电工学课后答案第2章电路的瞬态分析习题及答案
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
得
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
由
得
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》作业答案第二章
《电工学》作业答案第二章 2-9解：变换过程如图所示，解得I 4 = 2A 。
2-10解：对结点a 列KCL 方程1230I I I对左、右边的网孔列KVL 方程1122S1S20R I R I U U 2233S2S30R I R I U U将数据代入上述方程，联立求解方程组12312230124243204432120I I I I I I I解得1231A 5A 6A I I I ，， 2-11解：对结点a 和b 列KCL 方程13S1S223S2S300I I I I I I I I对回路abca 列KVL 方程22S 11330R I U R I R I将数据代入上述方程，联立求解方程组132321362023022420I I I I I I I解得1232A 1A 2A I I I ，，2-12 解：根据两个结点电路中结点电压方程的一般形式得S1S2S3123a 12312612346V 6V 111111346U U U R R R U R R R 电流I 3可用欧姆定律求得a S333612A 3A 6U U I R2-14解：(a)电路图； (b)电压源U S 单独作用的电路； (c)电流源I S 单独作用的电路电压源U S1单独作用时，将U S2短路，电路如 (b)所示S1123123321232312318A 3.6A 6336333.6A 1.2A 6363.6A 2.4A63U I R R R R R R I I R R R I I R R电压源U S2单独作用时，将U S1短路，电路如图 (c)所示S2213213312131321315A 2A 3362332A 1A3332A 1A33U I R R R R R R I I R R R I I R RU S 和I S 共同作用时111222333 3.61A 2.6A 1.22A 0.8A 2.41A 3.4A I I I I I I I I I 2-16解：(a)I S1单独作用的电路； (b)I S2单独作用的电路； (c)U S 单独作用的电路电流源I S1单独作用时，电路如 (a)所示2S12333A 1.8A 32R I I R R电流源I S2单独作用时，电路如 (b)所示3S22325A 2A 32R I I R R电压源U S2单独作用时，电路如 (c)所示S 2315A 3A 32U I R RI S1、I S1和U S 共同作用时1.823A 6.8A I I I I2-19 解：(a) 求开路电压的电路； (b)求除源电阻的电路； (c) 戴维南等效电路求开路电压的等效电路如 (a)所示。
电工学唐介课后答案第2章思考题
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第 2 章电路的暂态分析分析与思考理想电阻元件与直流电源接通时, 2.1.(1) 理想电阻元件与直流电源接通时,有没有过渡过程?这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 过程?这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 2.1.(2)阶跃电压和直流电压的波形有什么区别? 阶跃电压和直流电压的波形有什么区别? 2.1.(3)含电容或电感的电路在换路时是否一定会产生过渡过程? 过渡过程? 的电容器, 2.2.(1)今需要一只 50 V,10 F 的电容器,但手头 , 只有两只50V,5F 和两只30V,20 F 的电容器,试问只有两只 , , 的电容器, 应该怎样解决? 应该怎样解决? 2.2.(2)可否由换路前的电路求 iC(0) 和 uL(0)?上一页下一页第 2 章电路的暂态分析处于零状态, 2.3.(1)如果换路前电容 C 处于零状态,则 t = 0 时,uC(0) = 0, , 电容相当于短路, →∞而 t→∞时, iC(∞) =0,可否认为 t = 0 时,电容相当于短路, t→∞→∞∞ , 电容相当于开路?如果换路前C不是处于零状态不是处于零状态, 时,电容相当于开路?如果换路前不是处于零状态,上述结论是否成立? 否成立? 电路中,如果串联了电流表, 2.3.(2)在 RC 电路中,如果串联了电流表,换路前最好将电流表短路,这是为什么? 流表短路,这是为什么? 处于零状态, 2.4.(1)如果换路前 L 处于零状态,则 t = 0 时, iL(0) = 0 ,而 t→∞时, uL(∞) =0 ,因此可否认为 t = 0时,电感相当于开路, →∞∞时电感相当于开路, t→∞时,电感相当于短路? 电感相当于短路? →∞不是处于零状态,上述结论是否成立? 2.4.(2)如果换路前 L 不是处于零状态,上述结论是否成立?返回上一页下一页第 2 章电路的暂态分析2.5.(1)任何一阶电路的全响应是否都可以用叠加原理由它的零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 一定, 越大, 2.5.