(完整word版)电工学第四版习题解答
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的6V电压和50mA电流，发光正常。
在图1.03(b)中，电珠与120Ω电阻并联后再串联120Ω电阻。并联的120Ω电阻产生分流作用，使总电流大于50mA，串联的120Ω电阻压降大于6V，电珠电压将低于6V，电流将小于50mA，不能正常发光。用中学物理中学过的电阻串并联知识，或教材第二章中2．1节的方法可计算如下：
根据欧姆定律有
根据基尔霍夫电流定律有
对A点：I2＝5＋I1，则I2＝5＋2=7A，
对B点：I2＝I3＋2＋3，则I3＝＋2A。
根据基尔霍夫电压定律得B点电位为
VB＝100－30－5×I2＝100－30－35＝35V
由此得
第2章习题解答(部分)
2.3.3计算图2.13中的电流I3。
解:用电源等值互换法将电流源变换成电压源，将电阻R2和R3合并成电阻R23，其中
解根据基尔霍夫电压定律，电路左边回路
电流为
对电路右边回路有
IR1＋E1＝E2＋U1
所以U2＝IR1＋E1－E2＝1×4＋4－2＝6V
1.7.4在图1.15中，求A点电位VA。
解将图1.15改成图解1.13所示电路。
根据基尔霍夫电流定律有
I1－I2－I3＝0
根据基尔霍夫电压定律，对左边回路有
E1－I1R1＝VA
可选额定值为3.7kΩ,20 W的电阻。
1.5.7在图1.03的两个电路中，要在12V的直流电源上使6V，50mA的电珠正常发光，应该采用哪 一个联接电路？
解要使电珠正常发光，必须保证电珠
获得6V，50mA电压与电流。此时电珠
的电阻值为 Ω。
在图1.03(a)中，电珠和120Ω电阻
将12V电源电压平分，电珠能获得所需
参考方向如图2.34所示。求电路中电流I
I即为原电路中R1上流过的电流，用分流公式，可求原电路中I3
2.4.1图2.16是两台发电机并联运行的电路。已知E1=230V,R01=0.5 ，E2=226V,R02=0.3 ,负载电阻RL=5.5 ，试分别用支路电流法和结点电压法求各支路电流。
解:（1）用支路电流法：各支路电流参考方向已画在图2.16中。列结点电压方程
(1)的结果，用叠加原理计算电流I1,I2和I3。
解:（1）当开关合S在a点时，电路可画成图解
2.43所示形式。可用两种解法：
法一、用结点电压法求解：
各支路电流为
法二、用叠加原理求解，电路可分解为图解2.44和图解2.45所示两个分电路，分别求解各支路电流为
叠加：
后一种方法虽然简单，但计算工作量大。
第1章习题解答(部分)
1.5.3有一直流电源，其额定功率PN=200 W，额定电压UN＝50 V，内阻只ＲN＝0.5Ω，负载电阻Ｒ0可以调节，其电路如图所示。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，
分析电源的额定值有额定功率PN。额定电压UN和额定电流IN。三者间的关系为
得
对右边回路有
E2＋VA＝I2R2
得
又VA＝I3R3，I3＝VA/R3
将各电流代入，并加以整理得
此题由于所求量为A点电位，VA，作未知量，而各支路电流只作为中间变量，无须求出其值。
1.7.5在图1.16中，如果15Ω电阻上的电压降为30V，其极性如图所示，试求电阻R及B点的电位VB。
解将图1重画如图解2所示，标出各支路电流及各结点名称。
列回路电压方程
联立求解上述三各方程式组成的方程组，可得
验算：按非独立回路方程进行
代入数据
（正确！）
（2）用结点电压法求解：先求端电压U，有
结果与上相同。
2.5.1试用结点电压法求图2.18所示电路中的各支路电流
解:在原图2.18中用O和O’标明两个结点，则有
2.6.1用叠加原理计算图2.19中各支路的电流。
PN=UNIN。额定电压UN是指输出额定电流IN时的端电压，所以额定功率PN也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。
解（1）额定电流
负载电阻
Ω
（2wenku.baidu.com开路状态下端电压U0等于
电源电动势E。
U0＝E＝UN＋INＲ0＝50＋4×0.5＝52V
1.5.6一只100V，8W的指示灯，现在要接在380V的电源上，问要串多大阻值的电阻?该电阻应选用多大瓦数的?
