电工与电子技术10章 陶桓齐 课后习题答案

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U2=20V，负载电阻R L=100Ω，试求：(1) U0和I0；(2) 当U1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

2

0.450.45209

O

U U V

==±⨯=

9

0.0990

100

O

O

L

U

I A mA

R

====

（2）∵

1

U上升10%

10-2

(1)

(2)

解：

（1

（2）∵0.18180mA

200

O

O

L

I A

R

====

∴

1180

90

22

D o

I I mA

===

2

DRM

U=

10-3 题图10-3所示为单相全波整流电路，R L=50Ω，当

2

sin

u tω

=时，试求：负载R L上的平均电压U0，平

均电流I0和二级管反向电压U DRM。

题图10-1

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 22U U ===

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 =

==⨯ V mA 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 =

==

2DRM U = ②电容电压为：

2C U =

由公式：()352

T

RC =- 确定电容器C 的大小， 200.02T ms S == 且取最大值

50.2516722300

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：

2O CM 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

20101

33mA 30030

i Z R U U I R --=

=== 310

6.71.510

O Z L L L U U I mA R R =

===⨯ 33 6.726.3Z I mA ∴=-= （2）max 23mA Z I = ＜26.3mA Z I ∴超过max Z I 。

应减小U i 或者增大R 1，或者减小R L ，直到I Z ＜I Zmax 10-8 在题图10-7所示电路中，当稳压管的电流I z 变化范围为5~23mA 时，问R L 的变化范围应为多少？

解：

当

Z I =

10-9 I o =600 mA 。变压器初级

。 解：

600O I mA = ∴二极管平均电流为： 3002

O

O I I mA =

= 12Rm U = 负载电阻应为：32

3360010

O L O U R I Ω-=

==⨯