(2)在一阶电路中,R一定,而 C 或 L 越大,换路时的过在一阶电路中, 一定渡过程进行得越快还是越慢? 渡过程进行得越快还是越慢?返回上一页下一页第 2 章电路的暂态分析分析与思考解答2.1.(1)理想电阻元件与直流电源接通时,有没有过渡过程? 理想电阻元件与直流电源接通时,有没有过渡过程? 这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 【答】无过渡过程.电阻中电压和电流的波形为阶跃波(设无过渡过程.电阻中电压和电流的波形为阶跃波设接通电源时刻为t=0 ,则电压,电流波形如图 . 则电压,电流波形如图). 接通电源时刻为uiUI(a)返回分析与思考上一页下一页t(b)上一题t下一题第 2 章电路的暂态分析2.1.(2)阶跃电压和直流电压的波形有什么区别? 阶跃电压和直流电压的波形有什么区别? 【答】直流电压的数学表达式为 u(t) =U,波形如图 ;阶 ,波形如图(a);0 跃电压的数学表达式为 u(t ) = { U t <0 t >0,波形如图(b) . 波形如图uuUU(a)t(b)t返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析2.1.(3)含电容或电感的电路在换路时是否一定会产生过渡过程? 【答】不一定,若换路并未引起电容的电场能量或电感的磁不一定, 场能量的变化则不会产生过渡过程. 场能量的变化则不会产生过渡过程.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析的电容器, 2.2.(1)今需要一只 50 V,10 F 的电容器,但手头只有两只 , 50V,5F 和两只30V,20 F 的电容器,试问应该怎样解决? 的电容器,试问应该怎样解决? , , 【答】可用二只50V,10 F 的电容并联或用二只 30V,20 , , F 的电容串联.这样,不仅总电容值满足要求,而且每个电容的的电容串联.这样,不仅总电容值满足要求, 实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求. 实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析2.2.(2)可否由换路前的电路求 iC(0) 和 uL(0)? 【答】不可以. 不可以.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析处于零状态, 2.3.(1)如果换路前电容 C 处于零状态,则 t = 0 时,uC(0) = 0, , 电容相当于短路, →∞而 t→∞时, iC(∞) =0,可否认为 t = 0 时,电容相当于短路, t→∞→∞∞ , 电容相当于开路?如果换路前C不是处于零状态不是处于零状态, 时,电容相当于开路?如果换路前不是处于零状态,上述结论是否成立? 否成立? 处于零状态, 【答】换路前若电容C处于零状态,则 t = 0 时, uC(0) =0 , 换路前若电容处于零状态时电容相当于短路, →∞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, 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, 电容仍可相当于开路. 电容不可视为短路,但 t→∞时仍有 C(∞) =0 ,电容仍可相当于开路. →∞时仍有i ∞返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析电路中,如果串联了电流表, 2.3.(2)在 RC 电路中,如果串联了电流表,换路前最好将电流表短路,这是为什么? 流表短路,这是为什么? 电路换路瞬间电流发生突变, 【答】由于 RC 电路换路瞬间电流发生突变,产生初始冲击电流,故电路中若串联了电流表,则最好在换路前将电流表短接, 电流,故电路中若串联了电流表,则最好在换路前将电流表短接, 以免初始冲击电流超过电流表的量程而将表损坏. 以免初始冲击电流超过电流表的量程而将表损坏.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析处于零状态, 2.4.(1)如果换路前 L 处于零状态,则 t = 0 时, iL(0) = 0 ,而 t→∞时, uL(∞) =0 ,因此可否认为 t = 0时,电感相当于开路, →∞∞时电感相当于开路, t→∞时,电感相当于短路? 电感相当于短路? →∞【答】可以. 可以.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析不是处于零状态,上述结论是否成立? 2.4.(2)如果换路前 L 不是处于零状态,上述结论是否成立? 未处于零状态, 【答】若换路前L未处于零状态,则 iL(0) ≠ 0 , t=0 时电感若换路前未处于零状态不能视为开路, 仍有u 不能视为开路,而 t→∞时,仍有 L(0) =0 ,即 t→∞时电感相当于→∞→∞短路. 短路.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析2.5.(1)任何一阶电路的全响应是否都可以用叠加原理由它的零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 【答】可以. 