电工学习题答案(共21页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上1.5.9在图中,五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。今通过实验测量得知I1 = -4A I2 = 6A I3 = 10AU1 = 140V U2 = -90V U3 = 60VU4 = -80V U5 = 30V1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？解：2、 元件1，2为电源；3，4，5为负载。3 、P1 = U1I1 = 140 * (-4)W = -560W P2 = U2I2 = (-90) * 6W = -540WP3 = U3I3

2、= 60 *10W = 600W P4 = U4I1 = (-80)* (-4)W = 320WP5 = U5I2 = 30 * 6W = 180W 电源发出功率PE =P1 + P2=1100W负载取用功率P = P3 + P4 + P5 = 1100W 两者平衡1.5.10在图中，已知I1 = 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。解：首先根据基尔霍夫电流定律列出-I1 + I2 - I3 = 0-3 + 1 - I3 = 0可求得I3 = -2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。根据基尔霍夫电流

3、定律可得U3 = (30 + 10 * 103 * 3 * 10-3)V = 60V其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 电流I3从+端流出,故为电源;80V元件 电流I2从+端流出，故为电源；30V元件 电流I1从+端流入，故为负载。2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P = U3I3 = 60 * (-2) * 10-3W =-120 * 10-3W（负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 * 1 * 10-3W =80 * 10-3W（正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P

4、= U1I1 = 30 * 3 * 10-3W = 90 *10-3W（正值），故为负载。两者结果一致。最后校验功率平衡：电阻消耗功率.PR1 = R1I12 = 10 * 32mW = 90mWPR2 = R2I22 = 20 * 12mW = 20mW电源发出功率.PE = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW = 200mW负载取用和电阻损耗功率.P = U1I1 + R1 I12 + R2 I22 = (90 + 90 + 20)mW = 200mW两者平衡1.5.15图中所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。Rx是电阻应变片，粘附在被测零件上。当零件发生变形（伸长或

5、缩短）时，Rx的阻值随之而改变，这反映在输出信号Uo上。在测量前如果把各个电阻调节到Rx = 100，R1 = R2 =200，R3 = 100，这时满足Rx/R3=R1/R2的电桥平衡条件，Uo = 0。在进行测量时，如果测出.(1) Uo = +1mV ；(2) Uo = -1mV ；试计算两种情况下的Rx。Uo极性的改变反映了什么？设电源电压U是直流3V 。解 (1) Uo = +1mV应用基尔霍夫电压定律可列出.Uab + Ubd + Uda = 0Uab + Uo- Uad = 0或U Rx /(Rx + R3) + Uo U/2= 03Rx/(Rx + 100)+ 0.001 1.

6、5 = 0解之得Rx = 99.867 因零件缩短而使Rx阻值减小，即Rx = (99.867 - 100) = -0.133(2) Uo = -1mV同理3Rx/(Rx + 100) 0.001 1.5 = 0 Rx = 100.133因零件伸长而使Rx阻值增大，即Rx = (100.133 - 100) = +0.133Uo极性的变化反映了零件的伸长和缩短。1.7.6在图中，求A点电位VA。解：I1 - I2 - I3 = 0 (1)I1 =（50 VA）/10 (2)I2 =VA - (-50)/5 (3)I3 =VA/20 (4)将式(2)、(3)、(4)代入式(1)，得(50 VA)

7、10-(VA + 50)/5-VA/20= 0VA = -14.3V2.1.13在图中，R1 = R2 = R3 = R4 = 300，R5 = 600，试求开关S断开和闭合时a和b之间的等效电阻。解：当开关S断开时，R1与R3串联后与R5并联，R2与R4串联后也与R5并联，故有Rab = R5/ (R1 + R3)/(R2 + R4)= 200当S闭合时，则有Rab = (R1/R2) + (R3/R4)/R5=2002.1.17试用两个6V 的直流电源、两个1k的电阻和一个10k的电位器连接成调压范围为-5V +5V 的调压电路。解：所联调压电路如图所示。I =6 - (-6)/(1 +

8、10 + 1)x 103 = 1x 10-3A = 1mA当滑动触头移在a点U = (10 + 1)x 103x 1x 10-3 - 6V = 5V当滑动触头移在b点U = (1x 103x 1x 10-3 - 6)V = -5V2.3.5在图中，求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。解.设流过电阻R1的电流为I3I3 = I2 - I1 = (2 - 1)A = 1A(1) 理想电流源1U1 = R1I3 = 201V = 20VP1 = U1I1 = 201W = 20W (取用) 因为电流“+端流入，故为负载。(2) 理想电流源2U2 = R1I3 + R2I2 = (20

9、1 + 10 2)V = 40VP2 = U2I2 = 40 2W = 80W (发出)因为电流从“+端流出，故为电源。(3) 电阻R1 PR1 = R1I32 = 20 12W = 20W(4) 电阻R2 PR2 = R2I22 = 10 22W = 40W校验功率平衡：80W = 20W + 20W + 40W2.3.7计算图中的电流I3。解：计算本题应用电压源与电流源等效变换最为方便，变换后的电路如图所示。由此得I =（2 + 1）/(1 + 0.5 + 1)A =3/2.5A = 1.2AI3 =1.2/2A = 0.6A2.3.8计算图中的电压U5。解R1,2,3 = R1 +R2R

10、3/(R2 + R3)= 0.6 +6 4/(6+4)= 3将U1和R1,2,3与U4和R4都化为电流源，如图所示。IS = IS1 + IS2 = (5 + 10)A = 15A R0 = R1,2,3 R4/(R1;2;3 + R4)=3 0.2/(3 + 0.2 ) =3/16I5 =R0/(R0 + R5)IS =45/19AU5 = R5I5 = 1 45/19 = 2.37V2.4.1下图是两台发电机并联运行的电路。已知E1 = 230V ，R01 = 0.5, E2=226V ，R02 = 0.3，负载电阻RL = 5.5，试分别用支路电流法和结点电压法求各支路电流。解：2.5.

11、2试用结点电压法求下图所示电路中的各支路电流。2.6.5应用叠加原理计算下图所示电路中各支路的电流和各元件（电源和电阻）两端的电压，并说明功率平衡关系。2.7.4 应用戴维宁定理计算下图中2电阻中的电流I。2.7.5 2.7.83.2.5、图1所示各电路在换路前都处于稳态,试求换路后其中电流i 的初始值i(0+)和稳态值解：3.3.6电路如图所示，在开关S闭合前电路已处于稳态，求开关闭合后的电压uc。解：3.4.5电路如图所示，换路前已处于稳态，试求换路后(t 0)的uc。解：3.6.6电路如图所示，试用三要素法求t 0时的i1，i2及iL。换路前电路已处于稳态。解：3.6.9电路如图所示，在换路前已处于稳态。当将开关从1的位置扳到2的位置后，试求i和iL。解：4.2.54.4.84.4.10解：4.5.4在图中，试求电流表A0和电压表V0的读数。解：4.5.8解：4.5.114.5.14在图所示的电路中，已知解：5.4.1如图所示的是三相四线制电路，电源线电压Ul = 380V 。三个电阻性负载联成星形，其电阻为R1 = 11，R2 = R3 = 22.(2)如无中性线，求负载相电压及中性点电压;(3)如无中性线，当L1相短路时，求各相电压和电流，并做出它们的相量图. 解： 5.2.8 解： 则 54.1解：专心-专注-专业