中国石油大学电工电子学课后题答案 电工学作业解析石工
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解：１)去掉待求支 路，求开路电压。
10 − 2 × 4 − Uab = 0 Uab = 2V
UOC = Uab = 2V
17
２)求等效电阻Rｏ。 Rｏ=4Ω
3）求待求量
18
I1
=
4
2 +
9
=
0.15A
1.29 求电路中的电压Uab。
方法一：电源模型的等效变换化简 方法二：戴维宁定理
19
方法一：电源模型的等效变换化简
= 311V
ϕu = 90o
I&L
U& L
uL = Um sin( ωt + ϕu ) = 311 sin( ωt + 90o )V
（2）
I&L
=
U& L jX L
=
127∠ − 30o = 4∠ − 120o A j2× 3.14× 50× 0.1
35
2.6已知：C=4uF，f=50HZ。（1）uC=220 2sinωt
1 + 10 5 + 3 + 3 //
6
=
11 11
=
1A
I4
=
I3 R4 + R5
×
R5
=
1×6 9
=
0.67A
I5
=
I3 R4 + R5
×
R4
=
1×3 9
=
0.33A
I1 = I3 − IS1 = 1 − 1 = 0 I0 = − I1 − I S2 = −2A I2 = − I0 − I S1 = 1A
1
×6× 1
6 + (4 + 10 // 10) 2
= 0.2A
I = I ' + I '' = 0.5 + 0.2 = 0.7A
若理想电压源（15V）的电压增加20％，则
I′增加20％
I′=0.5×(1+0.2)=0.6A
I = I ' + I '' = 0.6 + 0.2 = 0.8A
29
2.4 图示电路中，试画出各电压、电流的相量图， 并计算未知电压和电流。
= 0.33 + 0.05∠ − 70° Ω
= 0.35 − j0.05 Ω
对应写出瞬时值表达式
38
2.14 解
I&3
I&2
I&L
I&1 I&R
U&
I2=14.1A I1=10A
39
2.15．图示电路中，已知R=30Ω，C=25uF
且 is = 10 2 sin( 1000t − 30o )A 。求（1）复阻抗 Z；（2）uR、uC，u； （3）P、Q、S。
XC = 1 /( 2πfC ) = 1 /( 2× 3.14× 400×1.3×10−6 ) = 306.2Ω
Z = R + j( X L − XC ) = 100 + j( 251.2 − 306.2 )
= 100 − j55 = 114.1∠ − 28.8o Ω
I& = U& = 100∠30o = 0.88∠58.8A Z 114.1∠ − 28.8
注意：本题支路数多， 不适合用支路电流法。 采用叠加原理也可以。 可以比较一下两种方法 中哪种更合适一些。
5
1.18 已知：U1=24 V，U2=20 V， R1= R2=30 Ω， R3=60 Ω，求各支路电流。
解： I1 + I2 − I3 = 0 30I1 + 60I3 − 24 = 0 30I2 + 60I 3−20 = 0
=
−
j500 Ω
I&R
=
U& Z1
=
100∠20° 300
=
0.33∠20° Ω
I&L
=
U& Z2
=
100∠20° j400
=
0.25∠ − 70° Ω
37
I&C
=
U& Z3
=
100∠20° − j500
=
0.2∠110°
Ω
I& = I&R + I&L + I&C = 0.33 + 0.25∠ − 70° + 0.2∠110° Ω
解方程组得： I1=0.213A I2=0.08A
I3=0.293A
6
1.20 试用支路电流法求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消耗的功率。 0.8Ω和0.4Ω分别为两个电压源的内阻。
解： I1 + I2 + 10 − I = 0 0.8I1 − 120 + 4I = 0 0.4I2 − 116 + 4I = 0
I2
−
I
2 R
= 3A
I=7A
33
(f) I =10A，IC = 8A，IL =？
IL=18A
34
2.5 已知：L=100mH，f=50HZ。（1）iL=7 2sinωt
A时，求. 电压uL=？
.
