《电工电子技术》课本习题答案

2-5 图 2-23 为万用表的直流毫安挡电路。表头内阻 Rg=280Ω， 满标值电流 Ig=。要使其量程扩大为 1mA、10mA、100mA，试求分流电 阻 R1、R2 及 R3。
Rg
R1
R2
Ig R3
100mA 10mA 1mA
图 2-23 题 2-5 图 解：(R1+R2+R3)=280× (R1+R2)=(280+R3)×
(1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。
(2)计算各元件的功率，判断哪些元件是电源哪些元件是负载
(3)效验整个电路的功率是否平衡。
I2
U2
I1
P2
I3
U1
P1
U3
P3
图 1-36 题 1-2 图 解：(2)P1=U1I1=-560W，为电源；P2=-U2I2=360W，为负载；P3=U3I3=200 Ｗ，为负载。
1000W
C B
I
DE
1500W A H
F G
350W
150W 图 1-38 题 1-4 图
解：(2) UAB=-75V,UCD=50V,UEF=,UGH=
(3) UAB+UCD+UEF+UGH=0.
1-5 有一 220V、60W 的电灯，接在 220V 的电源上，试求通过电 灯的电流和电灯在 220V 电压下工作时的电阻。如果每晚用 3h，问一 个月消耗电能多少
IR
50Ω I2
U 25Ω
50Ω 50Ω
I1
ห้องสมุดไป่ตู้
I3
I4
图 2-22 题 2-4 图
解：电路如图 2-22 所示：
I=
P U
2A ， I1=
50 50 // 50 25 (50 50 // 50)
I
=1.5A ， I2=I-I1=0.5A ， I3=I4=
I2/2=0.25A
R=(U- 25I1)/I=Ω
R1I1+ R4I4- R3I3 -US1+ US3=0 -US3+ R3I3- R5I5+R2I2 + US2=0 R6I6+ R5I5- R4I4 =0 b）I2=I6+I5
1-14 图 1-45 所示电路中，已知 US=16V，IS=2A，R1=12Ω，R2=1Ω。
求开关 S 断开时
开关两端的电压 U
和开关 S 闭合时
R1
R2
US IS
通过开关的电流 I。
SU I
图 1-45 题 1-14 图 解：开关断开 R2= 1Ω 电阻上流过的电流即电流源电流 2A，开关
两端电压 U 为电压源电压与 R2 两端电压之和 U=16-2×1=14V， 开关闭合，R2= 1Ω 电阻上流过的电流 I2= US/ R2=16A，I= I2- IS= 14A
12V
5Ω
5Ω
1Ω
1Ω
图 1-47 习题 1-16 图
解： I=0A
1-17 在图 1-48 中，已知 U1=3V，R1=10Ω，R2=5Ω，R3=4Ω，其
他各电流如图所示。试 和电压 U。
2A
4A
求电路中电流 IX
5A
R1
R2
R3
U1
I1
I2
4A
U
IX
图 1-48 题 1-17 图
解： I1 +2+4=0，I1 =-6 A，
为的 4V 电压串 2Ω
2Ω
I
7Ω
I=（9-4）/(1+2+7)=
7V
1-12 图 1-43 所示电路中，试求：
3kΩ B 1kΩ
A
R1 S
R2
R3
1kΩ I
6V
8V
(1)开关 S 断开时 A 点的电位。
(2)开关 S 闭合时 A 点的电位。
(3)开关 S 闭合时 A、B 两点电压 UAB。 1-12 图
R1
R2 S
R3 R4
A R5
B
图 2-21 题 2-3 图
解：S 断开，RAB=(R1+R2)//（R3+R4）//R5=20Ω S 闭合，RAB=（R1//R3+R2//R4）//R5=20Ω
2-4 电路如图 2-22 所示，已知外加电压 U 为 200V，电路总消 耗功率为 400W，求 R 及各支路电流。
求电源的 E 和 RS。
S1
S2
图 1-39 题 1-8 图
解：由 E/(RS+ R1)=2，E/(RS+ R2)=1 得 E=5V，RS=Ω。
1-9 图 1-40 所示电路中，已知 E=100V，R1=2kΩ，R2=8kΩ。试在
(1) R3=8kΩ ； (2)
R3= ∞ （ 即 R3 处 断
开）；(3) R3=0（即
R1 E
I1
I2
U2 R2
I3 R3 处短接）三种情况
R3
下，分别求电压 U2 和电流 I2、I3。
图 1-40 题 1-9 图 解：（1）I1 = E/(R1+ R2// R3)= mA ，U2= I1 (R2// R3)=，I2=I3= I1/2=； （2）I1= E/(R1+ R2) =10mA ，U2= I1 R2=80V ，I2= I1= 10mA， I3=0A； （3）I2=0A，U2=0V，I3= I1= E/R1 =50mA。 1-10 试等效简化图 1-41 所示网络。
1-4 图 1-38 所示电路中，已知 A、B 段产生功率 1500W，其余三 段消耗功率分别为 1000W、350W、150W，若已知电流 I=20A，方向如 图所示。
(1)标出各段电路两端电压的极性。
(2)求出电压 UAB、UCD、UEF、UGH 的值。
(3)从(2)的计算结果中，你能看出整个电路中电压有什么规律性 吗
解：I=P/U=0.27A，R= U 2/ P= 807Ω，W= P t=60×10-3 kW×30 ×3h =度.
