电工学习题1精析共49页
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解：本题通过电阻的串联和并联可化为单回路电路计算。 R1和R4并联而后与R3串联，得出的等效电阻R134和R2并 联，最后与电源及R5组成单回路电路，于是得出电源中 电流
而后应用分流公式得出I3和I4： I4的实际方向与图中的参考方向相反。
2.2.2
将图2.10所示的电路变换为等效Y形联结，三 个等效电阻各为多少?图中各个电阻均为R。
(3)计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用 的功率是否平衡?
解:
(1)I1、U2、U4 均为负
值，所以实际方向 与参考方向相反； 其他的物理参考方 向与实际方向应该 相同。
(2)元件1、2为电源； 3、4、5为负载。
(3)
P1 ＝U1I1＝－560W< 0发出功率 P2＝U2I2＝－540W< 0发出功率 P3＝U3I3＝600W> 0 吸收功率 P4＝U4I1＝320W> 0 吸收功率 P5＝U5I2＝180W> 0 吸收功率
电源出发功率
P E＝P1+ P2＝1100W
负载吸收功率
P＝P3+ P4+ P5＝1100W
二者相等，功率平衡。
1.5.2
在图1.02中，已知I1=3mA，I2=1mA。试确定电路元件 3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负 载。校验整个电路的功率是否平衡。
根据基尔霍夫电流定律列出
﹣I1+ I2﹣I3＝0 ﹣ 3+4﹣I3＝0
得
I3＝﹣2mA
I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电压定律可得
U3 ＝(30+10x103x3x10-3)V＝60V
其次确定是电源还是负载:
(1)从电压和电流实际方向判别：
电路元件3 80v元件 30 v元件
电流I3从“t”端流出，故为电源 电流I2从“t”端流出，故为电源 电流I1从“t”端流入，故为负载。
130v和120v两个电源共同作用(20v电源除去)时的各电 流即为(1)中的电流，于是得出
2.6.3
电路如图2.21(a)所示,E=12V,R1＝R2=R3＝R4wk.baidu.com, Uab ＝ 10V。若将理想电压源除去后[图(b)],试问这时 Uab等于多少?
解：
将图(a)分为图(b)和图(c)两个叠加的电路，则应有 因
故
2.7.5
用戴维宁定理计算图(a)所示电路中的电流I。
解：
(1)用戴维宁定理将图(a)化成等效电源，如图(b)所示。 (2)由图(c)计算等效电源的电动势E，即开路电压U0
(3)由图(d)计算等效电源的内阻R0。
(4)由图(b)计算电流I
2.7.9
电路如图(a)所示。当R＝40Ω时，I＝2A。求当R＝ 90Ω时，I等于多少?
2.6.1
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S合在b点时，利用(1)的结果，用叠加定 理计算电流和I1，I2和I3。
解：
(1)当将开关s合在a点时，应用结点电压法计算：
(2)当将开关s合在b点时，应用叠加定理计 算。在图(b) 中是20v电源单独作用时的电路，其中各电流为
满足 R X R3
R1 R2
的电桥平衡条件，
Uo
＝0。在
进行调测，如果测出(1) Uo =+1；(2) Uo =-1。 试计算两种情况下的△Rx，Uo 极性的改变 反映了什么？设电源电压U是直流3V。
2.1.1
在图2.01所示的电路中，E=6V，R1=6Ω，R2=3Ω， R3=4Ω， R4=3Ω，R5=1Ω。试求I3和I4。
解：
把电路ab以左部分等效为一个电压源，如图(b)所示， 则得
R0由图(c)求出，即
所以 当R＝90时，
2.7.10
试求图2.31所示电路中的电流I。
解:
用戴维宁定理计算。 (1)求ab间的开路电压U0。
a点电位Ua。 可用结点电压法计算
b点电位
(2)求ab间开路后其间的等效内阻R0
将电压源短路后可见，右边三个6KΩ电阻并联，左边 2KΩ、6KΩ、3KΩ个电阻也并联，而后两者串联。
(2)从电压和电流的参考方向判别：