可以. 例如图(a)所示电路,换路前电路已稳定,t=0 时将开关由 a 端例如图所示电路,换路前电路已稳定, = 所示电路换接到 b 端,已知 US1=3V, US2=15V, R1=1 k , R2= 2k , C=3 F ,求求 uC.a+ b U S1S+ U S1R1+ uCCR2R2 uC ( 0 ) = US 1 = 2V R1 + R 2(a)返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析电容有初始储能, 故响应为全响应. 电容有初始储能,且换路后有激励 US2 ,故响应为全响应.可将其分解为零输入响应和零状态响应的叠加,如图(b)和其分解为零输入响应和零状态响应的叠加,如图和(d)a+ b U S1SR1+ ′ uCCR2(b)S+ US2R1+ ′′ uCCR2(d)返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析解零输入响应(图(b) ),电容有初始储能,则解零输入响应图 ,电容有初始储能,R2 u′C(0) = U′0 = US1 = 2V R1 + R2换路后,电容向并联电阻放电,电路简化为图(c) 换路后,电容向R1, R2并联电阻放电,电路简化为图 . 2 + R′ = R1 // R 2 = k = 0.667 3 ′ uC C 时间常数 2 ′ = R′C = ×103 × 3 × 106 s = 2 × 103 s τ 3 (c) t 则R′u′C = U ′0eτ′= 2e 500 tV返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析解零状态响应(图(d) ),电容无初始储能,换路后利用戴维解零状态响应图 ,电容无初始储能, 宁定理电路可简化为图(e),其中宁定理电路可简化为图其中2 ′′ = R1 // R 2 = k = 0.667 R 3R2 UeS = US 2 = 10V R1 + R2R′′时间常数则u′′C = UeS (1 e2 3 6 τ′′ = R′′C = ×10 × 3×10 s = 2×103 s 3 t+ + ′′ U eS uCCτ′′) = 10(1 e500 t)V(e)根据全响应=零输入响应+零状态响应, 根据全响应=零输入响应+零状态响应,有 uC = u′C + u′′C= ( 2e 500 t + 10 10e 500 t )V = (10 8e 500 t )V返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析一定, 越大, 2.5.(2)在一阶电路中,R一定,而 C 或 L 越大,换路时的过在一阶电路中, 一定渡过程进行得越快还是越慢? 渡过程进行得越快还是越慢?L 电路中, 电路中, = 【答】RC电路中,τ=RC ; RL电路中, τ= 电路中 = 电路中 .当 R 一 R定时, 越大则使τ越大过渡过程则进行的越慢. 越大, 定时,C 或L 越大则使越大,过渡过程则进行的越慢.返回分析与思考上一页下一页上一题1。
电工与电子技术 第二章习题及答案
正弦交流电 路
练习题
2.1 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别 是2A 、- 30 ;36V、45 ,频率均为50 Hz。（1）写出它们的
瞬时值表达式；（2）画出它们的波形图；（3）指出它们 的幅值、角频率以及二者之间的相位差。
2.2 已知某正弦电流当其相位角为
则该电流的有效值是多少？若此电流的周期为10 ms，且在 t＝0 时正处于正值过渡到负值时的零值，写出电流的瞬时 值表达式 I 和相量 I 。
R 25, X 0, 0
u 与 i 同相，电阻性。
100 30 25 70 （3）Z R j X 4 40 I (8.55 j 23.49) U
R 8.55 , X C 23.49 , 70
图2.8
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第 2 章
正弦交流电 路
2.9 在图2.9所
示电路中，已知 R X C , U 220V 总电压 U 与总电流 I 相位相同。
求 U L 和 UC 。
图2.9
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第 2 章
正弦交流电 路
2.10 电路如图 2.10 所示,U＝220 V, R 和 XL串联支路 的 P1 726W,1 0.6 。当开关S 闭合后，电路的总有功功率增加了74 W， 无功功率减少了168 var，试求总电流 I 及 Z2 的大小和性质。
电路如图2.7所示，已知
U＝220V，f＝50 Hz，开关闭合
前后电流表的稳定读数不变。试 求电流表的读数值以及电容 C （C不为零）。 在图2.8 所示电路中，已知 R 2 , Z1
第二章 习题及答案
电工学第二章习题一、填空题1． 两个均为40F μ的电容串联后总电容为 80 F μ，它们并联后的总电容为 20 F μ。
2. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 角频率ω ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 初相 。
