电工学少学时第三版 张南主编 课后练习答案 第二章(末)

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电工学简明教程_第三版_课后答案

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电工学简明教程_第三版_课后答案电工学简明教程(第三版)课后答案在学习电工学的过程中,课后习题的答案往往是我们检验自己知识掌握程度、巩固所学内容的重要参考。

下面,我将为大家详细呈现《电工学简明教程(第三版)》的课后答案,并对一些重点和难点问题进行解释和说明。

首先,让我们来看看电路部分的习题。

在第一章中,关于电路基本概念和定律的题目,答案的重点在于对电流、电压、电阻等基本物理量的理解和运用。

例如,在计算电路中的电流和电压时,我们需要熟练运用欧姆定律,即 I = U / R 。

通过课后习题的练习,我们可以更好地掌握如何根据给定的电路参数求出未知量。

在第二章,我们学习了电路的分析方法。

对于复杂电路的分析,节点电压法和回路电流法是常用的工具。

在习题答案中,我们会看到如何正确地选择节点和回路,列出相应的方程,并求解出各支路的电流和电压。

这需要我们对电路的结构有清晰的认识,并且能够熟练运用数学方法进行求解。

接下来是第三章的暂态电路分析。

这部分的课后习题主要涉及到一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应。

答案中会详细展示如何利用初始值和时间常数来计算电路在不同时刻的电压和电流。

理解暂态过程的特点和规律对于解决这部分的习题至关重要。

在电机和变压器部分,第四章的习题答案围绕着直流电机和交流电机的工作原理、结构特点和性能参数展开。

我们需要了解电机的电磁关系、转矩方程和调速方法等内容。

例如,在计算电机的转速、转矩和功率时,要准确运用相应的公式。

第五章的变压器部分,课后答案重点解释了变压器的工作原理、变比关系和等效电路。

通过习题的练习,我们可以掌握如何计算变压器的电压、电流和功率变换,以及如何分析变压器的运行特性。

在电气控制部分,第六章的习题答案涵盖了各种电气控制电路的设计和分析。

我们需要学会读懂电路图,理解各种电器元件的作用和工作原理,例如接触器、继电器等。

同时,能够根据控制要求设计出合理的电气控制电路。

第七章的电工测量部分,课后答案主要涉及到各种电工测量仪器的使用和测量误差的分析。

(完整版)电工学少学时1-4章课后习题答案

(完整版)电工学少学时1-4章课后习题答案

U2.1求阳113所示电坤:|切关S闭介和盼汕闻种佶况 J、b・c二点的电他.【龊】S匱仟时.K = ^V. l;=_3V・V c = 0 V.S 断开吋.V, = V; = 6 V, K =(6+3) V=9 V.1・3」冷田1 14所环:电拓•"・电诉电劝外虫一120 V・内电阻7^-03 述按导线电阻心/ =O2・・jX-ftftlSfl A L= 115 Q. 4<J( 1)遽路时的电沆•负载和电淅的电爪.侑载消克的电功沖、削滋产牛和输II]的电功屮:(2〉升略时的电加屯压和负找屯圧,(3)在负皴均和屯凍玳如滋时屯源的巳滄恵电压。

2 1.D LU 114【解】(1)通络时电険的电流E120I = ------------------ = ---------------------- A= 10 J A+• R、・+R L 0.3 + 0.2-t-11.5负我电圧U L■%】-11.5X1OV-115 V 屯折屯斥f/5=叫 * R X}1 = (0 2 + 11 5)x10 V =117 V 或者U s -£-&/-(120 - 0・3x10)V-117 V 负找消耗的电功冰^=^7 = 115x10 W = 1 150 W 或古化=R』=1 I 5xl0; W = 1 150 W 电源产生的电功率件二日“ 20x10 W 二 1 200 W电游城)出的电功率化一UJ -117X10 w-l 170 W(2>幵路时U、=£=120 V久-0⑶短幷吋S 二 O 二 0・2xZ4() V 二 4H V- E-/1.7- (120-0.3x240)V-48 V 1.5.1试分析图1.15所示西电路中电阳的电压刃电浹以&图(3)中电Ml 液的电压和IM M 中电压涯恂电盜.【解】的足为了理解Rih 游棚电浜・的待点•选择待求电压和屯讹 的參考方向如图1」5所示.(1》在阁1.15 <3)所禾电路中•山于二匕并联.屯压和问・故 〃•二 S =1 v K •>/ = ―— = A = 2 A R 0.5i/c =(/s =l V(2>右图l.M (b)所示电腔中,川丁「者皿段,电涼相I 町故= 7S = 1 A—pRI* =05x1 V =05 V人=4 = 1 A1.5.2 在町1丄6所示直淀屯册帀•乜知17十37 ■人二3A ;求41、b 、C 三点的电位C 【解】木题H 的是力了复习理母电経元件 的特点以及电位的槪念・ill T a 点电型就足a 点对卷為点c 们电压,M «=5・3 V由丁• b 点电位比4点电位高7?/fl ・a 点电位乂120 0.3 4-0.2 = 240 A孔卅)A 0.3R 05Q3)(b >1・8J 用叠加左理求BB 123所示电踣中的电流人和【解】 电朮源単独作用时,电路如图1.24 (a)所示.则1: = ——— 1、= | —-—x 5 IA = 3 A&F 〔2 + 3 /x5 A = 2 A比c 点岳U“故b 丘电位儿%=RS =0x3 + 3)V = 6 V c*;为翁考点.故c 点电位为v c = 01.7.1用支賂屯说注求图1.220详口跑中各支肉的电血•并说叨匕% 昆起电源作用还足起负栽作用“廉中(7SI =12 V,O S2 = 15 V , &=3a • = 1.5 Q, R ? = 9 □.【解】结血、回控标十图1.22屮。