电路元件3: U3和I3的参考方向相同 P＝U3I3＝-120mW (负值)，故为电源； 80V元件: U2和I2的参考方向相反 P＝U2I2＝80mW (正值)，故为电源； 30V元件: U1和I1的参考方向相同 P＝U1I1＝90mW(正值)，故为负载。 两者结果一致。
2.3.3
计算图2.13(a)中的电流I3 。
解： 计算本题应用 电压源与电流源 等效变换最为方便， 变换后的电路如图(b) 所示， 由此得
2.4.2
试用支路电流法和结点电压法求图2.17所示电路 中的各支路电流，并求三个电源的输出功率和负载
电阻RL取用的功率。两个电压源的内阻分别为
0.8Ω和0.4Ω。
解：
(1)用支路电流法计算本题有四个支路电流，其中一个是 已知的，故列出三个方程即可，即
解之，得
I1＝9.38A I2＝8.75A I3＝28.13A
(2)用结点电压法计算 而后按各支路电流的参考方向应用有源电路的欧姆定律可求得
(3)计算功率 三个电源的输出功率分别为
负载电阻RL取用的功率为 两者平衡。
1.5.1
在图1.01中，五个元件代表电源或负载。电流和电 压的参考方向如图中所示，今通过实验测量得知
I1＝－4A I2＝6A
I3＝10A
U1＝140V U2 ＝－90V U3＝60 v
U4＝－80V U5＝30V
(1)试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性(可
另画一图);
(2)判断哪些元件是电源，哪些是负载;
即得
(3)求电源I
2.8.2
试求图2.34所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。
解：
将图所示的电路开路(图(a))和短路(图(b))，分别 求开 路电压U0和短路电流IS，而后计算等效内阻R0。
电路开路， I＝0．受控电流源的电流0.5I＝0，相当于断开。 由图(a)，U0=10V。
最后校验功率平衡：
电阻消耗功率
电源发出功率 负载取用和电阻损耗功率 两者平衡。
1.5.11
图1.07所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。
Rx是电阻应变片，粘附在被测零件上。当零件发生 变形(伸长或缩短)时， Rx的阻值随之而改变，这反 映在输出信号Uo 上。在测量前如果把各个电阻调节
到 Rx=100Ω ，R1=R2=200Ω，R3＝100Ω，这时，
而后应用分流公式得出I3和I4： I4的实际方向与图中的参考方向相反。
2.2.2
将图2.10所示的电路变换为等效Y形联结，三 个等效电阻各为多少?图中各个电阻均为R。
(3)计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用 的功率是否平衡?
解:
(1)I1、U2、U4 均为负
值，所以实际方向 与参考方向相反； 其他的物理参考方 向与实际方向应该 相同。
(2)元件1、2为电源； 3、4、5为负载。
(3)
P1 ＝U1I1＝－560W< 0发出功率 P2＝U2I2＝－540W< 0发出功率 P3＝U3I3＝600W> 0 吸收功率 P4＝U4I1＝320W> 0 吸收功率 P5＝U5I2＝180W> 0 吸收功率
电源出发功率
P E＝P1+ P2＝1100W
负载吸收功率
P＝P3+ P4+ P5＝1100W
二者相等，功率平衡。
1.5.2
在图1.02中，已知I1=3mA，I2=1mA。试确定电路元件 3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负 载。校验整个电路的功率是否平衡。
根据基尔霍夫电流定律列出
﹣I1+ I2﹣I3＝0 ﹣ 3+4﹣I3＝0
得
I3＝﹣2mA
I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电压定律可得
U3 ＝(30+10x103x3x10-3)V＝60V
其次确定是电源还是负载:
(1)从电压和电流实际方向判别：
电路元件3 80v元件 30 v元件
电流I3从“t”端流出，故为电源 电流I2从“t”端流出，故为电源 电流I1从“t”端流入，故为负载。
130v和120v两个电源共同作用(20v电源除去)时的各电 流即为(1)中的电流，于是得出
2.6.3
电路如图2.21(a)所示,E=12V,R1＝R2=R3＝R4wk.baidu.com, Uab ＝ 10V。若将理想电压源除去后[图(b)],试问这时 Uab等于多少?