（2）UL=127 /－30ºV时，求IL=？ 并画相量图。
解： （1）Um = X L Im = 2× 3.14× 50× 0.1× 7 2
44
2.17 在图示电路中，已知，U=220V，f=50HZ， R1=280Ω，R2=20Ω，L=1.65H，求I、UR1、URL。
解：jωL = j2π × 50 × 1.65 = j518Ω
Z 2 = 20 + j518 Ω
Z = 300 + j518 Ω
I= U =
220
= 0.37A
| Z | 3002 + 5182
V时，求. 电流iC=？
.
（2）IC=0.1 /－60ºV时，求UC=？ 并画相量图。
解： （1）Im = ωCUm = 2× 3.14× 50× 4×10−6 × 220 2
= 0.39A
ϕi = 90o
iC = Im sin( ωt + ϕi ) = 0.39 sin( ωt + 90o )V
（2）
I
20
10I+6-3-8=0 I=0.5A Uab=0.5×5＝2.5V
方法二：戴维宁定理
解： 1、求UOC
U OC
=
U ab
=
12 3+6
×
6
+
3−
3×2
=
5V
21
2、求Ro Ro＝5Ω
3、
Uab＝2.5V
22
1、电路如图所示。试求：（1)电流I；（2）2V 恒压源的功率，判定它是电源还是负载；（3） A点的电位VA。
＋－
4Ω
8V A
4Ω
8Ω 1A
4Ω I
＋
2V
8Ω
2A
－
B
23
解：1、①求Uoc
＋－
4Ω
8V A
4Ω
8Ω 1A
8Ω
＋
8V
－ 24
B
＋－
8V 4Ω A 4Ω I1
B
8Ω 2A
(8 + 8)I1 + 8 − 16 − 8 = 0
8Ω
＋
16V
－
I1=1A UAB-16+8I1-4=0 UAB-16+8-4=0 UAB=12V
43
(2) UR=IR=0.88×100=88V UL=IXL=0.88×251.2=221V UC=IXC=0.88×306.2=269V
(3) S = UI = 100× 0.88 = 88VA P = S cosϕ = 88× cos( −28.8o ) = 77W Q = S sinϕ = 88× sin( −28.8o ) = −42 var
解 （1）
Z
=
R−
j
1
ωC
=
30 −
j
1 1000× 25 ×10−6
= 30 − j40 = 50∠ − 53o Ω
（2） I&S = 10∠ − 30o A
40
（2） I&S = 10∠ − 30o A
U& R = RI&S = 300∠ − 30oV uR = 300 2 sin( 1000t − 30o )V U& C = ( − jXC )I&S = 400∠ − 120oV uC = 400 2 sin( 1000t − 120o )V U& = ZI&S = 500∠ − 83oV uC = 500 2 sin( 1000t − 83o )V
（3）VA=2+4×1=6V
26
1、电路如图所示。若US增加2V，则I为多少？
27
１、试用叠加原理求电路中电流I。若理想电压源（ 15V）的电压增加20％，则I值又为多少？
解：１）15V电压源 单独作用
I' =
15
× 1 = 0.5A
10 + 10 // 10 2
28
２）1A电流源单独作用
I '' =
41
(3) S = UI = 500×10 = 5000VA P = S cosϕ = 5000× cos( −53o ) = 3009W Q = S sinϕ = 5000× sin( −53o ) = −3993var
42
2.16．已知R、L、C串联电路，其中，R=100Ω， C=1.3uF，L=0.1H，U& = 100∠30oV ，f=400Hz。 试求：（1）电路的复阻抗Z、电流 I& ； （2）各 元件上电压UR、UL、UC；（3）电路的P、Q、S。 解：（1） X L = 2πfL = 2× 3.14× 400× 0.1 = 251.2Ω
②求Req
4Ω A 4Ω
A
Req＝6Ω
4Ω
4Ω
8Ω
8Ω
8Ω
8Ω
B
③求I
（6+4）I＋2－12＝0 I＝1A
25
6Ω
＋
12V
－
B
A I 4Ω
＋
2V
－
B
（2）2V恒压源的功率，判定它是电源还是负载； （3）A点的电位VA。