电工学第2章习题答案

电工学第2章习题答案

解 选取C为研究对象 1、如图所示,由平衡方程得 ∑Fx=0 FAC Cos30o-FBCCos30o=0 ∑Fy=0 FAC Sin30o-F+FBCSin30o =0 解得 FAC =FBC=F
2、许用应力为 杆AC的承载极限:
F1 σ A C A A C 1 6 0 1 0 2 1 2 .7 4 1 0
解b 使用截面法,沿截面1-1将杆分 成两段,取出右段并画出受力图(b) 用FN1表示左段对右段的作用, 由平衡方程∑Fx=0,得FN1 =F(拉)
同理,可以计算横截面2-2上的轴 力FN2,由截面2-2右段图(c)的平 衡方程Fx=0 ∑,得FN2= F(压)
同理,可以计算横截面3-3上的轴力 FN3,由截面3-3左段图(d)的平衡 方程∑Fx=0,得FN3=F(拉)
3 3
σp
1
5 10 2 d
σ p 200 M P a

d 9mm
综上可知
d 14m m
2- 8 如图2-41所示,齿轮与轴用平键连 接,已知轴直径d=70mm,键的尺寸 b h 20m m 12m m 100m m ,传递的力偶矩 M 2 K N m ;键材料的许用应力 τ
6 4
4 0 6 .7 8 K N
杆BC的承载极限:
F2 σ
BC
A B C 1 0 0 1 0 3 5 .5 8 1 0
6
4
3 5 5 .8 K N


FA C FB C F 3 5 5 .8 K N
F 3 5 5 .8 K N
2-6 图2-39所示结构中梁AB的变形及重量 可忽略不计。杆1为钢制圆杆,直径 d1=20mm,E1=200GPa;杆2为铜制圆杆, 直径d2=25mm,E2=100GPa。试问:(1)载 荷F加在何处,才能使梁AB受力后仍保持 水平? (2)若此时F=30kN,求两拉杆内横 截面上的正应力。

电工学课后习题解答

电工学课后习题解答

第1章 习题解答(部分)1.5.3 有一直流电源,其额定功率P N =200 W ,额定电压U N =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P N 。

额定电压U N 和额定电流I N 。

三者间的关系为 P N =U N I N 。

额定电压U N 是指输出额定电流I N 时的端电压,所以额定功率P N 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 A U P I N N N 450200===负载电阻 5.12450===N N I U R Ω (2)开路状态下端电压U 0 等于 电源电动势E 。

U 0=E =U N +I N R0=50+4×0.5=52 V1.5.6 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?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I N 及电阻只R NΩ≈==≈==1510073.0110A 073.01108N N N N N N U U R U P I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U N =110V 工作,故有Ω≈-=-=3710073.01103800N N I U U R 该电阻工作电流为I N =0.073 A,故额定功率为W R I P N R 6.193710073.022≈⨯=⋅=可选额定值为3.7k Ω,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 ,50 mA 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。

电工学第三版习题答案

电工学第三版习题答案

---------------------------------------------------------精品 文档第二章2-1 解:i=10sin(314t+60°) mAt =1ms,)31001.0100sin(10ππ+∙=s i 2-3解:(1)452003010021∠=-∠=∙∙U U(2)u 1滞后u 2 75°.2-4 解:)1.53sin(25)1.53sin(2521-=+=t i t i ωω2-5 解:)30sin 30(cos 50)150sin 150(cos 27.7021 j U j U +=+=∙∙2-6 解:)60sin 60(cos 210)30sin 30(cos 21021 -+-=+=∙∙j I j I2-8 解:电流与电压表的读数为有效值。

2-9 解:X L =ωL ∙∙=I jX UL---------------------------------------------------------精品 文档2-15 解:Z=R1+R2+j(X L -X C )CjI U L j I U RI U C L R ωω1∙∙∙∙∙∙-===2-28 解:220605.0220401cos 1cos 22111==⨯===U P I U P I UI P ϕϕ SP P P P UIS I I I I II I =+==+=∠=+=∙∙∙∙∙ϕϕϕcos 0)1sin 1(cos 212122112-30解:---------------------------------------------------------精品 文档22)sin (cos 31cos )1sin 1(cos 01211111∙∙∙∙∙∙∙∙=-=+==+=∠=I U Z I I I I I U P I I I U U ϕϕϕϕϕ2-32: 未接电容时接电容后:Ru Lu 1cos 1ϕUI P =---------------------------------------------------------精品 文档有功功率不变,电压不变,功率因数提高到0.9。

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

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和基本定律一、填空题1、电路的作用是实现电能的传输和转换,以及对电信号的传递和处理。

2、电流的实际方向规定为正电荷定向移动的方向,电压的实际方向规定为由高电位指向低电位。

3、电阻元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线,其斜率表示电阻的大小。

4、电源的电动势是电源将其他形式的能转化为电能的能力的物理量,其方向规定为在电源内部由负极指向正极。

二、选择题1、已知空间有 a、b 两点,电压 Uab=10V,a 点电位为 Va=4V,则b 点电位 Vb 为()A 6VB -6VC 14VD -14V答案:B解析:Vb = Va Uab = 4 10 =-6V2、一电阻元件,当其电流减为原来的一半时,其功率为原来的()A 1/2B 1/4C 2 倍D 4 倍答案:B解析:P = I²R,当 I 变为原来的一半时,P' =(I/2)²R = 1/4 I²R三、计算题1、如图所示电路,已知 E1 = 18V,E2 = 12V,R1 =3Ω,R2 =6Ω,R3 =9Ω,求各支路电流。