1-6 把额定电压 110V、额定功率分别为 100W 和 60W 的两只灯 泡，串联在端电压为 220V 的电源上使用，这种接法会有什么后果它 们实际消耗的功率各是多少如果是两个 110V、60W 的灯泡，是否可以 这样使用为什么
解：把额定电压 110V、额定功率分别为 100W 和 60W 的两只灯泡，
串联在端电压为 220V 的电源上使用，将会使 60W 的灯泡烧毁。60W 的灯泡实际消耗的功率是，100W 的灯泡实际消耗的功率是 56W。如果 是两个 110V、60W 的灯泡，都在额定值下工作，可以这样使用。
1-7 有一直流电源，其额定功率为 150W，额定电压 50V，内阻 1Ω，负载电阻可以调节。试求：(1)额定状态下的电流及额定负载。 (2)开路状态下的电源端电压。(3)电源短路状态下的短路电流。
A
2Ω
Ω 2Ω
B c)
A
6Ω 6Ω
10Ω
7Ω
B
a)
2Ω
2Ω
4Ω
6Ω
A
B
d)
2Ω
2Ω
4Ω
4Ω
6Ω
1Ω
b)
A 3Ω
B
5Ω
A
20Ω
B 12Ω
4Ω
8Ω
8Ω
e）
A
R1
R2
R4 R3
R5 B
c)
A 24Ω 12Ω
24Ω B
12Ω
f）
图 2-19 题 2-1 图
2-1 解：a) RAB=[ (6// 6)+7]// 10=5Ω
1-15 在 1-46 图中，已知 I1=0.1A，I2=3A，I5=9.6A，试求电流 I3、I4 和 I6。
I2
I1
I3
I6 I4
I5
图 1-46 题 1-15 图 解： I3= I1+ I2=，I4= I5- I3=，I6= I4+ I2= 1-16 求 1-47 图中的电流 I。
2Ω I
6V
IS R
并联①②得 IS=6A，R=2Ω，电路如图所示：
1-11 求 1-42 图中的电流 I。
6V
6A
2Ω
2A
2Ω 2Ω
I 7Ω
图 1-42 题 1-11 图
解：将 6V 电压源变为电流源与 6A 电流源并联，得到 9A 电流源并
1Ω 电阻，再将其变
4V
阻，与 2A 电流源变
电阻串联，即
9V
1Ω
为 9V 电压串 1Ω 电
2-2 试求图 2-20 所示电路 5Ω 电阻上的电压 U。
3Ω I1
2Ω
3A
5Ω
2Ω
2Ω
4Ω
A d)
图 2-20 题 2-2 图
解：电路如图 2-20 所示：
并联分流：I1=
8
4
4
3
=1A，U=5I1=5V
2-3 在图 2-21 中，R1= R2= R3 = R4 =30Ω，R5=60Ω，试求开关 S 断开和闭合时 A 和 B 之间的等效电阻。
解： (1)IN=150/50=3A，RN=50/3-1=Ω (2)UOC=50V (3) IS=50A
1-8 图 1-39 所示电路可以用来测试电源的电动势和内阻。已知
R1=2Ω，R2=Ω。当
安培表读数为 2A； 培表读数为 1A。试 RS
E
只有开关 S1 闭合时，
A
当只有 S2 闭合时，安
R1
R2
图 1-43 题
解：(1) I=（7+8）/(3+1+1)=3 mA ，UA=8- I R3=5V
(2) 开关 S 闭合时 B 点的电位为 6V，I=（8-6）/(1+1)=1mA ，UA=8I R3=7V
(3)UAB=7-6=1V
1-13 指出图 1-44 所示电路中 A、B、C 点的电位
A
2kΩ B
2kΩ C a)
A
A
4kΩ
6V
B
2kΩ
C
b)
4kΩ
6V
B
2kΩ
C
c)
12V
A
4kΩ B
2kΩ C
6V
-6V d)
图 1-44 题 1-13 图
解：(a) UC=0V ，UA=6V，UB=3V
(b) UB=0V，UA=4V， UC=-2V
(c) UC=0V ，UA=12V，UB=8V
(d) UA=6V，UB=-2V，UC=-6V
