《电工电子技术》课本习题答案

图 1-39 题 1-8 图
解：由 E/(RS+ R1)=2， 1-9 图 1-40 所示 RS
R2=8kΩ 。 试 在 (1) E
开）；(3) R3=0（即 R3 处
U2 和电流 I2、I3。
R1
E
A R1 S1
I1
I2
U2 R2
E/(RS+ R2)=1 得 E=5V，RS=0.5Ω。 R2
电路中，已知 E=100V，R1=2kΩ， S2 R3=8kΩ；(2) R3= ∞（即 R3 处断
图 2-27 题 2-9 图
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：(2) UAB=-75V,UCD=50V,UEF=17.5V,UGH=7.5V (3) UAB+UCD+UEF+UGH=0.
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，再将其变为 9V
电压串 1Ω 电阻，与 2A 电流源变为的 4V 电压串 2Ω 电阻串联，即
I= （ 9-4 ）
4V
1-12 图 1-43 所示电路
(1)开关 S 断开时 A 点 9V
U4 2A
思考与习题
2-1 求图 2-19 所示电路 A、B 两端的等效电阻。
图 2-19 题 2-1 图
2-1 解：a) RAB=[ (6// 6)+7]// 10=5Ω b) RAB=[ (4// 4+1)// 6+(2//2) ] //3=1.5Ω c) RAB=[(R1// R2)+ R3]// R4// R5=0.75Ω d) RAB=4//6=2.4Ω e) RAB=[ (8// 8)+4]// 12+(20// 5) =8.8Ω f) RAB=(24// 24)+ (12//12)=18Ω
(c) UC=0V ，UA=12V，UB=8V
6V
-6V d)
(d) UA=6V，UB=-2V，UC=-6V 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 闭合时通过开关的电流 I。
图 1-45 题 1-14 图
(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。
图 1-36 题 1-2 图
解：(2)P1=U1I1=-560W，为电源；P2=-U2I2=360W，为负载；P3=U3I3=200Ｗ，为负载。
(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，试问哪些方框是电源，哪些是负载？
(2)开关 S 闭合时 A 点 1Ω
3kΩ B 1kΩ
A
7V 2Ω
R1 S I
R2
R3
1kΩ I
7Ω
6V
8V
/(1+2+7)=0.5A 中，试求： 的电位。 的电位。
(3)开关 S 闭合时 A、
B 两 点 电 压 UAB 。
图 1-43 题 1-12 图
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=8- I R3=7V
图 2-25 题 2-7 图
解:电路如图 2-25 所示： a）I3+I4+I5=0
I1=I4+I6 I6=I2+I5 R1I1+ R4I4- R3I3 -US1+ US3=0 -US3+ R3I3- R5I5+R2I2 + US2=0 R6I6+ R5I5- R4I4 =0 b）I2=I6+I5 I1=I2+I3 I4=I3+I5 R1I1+ R2I2 -US1 =0 R3I3 +R4I4 - US2 -R6I6-R2I2 =0 2-8 用叠加原理求图 2-26 所示电路的电压 U。
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 93.8W，100W 的灯泡实际
图 1-49 题 1-18 图
3A
解：各支路电流参考方向如图所示：
1A
10Ω
U2
5Ω
4A
I1=-2A，I2=3A,I3=7A,I4=-2A，I5=-5A U1
I1
I5
I3
U3
I2
2ຫໍສະໝຸດ Baidu I4
U1=10I1+5I2=-5V ， U2=10I1+2I5-5I3=-65V ，
5Ω
4Ω
U3=5I3-4I4=43V，U4=-5I2+2I5-4I4=-17V
(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
12V
A
4kΩ
6V
B
2kΩ
C
4kΩ
6V
B
2kΩ
C
4kΩ B
2kΩ C
b)
c)
图 1-44 题 1-13 图
解：(a) UC=0V ，UA=6V，UB=3V
(b) UB=0V，UA=4V， UC=-2V
解：开关断开 R2= 1Ω 2A，开关两端电压 U 为 R1 U=16-2×1=14V，
R2
US IS
电阻上流过的电流即电流源电流 S U 电压源电压与 R2 两端电压之和
I
开关闭合，R2= 1Ω 电阻
上流过的电流 I2= US/ R2=16A，I=
I2- IS= 14A
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。
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。
图 2-22 题 2-4 图
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 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。
图 2-26 题 2-8 图
解：两个电源单独作用时的电路如图所示：
60V 单独作用时：I=60/(3//60+40)=1.4A，U/=(3//60)I=4V
27V 单独作用时：I=27/(40//60+3)=1A，U//=-3I=-3V
U= U/ +U//=1V
2-9 用叠加原理求图 2-27 所示电路的电流 I3。已知 US1=9V，US2=-9V，IS=9A，R1= R2= R3 =1Ω。
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。
解： (1)IN=150/50=3A，RN=50/3-1=15.67Ω (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=4.5Ω。当只有开 关 S1 闭合时，安培表读数为 2A；当只有 S2 闭合时，安培表读数为 1A。试求电源的 E 和 RS。
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。
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 (1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。
中电流 IX 和电压 U。
图 1-48 题 1-17 图
解： I1 +2+4=0，I1 =-6 A， I2= I1 +4=-2 A， IX + I2=5A，IX =7A， U=- U1+ I1 R1+ I2R2
2A R1
U1
I1
4A
4A R2 I2
U
5A R3
IX
=-73V
1-18 求 1-49 图中各电流源上的电压。
图 1-37 题 1-3 图
I U
I U
I U
I U
解：a） P=UI =-220W ，
a)
b)
c)
d)
为电源；b）
P=-UI=220W，为负载；
c）P=-UI=220W，为负载；d）P=UI =-220W，为电源。
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、
2-2 试求图 2-20 所示电路 5Ω 电阻上的电压 U。
图 2-20 题 2-2 图
解：电路如图 2-20 所示：
并联分流：I1= 4 3 =1A，U=5I1=5V 84
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。
图 1-46 题 1-15 图
解： I3= I1+ I2=3.1A，I4= I5- I3=6.5A，I6= I4+ I2=9.5A
1-16 求 1-47 图中的电流 I。
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。试求电路
短接）三种情况下，分别求电压
I3
R3
图 1-40 题 1-9 图
解：（1）I1 = E/(R1+ R2// R3)=16.7 mA ，U2= I1 (R2// R3)=66.7V，I2=I3= I1/2=8.35mA； （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。
图 2-23 题 2-5 图
解：(R1+R2+R3)0.4=280×0.6 (R1+R2)(10-0.6)=(280+R3)×0.6 (280+R2+R3)0.6=(100-0.6) R1 联立解得 R1=4.2Ω，R2=37.8Ω，R3=378Ω 2-6 用支路电流法求图 2-24 所示电路中各支路电流。
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？
解：I=P/U=0.27A，R= U 2/ P= 807Ω，W= P t=60×10-3 kW×30×3h =5.4 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
解：电路如图 2-22 所示：
P
I=
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=81.25Ω 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=0.6mA。要使其 量程扩大为 1mA、10mA、100mA，试求分流电阻 R1、R2 及 R3。
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
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。