解:首先设各支路电流方向如图所示。

根据基尔霍夫电压定律(KVL),对于回路①:E1 I1R1 I3R3 = 0即 18 3I1 9I3 = 0 (1)对于回路②:E2 I2R2 + I3R3 = 0即 12 6I2 + 9I3 = 0 (2)根据基尔霍夫电流定律(KCL),在节点 A 处:I1 = I2 + I3 (3)联立(1)、(2)、(3)式,解得:I1 = 3A,I2 = 1A,I3 = 2A第二章电路的分析方法一、填空题1、支路电流法是以支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出方程组求解的方法。

2、网孔电流法是以网孔电流为未知量,列写网孔的 KVL 方程进行求解的方法。

3、节点电压法是以节点电压为未知量,列写节点的 KCL 方程进行求解的方法。

电工学-第二章习题答案

电工学-第二章习题答案

第二章 电路的分析方法2.1.1 在图2.01的电路中,V 6=E ,Ω=61R ,Ω=32R ,Ω=43R ,Ω=34R ,Ω=15R 。

试求3I 和4I 。

4I ↓图2.01解:图2.01电路可依次等效为图(a )和图(b )。

R 3R 1R(b)Ω=+×=+×=23636414114R R R R R Ω=+++×=+++×=2243)24(3)(14321432R R R R R R R A 22165=+=+=R R E IA 322363)(214323=×+=++=I R R R R IA 943263631414−=×+−=+−=I R R R I2.3.3 计算图2.12中的电流3I 。

Ω=1R A2S =图2.12解:根据电压源与电流源的等效变换,图2.12所示电路可依次等效为图(a )和图(b ),由图(b )可求得A 2.15.023=+=I由图(a )可求得:A 6.02.121213=×==I IΩ=1R V22=Ω=14R(b)Ω=12R2.6.1 在图2.19中,(1)当将开关S 合在a 点时,求电流1I ,2I 和3I ;(2)当将开关S 合在b 点时,利用(1)的结果,用叠加定理计算电流321,I I I 和 。

I图2.19I (a)I (b)解:(1)当将开关S 合在a 点时,图2.19所示电路即为图(a ),用支路电流法可得:=+=+=+12042130423231321I I I I I I I 解得:===A 25A 10A 15321I I I(2)开关S 合在b 点时,利用叠加原理图2.19所示电路可等效为图(a )和图(b ),其中图(a )电路中130V 和120V 两个电压源共同作用时所产生的电流已在(1)中求得,即:A 151=,I A 102=,I A 253=,I由图3(b )可求得:A 642422202=+×+=,,I A 464241−=×+−=,,IA26422=×+=则:A 11415111=−=+=,,,I I IA 16610,222=+=+=,,I I IA 27225333=+=+=,,,I I I2.6.2 电路如图2.20(a )所示,V 10ab ,,V 124321=====U R R R R E 。

电工学(少学时)(第三版)学习辅导与习题全解(唐介)第2章.ppt

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解零状态响应如图 (d) ,电容无初始储能,换路后利用 戴维宁定理电路可简化为图 (e),其中
2 3 6 3 R C 10 3 10 s 2 10 s 时间常数 3 t


2 R R // R Ω 0 . 667 Ω 1 2 k 3
例如图 (a) 所示电路,换路前电路已稳定,t=0 时将开 关由 a 端换接到 b 端,已知 US1 = 3 V, US2 = 15 V, R1 = 1 kΩ, R2 = 2 kΩ,C = 3 μF ,求 uC。
a
U
S1
S
b
U
S 2
R1
uC
C
R2
R 2 u ( 0 ) U 2 V C S 1 R R 1 2
u ( 0 ) U R I ( 6 5 ) V 30 V C 0 2 S
换路后电容经 R3 及 R1 与 R2 的并联电阻放电,响应为零输入 响应。电路可简化为图所示,其中等效电阻设 3 6 R ( R // R ) R ( 8 ) Ω 10 Ω 1 2 3 3 6 6 4 电路的时间常数 iC RC 10 10 10 s 10 s 所以
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2.2 (2) 【答
可否由换路前的电路求 iC(0) 和 uL(0)? 不可以。
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2.3 (1) 如果换路前电容 C 处于零状态,则 t = 0 时, uC(0) = 0,而 t 时, iC() = 0,可否认为 t = 0 时,电容 相当于短路, t 时,电容相当于开路?如果换路前 C 不 是处于零状态,上述结论是否成立? 答 换路前若电容 C 处于零状态,则 t = 0 时, uC(0) = 0 ,又 t 时, iC() = 0 ,故可认为 t = 0 时电容相 当于短路, t 时电容相当于开路。而若换路前电容未处 于零状态,则 uC(0) 0 ,电容不可视为短路,但 t 时仍 有 iC() = 0 ,电容仍可相当于开路。

电工第二章习题答案

电工第二章习题答案
S1
I1
a
I2
I3
1
R2
d
c
R3
U S2
b 图 2.1 支路电流法
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第2章 电路的基本分析方法
2. 支路电流法求解电路的步骤 (1) 选定各支路电流的参考方向;
(2) 根据KCL对n个节点列写n-1节点电流方程; (3) 选定网孔绕行方向,对l-(n-1)个网孔列写 KVL方程; (4) 联立方程求解各支路电流。
R1
a
I 2'
IS
US
U
R2
US
R2
US I2 R1 R2
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b
(a) 完整电路
b
(b)电压源单独作用
图 2.3 叠加原理示意图
第2章 电路的基本分析方法
I1
R1
(2)Is单独作用时产生的电流
a
I2
I 1'
R1
a
I 2'
I 1"
R1
a
" I2
US
U
R I1 R2 IS R 1 R 2
1
a
1
U 例2.7电路如图 2.10所示,用戴维 南定理求电压U。 b (1)求开路电压U图 。 解: OC 2.9 戴维南定理求解例 2.4
S
R2
U OC
R2
R0
R0
U OC
I
R3
(1)开路电压
3
S
U 15 S U R 10 7 . 5 V OC 2 R R 10 10 1 2
b 2.8 图 2.8图 例 2.4 图