三者称为正弦量的 三要素 。
3. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u = iR ；电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtdiLu =L ；电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtduCi =C 。
由上述三个关系式可得， 电阻 元件为即时元件； 电感 和 电容 元件为动态元件。
4. 在RLC 串联电路中，已知电流为5A ，电阻为30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为 50Ω ，该电路为 容 性电路。
电路中吸收的有功功率为 750W ，吸收的无功功率又为 1000var 。
二、选择题1. 某正弦电压有效值为380V ，频率为50Hz ，计时始数值等于380V ，其瞬时值表达式为（ B ） A 、t u 314sin 380=V ；B 、)45314sin(537︒+=t u V ；C 、)90314sin(380︒+=t u V 。
2. 一个电热器，接在10V 的直流电源上，产生的功率为P 。
把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（ D ） "A 、；B 、5V ；C 、14V ；D 、10V 。
3. 提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是（ D ）A 、减少了用电设备中无用的无功功率；B 、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；C 、可以节省电能；D 、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。
4. 已知)90314sin(101︒+=t i A ，︒+=30628sin(102t i ）A ，则（ C ）A 、i1超前i260°；B 、i1滞后i260°；C 、相位差无法判断。
第二章习题解答.docx
郭木森电工学第二章习题解答2. Ll⅛lU r=IOSinIUo A =IoSin(I∞ΛF∕--) A . (1}钦也曲电擁的州凱图；⑵ 冃• 2Jff憚加法求它们的和•并写出你成电流/的表达式⅛Yι⑴∕l≡ IoSinIoOΛ-/ A e÷ / = ~rc yfl A3.把-h⅛⅛⅛H⅞Λ220V・5OT⅛的交流电閑测得LE耀为0-55A.求⅛⅞ffi.剧用迪容的賊压有效蓮利电流ff效值关系.即节上p73 (2-4-15)式、町得】C=—=一-一 =—————=7 旳FUω(∕^2Λ-/22D 2√Γ-5∪连瓠⑴有效值的符号要大写辛(2)交流电农怖测得的电压和电流为笔j效值=4.把-t½M接于4«V的直流电源时’电流;⅛8A；将它改接J' 50H2. 120V的交蔬电源时•电⅛⅛12A＞求线關的电感与电!B∙If IOW：(I)SL⅛时，电⅛⅛⅛t√.ff = —= —= 6Ω/ 8⑵接交流时.和当于电駅和电感串联电路'U 4 iγ = Z= K+ JftX.√÷ -y- = Z∣ = J R' +(Qt)'已如总电压和总电流的彳f效值分别⅛120V.l2ΛIlm FΛ-= √6' ÷(2Λ-'50Λ}2 R f =0τ∪26H12卞as：接交洸时.U = U fi + U i . ^∖U≠l∕f(^U Ii ft总区分相品关泵和有效值关系, I7= IOSin(I(X)JT f - -tΛ ”2÷÷ I = I(X/2 Sin(Io0-T/ - —) A47•在从?串联电路图中•已知输入信号频率为/ =30OH签R=I(XXI•若姜使输出信号伉的村位差(即相移”4)•电容C应取多大？妬比他趙前还是落后?解：方法一：相虽图解法因为是申联电路，所以选电流为聲考相⅛L泉据孑相如的关系作IlHP图如右图所示,已知./和0的相位芳为彳，即这两个郴昴相⅛45β , 故相显图中P Af I =P J = PC I，即U R≈U e => IR=I-A ' ωC从相屋图中也可见• /落后0 45。
电工学电工技术课后答案第二章
电工学电工技术(艾永乐)课后答案第二章(总26页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。
ΩaΩ题解2-1图题2-1图解：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100Ω3A 。
今把它平分为4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 。
电工第二章习题答案
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
电工学课后答案-第2章-电路的瞬态分析习题及答案
然后，根据，由换路后 (S 闭合时) 的电路求得
i1 ( 0 ) i2 (0 ) R2 R 1 R2 R1 R1 R 2 iL (0) iL (0) 6 46 4 46 3 A 1 .8 A 3 A 1 .2 A
iL
R2
6Ω
L
1H
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第2章 电路的暂态分析
