电工学少学时第三版-张南主编-课后练习答案-第一章(末)

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电工学(少学时)(第三)学习辅导与习题全解(唐介)剖析

电工学(少学时)(第三)学习辅导与习题全解(唐介)剖析

(一)理想无源元件
1.理想电阻元件
A 定义
B
物理量 关系
C 实物
电路中电能消耗的元件 R 是参数元件
线性元件
图 1.5.1 电阻
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第1章 直流电路
(一)理想无源元件
1.理想电阻元件
A 定义
B
物理量 关系
C 实物
i +
R = u/i
u
R 在直流电路中,R = U/I
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第1章 直流电路
1.2 电路的状态
(一)通路
电路的状态——通路 电源的状态——有载 电源产生的电功率为 EI
SI
+
+
E
U_ S
U_L
电源输出的电功率为 US I 负载取用的电功率为 UL I
图 1.2.1 通路
电气设备工作时,其电压、电流和功率均有一定限 额,这些限额表示了电气设备的正常工作条件和工作能 力,称为电气设备的额定值。
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第1章 直流电路
(一)理想无源元件
3.理想电感元件
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第1章 直流电路
(二)理想电源元件
理想电压源
本身功耗忽略不计, 只起产生电能的作用
理想电流源
理想电源元件的两种工作状态
进入理想无源元件
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(三)短路
Байду номын сангаас电源短路

(完整版)电工学少学时1-4章课后习题答案

(完整版)电工学少学时1-4章课后习题答案

U2.1求阳113所示电坤:|切关S闭介和盼汕闻种佶况 J、b・c二点的电他.【龊】S匱仟时.K = ^V. l;=_3V・V c = 0 V.S 断开吋.V, = V; = 6 V, K =(6+3) V=9 V.1・3」冷田1 14所环:电拓•"・电诉电劝外虫一120 V・内电阻7^-03 述按导线电阻心/ =O2・・jX-ftftlSfl A L= 115 Q. 4<J( 1)遽路时的电沆•负载和电淅的电爪.侑载消克的电功沖、削滋产牛和输II]的电功屮:(2〉升略时的电加屯压和负找屯圧,(3)在负皴均和屯凍玳如滋时屯源的巳滄恵电压。

2 1.D LU 114【解】(1)通络时电険的电流E120I = ------------------ = ---------------------- A= 10 J A+• R、・+R L 0.3 + 0.2-t-11.5负我电圧U L■%】-11.5X1OV-115 V 屯折屯斥f/5=叫 * R X}1 = (0 2 + 11 5)x10 V =117 V 或者U s -£-&/-(120 - 0・3x10)V-117 V 负找消耗的电功冰^=^7 = 115x10 W = 1 150 W 或古化=R』=1 I 5xl0; W = 1 150 W 电源产生的电功率件二日“ 20x10 W 二 1 200 W电游城)出的电功率化一UJ -117X10 w-l 170 W(2>幵路时U、=£=120 V久-0⑶短幷吋S 二 O 二 0・2xZ4() V 二 4H V- E-/1.7- (120-0.3x240)V-48 V 1.5.1试分析图1.15所示西电路中电阳的电压刃电浹以&图(3)中电Ml 液的电压和IM M 中电压涯恂电盜.【解】的足为了理解Rih 游棚电浜・的待点•选择待求电压和屯讹 的參考方向如图1」5所示.(1》在阁1.15 <3)所禾电路中•山于二匕并联.屯压和问・故 〃•二 S =1 v K •>/ = ―— = A = 2 A R 0.5i/c =(/s =l V(2>右图l.M (b)所示电腔中,川丁「者皿段,电涼相I 町故= 7S = 1 A—pRI* =05x1 V =05 V人=4 = 1 A1.5.2 在町1丄6所示直淀屯册帀•乜知17十37 ■人二3A ;求41、b 、C 三点的电位C 【解】木题H 的是力了复习理母电経元件 的特点以及电位的槪念・ill T a 点电型就足a 点对卷為点c 们电压,M «=5・3 V由丁• b 点电位比4点电位高7?/fl ・a 点电位乂120 0.3 4-0.2 = 240 A孔卅)A 0.3R 05Q3)(b >1・8J 用叠加左理求BB 123所示电踣中的电流人和【解】 电朮源単独作用时,电路如图1.24 (a)所示.则1: = ——— 1、= | —-—x 5 IA = 3 A&F 〔2 + 3 /x5 A = 2 A比c 点岳U“故b 丘电位儿%=RS =0x3 + 3)V = 6 V c*;为翁考点.故c 点电位为v c = 01.7.1用支賂屯说注求图1.220详口跑中各支肉的电血•并说叨匕% 昆起电源作用还足起负栽作用“廉中(7SI =12 V,O S2 = 15 V , &=3a • = 1.5 Q, R ? = 9 □.【解】结血、回控标十图1.22屮。

电工学 课后习题解答精品文档13页

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第1章 习题解答(部分)1.5.3 有一直流电源,其额定功率P N =200 W ,额定电压U N =50 V ,内阻只RN =0.5Ω,负载电阻R0可以调节,其电路如图所示。

试求: (1)额定工作状态下的电流及负载电阻, (2)开路状态下的电源端电压,分析 电源的额定值有额定功率P N 。

额定电压U N 和额定电流I N 。

三者间的关系为 P N =U N I N 。

额定电压U N 是指输出额定电流I N 时的端电压,所以额定功率P N 也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。