电工电子学 第二章习题参考答案

电工电子学 第二章习题参考答案

( 2 ) S 断 开 时 , A1 的 读 数 为 14.25 A , A2 的 读 数 为 4.75 A ;
iU = 2 ×14.25sin(314t − 36.87D ) A
2.4.7 C)
2.5.1 uo = 100 + 3.74 2 sin(2ωt −175.4D ) + 0.374 2 sin(4ωt −177.7D ) V
2.3.7 ω =1000 rad/s 时 , Z =( 500-j1500) Ω =1581 ∠ − 71.6D Ω 、
i = 10.1 2 sin(1000t + 71.6D ) mA ;
ω =2000 rad/s 时,Z = 500 Ω 、 i = 32 2 sin 2000t mA ;
ω =3000rad/s 时 , Z =( 500+j833.3)= 971.8∠59D Ω 、
2.4.5

IU
= 33.15∠15.14D
A

、I V
= 13.2∠ − 79.11D
A

、I W
= 13.2∠ −199.11D
A,

中线电流 I N = 22 A
2.4.6 (1)电流表 A1 的读数为 16.45 A ,电流表 A2 的读数为 9.5 A ;相量
图(略); iU = 2 ×16.45sin(314t − 66.87D ) A

I
= 10∠
− 15D
A ,i = 10
2 sin(314t − 15D ) A
2.3.4
(1)iR
=
u R
= 2.2
2 sin 314t
A
iC = 0.69 2 sin(314t + 90D ) A

[工学]电工学少学时第三版课后答案全

[工学]电工学少学时第三版课后答案全

[工学]电工学少学时第三版课后答案全第一章习题 1,1 指出图1,1所示电路中A、B、C三点的电位。

图1,1 题 1,1 的电路6I,,1.5mA解:图(a)中,电流 , 各点电位 V= 0 C 2,2V= 2×1.5 = 3V BV= (2+2)×1.5 = 6V A6I,,1mA 图(b)中,电流,各点电位 V= 0 B 4,2V= 4×1 = 4V AV =, 2×1 = ,2V C图(c)中,因S断开,电流I = 0,各点电位 V = 6V AV = 6V BV = 0 C12I,,2mA 图(d)中,电流,各点电位V = 2×(4+2) =12V A2,4V = 2×2 = 4V BV= 0 C图(e)的电路按一般电路画法如图,6,6I,,1mA 电流, 4,2各点电位 V = E= 6V A1V = (,1×4)+6 = 2V BV= ,6V C1,2 图1,2所示电路元件P产生功率为10W,则电流I应为多少? 解:由图1,2可知电压U和电流I参考方向不一致,P = ,10W ,UI因为U,10V, 所以电流I,,1A图 1,2 题 1,2 的电路1,3 额定值为1W、10Ω的电阻器,使用时通过电流的限额是多少, 解:P12根据功率P = I R I,,,0.316AR101,4 在图1,3所示三个电路中,已知电珠EL的额定值都是6V、50mA,试问哪个电珠能正常发光,图 1,3 题 1,4 的电路解:图(a)电路,恒压源输出的12V电压加在电珠EL两端,其值超过电珠额定值,不能正常发光。

6R,,0.12K,,120,图(b)电路电珠的电阻,其值与120Ω电阻相同,因此50 电珠EL的电压为6V,可以正常工作。

图(c)电路,电珠与120Ω电阻并联后,电阻为60Ω,再与120Ω电阻串联,电60,12,4V珠两端的电压为小于额定值,电珠不能正常发光。

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

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$R_{eq} = R_1 + R_2 +\cdots + R_n$。

电工学少学时第三版-张南主编-课后练习答案-第二章(末)

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第二章 正弦交流电路2.1 基本要求(1) 深入理解正弦量的特征,特别是有效值、初相位和相位差。

(2) 掌握正弦量的各种表示方法及相互关系。

(3) 掌握正弦交流电路的电压电流关系及复数形式。

(4) 掌握三种单一参数(R ,L ,C )的电压、电流及功率关系。

(5) 能够分析计算一般的单相交流电路,熟练运用相量图和复数法。

(6) 深刻认识提高功率因数的重要性。

(7) 了解交流电路的频率特性和谐振电路。

2.2 基本内容 2.2.1 基本概念 1. 正弦量的三要素(1) 幅值(U m ,E m ,I m )、瞬时值(u, e, i )、有效值(U ,E ,I )。

注:有效值与幅值的关系为:有效值2幅值=。

(2) 频率(f )、角频率(ω)、周期(T )。

注:三者的关系是Tf ππω22==。

(3) 相位(ϕω+t )、初相角(ϕ)、相位差(21ϕϕ-)。

注:相位差是同频率正弦量的相位之差。

2. 正弦量的表示方法 (1) 函数式表示法:。

)sin();sin();sin(i m e m u m t I i t E e t U u ϕωϕωϕω-=+=+= (2) 波形表示法:例如u 的波形如图2-1-1(a)所示。