结论应采用图1.03（ａ）联接电路。
1.5.9图1.05的电路可用来测量电源的电动势E和内阻R0。图中，R1＝2.6Ω，R2＝5.5Ω。当将开关S1闭合时，电流表读数为2A，断开S1，，闭合S2后，读数为1A。试求E和R0。
解据题意有两个未知量，可列出两个电压
方程式求解之。
当开关S1闭合时有
E－I1Ｒ0=I1Ｒ1①
当开关S1断开, S2闭合时有
E－I2Ｒ0=I2Ｒ2②
代入数据联立求解。
E－2×Ｒ0=2×2.6=5.2
E－1×Ｒ0=1×5.5=5.5
可得E=5.8 V，Ｒ0=0.3Ω
1.6.2在图1011所示的电路中，U1＝10V，E1＝4V，E2＝4V，R1＝4Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，1，2两点处于开路状态，试计算开路电压U2。
分析此题是灯泡和电阻器额定值的应用。白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变，但可计算出额定电压下的电阻值。电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。
解据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流IN及电阻只RN
串入电阻R降低指示灯电压，使其在380V电源上仍保持额定电压UN＝110V工作，故有
该电阻工作电流为IN=0.073 A,故额定功率为
解:为了求各支路电流，首先在原图2.19中标明各支路电流的参考方向。用叠加原理将电路分解为图解2．41和图解2．42所示两个分电路，并重新标明各支路电流的参考方向，标定方向可视解题方便选取。分别求解两个分电路中各支路电流。分析可知，这两个电路形状相似。都是具有丫形和Δ形电阻网络的简单电路，当然可以利用丫—Δ等效变换法加以化简而解之，但仔细分析，它们又都是平衡电桥式电路。其四个桥臂电阻相等(均为8Ω)，因此对角线电阻中无电流，两端也无电压。对图解2．4l所示电路有
a，b两点同电位，视作短接，这样
用分流公式可得
对图解2.42所示电路有
c，d两点同电位，视做短路，这样
用分流公式可得
最后将各支路分电流进行叠加，求出各支路总电流，叠加时应该注意参考方向是否一致。
2.6.2在图2.20中，（1）当将开关S合在a点时，
求电流I1,I2和I3（2）当将开关合在b点时，利用
在图1.03(b)中，电珠与120Ω电阻并联后再串联120Ω电阻。并联的120Ω电阻产生分流作用，使总电流大于50mA，串联的120Ω电阻压降大于6V，电珠电压将低于6V，电流将小于50mA，不能正常发光。用中学物理中学过的电阻串并联知识，或教材第二章中2．1节的方法可计算如下：
根据欧姆定律有
根据基尔霍夫电流定律有
对A点：I2＝5＋I1，则I2＝5＋2=7A，
对B点：I2＝I3＋2＋3，则I3＝＋2A。
根据基尔霍夫电压定律得B点电位为
VB＝100－30－5×I2＝100－30－35＝35V
由此得
第2章习题解答(部分)
2.3.3计算图2.13中的电流I3。
解:用电源等值互换法将电流源变换成电压源，将电阻R2和R3合并成电阻R23，其中
解根据基尔霍夫电压定律，电路左边回路
电流为
对电路右边回路有
IR1＋E1＝E2＋U1
所以U2＝IR1＋E1－E2＝1×4＋4－2＝6V
1.7.4在图1.15中，求A点电位VA。
解将图1.15改成图解1.13所示电路。
根据基尔霍夫电流定律有
I1－I2－I3＝0
根据基尔霍夫电压定律，对左边回路有
E1－I1R1＝VA
可选额定值为3.7kΩ,20 W的电阻。
1.5.7在图1.03的两个电路中，要在12V的直流电源上使6V，50mA的电珠正常发光，应该采用哪 一个联接电路？
解要使电珠正常发光，必须保证电珠
获得6V，50mA电压与电流。此时电珠
的电阻值为 Ω。
在图1.03(a)中，电珠和120Ω电阻
将12V电源电压平分，电珠能获得所需
参考方向如图2.34所示。求电路中电流I
I即为原电路中R1上流过的电流，用分流公式，可求原电路中I3
2.4.1图2.16是两台发电机并联运行的电路。已知E1=230V,R01=0.5 ，E2=226V,R02=0.3 ,负载电阻RL=5.5 ，试分别用支路电流法和结点电压法求各支路电流。
解:（1）用支路电流法：各支路电流参考方向已画在图2.16中。列结点电压方程
(1)的结果，用叠加原理计算电流I1,I2和I3。