思考与习题
1-1 1-35 图中，已知电流 I=-5A，R=10Ω。试求电压 U，并标 出电压的实际方向。
IR
U
IR
U
a)
b)
图 1-35 题 1-1 图
解：a)U=-RI=50V b)U=RI=-50V。
1-2 在 1-36 图所示电路中，3 个元件代表电源或负载。电压和 电流的参考方向如图所示，通过实验测量得知：I1=-4A，I2=4A，I3=4A， U1=140V，U2=-90V，U3=50V。试求
3A 2A
5Ω
3V 1Ω
A 6V 3Ω
B
图 1-41 题 1-10 图
解：将 3A 电流源变为电压源与 3V 电压源串联得到 12V 电压串 6Ω 电阻，再将其变为 2A 电流源并 6Ω 电阻与 2A 电流源并联，得到 4A
电流源并 6Ω 电阻①， 将 6V 电压串 3Ω 电阻变为 2A 电流源并 3Ω 电阻②
I2= I1 +4=-2 A，
IX + I2=5A，IX =7A，
U=- U1+ I1 R1+ I2R2 =-73V
1-18 求 1-49 图中各电流源
的电压。
3A
1A
10Ω
U2
5Ω
U1
2Ω
5Ω
4Ω
1A U1
4A U3
10Ω
I1
I5
I2 5Ω
3A
U2
5Ω
I3
2Ω I4 4Ω
U4 2A
U4 2A
上
4A U3
2-7 列写出图 2-25 中各电路用支路电流法求解时所需要的独 立方程。
I6
R6
I4 R4
I5 R5
I1 R1
I3 R3
US1
US3
a)
I2
R2
US2
图 2-25 题 2-7 图
I3 R3
R1 I2 I1
R2
IS= I5 R4
US1
R5
I4
I6 R6 b) US2
解:电路如图 2-25 所示：
a）I3+I4+I5=0 I1=I4+I6 I6=I2+I5
(280+R2+R3)= R1 联立解得 R1=Ω，R2=Ω，R3=378Ω 2-6 用支路电流法求图 2-24 所示电路中各支路电流。
I1
15Ω
40Ω
3A
100V
I2
I3
10Ω
a)
5A I2
3A I1 4Ω I3 2A 1Ω 2Ω
b)
图 2-24 题 2-6 图 解:电路如图 2-24 所示： a）I1=3A I3=I1+I2=3+I2 （1） 10I3+100+40I2=0 (2) 解得 I2=-2.6A，I3=0.4A b)电路如上图所示： I1+I2=3+5=8 （1） I2+2=I3+5 （2） 4I2+2I3-I1=0 （3） 解得 I1=6A，I2=2A，I3=-1A
图 1-49 题 1-18 图
解：各支路电流参考方向如图所示：
I1=-2A，I2=3A,I3=7A,I4=-2A，I5=-5A U1=10I1+5I2=-5V ， U2=10I1+2I5-5I3=-65V ， U3=5I3-4I4=43V ， U4=-5I2+2I5-4I4=-17V 思考与习题
2-1 求图 2-19 所示电路 A、B 两端的等效电阻。
b) RAB=[ (4// 4+1)// 6+(2//2) ] //3=Ω c) RAB=[(R1// R2)+ R3]// R4// R5=Ω d) RAB=4//6=Ω e) RAB=[ (8// 8)+4]// 12+(20// 5) =Ω f) RAB=(24// 24)+ (12//12)=18Ω
(3)Ｐ发出＝Ｐ吸收，功率平衡。 1-3 图 1-37 中，方框代表电源或负载。已知 U=220V，I= -1A，试
I U
I U
I U
I U
a)
b)
c)
d)
问哪些方框是电源，哪些是负载
图 1-37 题 1-3 图
解：a）P=UI =-220W，为电源；b）P=-UI=220W，为负载；
c）P=-UI=220W，为负载；d）P=UI =-220W，为电源。