解 (1)额定电流 负载电阻 5.12450===N N I U R Ω(2)开路状态下端电压U 0 等于 电源电动势E 。

U 0=E =U N +I N R0=50+4×0.5=52 V1.5.6 一只100V ,8W 的指示灯,现在要接在380V 的电源上,问要串多大阻值的电阻?该电阻应选用多大瓦数的?分析 此题是灯泡和电阻器额定值的应用。

白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变,但可计算出额定电压下的电阻值。

电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。

解 据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流I N 及电阻只R N串入电阻R 降低指示灯电压,使其在380V 电源上仍保持额定电压U N =110V 工作,故有该电阻工作电流为I N =0.073 A,故额定功率为 可选额定值为3.7k Ω,20 W 的电阻。

1.5.7在图1.03的两个电路中,要在12V 的直流电源上使6V ,50 mA 的电珠正常发光,应该采用哪 一个联接电路? 解 要使电珠正常发光,必须保证电珠 获得6V ,50mA 电压与电流。

此时电珠的电阻值为120506==R Ω。

在图1.03(a)中,电珠和120Ω电阻将12V 电源电压平分,电珠能获得所需的6V 电压和50mA 电流,发光正常。

在图1.03(b)中,电珠与120Ω电阻并联后再串联120Ω电阻。

电工学少学时第三版 张南主编 课后练习答案 第二章(末)

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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: U U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 。

电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第二章(末)

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UriR
.diUL=L—Ldt
1
(i—uLdt)
1 duC
Ucidt (i C—)
C dt
有效值关系
UrIR
UlIXl(Xl感抗)
UcIXc(Xc容抗)
相里式
UrIR
UljlXL
Uc jlXc
相量图
I
j
?
?
f,
]11
*I
?
I
(电流滞后电压90o)
—1?
’-0o)Fra bibliotek(电压电流同相)
U
(电流超前电压9
复数阻抗
Z=R
Z=jXl
Z= - jXc
有功功率
P UI
|2r匸
R
0
0
无功功率
Q=0
Q Ul I2Xl
Q Ul I2Xc
226RL、RC串联电路中电压电流及功率关系
RL、RC串联电路中电压电流及功率关系如表2.2所示。
、电路
+o
+
\
Rf
1IuR
R-
JUr
项目\
u
!
1
L
I
UUL
u
C=
・.|uc
i
瞬时关系
u
UrUl
U U1U2(5.2 j3) (2 j3.47)7.2 j6.47 9.68 41.9
第三步:把新复数还原为正弦量。
9.68. 2 sin( t 41.9)
以上三步总结如下:
u1u2
UlU2
2.2.2基本定律
1.欧姆定律
注:Z Z
2.克希荷夫定律
克希荷夫电流定律:I 0
无功功率Q UI sin Q Q (Var)。

电工学少学时第三版 张南主编 课后练习答案 第二章(末)

电工学少学时第三版 张南主编 课后练习答案 第二章(末)

电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第二章(末)电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第二章(末)第二章正弦交流电路2.1基本要求(1)深入了解正弦量的特性,尤其是RMS、初始相位和相位差。

(2)掌握正弦量的各种表示方法及其相互关系。

(3)掌握正弦交流电路的电压电流关系及复数形式。

(4)掌握三个单参数(R、l、c)的电压、电流和功率关系。

(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)振幅(um,EM,IM),瞬时值(U,e,I),有效值(U,e,I)。

注:有效值与振幅的关系为:有效值?振幅2。

(2)频率(f)、角频率(?)、周期(t)。

注:三者的关系是??2?f?2?。

t(3)相位(?t??)、初相角(?)、相位差(?1??2)。

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:Uumsin(?t×u);Eemsin(?t??e);我波形表示法:例如,u的波形如图2-1-1(a)所示。

(3)相量(图)表示: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。

uuum?U我我0我?TU(b) ??u78。

78图2-1-1(a)图2-1-1(b)25.65?U注:① 绘制实际相量时,主要使用有效值,忽略水平轴,?11也节省了油漆,没有零参考相量(只有方向,.22没有尺寸)。

图2-1-1(b)是u和I的相量图。

64.36② 相同性质(相同频率)正弦量的加减可以用相量图来解决?UI2-1图2-6(b)示例u1?62sin(?t?30o)v,u2?42sin(?t?60o)v。

求u1?u2解:因为同频率同性质的正弦量相加后仍为正弦量,故u1?u2乐队?Uu2sin(?t??),只有你和我?一2问题解决了。

电工学少学时1-4章课后习题答案

电工学少学时1-4章课后习题答案

电工学少学时1-4章课后习题答案第一章电路的基本概念和基本定律一、填空题1、电路的作用是实现电能的传输和转换,以及对电信号的传递和处理。

2、电流的实际方向规定为正电荷定向移动的方向,电压的实际方向规定为由高电位指向低电位。

3、电阻元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线,其斜率表示电阻的大小。

4、电源的电动势是电源将其他形式的能转化为电能的能力的物理量,其方向规定为在电源内部由负极指向正极。

二、选择题1、已知空间有 a、b 两点,电压 Uab=10V,a 点电位为 Va=4V,则b 点电位 Vb 为()A 6VB -6VC 14VD -14V答案:B解析:Vb = Va Uab = 4 10 =-6V2、一电阻元件,当其电流减为原来的一半时,其功率为原来的()A 1/2B 1/4C 2 倍D 4 倍答案:B解析:P = I²R,当 I 变为原来的一半时,P' =(I/2)²R = 1/4 I²R三、计算题1、如图所示电路,已知 E1 = 18V,E2 = 12V,R1 =3Ω,R2 =6Ω,R3 =9Ω,求各支路电流。

