《电工电子技术》课本习题答案80224

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 与 I6。
I2
I1
I3
I6 I4
I5
图 1-46 题 1-15 图
解: I3= I1+ I2=3、1A,I4= I5- I3=6、5A,I6= I4+ I2=9、5A
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。
2A
6V
6A
2Ω
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
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 与开关 S 闭合时通过开关的电流 I。
R2
R1
US
IS
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 两端电压之与 U=16-2×1=14V,
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。
1-16 求 1-47 图中的电流 I。
5Ω
2Ω I
6V
12V
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,其她各电流如图所示。试求电路 中电流 IX 与电压 U。
2A
4A
5A
R1
R2
R3
U1
I1
I2
4V 9V 1Ω
2Ω
I
7Ωwenku.baidu.com
I=(9-4)/(1+2+7)=0、5A 1-12 图 1-43 所示电路中,试求:
(1)开关 S 断开时 A 点的电位。 (2)开关 S 闭合时 A 点的电位。
3kΩ B 1kΩ
A
R1
R2
R3
7V
S
1kΩ
I
6V
8V
(3)开关 S 闭合时 A、B 两点电压 UAB。
图 1-43 题 1-12 图
2-2 试求图 2-20 所示电路 5Ω 电阻上的电压 U。
A 24Ω 12Ω
24Ω B
12Ω
f）
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= 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 断开与闭合时 A 与 B 之间 的等效电阻。
(1)各电流的实际方向与各电压的实际极性。 (2)计算各元件的功率,判断哪些元件就是电源？哪些元件就是负载？ (3)效验整个电路的功率就是否平衡。
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=200Ｗ,为负载。
思考与习题
2-1 求图 2-19 所示电路 A、B 两端的等效电阻。
A
6Ω 6Ω
10Ω
7Ω
B
a)
2Ω
2Ω
4Ω
4Ω
6Ω
1Ω
b)
A 3Ω
B
A
R1
R2
R4 R3
R5 B
c)
A
2Ω
Ω 2Ω
B c)
2Ω
2Ω
4Ω
6Ω
A
B
d)
5Ω
A
20Ω
B 12Ω
4Ω
8Ω
8Ω
e）
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
IR
50Ω I2
U 25Ω
50Ω 50Ω
I1
I3
I4
解:电路如图 2-22 所示:
图 2-22 题 2-4 图
I= P 2A,I1= 50 50 // 50 I =1.5A,I2=I-I1=0.5A,I3=I4= I2/2=0.25A
U
25 (50 50 // 50)
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。
4A
U
IX
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 =-73V
1-18 求 1-49 图中各电流源上的电压。
3A 3A
1A
10Ω
U2
5Ω
1A 4A
10Ω
U2
5Ω
U1
I1
15Ω
40Ω
3A
100V
I2
I3
10Ω
5A I2
3A I1 4Ω I3 2A 1Ω 2Ω
a)
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:
Rg
R1
R2
Ig R3
100mA 10mA 1mA
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。
A
A
12V
A
6V
4kΩ
6V
B
2kΩ
C
4kΩ
6V
B
2kΩ
C
b)
c)
图 1-44 题 1-13 图
4kΩ B
2kΩ C
-6V d)
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
R3 处断开);(3) R3=0(即 R3 处短接)三种情况下,分别求电压 U2 与电流 I2、I3。
I1
I2
R1
I3
U2 R2
R3
E
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。
(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,试问哪些方框就是电源,哪些就
是负载？
I
I
I
I
U
U
U
U
a)
b)
c)
d)
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。 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,您能瞧出整个电路中电压有什么规律性不？
I1
I5
I3
4A U3
U1
U3
I2
2Ω I4
2Ω
5Ω
4Ω
5Ω
4Ω
U4 2A
U4 2A
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
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。
I6
R6
I3 R3
I4 R4
I5 R5
I1 R1
I3 R3
US1
US3
a)
I2
R2
US2
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=17、5V,UGH=7、5V (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与电灯在 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 与 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就是多少？如果就是两 个 110V、60W 的灯泡,就是否可以这样使用？为什么？ 解:把额定电压 110V、额定功率分别为 100W 与 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就是 93、8W,100W 的 灯泡实际消耗的功率就是 56W。如果就是两个 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
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。电压与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
1-8 图 1-39 所示电路可以用来测试电源的电动势与内阻。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 与
RS。
A
RS
R1
R2
E
S1
S2
图 1-39 题 1-8 图
解:由 E/(RS+ R1)=2,E/(RS+ R2)=1 得 E=5V,RS=0、5Ω。 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
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
(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)