解:（1）当开关合S在a点时，电路可画成图解
2.43所示形式。可用两种解法：
法一、用结点电压法求解：
各支路电流为
法二、用叠加原理求解，电路可分解为图解2.44和图解2.45所示两个分电路，分别求解各支路电流为
叠加：
后一种方法虽然简单，但计算工作量大。
第1章习题解答(部分)
1.5.3有一直流电源，其额定功率PN=200 W，额定电压UN＝50 V，内阻只ＲN＝0.5Ω，负载电阻Ｒ0可以调节，其电路如图所示。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，
分析电源的额定值有额定功率PN。额定电压UN和额定电流IN。三者间的关系为
得
对右边回路有
E2＋VA＝I2R2
得
又VA＝I3R3，I3＝VA/R3
将各电流代入，并加以整理得
此题由于所求量为A点电位，VA，作未知量，而各支路电流只作为中间变量，无须求出其值。
1.7.5在图1.16中，如果15Ω电阻上的电压降为30V，其极性如图所示，试求电阻R及B点的电位VB。
解将图1重画如图解2所示，标出各支路电流及各结点名称。
列回路电压方程
联立求解上述三各方程式组成的方程组，可得
验算：按非独立回路方程进行
代入数据
（正确！）
（2）用结点电压法求解：先求端电压U，有
结果与上相同。
2.5.1试用结点电压法求图2.18所示电路中的各支路电流
解:在原图2.18中用O和O’标明两个结点，则有
2.6.1用叠加原理计算图2.19中各支路的电流。
PN=UNIN。额定电压UN是指输出额定电流IN时的端电压，所以额定功率PN也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。
解（1）额定电流
负载电阻
Ω
（2wenku.baidu.com开路状态下端电压U0等于
电源电动势E。
U0＝E＝UN＋INＲ0＝50＋4×0.5＝52V
1.5.6一只100V，8W的指示灯，现在要接在380V的电源上，问要串多大阻值的电阻?该电阻应选用多大瓦数的?
结论应采用图1.03（ａ）联接电路。
1.5.9图1.05的电路可用来测量电源的电动势E和内阻R0。图中，R1＝2.6Ω，R2＝5.5Ω。当将开关S1闭合时，电流表读数为2A，断开S1，，闭合S2后，读数为1A。试求E和R0。
解据题意有两个未知量，可列出两个电压
方程式求解之。
当开关S1闭合时有
E－I1Ｒ0=I1Ｒ1①
当开关S1断开, S2闭合时有
E－I2Ｒ0=I2Ｒ2②
代入数据联立求解。
E－2×Ｒ0=2×2.6=5.2
E－1×Ｒ0=1×5.5=5.5
可得E=5.8 V，Ｒ0=0.3Ω
1.6.2在图1011所示的电路中，U1＝10V，E1＝4V，E2＝4V，R1＝4Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，1，2两点处于开路状态，试计算开路电压U2。
分析此题是灯泡和电阻器额定值的应用。白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变，但可计算出额定电压下的电阻值。电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。
解据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流IN及电阻只RN
串入电阻R降低指示灯电压，使其在380V电源上仍保持额定电压UN＝110V工作，故有
该电阻工作电流为IN=0.073 A,故额定功率为
解:为了求各支路电流，首先在原图2.19中标明各支路电流的参考方向。用叠加原理将电路分解为图解2．41和图解2．42所示两个分电路，并重新标明各支路电流的参考方向，标定方向可视解题方便选取。分别求解两个分电路中各支路电流。分析可知，这两个电路形状相似。都是具有丫形和Δ形电阻网络的简单电路，当然可以利用丫—Δ等效变换法加以化简而解之，但仔细分析，它们又都是平衡电桥式电路。其四个桥臂电阻相等(均为8Ω)，因此对角线电阻中无电流，两端也无电压。对图解2．4l所示电路有
a，b两点同电位，视作短接，这样
用分流公式可得
对图解2.42所示电路有
c，d两点同电位，视做短路，这样
用分流公式可得
最后将各支路分电流进行叠加，求出各支路总电流，叠加时应该注意参考方向是否一致。
2.6.2在图2.20中，（1）当将开关S合在a点时，
求电流I1,I2和I3（2）当将开关合在b点时，利用