解:首先设各支路电流方向如图所示。

根据基尔霍夫电压定律(KVL),对于回路①:E1 I1R1 I3R3 = 0即 18 3I1 9I3 = 0 (1)对于回路②:E2 I2R2 + I3R3 = 0即 12 6I2 + 9I3 = 0 (2)根据基尔霍夫电流定律(KCL),在节点 A 处:I1 = I2 + I3 (3)联立(1)、(2)、(3)式,解得:I1 = 3A,I2 = 1A,I3 = 2A第二章电路的分析方法一、填空题1、支路电流法是以支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出方程组求解的方法。

2、网孔电流法是以网孔电流为未知量,列写网孔的 KVL 方程进行求解的方法。

3、节点电压法是以节点电压为未知量,列写节点的 KCL 方程进行求解的方法。

电工学(少学时)张南编第一章答案

电工学(少学时)张南编第一章答案

1-1题~1-5题,根据题意,画出电路,通过求解,进一步增强电源、负载、额定值的概念。

1-6:在图1-63中,d 点为参考点,即其电位V d =0,求a 、b 、c 三点的电位V a 、V b 、V c 。

20V+-Ω20图 1-63 题1-6Ω1050VΩ10Ω20+-dcbaI解:根据电位与电压的关系:a ad b bd c cd V U , V U , V U === 要求电压:需求电流: 0.5(A)6030201020102050I ==+++-=。

根据电压降准则:a adb bdc cd V U 10(I)5010(0.5)5045(V)V U 20(I)10(I)5030(0.5)5035(V) V U 20I 200.510(V)==⨯-+=⨯-+===⨯-+⨯-+=⨯-+===⨯=⨯=1-7:在图1-64中,已知R 1= R 2=5,求电位V a 、V b 、V c 。

Ω01图 1-64 题1-7Ω8Ω2+-dIΩ6+-b36V24VcΩ41R 2R解:根据电位与电压的关系:V a =U ao ,V b =U bo ,V c =U co ,求电压需求电流:2(A)30602610482436I ==+++++=。

根据电压降准则: []。

20(V )24424)(2)I (U V 。

(V)236)34(36)548(I U V 。

(V)2036)82(368)I (U V co c bo b ao a -=-=-+⨯===+-=+++⨯-===+⨯-=+⨯-==1-8:在图1-64中,b 为电位器移动触点的引出端。

试问R 1和R 2为何值时,b 点电位等于零? 解:)6(410R 10R )4(16)/2(24R 24)(2)6(R I 0U V 2122bo b Ω=-=-=Ω=-=-+++⨯===1-9:求图1-65中的电压U ab图1-65 题1-9Ω6abU R解:本题不限方法,首先进行化简。

[工学]电工学少学时第三版课后答案全

[工学]电工学少学时第三版课后答案全

[工学]电工学少学时第三版课后答案全第一章习题 1,1 指出图1,1所示电路中A、B、C三点的电位。

图1,1 题 1,1 的电路6I,,1.5mA解:图(a)中,电流 , 各点电位 V= 0 C 2,2V= 2×1.5 = 3V BV= (2+2)×1.5 = 6V A6I,,1mA 图(b)中,电流,各点电位 V= 0 B 4,2V= 4×1 = 4V AV =, 2×1 = ,2V C图(c)中,因S断开,电流I = 0,各点电位 V = 6V AV = 6V BV = 0 C12I,,2mA 图(d)中,电流,各点电位V = 2×(4+2) =12V A2,4V = 2×2 = 4V BV= 0 C图(e)的电路按一般电路画法如图,6,6I,,1mA 电流, 4,2各点电位 V = E= 6V A1V = (,1×4)+6 = 2V BV= ,6V C1,2 图1,2所示电路元件P产生功率为10W,则电流I应为多少? 解:由图1,2可知电压U和电流I参考方向不一致,P = ,10W ,UI因为U,10V, 所以电流I,,1A图 1,2 题 1,2 的电路1,3 额定值为1W、10Ω的电阻器,使用时通过电流的限额是多少, 解:P12根据功率P = I R I,,,0.316AR101,4 在图1,3所示三个电路中,已知电珠EL的额定值都是6V、50mA,试问哪个电珠能正常发光,图 1,3 题 1,4 的电路解:图(a)电路,恒压源输出的12V电压加在电珠EL两端,其值超过电珠额定值,不能正常发光。

6R,,0.12K,,120,图(b)电路电珠的电阻,其值与120Ω电阻相同,因此50 电珠EL的电压为6V,可以正常工作。

图(c)电路,电珠与120Ω电阻并联后,电阻为60Ω,再与120Ω电阻串联,电60,12,4V珠两端的电压为小于额定值,电珠不能正常发光。

电工学少学时第三版_张南主编_课后练习答案_第一章(末)

