω 图1.27 习题1.2电路图

(a ) (b)

图1.28 习题1.4电路图

电源上使用的。若两只灯泡的额定功率相同时，由于灯丝电阻也相同，因此分压相等，是可以串联后接在220V 电源上使用的。

1.4 图1.28所示电路中，已知U S =6V ，I S =3A ，R =4Ω。计算通过理想电压源的电流及理想电流源两端的电压，并根据两个电源功率的计算结果，说明它们是产生功率还是吸收功率。

解：（a ）图电路中，三元件为串联关系，因此通过的电流相同，因此根据KVL 定律可列出电压方程为：U AB －U S ＋I S R ，因此可得恒流源端电压U AB =6－3×4=－6V 。根据这一结果可计算出理想电流源上吸收的功率为：P = I S ×(－U AB )=3×(－6)=－18W ，吸收负功率说明理想电流源实际上是发出功率；理想电压源的电压与通过它的电流为非关联方向，发出的功率为：P = I S ×U S =3×6=18W ，正值说明理想电压源的确是向外供出电能；负载R 上消耗的功率为P = I S 2R =32×4=36W ，两个理想电源发出的功率恰好等于电阻上消耗的功率，分析结果正确。

（b ）图电路中，三元件为并联关系，因此端电压相等，根据欧姆定律可得R 中通过的电流为：I ˊ=U S ÷R =6÷4=1.5A （由A 点流出），对A 点列一KCL 方程又可得出理想电压源中通过的电流I ″=3－1.5=1.5A （由A 点流出）。根据这一结果可计算出理想电流源上发出的功率为：P = I S ×U S =3×6=18W ；理想电压源的电压与通过它的电流为关联方向，吸收的功率为：P = I ″×U S =1.5×6=9W ；负载R 上消耗的功率为P = I ˊ2R =1.52×4=9W ，理想电流源发出的功率恰好等于理想电压源和电阻上消耗的功率，分析结果正确。

1.5 电路如图1.29所示，已知U S =100V ，R 1=2K Ω，R 2=8K Ω，在下列3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。①R 3=8K Ω；②R 3=∞（开路）；③R 3=0（短路）。

解：①R 23= R 2∥R 3=8∥8=4K Ω，根据分压公式可求得电阻R 2两端的电压为

7.664

24

100231232≈+⨯=+=R R R U U S

R V

33.887.662223≈÷=÷==R U I I R mA

②R 3=∞时，通过它的电流为零，此时R 2的端电压为

808

28

1002122=+⨯=+=R R R U U S R V

10880222≈÷=÷=R U I R mA

③R 3=0时，R 2被短路，其端电压为零，所以

I 2=0，502

100

13===

R U I S mA 。 1.6 电路如图1.30所示，求电流I 和电压U 。

解：对右回路列一个KVL 方程（选顺时针绕行方向）： U －1+1×3=0 可得U=1－1×3=－2V 对A 点列一个KCL 方程I －1÷2－1=0可得 I =1÷2＋1=1.5A

1.7求图1.31所示各电路的入端电阻R AB 。

图1.29 习题1.5电路 3

图1.30 习题1.6电路