现代电子技术课后作业
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1.5 求220V、40W 灯泡灯丝的电阻(假定为线型电阻)为多少?如果每天用电5小时,一个月(30)天消耗电能多少度?
解: P=U 2
/R =>R=U2
/P=(2202
)/40=1210
W =Pt=40×5×30=6000Wh=6KW h 1.7 试计算题图1.7所示各电路中的U 或I.
Ω
I )
(
a 3)(
b )
(c
题图1.7
解:(a)I =
10/(8//2)=5A (b)u=2V (c)I=2A
1.8 求题图1.8所示各电路中电流源的端电压U 和它发出的功率.
)(
b )(
c )
(d
V
3Ω
)
(a Ω23v
题图1.8
解: (a )U=10V P=UI=50W (b)U=50V P=UI=250W (c )U =-3V P=U I=15W (d )U=3V P =U 2/R=9W
1.17 试计算题图1.17所示各电路中a 、b 、c、d、e 各点的电位值,f为参考点.
)
(b
Ω
Ω
V
题图1.17
解: (a)I=(U 1+U2)/(2+6+4+6)=18/18=1A
U a =U1=10V
Ub=Ua-IR 1=10-1*2=8(V) Uc=Ub+U2=8+8=16(V) Ud =Uc-IR2=16-1*6=10(V) Ue=Ud-IR 3=10-1*4=6(V ) Uf =Ue-IR4=6-1*6=0 (b) U a =4*16/(12+4)=4V
U b ==Uc=Uf=0(V) U c=0V
Ud =9*10/(11+9)=4.5(V) Ud=4.5V
Ee =0-11*10/(11+9)=-5.5(V) U e =-5.5V 1.18
在题图1.18所示的电路中,求开关S在断开和闭合两种情况下A 点得电位VA .
V
12
题图1.18 解:断开时:I=
U A =12-24R 3/(R1+R 2+R3)
闭合时:U a =R3*12/(R2+R3)
2.1 求题图2.1中各电路得等效电阻Rab .
)
(b )
(c )
(d )(a
b
22Ω
Ω
题图2.1 解:(a)Rab=10//10//10//10=2.5(Ω)
(b)Rab =R+R//(R+R//3R)=18/11R(Ω) (c)R ab=2+2//4=10/3(Ω) (d)Rab=6//6+6//3=5(Ω)
2.3 题图2.3电路,除R 外其它电阻均为已知,外加电压U=200V,电路总消耗功率400W,求R 值及个支路电流.
Ω
题图2.3
解:R 并=(50+50//50)//25=18.75Ω I=P/U=2A
所以 R总=R+R 并=U/I=200/2=100 R=R总-R 并=100-18.75=81.25Ω
通过三条支路的电流分别为I 1=0.5A I 2=1.5A I 3=0.25A
2.7 用支路电流法求题图2.7所示各电路的支路电流I.
)
(b
V )
(a V 12
题图2.7
解;(a)利用网孔电流分析法,通过两个网孔的电流(取顺时针为正)分别为: I1*R 1+I3*R 2-U1=0 I2*R3+I3*R2-U2=0 I1+I 2-I3=0
I1=2.4A I2=1.6A I3=4.0A
(b)根据叠加定律,电流源单独作用时产生的 I 1=IS*R3/(R 2+R 3)=40/50=0.8A 电压源单独作用时产生的电流 I 2=U 1/(R2+R3)=40/50
=0.8A 所以,总电流I=I 1+I 2=1.6A
2.13 试用叠加定理计算题图2.13(a)中的电压U 和图(b)中的电流I.
)
(b )
(
a V 15
题图2.13
解:(a )U =-14V U1=I*R 2=6*5/3=10V
U2=IS*R 总=-3*8=-24 U =U1+U2=10-24=14V
(b)
设 US2=0
I 总1=US1/R总1=18/6=3A I1=I 总1*R2/(R2+R3)=2A
设US 1=0
R 总2=R1//R2+R 3=5.4 I2=US2/R 总2=-27/5.4=-5A
I=I1+I2 = 2-5=-3A
I =-3A
4.1 已知tV
u A
314cos 200=, V
t u o B
)120314cos(2100-=.求:
(1) 写出它们的有效值、初相、频率和周期; (2) u A 与u B 与相位差;
(3) 在同一坐标平面上画出uA 与u B 的波形图.