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上篇: 电工技术第一章: 电路分析基础1.1: 电路的基本概念、定律、分析方法 1.1.1:基本要求(1) 正确理解电压、电流正方向的意义。

(2) 在正确理解电位意义的基础上,求解电路各点电位。

(3) 加强电压源的概念,建立电流源的概念。

(4) 了解电路有载工作、开路与短路的状态,强化额定值概念。

(5) 熟悉电路基本定律并能正确应用之。

(6) 学会分析、计算电路的基本方法 1.1.2: 基本内容 1.1.2.1基本概念1 电压、电流的正方向 在分析计算电路之前,首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向(这些假设的方向,又名参考方向),如图1-1-1所示。

3R I图1-1-1根据这些正方向,应用电路的定理、定律列写方程(方程组),求解后若为正值..,说明假设的方向与实际的方向相同;求解后若为负值..,说明假设的方向与实际方向相反。

对于电路中的某个(些)已知的方向,有两种可能,其一是实际的方向,其二也是正方向,这要看题目本身的说明。

2电路中的电位计算求解电路某点的电位,必须首先确定参考点,令该点电位为零,记为“⊥”, 电路其余各点与之比较,高者为正(电位),低者为负(电位),如图1-1-2所示:U图 1-1-2设C 为参考点,则:c 点的电位: V C =0(V) a 点的电位: V a = +6 (V) b 点的电位: V b =-9 (V)ab 两点间的电压:U ab = V a - V b = (+6)-(-9) =15(V)注·电位具有单值性(参考点一旦设定,某点的电位是唯一的)。

·电位具有相对性(参考点选择不同,某点的电位也不同)。

·任意两点间的电位差叫电压,例如U ab = V a - V b ,显然电压具有单值性和绝对性(与参考点选择无关) 1.1.2.2基本定律 1 欧姆定律(1)一段无源支路(元件)的欧姆定律。

在图1-1-3中,U ab = R ·I (取关联正方向)。

电工第三版试题及答案

电工第三版试题及答案

电工第三版试题及答案第一章:电工基础知识1. 以下哪种电源是常见的交流电源?答:市电交流电源2. 电流的单位是什么?答:安培(A)3. 电阻的单位是什么?答:欧姆(Ω)4. 物体具有正电荷时,电子的数量是多还是少?答:少5. 请简要描述欧姆定律。

答:欧姆定律指出,电流通过一个导体的大小与它的电压成正比,与它的电阻成反比。

第二章:电工设备和工具1. 请列举几种电工常用的工具。

答:螺丝刀、钳子、电钻、电线剥离器等。

2. 以下哪种工具常用于对电线进行修剪和剥离?答:电线剥离器3. 请简要描述电路测试仪的作用。

答:电路测试仪用于检测电路中的电压、电流和电阻等指标,可以帮助电工进行故障排除和测试电路的正常运行。

4. 钳子是电工常用的工具之一,它有哪些常见的种类?答:圆嘴钳、平口钳、侧剪钳等。

第三章:电工安全知识1. 在进行电气设备维修或安装前,应该采取哪些安全措施?答:断电、戴好绝缘手套、穿戴防护服等。

2. 以下哪种操作是不安全的?答:用湿手触摸带电设备。

3. 请列举几种常见的防护设备或器材。

答:绝缘手套、绝缘鞋、安全帽、眼镜等。

4. 在使用电焊机时,应该戴上哪种防护器材?答:焊接面罩或护目镜。

第四章:电工实操题1. 利用欧姆定律,如果已知电流为12A,电阻为3Ω,求电压为多少?答:电压 = 电流 ×电阻= 12A × 3Ω = 36V2. 如果一个电路中有两个电阻,分别为4Ω和6Ω,并且接在同一个电源上,求电路的总电阻。

答:电路的总电阻为两个电阻串联时电阻之和,即4Ω + 6Ω = 10Ω。

3. 如果一个电路中有两个电阻,分别为8Ω和12Ω,并且接在同一个电源上,求电路的总电阻。

答:电路的总电阻为两个电阻并联时的电阻,即1/(1/8Ω + 1/12Ω) = 4.8Ω。

以上就是电工第三版试题及答案的简要内容,希望对您的学习和备考有所帮助。

学好电工知识不仅可以为您的职业发展提供帮助,还能增加对电力安全的认知和理解。

电工学少学时1-4章课后习题答案

电工学少学时1-4章课后习题答案

电工学少学时1-4章课后习题答案第一章电路的基本概念与基本定律11 电路和电路模型1、(1)实际电路是由各种电气器件按照一定的方式连接而成的,用于实现电能的传输、分配和转换,以及信号的传递、处理和控制等功能。