2.4.2图所示电路原 已处于稳态。试求 S 闭合 后的 i2 、iL 和 uL，并画出 其变化曲线。
i1
IS
S
i2
R3
7Ω
R1
24 A
R2
3Ω
uL
iL
1 .5 Ω
L
0 .4 H
a
S
b
R1
3Ω
2.4.3图所示电路 原已处于稳态。在 t = 0 时将开关 S 从 a 端改合 到 b 端。试求换路后的 iL 和 uL，并说明是什么 响应。
uC U 0 e iC C
30 e U0 R
10
4
C
t
V 3e
10
4
R
t
uC
d uC dt
t
e
A
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第2章 电路的暂态分析
2.3.2在图所示电路原已处于稳态，在 t = 0 时，将开 关 S 闭合，试求响应 uC 和 iC，并说明是什么响应？
100 t
)V
e
15 e
mA
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第2章 电路的暂态分析
电工学2章电路的瞬态分析
25
第
2
章 电
t
t
uC = U0e RC = U0e
路
的 瞬 态
iC
=C
duC dt
=－
U0 R
e
t
=－I0 e
t
分
析
= RC
uC iC
U0 RC电路的 时间常数
t = uC = 0.368 U0 t = 3 uC = 0.05 U0
uC
O
iC
t
－I0
电流发生突
16
第
2
章
电 无互感存在的两电感线圈串联时,等效电感为
路
的
瞬 态
L＝ L1＋L2
分
析
无互感存在的两电感线圈并联时,等效电感为
1 = 1＋1 L L1 L2
大连理工大学电气工程系
17
第
2
章 电感图片
电
路
的
瞬
多层空心电感线圈
态 分 析
双层空心电感线圈
磁棒电感线圈
磁珠电感 贴片电感
铁心电感线圈
工字形电感线圈
3
第
2
章 电
换路后，旧的工作状态被破坏、新的工作状态
路 在建立，电路将从一个稳态变化到另一个稳态，
的 瞬 态
这种变化往往不能瞬间完成，而是有一个瞬态 过程。
分 析
电路在瞬态过程中所处的状态称为瞬态状态，
简称瞬态。
换路后为什么会有瞬态过程？ 换路是引起瞬态过程的外因。
电容中的电场能和电感中的磁场能的不能突变 是引起瞬态过程的内因。
稳态值用 u () 和 i () 表示 电路达到新稳态 时电流和电压
电工学—电工技术课后答案
《工业一体化》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：334424144IRRIRIRRI⋅=⋅+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅①33341445IREIIRRIR⋅-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++②344443363IIII=+⎪⎭⎫⎝⎛+，344215II=34815II=①33444621IIII-=⎪⎭⎫⎝⎛++，345623II-=3R2R4R5R3I1I5I4IE+-1R2I3410123I 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=⨯-=I 2-2答 由并联输出功率400w所以每个R 获得功率R U P 2,W 1004400==)(484,2201002Ω==R R改串联后：W 25422220P P 222=⨯===总消耗输出R U 2-31Ω1Ω2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cc题2-4 △-Y 变换（三）图题2-4 等效星型图 2-5 解：cΩ题2-5 （b ）图题2-5 （a)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。
习题2-6图 解：由两源互换，原图可变为下图Ω22题2-5 （c ）图+-1Ω2题2-5 （d ）Ω255Ω2Ω3A 194215=--，所以：W 551252=⨯=⋅=R I P2-7题2-7 图解：①II I I II I 44.011648.0120102121=-=-=++II I I II I 102905150102121=-=-=++I I I 15)(44021=+-，I 16450=A 8225A 16450==I 1622501501=-I 所以 ：A 875A 1615016225024001==-=I164500292=-IA 435161401645004640164500401162==-=-⨯=I②isg iR I R E U 12∑∑+∑=Ω22 Ω515V+ -1A 2V++ --4V 1IV2225418.0310290150414.018.01104.01168.0120=+++=++++=U所以：A 8225414450=⨯==R U IW 31641622548225222R ≈=⨯⎪⎭⎫⎝⎛==R I P 2-8 试用支路电流法和节点电压法求如图所示各支路的电流。
华东理工大学电工学第二章习题答案
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：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。
电工学第2章习题答案ppt课件
.