(3) 相量(图)表示法:使相量的长度等于正弦量的幅值(或有效值); 使相量和横轴正方向的夹角等于正弦量的初相角; 使相量旋转的角速度等于正弦量的角速度。

注: 图2-6(b)U例。

)60sin(24,)30sin(2621V t u V t u o o +=+=ωω求?21=+u u解:因为同频率同性质的正弦量相加后仍为正弦量,故)sin(221ϕω+==+t U u u u , 只要求出U 及ϕ问题就解决了。

解1:相量图法求解如下:具体步骤为三步法(如图2-1-2所示): 第一步:画出正弦量u 1、u 2的相量12U U 、(U 1=6,U 2=4)。

第二步:在相量图上进行相量的加法,得到一个新相量U 。

电工学(少学时)课后答案第2章

电工学(少学时)课后答案第2章

2.5.2图所示电路 原已处于稳态。试用三 要素法求 S 闭合后的 uC。 U S

18 V
R1
3 kΩ
R3
C 10 F
uC
6 kΩ
R2
6 kΩ
R4
3 kΩ
返 回
第2章 电路的暂态分析
2.5.3图所示电路原已 处于稳态,在 t = 0 时,将开 关 S 断开,试用三要素法求 换路后的 uC 和 iC。
将换路后电路中的电容支路提出使余下电路成为有源二端网路利用戴维宁定理将原电路变为图所示电路由戴维宁定理求得ma15100es100es返回练习题题集上一页下一题上一题电路的暂态分析233图所示电路原已稳定求开关s闭合后的响应u20下一页返回练习题题集下一题上一题将换路后电路中电容提出用戴维宁定理将剩下的有源二端网路化简为等效电压源则换路后电路可化简为如图所es100es返回练习题题集下一页上一页下一题上一题电路的暂态分析ma12100100100上一页返回练习题题集下一题上一题电路的暂态分析234图所示电路中电容原先未充电
U eS ( R1 // R2 ) I S 30 V R0 R1 // R2 2 kΩ
R0
U eS
iC
uC
电路的时间常数 R0C 102 s 则
uC U eS (1 e
t
C

) 3 (1 e 100t ) V
U eS t iC e 15e 100t mA R0
S
IS

iC
C 5 F
R1
15mA 3kΩ
uC

R2
6kΩ
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第2章 电路的暂态分析

电工学—电工技术课后答案

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第二章 电路的分析方法P39 习题二 2-1题2-1图题2-1等效图 解:334424144I R R I R I RR I ⋅=⋅+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅①33341445I R E I I R R I R ⋅-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++ ② 344443363I I I I =+⎪⎭⎫⎝⎛+,344215I I = 34815I I = ①33444621I I I I -=⎪⎭⎫⎝⎛++,345623I I -= 3410123I I -=,34506015I I -=,A 2930,302933==I I 代入 ①A 2916,293081544=⨯=⨯I I 另外,戴维南等效图A 29549296I 5==回归原图3355I R I R E ⋅=⋅-,所以A 293042954163=⨯-=I2-2答 由并联输出功率400w 所以每个R 获得功率RU P 2,W 1004400==)(484,2201002Ω==R R改串联后:W 25422220P P 222=⨯===总消耗输出R U 2-33R 2R4R5R3I1I5I4IE +- 1R2I 6V+ -Ω1Ω920 5I题2-3等效图Ω=++⨯=++⋅=313212123121112111R R R R R R ,Ω=++⨯=++⨯=13213223121123122R R R R R RΩ=++⨯=++⋅=213213123121123133R R R R R R)(913910312953125225231ab Ω=+=+=+⨯+=R2-4题2-4 △-Y 变换(一)图题2-4 △-Y 变换(二)图题2-4 △-Y 变换(三)图题2-4 等效星型图2-5 解:ab cR 31 R 32 R 32 R 32 R 31 R 31 bcR 92 R 92 R 92 aR 31 R 31 R 31 bacR 95R 95 R 95 b1Ω1Ω2ΩΩ31 Ω21 a12 3+-10V Ω2Ω25A题2-5 (a)图2-6 用两种电源等效互换的方法,求电路中5Ω电阻上消耗的功率。

电工学少学时张南编答案

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1-1题〜1-5题,根据题意,画出电路,通过求解,进一步增强电源、负载、额定值的概念。

1-6 :在图1-63中,d 点为参考点,即其电位 V d =O ,求a 、b 、c 三点的电位 V a 、V b 、V c 。

10+O 20V解:根据电位与电压的关系V aU ad , V b U bd , V cU cd要求电压: 需求电流:I50 20 30 0.5(A)。

10 20 1020 60根据电压降准则:V a U ad 10 ( I) 50 10 ( 0.5) 50 45(V)V b U bd20 (I) 10 (I) ! 50 30 (0.5) 50 35(V)V cU cd 20 I20 0.5 10(V)1-7:在图 1-64 中, 已知 R 1= R 2=5 , 求电位V a 、 V b 、V c 。

a 41 06解: 根据电位与电压的关系: V a =U ao ,V b =U bo ,V c =U co ,求电压需求电流 136 2460 2(A)。

I8 410 6 230根据电压降准则:V a U ao (I 8) 36 ( 2 8) 36 20(V)。

V b U bo I (8 4 5)36 (34) 36 2(V)。

V cU C o(I 2)(24) 4 2420(V)。

1-8 :在图 1-64中,b 为电位器移动触点的引出端。

试问R 1和R 2为何值时,解:a2010+50V20d图 1-63 题 1-6图 1-64 题1-7V b U bo 0 I (R 2 6 2) ( 24)R 2 (24 16)/2 4()R 110R 2 104 6()1-9:求图1-65中的电压U abU ab 一 b o —解:本题不限方法,首先进行化简。

