中南大学电工技术完整答案

电工技术II习题

电工电子教学实验中心

中南大学

2011年上学期

目录

习题1——电路模型和电路定律 (1)

习题2——等效电路分析方法 (4)

习题3——支路电流法、回路电流法和结点电压法 (8)

习题4——电路基本定理 (11)

习题5——正弦稳态电路的分析 (16)

习题6——正弦电路的谐振 (22)

习题7——三相交流电路 (29)

习题8——动态电路 (32)

习题9——二端口网络 (32)

习题1——电路模型和电路定律

1-1 根据图示参考方向，判断各元件是吸收还是发出功率，其功率各为多少？ 解：元件1吸收10W ；元件2吸收10W ；元件3发出10W ；元件4发出10W ； 1-2 各元件的条件如图所示。

(1)若元件A 吸收功率为10 W ，求I a ； (2)若元件B 产生功率为(－10 W)，求U b ； (3)若元件C 吸收功率为(－10 W)，求I c ；(4)求元件D 吸收的功率。 解：I a ＝-1A;

U b ＝-10V; I c ＝-1A; P ＝-4mW.

1-3某直流电源的额定功率为P N =200W ，额定电压为U N =50V ，内阻R 0=0.5Ω，负载电阻R 可以调节，如图所示，试求：

（1） 额定状态下的电流及负载电阻； （2） 空载状态下的电压； （3） 短路状态下的电流。

解：(1) P N ＝U N ×I N ----> I N =4A;

E= U N + R o ×I N I N ＝E /(R o +R )

(2) U =E= U N + R o ×I N (3) I st =E /R 0

1-4 某有源支路接在U =230V

路中的电流I =10安培。求： （1）该有源支路的电动势E ；

（2）此支路是从电网吸收电能还是向电网输送电能？ 解：（1）E= U + R o ×

I =235V

（2）P =U ×I >0, 输送

1-5 (1)求图 (a)(2)求图 (b)解：（a ）U 1＝3×4 =12V ，受控电压源的端电压×24 =72W （b ）I 2＝0.5A ，受控电流源的电流6I 2＝3A ，P 吸=5×3 =15W 1-6 求图示各电路中的U ab ，设端口a 、b 均为开路。 解：（a ）U ab ＝-2+4=2V （b ）U ab ＝-1+8=7V （c ）i =5/20 =0.25 A

U ab ＝3i +10i =3.25V （d ）U ab ＝-3+5×1＝2V

E

E

习题2——等效电路分析方法

2-1 求各电路的等效电阻R ab 。

解：（a ）R ab ＝2.5Ω

（b ）R ab ＝1.6R (c) R ab ＝2.67Ω (g) R ab ＝R /8

(h) S 打开R ab ＝1.5Ω，S 合上电桥平衡R ab ＝1.5Ω (i) 2个星型变三角形, R ab ＝118/93Ω＝1.27Ω

2-2 有一滑线电阻器作分压器使用[见图(a)]，其电阻R 为500Ω，额定电流为1.8 A 。若已知外加电压u ＝500 V ，R 1＝100Ω。求：

(1)输出电压u 2；

(2)用内阻为800Ω的电压表去测量输出电压，如图(b)所示，问电压表的读数为多大? (3)若误将内阻为0.5Ω，量程为2 A 的电流表看成是电压表去测量输出电压，如图(c)所示，将发生什么后果?

解：（1）u 2＝400V

（2）电压表的读数()11

4000

500100800//400800//400=⨯+=

U ＝363.6V

（3）总电流()

≈+=

5.0//400100500

i 5A >1.8A, 电流表电流≈5 A >2A,

会造成滑线电阻器及电流表损坏。

2-3 利用电源等效变换化简各二端网络。

解：电压源+在a 端，-在b 端

（a ） 4V ，1.2Ω (b) -5V ，3Ω (c) 8V ，4Ω

(d) (5//6)×0.5V ，(5//6)Ω=30/11Ω=2.73Ω

或0.5A(方向由b 指向a)，(5//6)Ω=30/11Ω=2.73Ω

2-4 应用电源等效变换的方法求电路中的电流i 。

解：(a) i=-0.075A

(b) i=-0. 5A

2-5 求各电路的入端电阻R i 。 解：（a ） R i =6Ω

(b)

R i =7.5Ω (c) R i =0 (d)

R i =2.1Ω

习题3——支路电流法、回路电流法和结点电压法

3-1 用支路电流法求各电路的电流i 1，并求出图(b)电路中电流源的功率。 解：（a ）i 1=2A, i 2=3A, i 3=-1A

(b) i 1=-2A, i 2=4A （最右边支路，朝右）, i 3=-2A （中间支路电流源变电压源，朝下），

P 发=-20W

3-2 用回路电流法求电路中的i x 和u 。

解：i x ＝3A

u ＝22/3V

3-3 用回路电流法求图示电路中的电流i 。

解：i =2A

注：潘P55第2-7题

3-4 用结点分析法求图示电路中的u 和i 。 解：(a) u =7V, i =3A

(b) u =8V, i =1A

3-5 电路如图所示，参考结点点已经选取，用结点电压法求电流

i 和受控源

的功率。

解：

u n1=-10V ，u n2=10V ，i =2A

受控源功率P=3i ×(u n1－u n2－3

习题44-1 解：u 2＝-1+9=8V

4-2 当开关S 在位置“1”时，毫安表读数为40 mA ；当开关S 在位置“2”时，毫安表读数为－60 mA 。问：开关S 在位置“3”时，毫安表的读数为多少? 解：A

190)6(2540)6(6044002132121m k u k I k u k k u k s s s =-⨯-=-⨯+=-=⨯+=⨯+

4-3 已知

I S1＝2A ，I S2＝2A ， E 1＝5V ，E 2＝5V ，R 1＝R 2＝R 3＝5Ω，求图中所示电

路在a 、b 端口的戴维宁等效电路或诺顿等效电路。

解：电压源+在a U oc =-5V, 4-4

解：U oc =0， R eq I =0

4-5 10Ω