电工与电子技术第十章习题详解(陶桓齐)华中科技大学出版社
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第10章习题解答
10-1 在题图10-1所示的单相半波整流电路中,已知变压器次级电压有效值U 2=20V ,负载电阻R L =100Ω,
试求:(1) U 0和I 0;(2) 当U 1上升10%时,二极管平均电流I D 和最高反向电压U DRM 。 解:
(1)根据单相半波整流电路特点有 20.450.45209O U U V ==±⨯= 9
0.0990100
O O L U I A mA R =
=== (2)∵1U 上升10%
∴2U 上升10% 即U 2=20×(1+0.1)=22V 220.459.9
0.1100100
O D O L U I I A R ⨯==
=== 222222DRm m U U U V ===
10-2 有一单相桥式全波整流电路如题图10-2所示,U 0=36V ,R L =200Ω,试求:
(1)变压器次级电压和电流的有效值; (2)整流二级管电流I D 和反向电压U DRM 。 解 :
(1)由全波整流电路的特点有 ∵20.9O U U = ∴236
400.90.9
O U U V === ()()2
22
22220
1
1
d sin d 1.11 1.11180200mA 2
m m o I I i t I t t I π
π
ωωππ=
=
=
==⨯=⎰
⎰
(2)∵36
0.18180mA 200
O O L U I A R =
=== ∴11809022
D o I I mA =
== 22402DRM U U V ==
10-3 题图10-3所示为单相全波整流电路,R L =50Ω,当
2102sin u t ω=时,试求:负载R L 上的平均电压U 0,平
均电流I 0和二级管反向电压U DRM 。
题图10-1
R L U 2
U 1U O
+
−
I o
题图10-2
题图10-3
解:
由全波整流特性有
20.9O U U = 210U V = 0.9109O U V ∴=⨯= 9
18050
O
O L
U I mA R =
==
DRM 2M 2222202U U U V ===
10-4 在题图10-4所示电路中,二极管为理想元件,u i 为正弦交流电压,已知交流电压表V 1的读数为100 V ,负载电阻R L = 1 k Ω,求开关S 断开和闭合时直流电压表V 2和电流表A 的读数。 解:
当开S 断开时,电路为单相半波整结构 20.45O u u ∴=,又2100U V = 2V ∴的读数为平均电压为
0.4510045o u V =⨯=
A 的读数为平均电流:
345
45110
O O L U I mA R =
==⨯
215U V = , 1.21520O U V ∴=⨯=
当S 闭合时,为单相全波整流电路结构 20.9O U U ∴=
V 2的读数为 0.910090O U V =⨯= A 的读数为 3
90
90110O O L U I mA R =
==⨯ 10-5 单相桥式整流、电容滤波电路,如题图10-5所示,其中交流电源频率为f =50Hz ,U 2=15V ,R L =300Ω,
试求:
(1) 负载R L 的直流电压和直流电流; (2) 选择二极管和电容器;
(3)电容开路或者R L 开路两种情况下的U 0。 解:
(1)由电容滤波电路特性有
21.2O U U = 则:
题图10-4
题图10-5
20
0.15300
O O L U I A R =
== (2)①二极管平均电流和反向电压DRM U 10.157522
D O I I mA =
== 22152DRM U U V == ②电容电压为: 22152C U U V ≥=
由公式:()352
T
RC =- 确定电容器C 的大小, 200.02T ms S == 且取最大值
50.2
516722300
T C F R μ⨯=⨯==⨯
(3)①当只有电容开路时:
20.90.91513.5O U U V ==⨯= ②当只有负载电阻R L 开路时: 22152O CM U U U V ===
10-6 在题图10-5所示电路中,U 2=20 V ,现在用直流电压表测量R L 端电压U o ,出现下列几种情况,
试分析哪些数据是合理的?哪些发生了故障,并指明原因。 (1) U o =28 V ;(2)U o =18 V ;(3)U o =24 V ;(4)U o =9 V 。 解:
(1)28O U V =,不合理原因R L 开路。
(2)18O U V =,有故障原因:电容C 开路。 (3)24O U V =,正常合理。
(4)9O U V =,有故障,原因:有一个整流管开始,且电容C 也开始。
10-7 在题图10-7所示的简单二极管稳压电路中,U i =20V ,R=300Ω,稳压管的U Z =10V ,I zmax =23mA ,
R L =1.5K Ω。
(1) 试计算稳压管电流I Z ;
(2) 判断是否超过I ZMAX ?若超过了,该怎么解决? 解:
(1)
R Z L I I I =+
Z R L I I I ∴=-
题图10-7