R 中无电流,电压降为零,图 设参考点 0,U ab = U ao - b U ,求U ao 。

可用多种方法:U abQ b15图 1-65-1(1)叠加法求U ao ,除源求R ao ;⑵结点法求U ao ,除源求R ao ;(3) 把电压源转换为电流源,电流源合并,最后把电流源再转换为电压源,如图 示。

电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第三章(末)

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第三章 三相交流电路3.1基本要求(1)掌握对称三相电源及其相电压、线电压的表示方法。

(2)能计算三相负载星形接法电路。

(3)能计算三相负载三角形接法电路。

(4)掌握三相功率的计算。

3.2基本内容3.2.1 对称三相电源(通常都为星型接法,如图3-1-1所示。

)对称三相电源是由三个同频率、等幅值、初相角依次落后120º的正弦电压构成。

三相电源的表示:瞬时值表达,波形表达,相量图表示,相量式表示,计算中常用的是相量图表示和相量式表示:1. 相电压:对称三相电源的相电压常以U P 表示:oo1100P U U U =∠=∠22120120P U U U =∠-︒=∠-︒24024033-∠=-∠=pUU U注: V 的单下标代表某点的电位,U 的双下标代表 图3-1-1 两点的电压,这里的1U 实质是电压1N U ,因为省略N ,故写作1U 。

2. 线电压:对称三相电源的线电压常以U L 表示:由相量图或复数可以证明:线电压U L 等于相电压P U 的3倍,且超前于相应相电压30º。

121211300333030P L U U U U =-=∠︒=∠⋅∠=⋅∠=∠,23232.........3090LU U U U =-==∠︒=∠-3131330......210LU U U U =-=∠︒==∠- 3.2.2 三相负载三相负载接入电源之前,首先核对每相负载的首端与尾端,每相负载在电路中施加的电压应符合本身的额定电压。

1. 三相负载的星形接法三相负载的首端分别接在三相电源上,其三个尾端的连结点N '接电源中线N 。

(1)若Z 1=Z 2=Z 3(大小相等,性质相同)是对称三相负载,以U U I I z Z==或求出各相电流,相量图求解或复数求解的结果,中线电流等于零( 1230NL L L I I I I =++= ),可以省去中线,变成三相三线制。

注:尽管中线省去,但每相负载两端电压依然等于电源相电压U P 。

电工学 电工技术课后答案第二章

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第二章 电阻电路的分析本章的主要任务是学习电阻电路的分析计算方法,并运用这些方法分析计算各种电阻电路中的电流、电压和功率。

本章基本要求1. 正确理解等效电路的概念,并利用等效变换化简电路。

2. 掌握电阻串、并联等效变换、电源的等效变换。

3. 电阻电路的分压公式和分流公式的应用。

4. 运用支路电流法和结点电压法分析计算电路。

5.运用叠加定理分析计算电路。

6.熟练应用戴维宁定理分析计算电路。

7.应用戴维宁定理求解电路中负载电阻获得的最大功率。

8.学会含有受控源电路的分析计算。

9.了解非线性电阻电路的分析方法。

本章习题解析2-1 求习题2-1所示电路的等效电阻,并求电流I 5。

ΩΩ解:电路可等效为题解2-1图由题解2-1图,应用串并联等效变换得5.1)6//)12(2//2//(3ab =++=R Ω由分流公式3136********=⋅+++⋅+=ab R I A 2-2 题2-2图所示的为变阻器调节分压电路。

50=L R Ω,电源电压220=U V ,中间环节是变阻器。

变阻器的规格是100Ω 3A 。

今把它平分为4题解2-1图题2-1图段,在图上用a 、b 、c 、d 、e 等点标出。

试求滑动触点分别在a 、b 、c 、d 四点是,负载和变阻器所通过的电流及负载电压,并就流过变阻器的电流与其额定电流比较来说明使用时的安全问题。

L解:1)a 点: 0L =U 0L =I 2.2100220ea ea ===R U I A 2) c 点:75eq =R Ω 93.275220eq ec ===R U I A 47.121ec L ==I I A 5.73L =U V3) d 点:55eq =R Ω 455220eq ed ===R U I A 4.2L =I A 6.1da =I A 120L =U V4) e 点: 2.2100220ea ea ===R U I A 4.450220L ==I A 220L =U V 2-3 试求习题2-3ab 之间的输入电阻。

电工电子学第二章习题答案(2)

电工电子学第二章习题答案(2)

第二章电路分析基础2-1 电路如图所示,已知US1=24V,US2=16V,IS=1A,R1=R2=8Ω,R3=4Ω。

试用支路电流法求各支路电流。

解:该题有四条支路其中一条支路是恒流源(设恒流源两端电压为U IS),应列四个方程。

有两个节点,按KCL定理可列一个节点方程: I1+I2 =I S+I3有三个网孔按KVL定理可列三个回路方程:I1R1 =U S1+U ISI2R2 =U S2+U IS I2R2+I3R3 =U S2 U IS=I3R3 解之 I1=2A I2=1A I3=2A U S=8V2-2 电路如图所示。

已知I S=2A,U S=6V,R1=R2=3Ω,R3=R4=6Ω,用叠加原理求a、b两点之间电压U ab。

解:当电压源U S单独作用时,题图变如右图:Uab1=当电流源I S单独作用时,题图变如右图Uab2=3V Uab=Uab1+Uab2=2-3 电路如图所示。

已知R1=6Ω,R2=12Ω,R3=8Ω,R4=4Ω,R5=1电路中流经R3的电流I当电流源I S单独作用时,题图变如右图)(13844434AIRRRI=⨯+=+=''I=)(211AII=+=''+'2-4 在图示电路中,当U S=24V时,Uab=8v. 试用叠加原理求U S=0时的UabIs。