2-2 试求图2-35所示钢杆各段内横截面上的应 力和杆的总变形。钢的弹性模量E=200GPa。
解 1、内力计算 用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆 的轴力图（b）
得 F左 =4kN（拉） F右 =4kN（拉）.
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右段图（d）的平衡方程∑Fx=0，
得FN3= 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）
螺栓应至少为16个
.
2-5 三角形支架ABC如图2-38所示，在C点受到载荷F 的作用。己知，杆AC由两根10号槽钢所组成， [σ]AC=160MPa；杆BC是20a号工字钢所组成， [σ]BC=100MPa。试求最大许可载荷F。
.
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
4
4
解得X=1.08m，当F=30KN时，
FA13.8KN FB 16.2KN
正应力
σ AA FA Aπ132.802110036 43.97MPa 4
正应力
σ BA FB Bπ 162.252110036 32.97MPa 4
电工技术第2章(李中发版)课后习题及详细解答
精选文档第2 章电路的基本剖析方法试求如图所示各电路a、 b 两头的等效电阻。
图 2.3 习题的图剖析此题考察电阻串连、电阻并联电路总电阻的计算，电阻串连电路的总电阻为，电阻并联电路的总电阻为。
解对图（ a）所示电路， 6Ω电阻和上边 12Ω电阻并联后再与下边12Ω电阻串连，其总电阻为Ω，该 16Ω电阻与 4Ω电阻并联后再与5Ω电阻串连，所以 a、b 两点之间的总电阻为：（Ω ）对图（ b）所示电路，左右两边4个 10Ω电阻并联后再与中间的10Ω电阻串连，所以a、b 两点之间的总电阻为：（Ω ）对图（ c）所示电路，6Ω电阻和 12Ω电阻并联后再与下边4Ω电阻串连，其总电阻为Ω，该 8Ω电阻再与左侧 8Ω电阻以及右侧 4Ω电阻并联，所以a、 b 两点之间的总电阻为：（Ω ）试求如图所示电路中的电压U 。
剖析电阻串、并联电路电流和电压的计算，一般可先利用电阻串、并联公式求出电路的总电阻，而后依据欧姆定律求出总电流，最后利用欧姆定律或分压公式和分流公式计算各个电做最好的自己精选文档阻的电压或电流。
解标出总电流和待求支路电流的参照方向，如图所示。
电路的总电阻为：（Ω ）图习题的图图习题解答用图总电流为：（A ）待求支路的电流为：（ A ）待求电压为：（ V ）试求如图所示电路中的电流I 和电压 U ab。
剖析此题考察电阻串连、电阻并联电路电流和电压的计算。
因为对外电路而言，恒流源与电阻串连可等效于该恒流源，故此题可先用分流公式计算出两并联电阻支路的电流，而后再计算 a、b 之间的电压。
解设8Ω电阻与 2Ω电阻串连支路的电流为，如图所示。
由分流公式得：（ A）（ A ）a、 b 之间的电压为：（ V ）做最好的自己精选文档图习题的图图习题解答用图试求如图所示电路中的电流I 。
剖析3Ω电阻和下边 6Ω电阻并联后再与上边6Ω电阻串连，而后与2Ω电阻并联接到8V 恒压源上，故待求电流与2Ω电阻能否并联没关。
解3Ω电阻和下边 6Ω电阻并联后再与上边 6Ω电阻串连，总电阻为：（Ω ）待求电流为：（ A ）试求如图所示电路中的电压U ab。
电工第二章习题答案PPT课件
第2章 电路的基本分析方法
例2.1 图2.1所示的电路中，已知R1=20Ω， R2=5Ω，R3=6Ω，US1=140V，US2=90V。求各 支路电流和电源的功率。
解： 联立一个独立节点
电流方程和两个独立的 回路电压方程。
I1
R1 c
US1
a
I2
I3
R2
R3
d
U S2
I1 I2 I3
源单独作用时产生的电流之和。
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第2章 电路的基本分析方法
2.叠加原理
在具有多个独立电源同时作用的线性电路 中，任一支路的电流或电压，都可以看成是每 一个电源单独作用时，在该支路产生的电流或 电压的代数和。
(1)Us单独作用I1 时R产1 生a 的I2 电流
I1
US R1 R2
图 2.1 支路电流法
I
回路adbca：
2
R2
I3 R3
US2
0
I1R1 I2 R2 US2 US1 0
这三个方程是 同解的
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第2章 电路的基本分析方法
对于三个回路的电路，只能列两个独立回 路电压方程。
当电路有l条支路、n个节点时，独立的
回路电压方程只有l-(n-1)个。对于平面电路，