解：
将图(a)分为图(b)和图(c)两个叠加的电路，则应有 因
故
2.7.5
用戴维宁定理计算图(a)所示电路中的电流I。
解：
(1)用戴维宁定理将图(a)化成等效电源，如图(b)所示。 (2)由图(c)计算等效电源的电动势E，即开路电压U0
(3)由图(d)计算等效电源的内阻R0。
(4)由图(b)计算电流I
2.7.9
电路如图(a)所示。当R＝40Ω时，I＝2A。求当R＝ 90Ω时，I等于多少?
2.6.1
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S合在b点时，利用(1)的结果，用叠加定 理计算电流和I1，I2和I3。
解：
(1)当将开关s合在a点时，应用结点电压法计算：
(2)当将开关s合在b点时，应用叠加定理计 算。在图(b) 中是20v电源单独作用时的电路，其中各电流为
满足 R X R3
R1 R2
的电桥平衡条件，
Uo
＝0。在
进行调测，如果测出(1) Uo =+1；(2) Uo =-1。 试计算两种情况下的△Rx，Uo 极性的改变 反映了什么？设电源电压U是直流3V。
2.1.1
在图2.01所示的电路中，E=6V，R1=6Ω，R2=3Ω， R3=4Ω， R4=3Ω，R5=1Ω。试求I3和I4。
解：
把电路ab以左部分等效为一个电压源，如图(b)所示， 则得
R0由图(c)求出，即
所以 当R＝90时，
2.7.10
试求图2.31所示电路中的电流I。
解:
用戴维宁定理计算。 (1)求ab间的开路电压U0。
a点电位Ua。 可用结点电压法计算
b点电位
(2)求ab间开路后其间的等效内阻R0
将电压源短路后可见，右边三个6KΩ电阻并联，左边 2KΩ、6KΩ、3KΩ个电阻也并联，而后两者串联。
(2)从电压和电流的参考方向判别：
电路元件3: U3和I3的参考方向相同 P＝U3I3＝-120mW (负值)，故为电源； 80V元件: U2和I2的参考方向相反 P＝U2I2＝80mW (正值)，故为电源； 30V元件: U1和I1的参考方向相同 P＝U1I1＝90mW(正值)，故为负载。 两者结果一致。
2.3.3
计算图2.13(a)中的电流I3 。
解： 计算本题应用 电压源与电流源 等效变换最为方便， 变换后的电路如图(b) 所示， 由此得
2.4.2
试用支路电流法和结点电压法求图2.17所示电路 中的各支路电流，并求三个电源的输出功率和负载
电阻RL取用的功率。两个电压源的内阻分别为
0.8Ω和0.4Ω。
解：
(1)用支路电流法计算本题有四个支路电流，其中一个是 已知的，故列出三个方程即可，即
解之，得
I1＝9.38A I2＝8.75A I3＝28.13A
(2)用结点电压法计算 而后按各支路电流的参考方向应用有源电路的欧姆定律可求得
(3)计算功率 三个电源的输出功率分别为
负载电阻RL取用的功率为 两者平衡。
1.5.1
在图1.01中，五个元件代表电源或负载。电流和电 压的参考方向如图中所示，今通过实验测量得知
I1＝－4A I2＝6A
I3＝10A
U1＝140V U2 ＝－90V U3＝60 v
U4＝－80V U5＝30V
(1)试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性(可
另画一图);
(2)判断哪些元件是电源，哪些是负载;
即得
(3)求电源I
2.8.2
试求图2.34所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。
解：
将图所示的电路开路(图(a))和短路(图(b))，分别 求开 路电压U0和短路电流IS，而后计算等效内阻R0。
电路开路， I＝0．受控电流源的电流0.5I＝0，相当于断开。 由图(a)，U0=10V。
最后校验功率平衡：
电阻消耗功率
电源发出功率 负载取用和电阻损耗功率 两者平衡。
1.5.11
图1.07所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。
Rx是电阻应变片，粘附在被测零件上。当零件发生 变形(伸长或缩短)时， Rx的阻值随之而改变，这反 映在输出信号Uo 上。在测量前如果把各个电阻调节
到 Rx=100Ω ，R1=R2=200Ω，R3＝100Ω，这时，