解:当电压源U S单独作用时,题图变如右图)(1841243ARRUI S=+=+='解:以知U S=24V时,Uab=8v.当U S、、I S1、I S2、单独作用时题图分别变作变作下图1、图2、图3由图1可得:Uab1=)(64244VRRUS-=-=⨯;由图2可得:Uab2=)(212411VRIRRISS=⨯;由图3可得:Uab3=)(41422VRIRISS=⨯;UabIs=Uab2+Uab3=8+6=14(V)2-5 用电源等效变换法求图示电路中6Ω电阻中的电流I。

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第二章 正弦交流电路2.1 基本要求(1) 深入理解正弦量的特征,特别是有效值、初相位和相位差。

(2) 掌握正弦量的各种表示方法及相互关系。

(3) 掌握正弦交流电路的电压电流关系及复数形式。

(4) 掌握三种单一参数(R ,L ,C )的电压、电流及功率关系。

(5) 能够分析计算一般的单相交流电路,熟练运用相量图和复数法。

(6) 深刻认识提高功率因数的重要性。

(7) 了解交流电路的频率特性和谐振电路。

2.2 基本内容 2.2.1 基本概念 1. 正弦量的三要素(1) 幅值(U m ,E m ,I m )、瞬时值(u, e, i )、有效值(U ,E ,I )。

注:有效值与幅值的关系为:有效值2幅值=。

(2) 频率(f )、角频率(ω)、周期(T )。

注:三者的关系是Tf ππω22==。

(3) 相位(ϕω+t )、初相角(ϕ)、相位差(21ϕϕ-)。

注:相位差是同频率正弦量的相位之差。

2. 正弦量的表示方法 (1) 函数式表示法:。

)sin();sin();sin(i m e m u m t I i t E e t U u ϕωϕωϕω-=+=+= (2) 波形表示法:例如u 的波形如图2-1-1(a)所示。

(3) 相量(图)表示法:使相量的长度等于正弦量的幅值(或有效值); 使相量和横轴正方向的夹角等于正弦量的初相角; 使相量旋转的角速度等于正弦量的角速度。

注: U U例。

)60sin(24,)30sin(2621V t u V t u o o +=+=ωω求?21=+u u解:因为同频率同性质的正弦量相加后仍为正弦量,故)sin(221ϕω+==+t U u u u , 只要求出U 及ϕ问题就解决了。

解1:相量图法求解如下:具体步骤为三步法(如图2-1-2所示): 第一步:画出正弦量u 1、u 2的相量12U U 、(U 1=6,U 2=4)。

第二步:在相量图上进行相量的加法,得到一个新相量U 。

利用∆ABC 求出AC 的长度为9.68,即新相量U 的长度。

利用∆ABC 求出α的数值为11.9,则3041.9ϕα=+=。

第三步:把新相量U 还原为正弦量u :U→u=9.682sin(41.9)()t V ω+ 以上三步总结如下:•••=+↑↓↓=+U U U u u u 21213060BCU 2U U图2-1-2(4) 相量式(复数)表示法:使复数的模等于正弦量的幅值(或有效值); 使复数的复角等于正弦量的初相角。

注:① 实际表示时多用有效值。

② 复数运算时,加减常用复数的代数型,乘除常用复数的极坐标型。

③ 利用复数,可以求解同频率正弦量之间的有关加减乘除....问题。

解2: 复数法求解如下:具体步骤为三步法: 第一步:正弦量表示为复数(极坐标形式):32.530611j U u +=∠=→ 47.3260422j U u +=∠=→ 第二步:复数运算,产生一个新复数U。

9.4168.947.62.747.3232.521∠=+=+++=+=j j j U U U )()(第三步:把新复数还原为正弦量。

)()( 9.41sin 268.9sin 2+=+=→t t U u U ωϕω以上三步总结如下:•••=+↑↓↓=+U U U u u u 21212.2.2 基本定律 1. 欧姆定律交流电路欧姆定律:IU Z =(有效值形式电压电流关系)。

交流电路欧姆定律的复数形式:Z=IU(复数形式电压电流关系)。

注:Z Z ϕ=∠。

2. 克希荷夫定律克希荷夫电流定律:0=∑I克希荷夫电压定律:0=∑U2.2.3 基本分析方法直流电路分析方法在交流电路中同样适用,只不过要注意元件性质的正确表达及引进复数的若干问题。

2.2.4 交流电路中的功率设电路两端电压和电路中的电流分别为:t U u m ωsin =,)sin(ϕω-=t I i m ,瞬时功率p=ui 平均功率P=)(cos 121w P P UI pdt T⋯⋯++==⎰ϕ。

无功功率Csin ()LUI Var ϕ==-∑∑Q Q Q。

视在功率S UI ==。

功率因数SP =ϕcos 2.2.5 R ,L ,C 单一参数元件的电压、电流及功率关系电阻、电感和电容(单一参数元件)中的电压、电流关系及功率关系,是分析正弦电路的理论基础。

现列表归纳如下:表2-1:单一参数交流电路中电压、电流及功率关系2.2.6 RL、RC串联电路中电压电流及功率关系RL、RC串联电路中电压电流及功率关系如表2.2所示。