(2)电路模型是对实际电路的理想化和简化,它由理想电路元件组成,如电阻、电感、电容、电源等,用特定的符号表示,以便于对电路进行分析和计算。

2、常见的理想电路元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、电压源和电流源。

电阻元件表示消耗电能并将电能转化为热能的元件;电感元件表示储存磁场能量的元件;电容元件表示储存电场能量的元件;电压源提供恒定的电压;电流源提供恒定的电流。

12 电流和电压的参考方向1、电流的参考方向是人为假定的电流流动的方向,若实际电流方向与参考方向相同,电流为正值;若实际电流方向与参考方向相反,电流为负值。

2、电压的参考方向也是人为假定的,通常从高电位指向低电位。

当实际电压方向与参考方向相同时,电压为正值;反之,电压为负值。

13 电功率和电能1、电功率是电路中单位时间内消耗或产生的电能,P = UI。

当 P> 0 时,元件吸收功率;当 P < 0 时,元件发出功率。

2、电能是电功率在一段时间内的积累,W = Pt。

电能的单位通常是焦耳(J)。

14 电路元件1、电阻元件的伏安特性是一条通过原点的直线,其电阻值是常数。

2、电感元件的电压与电流的关系为:$u = L\frac{di}{dt}$。

3、电容元件的电流与电压的关系为:$i = C\frac{du}{dt}$。

15 电源元件1、理想电压源的端电压恒定不变,与通过它的电流无关。

2、理想电流源的输出电流恒定不变,其两端电压由外电路决定。

16 基尔霍夫定律1、基尔霍夫电流定律(KCL):在任一时刻,流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。

2、基尔霍夫电压定律(KVL):在任一时刻,沿任一闭合回路,各段电压的代数和恒等于零。

第二章电路的分析方法21 电阻串并联连接的等效变换1、电阻串联时,等效电阻等于各个电阻之和,即$R_{eq} = R_1 + R_2 +\cdots + R_n$。

《电工学》第1章 课间及答案章部分习题主要答案

《电工学》第1章 课间及答案章部分习题主要答案

u
i
U
I
O
t
(a)
O
t
(b)
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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 , 0 t<0 u 图 (a);阶跃电压的数学表达式为 (t ) = { ; , U t >0 波形如图 (b) 。
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第2章 电路的暂态分析
2.2 (1)今需要一只 50 V,10 F 的电容器,但手头只有 的电容器, , 的电容器, 两只 50 V,5 F 和两只 30 V,20 F 的电容器,试问应该怎 , , 样解决? 样解决? 【答】 可用二只 50 V,10 F 的电容并联或用二只 30 , V,20 F 的电容串联。这样,不仅总电容值满足要求,而且 的电容串联。这样,不仅总电容值满足要求, , 每个电容的实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求。 每个电容的实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求。
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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,而 t → ∞ 时, iC(∞) = 0,可否认为 t = 0 时,电容 , ∞ , 相当于短路, 电容相当于开路? 相当于短路, t → ∞时,电容相当于开路?如果换路前 C 不 是处于零状态,上述结论是否成立? 是处于零状态,上述结论是否成立? 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? 将电流表短路,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, 电感相当于短路? 当于开路, t → ∞ 时,电感相当于短路? 不是处于零状态, 2.4 (2)如果换路前 L 不是处于零状态,上述结论是否 成立? 成立? 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。 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。 越大, 2.5 (2)在一阶电路中,R 一定,而 C 或 L 越大,换路 在一阶电路中, 一定, 时的过渡过程进行得越快还是越慢? 时的过渡过程进行得越快还是越慢?

电工学少学时第三版-张南主编-课后练习答案-第二章(末)

电工学少学时第三版-张南主编-课后练习答案-第二章(末)

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: 图2-6(b)U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(少学时)(第三版)学习辅导与习题全解(唐介)第1章课件-支持高清浏览

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+

US_ R


(a)
R

IS



((b)b)
解:[对解电]路(对a)电,路因(为b凡)与,理因想电为压凡源与并理联的想元电件流其源两端 串电联压的均元等 件 于其理电想流电均压等源的于电理压想,电故改流变源R不 的会电影流响,虚故线部改分变电R路不的电会压影,响 而虚虚线 线部部分分电电路路的结构电一流定,,而故亦虚不线会部影分响其 电电路流结。构R的一变定化,仅影故响亦其 不本会身影 的响电其流电及压理。想电R 压的源变的化电仅流。 影响其本身的电压及理想电流源的
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第1章 直流电 路
1.9(2) 电压源和电流源之间可以等效变换,那么理想 电压源与理想电流源之间是否也可以等效变换?
[答] 不可以。因为理想电压源的输出电压恒等于定 值,理想电流源的输出电流恒等于定值,两种理想电源之 间无法满足输出电压和输出电流均对应相等的对外等效的 原则。
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第1章 直流电 路
1.6.4 求图示电路中恒流源两
端的电压 U1、U2 及其功率,并说明 是起电源作用还是起负载作用。
5
+ 5A I
+ U3
_ +
1A
U1
2
U2
_
_
[解]
设 2 电阻上电流为 I,5 电阻两端电压为U3 如图。
左恒流源的功率 P1=40 W,起电源作用; 右恒流源的功率 P2=3 W,起负载作用。
S
c
[解] S 闭合时,
S 断开时
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电工学少学时1-4章课后习题答案