8Ω 1A
＋－
8V 4Ω A 4Ω
4Ω I
＋
2V
8Ω
－
B
I＝1A （2）P2V=2W>0 2A 恒压源2V是负载
U& C
=
−
1 j
ωC
I&C
=
−
j
1 2× 3.14× 50× 0.4×10−6
× 0.1∠ − 60o
= 79.6∠ - 150o V
36
2.13 解 U& = 100∠20° V Z1 = 300 Ω
Z2 = jωL = j1000× 0.4 = j400 Ω
Z3
=
−
j
1
ωC
=
−
1 j 1000× 2×10−6
I(1) 2
=
US R2 + R4
=
6 40 + 20
=
0.1A
9
2、电流源单独起作用
I(2) 2
=
IS R2 + R4
× R4
=
0.3× 20 40 + 20
=
0.1A
3、
I2
=
I(1) 2
+
I(2) 2
=
0.1 +
0.1
=
0.2A
10
1.24
解：（1） I1 + I2 + I3 = 0
120 − 2I2 + 2I1 − 130 = 0
解得
120 − 2I2 + 4I3 = 0 I1=15A I2=10A I3=-25A
11
(2) ①电压源130V、120V共同作用的结 果如（1）所得
② 20V电压源单独作用
I 2′′
=
20 2 + 2 //
4
=
6A
I1′′
=
−
2
4 +
4
×
6
=
−4 A
③ I1=15-4=11A
I 3′′
=
−
2
2 +
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1.8 电路如图所示，求电流源两端的电压、电 压源的电流及各自的功率。
解：U+2×2+10=0 U=14V
I2
=
10 10
=
1A
I1=2－I2=1A
P2A = −14 × 2 = −28W
P10V = 10 × 1 = 10W
注意：在计算过程出现的变量应在图中标出，对于电流、
电压还应标出其参考方向。否则计算结果没有意义。
4
×
6
=
−2
A
I2=10+6=16A
12
I3=-25-2=-27A
1.25 求各电路的戴维宁等效电路。
13
14
利用叠加原理求UOC。
UOC
=
Uab
=
8 2+
6
×6
+
2×
2×6 2+6
=
9V
求R0
R0 = 2 // 6 = 1.5Ω
15
原电路的戴维宁等效电路为
16
1.28 用戴维宁定理计算图示电路中电阻R1上的 电流。
注意：计算实际电源输出 的功率时，应减去内阻消 耗的功率，或用端电压乘 以输出的电流来求。理想 电压源乘以输出的电流并 不是输出的功率。
8
1.22 用叠加原理计算R2支路的电流I2。已知： Us=6 V，Is=0.3 A， R1=60 Ω，R2=40 Ω， R3=30 Ω，R4=20 Ω。 解： 1、电压源单独起作用
2
1.15 用电源模型的等效变换求图示电路中的I。
6 + (1.5 + 3)I − 1.5 = 0 I = −1A
3
1.16 电路如图所示，求各支路电流。已知： IS1=1A，IS2=2A，R1=10Ω，R2=5Ω，R3=3Ω， R4=3Ω，R5=6Ω。
解：利用电源模型 的等效变换得
4
I3
=
1+
解方程组得：
I1=9.38A I2=8.75A I3=28.13A
7
Uab=4×28.13＝112.52V PV1＝－ Uab×I1＝－112.25×9.38＝－1053W 或者：PV1＝－120×9.38＋9.382×0.8＝－1055W PV2＝－ Uab×I２＝－112.25×8.75＝－982W PA＝－ Uab×10＝－112.25×10＝－1123W PRL＝I2RL＝28.132×4＝3165W
(a) UR=UL=10V，U=？
U=14.1V
30
(b) U=100V，UR= 60V，UC=？
UC =
U
2
−
U
2 R
= 80V
31
(c) UL =200V，UC =100V，U=？ U=100V
32
(d) IR =4A，I =5A，IL =？
(e) IC = IR =5A，I =？
IL =
注意：电压URL是 电阻R2和电感L两
UR1=IR1=0.37×280＝104V
端的电压。
U RL = I Z 2 = 0.37 × 202 + 5182 = 192V