IS
US U
R2
I 2
US R1 R2
b
(a) 完整电路
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I1'
R1
a
I
' 2
US
R2
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
电工学第2章习题答案精品PPT课件
解：作用在活塞杆截面的工作应力
FN A
PπD2
4 πd 2
P
D2 d2
4
由强度条件有
即
D2 P d2
所以
d2
P
D2
1.2 106 50 106
4002
3840mm
即活塞杆的直径 d 62mm
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）
2-2 试求图2-35所示钢杆各段内横截面上的应 力和杆的总变形。钢的弹性模量E=200GPa。
解 1、内力计算 用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆 的轴力图（b）
得 F左 =4kN（拉） F右 =4kN（拉）
由强度条件式得
'
FN nA'
P'πD2 4
nπD'2
'
4
整理得
n
PD2
D'2
'
1.2 106 4002 40 106 182
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
14.8
螺栓应至少为16个
2-5 三角形支架ABC如图2-38所示，在C点受到载荷F 的作用。己知，杆AC由两根10号槽钢所组成， [σ]AC=160MPa；杆BC是20a号工字钢所组成，
FA 13.8KN FB 16.2KN
正应力
σ A
FA AA
13.8 103
π
202
106
43.97MPa
4
正应力
σ B
FB AB
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aS
R1
3Ω
b
?
?
U S1
US2
?
?
6V
6V
R3
i2
7Ω
R2 ? iL
3 Ω uL L
? 0.4 H
R3
3Ω
R2 ? iL
6Ω uL L
? 1H
第2章 电路的暂态分析
2.5.1 图所示电路原已 处于稳态。试用三要素法求 开关 S 闭合后的 uL 和 uR。 ?
US
?
R1
2 kΩ
40 V
C 50 ? F
(2) 求稳态值
C 相当于开路。因此，首先求得
iC (? ) ? 0 A
然后，进一步求得
i1(?
)
?
R2 R1 ? R2
IS
?
( 2 ?1.5) 4? 2
A?
0.5 A
i2(? ) ? IS ? i1(? )? iC(? ) ? (1.5? 0.5? 0)A? 1A
uC(? ) ? R1i1(? ) ? (4?0.5)V? 2V
? uC ?
S
R2
6 kΩ
R3
? uR
12 kΩ ?
S
2.5.2 图所示电路 原已处于稳态。试用三 ?
R1
要素法求 S 闭合后的 uC。 US
3 kΩ
? 18 V R2
6 kΩ
C 10 ? F
? uC ?
R3
6 kΩ
R4
3 kΩ
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。
(2) 求稳态值
S
? US ? ? uC
18 V ?
R1
8Ω
iC
C 50 ? F
0.5 A
IS
R2
12 Ω
S
2.5.4 图所示电路原 已处于稳态。试用三要素 ?
R1
6Ω
法求开关 uL。
S
断开后的
iL
和
US ?
12 V
? iL
uL L
? 24mH
4A
IS
R2
6Ω
第2章 电路的暂态分析
练习题解答
2.2.1 在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，
第2章 电路的暂态分析
2.2.2 在图所示电路中， 开关 S 闭合前电路已处于稳态，
L ? uL ?
iL i1
S
i2
试确定 S 闭合后电压 uL 和电流
iL、i1、i2 的初始值和稳态值。
解】 (1)求初始值
?
US 12 V ?
R1
4Ω
R2
6Ω
S 闭合前，电路已稳定， L 相当于短路，R2 两端的电压等于 US， R2 中的电流即 iL。因 此，根据换路定律，由换路前( S 断开时)的电路，首先求得
S
i1
? US ? 20 V
R1
R3
4 kΩ iC
R2
6 kΩ
1.6 kΩ
? uC
?
iC
C 2.5 ? F
第2章 电路的暂态分析
2.3.4 图所示电路中 电容原先未充电。在 t = 0
时将开关 S1 闭合， t = 0.1 s 时将开关 S2 闭合，试求 S2闭合后的响应 uR1，并 说明是什么响应。
i2 的初始值和稳态值。
12 V
L
? uL ?