电工学少学时1-4章课后习题答案

电工学少学时1-4章课后习题答案第一章电路的基本概念和基本定律11 电路和电路模型电路是电流通过的路径,它由电源、负载、导线和开关等组成。

电路模型是对实际电路的理想化抽象,用理想的电路元件来表示实际电路中的部件。

12 电流和电压的参考方向电流的参考方向是人为假定的电流流动的方向,若实际电流方向与参考方向相同,电流为正值;反之则为负值。

电压的参考方向也是假定的,从高电位指向低电位。

13 电功率和电能电功率表示单位时间内电路所消耗或产生的电能,若功率为正值,说明电路吸收功率;若为负值,则电路释放功率。

电能是功率在时间上的积累。

例 1:在一个电路中,已知电流 I = 2 A,从 a 点流向 b 点,电阻 R =5 Ω,求 a、b 两点间的电压 Uab 及电阻消耗的功率 P。

解:根据欧姆定律 Uab = IR = 2×5 = 10 V电阻消耗的功率 P = I²R = 2²×5 = 20 W例 2:某电路元件两端电压 U =-5 V,电流 I = 3 A,问该元件是吸收还是发出功率?解:元件的功率 P = UI =-5×3 =-15 W,功率为负,说明元件发出功率。

第二章电路的分析方法21 电阻串并联连接的等效变换串联电阻的等效电阻等于各电阻之和;并联电阻的等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和。

22 电源的两种模型及其等效变换实际电源可以用电压源和电流源两种模型表示,它们之间可以进行等效变换。

23 支路电流法以支路电流为未知量,依据基尔霍夫定律列出方程组求解。

24 结点电压法选择电路中的一个结点为参考点,其余结点相对于参考点的电压称为结点电压,利用结点电压来求解电路。

例 3:求图中所示电路的等效电阻 Rab。

在此处插入相应的电路图解:先将两个6 Ω 的电阻并联,等效电阻为3 Ω;再与3 Ω 的电阻串联,总电阻为6 Ω;最后与4 Ω 的电阻并联,Rab =24 Ω。

电工学(少学时)课后答案第1章

电工学(少学时)课后答案第1章

R2 I2 R1 + US _ S + U I _
IS
设通过 R2 的电流为 I2 。
选取由 US、R2 和 S 组成的回路,利用KVL 求得 U = US- R2 I2 = 4 V S 闭合时, R2 右端电位与 US 下端电位相同, R2 两端电压等于 US ,故 I2 = US/R2 = 6 A 选取右上结点,利用 KCL 求得 I = I2- IS = 4 A
1V R (a) 1A
+ _
1V
R
1A (b)
[解] (a)当 R=1 时理想电压源既不取用也不输出电功率;R <1 时,理想电压源输出电功率; R >1 时,理想电压源取用电功率。而 理想电流源始终起电源作用。 (b)当 R=1 时理想电流源既不取用也不输出电功率;R >1 时, 理想电流源输出电功率; R <1 时,理想电流源取用电功率。而理想电 压源始终起电源作用。
1V
(a)
R
_
1V
1A
(b)
1.6.6 图示电路中,US=4 V , IS1=1 A ,R1=2 ,R2=5 , R3 =2 ,R4=4 。试由题 1.5.1 总 结出的规律将电路简化后求出 I4; 根据题 1.6.5 总结出的规律,分析 IS2 输出和取用电功率的条件。
R1 US IS1
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1.6.2 在图示电路中已知 US= 6 V ,IS=2 A ,R1=R2=4 。求 开关 S 断开时开关两端的电压U和 开关S闭合时通过开关的电流 I(在 图中注明所选的参考方向)。
1.6.3 求图示电路中通过恒压 源的电流 I1、I2 及其功率,并说明 是起电源作用还是起负载作用。

电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第三章(末)

电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第三章(末)

第三章 三相交流电路3.1基本要求(1)掌握对称三相电源及其相电压、线电压的表示方法。

(2)能计算三相负载星形接法电路。

(3)能计算三相负载三角形接法电路。

(4)掌握三相功率的计算。

3.2基本内容3.2.1 对称三相电源(通常都为星型接法,如图3-1-1所示。

)对称三相电源是由三个同频率、等幅值、初相角依次落后120º的正弦电压构成。

三相电源的表示:瞬时值表达,波形表达,相量图表示,相量式表示,计算中常用的是相量图表示和相量式表示:1. 相电压:对称三相电源的相电压常以U P 表示:oo1100P U U U =∠=∠22120120P U U U =∠-︒=∠-︒24024033-∠=-∠=pUU U注: V 的单下标代表某点的电位,U 的双下标代表 图3-1-1 两点的电压,这里的1U 实质是电压1N U ,因为省略N ,故写作1U 。

2. 线电压:对称三相电源的线电压常以U L 表示:由相量图或复数可以证明:线电压U L 等于相电压P U 的3倍,且超前于相应相电压30º。

121211300333030P L U U U U =-=∠︒=∠⋅∠=⋅∠=∠,23232.........3090LU U U U =-==∠︒=∠-3131330......210LU U U U =-=∠︒==∠- 3.2.2 三相负载三相负载接入电源之前,首先核对每相负载的首端与尾端,每相负载在电路中施加的电压应符合本身的额定电压。

1. 三相负载的星形接法三相负载的首端分别接在三相电源上,其三个尾端的连结点N '接电源中线N 。

(1)若Z 1=Z 2=Z 3(大小相等,性质相同)是对称三相负载,以U U I I z Z==或求出各相电流,相量图求解或复数求解的结果,中线电流等于零( 1230NL L L I I I I =++= ),可以省去中线,变成三相三线制。

注:尽管中线省去,但每相负载两端电压依然等于电源相电压U P 。

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上篇: 电工技术第一章: 电路分析基础1.1: 电路的基本概念、定律、分析方法 1.1.1:基本要求(1) 正确理解电压、电流正方向的意义。