45
2.19．图示电路中，已知，U& = 10∠0oV ，求（1） 电路的等效复阻抗；（2）各元件的电压、电流
10 − 2 × 4 − Uab = 0 Uab = 2V
UOC = Uab = 2V
17
２)求等效电阻Rｏ。 Rｏ=4Ω
3）求待求量
18
I1
=
4
2 +
9
=
0.15A
1.29 求电路中的电压Uab。
方法一：电源模型的等效变换化简 方法二：戴维宁定理
19
方法一：电源模型的等效变换化简
= 311V
ϕu = 90o
I&L
U& L
uL = Um sin( ωt + ϕu ) = 311 sin( ωt + 90o )V
（2）
I&L
=
U& L jX L
=
127∠ − 30o = 4∠ − 120o A j2× 3.14× 50× 0.1
35
2.6已知：C=4uF，f=50HZ。（1）uC=220 2sinωt
1 + 10 5 + 3 + 3 //
6
=
11 11
=
1A
I4
=
I3 R4 + R5
×
R5
=
1×6 9
=
0.67A
I5
=
I3 R4 + R5
×
R4
=
1×3 9
=
0.33A
I1 = I3 − IS1 = 1 − 1 = 0 I0 = − I1 − I S2 = −2A I2 = − I0 − I S1 = 1A
1
×6× 1
6 + (4 + 10 // 10) 2
= 0.2A
I = I ' + I '' = 0.5 + 0.2 = 0.7A
若理想电压源（15V）的电压增加20％，则
I′增加20％
I′=0.5×(1+0.2)=0.6A
I = I ' + I '' = 0.6 + 0.2 = 0.8A
29
2.4 图示电路中，试画出各电压、电流的相量图， 并计算未知电压和电流。
= 0.33 + 0.05∠ − 70° Ω
= 0.35 − j0.05 Ω
对应写出瞬时值表达式
38
2.14 解
I&3
I&2
I&L
I&1 I&R
U&
I2=14.1A I1=10A
39
2.15．图示电路中，已知R=30Ω，C=25uF
且 is = 10 2 sin( 1000t − 30o )A 。求（1）复阻抗 Z；（2）uR、uC，u； （3）P、Q、S。
XC = 1 /( 2πfC ) = 1 /( 2× 3.14× 400×1.3×10−6 ) = 306.2Ω
Z = R + j( X L − XC ) = 100 + j( 251.2 − 306.2 )
= 100 − j55 = 114.1∠ − 28.8o Ω
I& = U& = 100∠30o = 0.88∠58.8A Z 114.1∠ − 28.8
注意：本题支路数多， 不适合用支路电流法。 采用叠加原理也可以。 可以比较一下两种方法 中哪种更合适一些。
5
1.18 已知：U1=24 V，U2=20 V， R1= R2=30 Ω， R3=60 Ω，求各支路电流。
解： I1 + I2 − I3 = 0 30I1 + 60I3 − 24 = 0 30I2 + 60I 3−20 = 0
=
−
j500 Ω
I&R
=
U& Z1
=
100∠20° 300
=
0.33∠20° Ω
I&L
=
U& Z2
=
100∠20° j400
=
0.25∠ − 70° Ω
37
I&C
=
U& Z3
=
100∠20° − j500
=
0.2∠110°
Ω
I& = I&R + I&L + I&C = 0.33 + 0.25∠ − 70° + 0.2∠110° Ω
解方程组得： I1=0.213A I2=0.08A
I3=0.293A
6
1.20 试用支路电流法求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消耗的功率。 0.8Ω和0.4Ω分别为两个电压源的内阻。
解： I1 + I2 + 10 − I = 0 0.8I1 − 120 + 4I = 0 0.4I2 − 116 + 4I = 0
I2
−
I
2 R
= 3A
I=7A
33
(f) I =10A，IC = 8A，IL =？
IL=18A
34
2.5 已知：L=100mH，f=50HZ。（1）iL=7 2sinωt
A时，求. 电压uL=？
.