? US ?
iL
i1
R1
4Ω
S
i2 R2 2 Ω
S
i2 R2
6Ω
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第2章 电路的暂态分析
2.2.3 在图所示电路
中，开关 S 闭合前电路已
处于稳态，C 中无储能， ?
试确定 S 闭合后电压 uC、
uL 和电流 i1 、 iC 、iL 的初
US ?
试确定 S 闭合后电压 uC 和电流 iC、i1、i2 的初始值和稳态值。
【解】 (1) 求初始值
由于 S 闭合前，电路已稳定，C 相当于开路，i1 = IS = 1.5 A。因此，根据换路定律，由换路前( S 断开时)的电路，首先 求得 uC (0) ? R1 I S ? (4 ? 1.5) V ? 6 V
u L (0) ?
US R1
?
12 4
A
?
3A
然后，根据，由换路后 (S 闭合时) 的电路求得
i1(0) ?
R2 R1? R2
iL (0) ?
6 ?3A? 4? 6
1.8 A
i2 (0) ?
R1 R1 ? R2
iL (0) ?
4 ?3A? 4? 6
1.2 A
第2章 电路的暂态分析
或者
i2(0) ? iL(0)? i1(0) ? (3 ? 1.8) A ? ?1.2 A uL(0) ? US ? R1i1(0) ? (12? 4?1.8) V ? 4.8 V
然后，根据，由换路后 (S 闭合时) 的电路求得
i1(0)
?
uC(0) R1
?
6 4
A
?
1.5
A
i2(0) ?
uC(0) R2
?
6 2
A?
3A
I S 1.5 A
i1
iC
C?
R1
uC
4Ω
?
iC(0) ? IS ? i1(0)? i2(0) ? (1.5?1.5? 3) A? ?3A
S
i2
R2
2Ω
第2章 电路的暂态分析
第2章 电路的暂态分析
练习题
2.2.1 在图所示电路 中，开关 S 闭合前电路已
处于稳态，试确定 S 闭合
后电压 uC 和电流 iC、i1、i2
的初始值和稳态值。
IS
i1
iC
C?
R1
uC
1.5 A
4Ω
?
2.2.2 在图所示电路
中，开关 S 闭合前电路已
处于稳态，试确定 S 闭合
后电压 uL 和电流 iL、i1、
L
uL
? 1H
第2章 电路的暂态分析
2.4.2 图所示电路原 已处于稳态。试求 S 闭合
后的 i2 、iL 和 uL，并画出 I S
其变化曲线。
24 A
i1 S
R1
1.5 Ω
2.4.3 图所示电路 原已处于稳态。在 t = 0 时将开关 S 从 a 端改合 到 b 端。试求换路后的
iL 和 uL，并说明是什么 响应。
始值和稳态值。
R1
2Ω
i1 S
10 V
?
iC
uC C
?
R2
?
3Ω
iL
5A IS
uL L
?
2.3.1 在图所示电路 原已稳定，在 t = 0 时， I S 5 A 将开关 S 闭合，试求 S 闭 合后的 uC 和 iC。
R1
3 Ω iC R2
S 6Ω
R2
8Ω
?
iC
uC
C
? 10 ? F
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第2章 电路的暂态分析
2.3.2 在图所示电 路原已处于稳态，在 t =
0 时，将开关 S 闭合，试 求响应 uC 和 iC，并说明 是什么响应？
S
IS
15 mA
?
iC
R1
3 kΩ
uC
?
C 5 ?F
R2
6 kΩ
2.3.3 图所示电路原已 稳定，求开关 S 闭合后的响 应 uC 和 i1、 i2 ，并画出其变 化曲线。
S1 C 2.5 ? F
S2
t?0
?
U S30 V ?
t ? 0.1 s ?
R u R 1
1
?
60 kΩ
R2
120 kΩ
2.4.1 图所示电路原 已稳定。在 t = 0 时将开关
S 从 a 端换接到 b 端。试 求换路后的响应 iL 和 uL。24 V
R1 a S
2Ω
b
?ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
US
R2
6Ω
?
R3
4Ω
?
iL