(2) 在正确理解电位意义的基础上,求解电路各点电位。

(3) 加强电压源的概念,建立电流源的概念。

(4) 了解电路有载工作、开路与短路的状态,强化额定值概念。

(5) 熟悉电路基本定律并能正确应用之。

(6) 学会分析、计算电路的基本方法 1.1.2: 基本内容 1.1.2.1基本概念1 电压、电流的正方向 在分析计算电路之前,首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向(这些假设的方向,又名参考方向),如图1-1-1所示。

3R I图1-1-1根据这些正方向,应用电路的定理、定律列写方程(方程组),求解后若为正值..,说明假设的方向与实际的方向相同;求解后若为负值..,说明假设的方向与实际方向相反。

对于电路中的某个(些)已知的方向,有两种可能,其一是实际的方向,其二也是正方向,这要看题目本身的说明。

2 电路中的电位计算求解电路某点的电位,必须首先确定参考点,令该点电位为零,记为“⊥”, 电路其余各点与之比较,高者为正(电位),低者为负(电位),如图1-1-2所示:U图 1-1-2设C 为参考点,则:c 点的电位: V C =0(V) a 点的电位: V a = +6 (V) b 点的电位: V b =-9 (V)ab 两点间的电压:U ab = V a - V b = (+6)-(-9) =15(V)注·电位具有单值性(参考点一旦设定,某点的电位是唯一的)。

·电位具有相对性(参考点选择不同,某点的电位也不同)。

·任意两点间的电位差叫电压,例如U ab = V a - V b ,显然电压具有单值性和绝对性(与参考点选择无关)1.1.2.2基本定律 1 欧姆定律(1)一段无源支路(元件)的欧姆定律。

在图1-1-3中,U ab = R ·I (取关联正方向)。

(2)一段有源支路(元件)的欧姆定律,实际上是电压降准则,如图1-1-4所示。

abU RabIadU 6v d1U 3U 2图1-1-3 图1-1-4① 总电压降等于各分段电压降的代数和。

② 标出各分段电压降的正方向。

·电源电压降方向从正极指向负极(U 1、U 2)。

·电阻电压降方向与电流方向相同(U 3)。

③与总方向一致的分电压降取“+”号,不一致的取“-”号。

在图1-1-4中, U ad = U ab + U bc + U cd =3+(-RI)+(-6)=(-IR-3)V 2.克希荷夫定律:(1) 克希荷夫电流定律(KCL )①. 内容:任一时刻、任一结点..,流入电流之和等于流出电流之和。

记为 ∑I 入=∑I 出 上式移项:∑I 入-∑I 出=0,记为∑I=0,就是说: 任一时刻,流入任一结点..的电流的代数和等于零,(流入为正,流出为负),这是KCL 的另一种表达形式。

② 实质:KCL 反映了电流连续性原理,即结点上不能积累电荷。

③ 注:KCL 还适用广义结点。

(2) 克希荷夫电压定律(KVL ) ① 内容:任一时刻,沿任一回路..绕行一周,电压降的代数和等于零,记为∑U =0 ·回路的绕行方向可以任意假设,假设后的方向就是总电压降的方向,定出各分段电压降的方向后,即可列回路电压方程。

·∑U=∑RI 或∑电位升=∑电位降 ,是KVL 的另外表达式。

② 实质:KVL 反映了电位单值性原理,即在闭合回路中,电位上升之和必然等于电位下降之和。

③注:KVL 还适用于开口电路(虚拟回路)。

在图1-1-5中,选定绕行方向,根据∑U=0, U ab +(-U 1)+(-RI )=0,移项处理得U ab =U 1+RI ,这与电压降准则列写的方程是一致的。

1U abU ab图1-1-51.1.2.3 基本方法 1.支路电流法以支路电流为未知量,应用KCL 、KVL 列写电路方程组,联立求解,可得各支路电流。

解题步骤如下:(1) 在电路图上标注未知电流和电压的正方向,并设支路电流为未知数,显然未知数个数就是方程的个数。

(2) 若电路结点为n ,应用KCL 列写(n-1)个独立的电流方程。

(3) 若支路数为b ,应用KVL 列写b-(n-1)个独立的电压方程。

☆ 2.结点电压法书本中没有讲到结点电压法,但对于两个结点的电路,先求两结点间电压,再求支路电流,有时很方便,为此,介绍一下该方法。

在图1-1-6中,a 、b 为两结点,结点间电压U ab 的正方向及各支路电流的正方向如图1-1-6中所标注。

3R图1-1-6由a 点的KCL 知:3s 21I I I I =++ (1)根据电压降准则,列写相关支路的电压方程如下:ab 111U I U R =-+: 1ab11R U U I -=………(2) ab 222U I (U )R =-+- : 2ab 22R U U I --= (3)ab 33U I R =: 3ab3R U I = (4)(2)、(3)、(4)代入(1)式得:3ab s 2ab 21ab 1R UI R )U U (R U U =+--+-…………………(5) (5) 式化简整理得:∑∑+=+++-+='s 321s 2211ab R 1I R UR 1R 1R 1I )R U(R U U (6)已知数据代入(6)式,求出U ab 值。