（2）UL=127 /－30ºV时，求IL=？ 并画相量图。
解： （1）Um = X L Im = 2× 3.14× 50× 0.1× 7 2
44
2.17 在图示电路中，已知，U=220V，f=50HZ， R1=280Ω，R2=20Ω，L=1.65H，求I、UR1、URL。
解：jωL = j2π × 50 × 1.65 = j518Ω
Z 2 = 20 + j518 Ω
Z = 300 + j518 Ω
I= U =
220
= 0.37A
| Z | 3002 + 5182
V时，求. 电流iC=？
.
（2）IC=0.1 /－60ºV时，求UC=？ 并画相量图。
解： （1）Im = ωCUm = 2× 3.14× 50× 4×10−6 × 220 2
= 0.39A
ϕi = 90o
iC = Im sin( ωt + ϕi ) = 0.39 sin( ωt + 90o )V
（2）
I
20
10I+6-3-8=0 I=0.5A Uab=0.5×5＝2.5V
方法二：戴维宁定理
解： 1、求UOC
U OC
=
U ab
=
12 3+6
×
6
+
3−
3×2
=
5V
21
2、求Ro Ro＝5Ω
3、
Uab＝2.5V
22
1、电路如图所示。试求：（1)电流I；（2）2V 恒压源的功率，判定它是电源还是负载；（3） A点的电位VA。
＋－
4Ω
8V A
4Ω
8Ω 1A
4Ω I
＋
2V
8Ω
2A
－
B
23
解：1、①求Uoc
＋－
4Ω
8V A
4Ω
8Ω 1A
8Ω
＋
8V
－ 24
B
＋－
8V 4Ω A 4Ω I1
B
8Ω 2A
(8 + 8)I1 + 8 − 16 − 8 = 0
8Ω
＋
16V
－
I1=1A UAB-16+8I1-4=0 UAB-16+8-4=0 UAB=12V
43
(2) UR=IR=0.88×100=88V UL=IXL=0.88×251.2=221V UC=IXC=0.88×306.2=269V
(3) S = UI = 100× 0.88 = 88VA P = S cosϕ = 88× cos( −28.8o ) = 77W Q = S sinϕ = 88× sin( −28.8o ) = −42 var
解 （1）
Z
=
R−
j
1
ωC
=
30 −
j
1 1000× 25 ×10−6
= 30 − j40 = 50∠ − 53o Ω
（2） I&S = 10∠ − 30o A
40
（2） I&S = 10∠ − 30o A
U& R = RI&S = 300∠ − 30oV uR = 300 2 sin( 1000t − 30o )V U& C = ( − jXC )I&S = 400∠ − 120oV uC = 400 2 sin( 1000t − 120o )V U& = ZI&S = 500∠ − 83oV uC = 500 2 sin( 1000t − 83o )V
（3）VA=2+4×1=6V
26
1、电路如图所示。若US增加2V，则I为多少？
27
１、试用叠加原理求电路中电流I。若理想电压源（ 15V）的电压增加20％，则I值又为多少？
解：１）15V电压源 单独作用
I' =
15
× 1 = 0.5A
10 + 10 // 10 2
28
２）1A电流源单独作用
I '' =
41
(3) S = UI = 500×10 = 5000VA P = S cosϕ = 5000× cos( −53o ) = 3009W Q = S sinϕ = 5000× sin( −53o ) = −3993var
42
2.16．已知R、L、C串联电路，其中，R=100Ω， C=1.3uF，L=0.1H，U& = 100∠30oV ，f=400Hz。 试求：（1）电路的复阻抗Z、电流 I& ； （2）各 元件上电压UR、UL、UC；（3）电路的P、Q、S。 解：（1） X L = 2πfL = 2× 3.14× 400× 0.1 = 251.2Ω
②求Req
4Ω A 4Ω
A
Req＝6Ω
4Ω
4Ω
8Ω
8Ω
8Ω
8Ω
B
③求I
（6+4）I＋2－12＝0 I＝1A
25
6Ω
＋
12V
－
B
A I 4Ω
＋
2V
－
B
（2）2V恒压源的功率，判定它是电源还是负载； （3）A点的电位VA。
8Ω 1A