表2-2:RL、RC串联电路中电压电流及功率关系注:RL、RC串联电路都存在三个三角形,即阻抗、电压及功率,而且三个三角形都是相似∆。

2.2.7 电路的谐振在含有L、C的电路中,当满足一定条件时,出现电路总电压与总电流同相位的现象,称这种状态为谐振。

谐振又分串联谐振和并联谐振两种,现比较如下:表2-3:串联谐振与并联谐振的比较2.3 重点与难点2.3.1 重点(单相交流电路的分析与计算是本章的重点)1.直流电路的定律、准则、分析方法同样适用于正弦交流电路,直流电路的解题思路同样适用于交流电路。

2. 交流电路的欧姆定律IUZ =及复数形式Z=I U 适用于一个元件,又适用于一条支路,也适用于全电路。

3. 元件(负载)的性质决定电压电流的相位差,决定有功功率和无功功率的大小。

4. RL 串联、RC 串联时,借助电路存在的三个相似三角形分析求解较为方便。

5. 不同的题目选用不同的解题方法:(1) 有的习题,用有效值公式就可以求解,再结合元件性质也可以画出相量图。

(2)有的习题,用复数法求解较为简便,求解后再画相量图也很容易。

(3)有的习题,可以用相量图法和复数法两种方法求解。

[第一种][第二种](4) 不少题目,根据题意,估画相量图,借助相量图,逐步求之,既直观又方便。

(5) 与功率相关的问题,首先应该考虑ϕcos UI P =,ϕsin UI Q =,S=UI 。

然后再考虑P 、Q 、S 所组成的功率三角形之间的关系。

如果是多个R 、L 、C 时,可利用下面的方法求解。

1112111111211111122211122L 22C cos ......sin .......Q .......Q R R LCLL L L L L L CC C C C C C P UI P P U P I R R Q UI Q QQQ Q U I X X QQ Q U I X X S UI ϕϕ==++==⋅==-=++==⋅=++==⋅==∑∑∑∑2.3.2 难点1. 交流电路中符号繁多,但各有其物理意义。

正弦量有三种(e 、u 、i ),每种又有三个值(以电压为例,u 、U 、U m )。

正弦量的表示法(电路中)又分相量图法和相量式法,尽管表示符号都为U ,在相量图中代表有方向的线段,在相量式中代表一个复数。

在电路分析计算时,正弦量、相量、复数三者互为表示,互为转换,但并不等于。

2. 个别习题需要几个方面综合考虑方可求解。

在图2-1-3(a)中,已知电路及有关参数,f=50Hz ,u=220tV ωsin 2 。

(1)求电流表A 及功率表P 的读数,(2)S 闭合,A 为5A ,P 为1000w ,求R 及C ?解(1)S 闭合前:;LI I ='(功率表的读数)电流表的读数))(580cos 6.013.53cos 3040tan cos cos )((4.440302201'22'w I U P A I I L =''='==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==+=-=ϕϕ(2)S 闭合后:CL I I I += 1000cos 0.91, 24.62205P UI ϕϕ====⨯ ① 以U 为参考相量,画出LI 相量( 4.4, 53.13I ϕ''==-)及I 相量(I=5, 6.24=ϕ),如图2-1-3(b )所示。

② 由⊿BAC 求出BC ,则BC=AD ,I C 可知。

③ 由⊿CAD 求出(α+24.6°),α可知。

④ 由RC 串联支路组成的电压⊿,如图2-1-3(C )所示,画出与之相似的阻抗⊿,如图2-1-3(d )所示,在阻抗⊿中,CCI U Z=,故R 、X C 、C 可求(具体求解见后述)。

A图2-1-3(a)I → UI图2-1-3(b )IaR图2-1-3(d)CX CZ 图2-1-3(C)2.4 例题与习题解答2.4.1. 例题例2-1:已知 ))(30sin(251A t i o +=ω ))(60sin(2102A t i o -=ω (1)求各正弦量对应的相量,并画出相量图;(2)借助相量图,求i 1 + i 2;(3)求各正弦量的相量式(复数式); (4)借助复数求21i i -。

注:正弦量与相量之间是一一对应的关系,只能用(→)表示,而不能用等号。

解:(1)设零参考相量(只有方向,没有大小),分别画出1i 、2i 的相量21I I、(长度用有效值),如图2-1-4所示:AB图 2-1-460 030(2)参阅前述利用相量图求正弦量的和(或差)的三步法思路:在△ABC 中:2222222cos(18090)51025100()11.18()o o AC ABBC AB BC AC AC I A =+-•⨯-=+-⨯⨯⨯'=在△ADC 中:22222212 2cos() 511.1810211.1810cos cos 0.89 26.566025.5633.4433.44)()DC AC AD AC AD i it A ααααϕω=+-⋅⋅=+-⨯⨯⨯===-︒=+=-︒故(3)5.233.430sin 530cos 53051j j I +=+=∠=66.85)60sin(1060cos 1060102j j I -=-+=-∠= (4)参阅前述利用相量式(复数)求解正弦量的加、减、乘、除问题的三步法思路: 56.8618.11.16.1167.0)66.85()5.233.4(21-∠=+-=--+=-j j j I I (A ) 故:。

))(56.86sin(218.1121A t i i i o-==-ω例2-2:在图2-1-5(a)中,已知电路及参数,u =311sin(314t)(V ),试求: (1)A 、V 1、V 2及V 3的读数; (2)1u 及2u 的表达式;(3)电路的P 、Q 、S ; (4)画出相量图。

40Ω79.6uF(a)RXPQS(c)(d)1u 2u C UUo9.36o9.36Z图2-1-5解:此题是RLC 串联电路,求解的方法有两种:解法一:利用交流电路电压电流关系式及电压三角形≌阻抗三角形≌功率三角形,估画相量图,如图2-1-5(b)所示,借助相量图求之。

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