注:①使独立结点a 的电位升高的电压源取正号,反之为负号;使结点a 的电位升高的电流源取正号,反之为负号。

②直接运用公式,无须推导。

U ab 求出后,代入(2)、(3)、(4)式,I 1、I 2、I 3便知。

3.叠加原理(法)在多个电源(至少两个)作用的线性电路中,任一元件(支路)的电流(或电压),是由各个源单独作用....时所产生的电流(或电压)的代数和。

注:① 单独作用是指一个源作用时,其余的电源使之为零,又各除源,除源准则是:电压源视为短接,电流源视为开路。

② 与电压源串接的电阻以及与电流源并接的电阻都视为内阻,必须保留。

解题步骤如下(三步法):(1) 在电路图上标出待求电流(电压)的正方向(已知不变)。

(2) 画出每个源单独作用的分图,在分图上求解待求电流(电压)分量的大小并标出实际方向。

(3) 求叠加后的总电流(电压);与总电流(电压)正方向相同的分量取正号,反之为负号。

注:叠加原理只适用于求线性电路的电流或电压,而不能用于非线性电路中,更不能对功率进行叠加。

4.电源变换法(1)实际的电压源是由理想的电压源与内阻R 0串联组成,实际的电流源是由理想的电流源与内阻R i 并接组成,见图1-1-7。

在保证电源外特性一致的条件下,两者可以进行等效互换,互换条件:⎪⎩⎪⎨⎧==o s s o i RU I R R 注:①电流源的方向与电压源电位升的方向一致。

②理想的电压源(R 0=0)与理想的电流源(R i =∞)之间不能转换。

③等效变换是对外电路等效,对电源内部并不等效。

R图1-1-7(2)关于化简准则:①与理想电压源串联的以及与理想电流源并联的所有电阻均可看作是电源的内阻。

②多条有源支路并联时,可将其都变为等效电流源,然后可以合并。

而多条有源支路串联时,可将其都变为等效电压源,然后可以合并。

③和理想电压源并联的电阻,不影响电压源的端电压,对外而言,是多余的元件,故可开路;和理想电流源串联的电阻,不影响电流源输出电流,对外而言,也是多余的元件,故可短接。

④理想电压源与理想电流源并联时,对外而言,电压源起作用;理想电流源与理想电压源串联时,对外而言,电流源起作用(可用叠加原理证明,作为推论直接使用。

5 等效电源法在复杂电路中,欲求一条支路的电流,可将其余部分看作一个有源二端网络。

利用戴维南定理将此有源二端网络等效(化简)为一个实际的电压源模型,问题的处理就大大简化。

等效电源法(戴维南定理法)解题步骤如下:(1)将待求支路从电路中除掉,产生a、b两点,余者为有源二端网络。

(2)求有源二端网络的开路电压U ab(标定U ab正方向);求有源二端网络所有电源取零(除源)后的入端等效电阻R ab。

根据U ab=U S,R ab=R0画出电压源模型。

(3)在电压源模型上,接进待求支路(元件),应用欧姆定律,求取待求电流。

注:①待求支路可以是一条支路,也可以是一个元件(电阻或电源)。

②若U ab为负值,则U S极性相反。

1.1.3 重点与难点上述概念定律及方法不但适用于直流电路的分析与计算,同样适用于交流电路、电子电路的分析与计算。

1.1.3.1重点(1) 内容部份①两个参考(参考点,参考方向)。

②两个定律(欧姆定律,克希霍夫定律)。

③四个准则[电压降准则,除源准则,电源负载判别准则(见例题1-6),化简准则]。

④四种方法[支路电流法,电源互换法,叠加原理法,等效电源法,(结点电压法除外)]。

⑤电位的计算(参考点画出,参考点未画出两种情况)。

(2) 解题思路①两个不能忘:已知条件不能忘,两个基本定律不能忘。

②能化简先化简,化简后确定最佳求解方法(宏观)。

③找出第一问题与已知条件及两个定律的直接或间接关系。

④把求出的第一问题的数值标在原图(未化简前)上,有利于求解第二、第三问题。

1.1.3.2难点(1) 关于方向:①流过电路各元件(支路)的电流都有自己的方向,同样电路各元件(支路)两端都有自己的电压降方向,这些方向又有正方向和实际方向之别。

②两个不变:电流源的流向不变,电压源的端电压方向不变。

(2) 关于两个“最佳”的选择①最佳解题方法的选择:题目一般有三种情况,有的题目只有一种解法;有的题目第一问规定方法,第二问、第三问不限方法;有的题目可以用多种方法求解,因而就有“最佳”的问题。

“最佳”有主观“最佳”和客观“最佳”,主观“最佳”是指自己掌握最熟的方法,客观“最佳”是真正的“最佳”。

在图1-1-8 (a)中,已知电路及参数,求:通过R的电流I及电流源端电压U S。

图 1-1-8 (a)分析如下:题目不限定方法,第一问的求解是关键,宏观上必有最佳的方法。

如果选用支路法,因为支路多,方程个数多,求解必定太烦,况且只要求一条支路的电流,显然不是最佳。

如果选用叠加原理法,因为有四个电源,要画四个分图,分别求出'I、''I、'''I及''''I的大小及方向,最后叠加也太烦。

如果选用等效电源法,按三步法思路进行,第一步除待求R产生a、b两点,第二步把余者的二端网络用实际的电压源模型等效,首先要求二端网络的开路电压U ab,也并非易求。

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