＋－
8V 4Ω A 4Ω
4Ω I
＋
2V
8Ω
－
B
I＝1A （2）P2V=2W>0 2A 恒压源2V是负载
U& C
=
−
1 j
ωC
I&C
=
−
j
1 2× 3.14× 50× 0.4×10−6
× 0.1∠ − 60o
= 79.6∠ - 150o V
36
2.13 解 U& = 100∠20° V Z1 = 300 Ω
Z2 = jωL = j1000× 0.4 = j400 Ω
Z3
=
−
j
1
ωC
=
−
1 j 1000× 2×10−6
I(1) 2
=
US R2 + R4
=
6 40 + 20
=
0.1A
9
2、电流源单独起作用
I(2) 2
=
IS R2 + R4
× R4
=
0.3× 20 40 + 20
=
0.1A
3、
I2
=
I(1) 2
+
I(2) 2
=
0.1 +
0.1
=
0.2A
10
1.24
解：（1） I1 + I2 + I3 = 0
120 − 2I2 + 2I1 − 130 = 0
解得
120 − 2I2 + 4I3 = 0 I1=15A I2=10A I3=-25A
11
(2) ①电压源130V、120V共同作用的结 果如（1）所得
② 20V电压源单独作用
I 2′′
=
20 2 + 2 //
4
=
6A
I1′′
=
−
2
4 +
4
×
6
=
−4 A
③ I1=15-4=11A
I 3′′
=
−
2
2 +
wenku.baidu.com电工电子学作业解答
1.8 电路如图所示，求电流源两端的电压、电 压源的电流及各自的功率。
解：U+2×2+10=0 U=14V
I2
=
10 10
=
1A
I1=2－I2=1A
P2A = −14 × 2 = −28W
P10V = 10 × 1 = 10W
注意：在计算过程出现的变量应在图中标出，对于电流、
电压还应标出其参考方向。否则计算结果没有意义。
4
×
6
=
−2
A
I2=10+6=16A
12
I3=-25-2=-27A
1.25 求各电路的戴维宁等效电路。
13
14
利用叠加原理求UOC。
UOC
=
Uab
=
8 2+
6
×6
+
2×
2×6 2+6
=
9V
求R0
R0 = 2 // 6 = 1.5Ω
15
原电路的戴维宁等效电路为
16
1.28 用戴维宁定理计算图示电路中电阻R1上的 电流。
注意：计算实际电源输出 的功率时，应减去内阻消 耗的功率，或用端电压乘 以输出的电流来求。理想 电压源乘以输出的电流并 不是输出的功率。
8
1.22 用叠加原理计算R2支路的电流I2。已知： Us=6 V，Is=0.3 A， R1=60 Ω，R2=40 Ω， R3=30 Ω，R4=20 Ω。 解： 1、电压源单独起作用
2
1.15 用电源模型的等效变换求图示电路中的I。
6 + (1.5 + 3)I − 1.5 = 0 I = −1A
3
1.16 电路如图所示，求各支路电流。已知： IS1=1A，IS2=2A，R1=10Ω，R2=5Ω，R3=3Ω， R4=3Ω，R5=6Ω。
解：利用电源模型 的等效变换得
4
I3
=
1+
解方程组得：
I1=9.38A I2=8.75A I3=28.13A
7
Uab=4×28.13＝112.52V PV1＝－ Uab×I1＝－112.25×9.38＝－1053W 或者：PV1＝－120×9.38＋9.382×0.8＝－1055W PV2＝－ Uab×I２＝－112.25×8.75＝－982W PA＝－ Uab×10＝－112.25×10＝－1123W PRL＝I2RL＝28.132×4＝3165W
(a) UR=UL=10V，U=？
U=14.1V
30
(b) U=100V，UR= 60V，UC=？
UC =
U
2
−
U
2 R
= 80V
31
(c) UL =200V，UC =100V，U=？ U=100V
32
(d) IR =4A，I =5A，IL =？
(e) IC = IR =5A，I =？
IL =
注意：电压URL是 电阻R2和电感L两
UR1=IR1=0.37×280＝104V
端的电压。
U RL = I Z 2 = 0.37 × 202 + 5182 = 192V
45
2.19．图示电路中，已知，U& = 10∠0oV ，求（1） 电路的等效复阻抗；（2）各元件的电压、电流