答:(1)U A 的有效值为200/√2=141.4V 初相ΦA =0,频率F A =50Hz ,周期T A =1/FA =0.02s UB 的有效值为100V , ΦB =-120ο
,F B =F A =50Hz,T B =1/FB =0.02s
(2) ΦA -ΦB =120ο
(3) 略.(波形相同,U B滞后UA 1/3个周期.)
4.6 某线圈电阻可以忽略,其电感为0.1H,接于电压为220V 、频率为50Hz 的电源上.求电路中电流的有效值;若电源频率改为100H z,重求电流的有效值.
4.9 日光灯电源电压为220V,频率为50Hz ,灯管相当于300Ω的电阻,与灯管串联的镇流器的感抗为500Ω (电阻忽略不计).试求灯管两端电压与工作电流的有效值.
4.10 题图4.10电路中,若A t i o
s
)452cos(22+=,tV u 2cos 10=,试确定R 和C 的值.
题图4.10
5.1 (1)PN结的最主要特性是单向导点性(正偏导通,反偏截止).
(2)在常温下,硅二极管的死区电压约为0.5V,导通后在较大的电流下的正向压降约为0.7V,锗二极管的死区电压约为0.1V,导通后在较大的电流下的正向压降约为0.2V.
(3)利用PN结的电容效应特性,可以制造出变容二极管.
5.2 半导体导电和导体导电又什么区别?
答:半导体和导体的导电性能大小有差别,一般说来,导体的导电性能更好些。
另外,半导体还具有一些重要的物理特性,比如,导电能力随温度的升高显著增加,在纯净的半导体中掺杂微量元素,半导体的导电性能也将显著增加。
5.4 为什么二极管的反向饱和电流在环境温度升高时会显著变大?
答:反向饱和电流主要是由于少子的漂移运动形成的,当环境温度升高时,少子的活动显著加剧,漂移显著加大,所以反向饱和电流会显著增加。
5.5 有二极管组成的电路如题图5.5(a)~(e)所示,试分别指出其传输特性;若输出为正弦波
6.5 某晶体管的极限参数P C M=150mW,ICM =100mA,U
(BR)CEO =30V,若其工作电压UC E=10V,则工作电流不得超过15mA ; 若其工作电压U C E=1V,则工作电流不得超过150mA;若工作电流IC =1mA ,则工作电压U C
E 不得超过150V.
6.7 设所有的二、三极管均为硅管,请判断题图6.7中各三极管的工作状态.
V
5Ω
K 11+D
2
6+Ω
K Ω
K V 123
5+V
6.V
4.6
题图6.7
解:(1)U BE =1V -U D =0.3V<U O N=0.7V
I C ≈(V CC -UD )/100 KΩ=0.043 mA
UCE =5V-100 K Ω×I C>U BE 所以晶体管工作在截止区; (2)I E ≈IC =12V/(1 K Ω+3K Ω)= 3mA
UB =6V UE = I E ×1K Ω=3V U C =12V- IC ×3K Ω=3V UB E=U B -U E =2.3V>U ON =0.7V
U C E=UC -U E =0V<U BE 所以晶体管工作在饱和区; (3)U BE ≈5V -3.6V=1.4V> U O N=0.7V
U CE=6.4V-3.6V =2.8V>U BE 所以晶体管工作在放大区.
6.9 某放大电路在负载开路时的输出电压的有效值为4V,接入3Ωk 负载电阻后,输出电压的有效值降为3V ,据此计算放大电路的输出电阻. 解:U O =4V UOL =3V RL =3K Ω
UO L=R L /(R L +R O)×U O =3V 解得R O=1 K Ω。