电工电子技术课后习题答案.docx

第一章

在图 1-18 中，五个元件代表电源或负载。电压和电流的参考方向如图所标，现通过实验测得 I 1 =－4A I 2 =6A I 3 =10A U1 =140V U2 =－90V U3= 60V U 4=－80V U5=30V，（1）试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性（可另画一图）；

（2）判断哪些元件是电源、哪些元件是负载

（3）计算各元件的功率，电源发出的功率和负载消耗的功率是否平衡

_+_++__+

4545

++_

+++

U1U1

1I1 I3 3 U3I22U21I1 I3 3 U3I22U2 __+___

题 1图题 1．1 改画图

-18

解：（1）将原电路图根据实测的电压、电流值重新标出各电流的实际方向和电压的

实际极性如改画图所示：

（2）根据电源和负载的定义及电路图可知：

元件 3、 4、5 是电源，元件 1、2 是负载。

（3）电源发出的功率

P s U 3 I 3U 4 I 4U 5 I 5

60 10 80 4 30 6 1100W

负载消耗的功率

P R U1I1U 2I2

140 4 90 6 1100W

P s P R，电路的功率守恒。

1．2在图 1-19 中，已知I 1 =-3mA，I 2 = 1mA 。试确定电路元件 3 中的电流I 3和其二端电压U3, 并说明它是电源还是负载，并验证整个电路的功率是否平衡。

解对 A点写KCL有：I 3I1I 231 2 mA

对第一个回路写 KVL 有：10I1U 330

10k A20k

I1

I 3I 2

+++

80V U130V

U3U2

3

__

_

题1．2图

即：U 330 10I130 10 ( 3) 60V

根据计算结果可知，元件 3 是电源。

这样， 80V 的电源的元件3是电路中的电源，其余元件为负载。

电源提供的功率： P s U2I2U3I380 160 2 200W

负载消耗的功率： P U1I110I1220I 2230 310 3220 12200W 这说明电路的功率平衡。

1．3一只 110V8W的指示灯，现要接在 380V的电源上，问要串联多大阻值的电阻该电阻应选用多大功率的电阻

解根据题意，电阻上的电压为 270V ，则此时电路中的电流也就是灯泡中的电流，

即：

P8

0.07 A i

110

U

电阻消耗的功率为：P R 270 0.0720W

电阻的阻值为：

U R270

3.7 k R

0.07

i

1．4 如图 1-20 所示，试求电路中每个元件的功率，并分析电路的功率是否守衡，说

明哪个电源发出功率，哪个电源吸收功率。

解

2 Ω

++

U0.5A1V

_

_

(a)

图 1-20 ( a) 设电流源二端的电压为U

根据 KVL 有：

2 0.5 1 U

P R 2 0.520.5W

P I 2 0.51W

P U 1 0.5 0.5W (b)设各支路电流如图，

i1A i2

2Ωi

3 +

1Ω

+ _2V1V

_

(b)

U2V

消耗

发出

消耗

i 3U A

1 A i1

2U A

0.5 A i2 i 3 i 1 0.5A 12

P

R1R1i1220.520.5W消耗

P R i 2

1

2W

消耗

R22311

P

U1U 1i120.51W发出

P

U 2U 2i210.50.5W发出

1．5 有二只电阻，其额定值分别为 40Ω，10W和 200Ω，40W，试问它们允许通过的电流是多少如将二者串联起来，其两端最高允许电压加多大

解电阻 R1能承受的最大电流为： i1

P110

R10.5A

40

电阻 R2能承受的最大电流为： i2P240

0.45A R2200

将 2 个电阻串联后，能通过的电流只能是小的值，因而 2 个电阻串联后能承受的最大电压为：

U max ( R1 R2 )i min ( 40 200)0.45108 V

1．6 求图 1-21 所示电路中的电流 i 1和 i 2。

解

3A

2A R1

i1i2

R2

A

-10A

R

34A

6A

图 1-21

将 R1、 R2、 R3及相联的三个结点看成一个广义结点，根据KCL 有：

i2634 1 A

对 A 点，根据 KCL 有

i12(10)( 1)13 A

1．7 在图 1-22 所示电路中，已知 U1 = 10V，U2 = 4V，U3 = 2V，R1 = 4Ω， R2 = 2Ω，R3 = 5 Ω， 1、2 两点处于开路状态，试计算开路电压 U4。

解设闭合回路中电流 i 的参考方向如图，则有：