2022年电工电子技术课后知识题目解析 .pdf
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1、第一章1.1 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I1 = 4A I2 =6A I3 =10A U1 =140V U2 = 90V U3= 60V U4 = 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?题1-18 图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60 10 80 4 30 6 110
2、0W 负载消耗的功率解:(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U1 U2 U1 U2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 45 页 - - - - - - - - - PR U1I1 U2I2140 4 90 6 1100W Ps PR , 电路的功率守恒。1 . 2 在图 1-19 中,已知 I1 = -3mA , I2 = 1mA 。试确定电路元件3 中的电流 I3 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
3、的功率是否平衡。解 对A点写KCL 有:I3 I1 I2 3 1 2mA 对第一个回路写KVL有:10II U3 30题1 . 2图即:U3 30 10II 30 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:PsU2I2U3I380 1 60 2 200W名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 45 页 - - - - - - - - - 负载消耗的功率:PU1I110I11
4、 2.2. .2. 2.20I2 30 3 10 3 20 1 200W这说明电路的功率平衡。1 . 3 一只 110V 8W 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,P 8 即:i 0.07 A U 110 电阻消耗的功率为:PR 270 0.07 20W 电阻的阻值为:R 里NZ9 3.7 k i 0.071 . 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。名师资料总结 - - -精品资料欢
5、迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 45 页 - - - - - - - - - (a)设电流源二端的电压为U根据KVL有:2 0.5PR21 UU 2V消耗0.520.5WPI2 0.51W发出PU1(b)设各支路电流如图,U A A0.50.5W2 UA消耗i3 1A1i0.5 A i2 i3 i1 0.5A2PR1R;2 0.520.5W 消耗PR2R2i;1 121W 消耗PUIUI2 0.51W 发出PU 2U2i21 0.50.5W 发出ii i2 2Q i3 O2Vivo(b)
6、图1-20 2 Q (a) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 45 页 - - - - - - - - - 1 . 5 有二只电阻,其额定值分别为40 Q, 10W 和 200 Q, 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? 一 . 一P 10 解 电阻Ri能承受的最大电流为:ii J/0.5A Ri ,40 最大电压为 : Umax (Ri R2)imin (40 200) 0.45 108V 1. 6 求图 1
7、-21 所示电路中的电流i1和 i2。解将R1、R2、R3及相联的三个结点看成一个广义结点,根据KCL有: i2 6 3 4 1A 对A点,根据KCL有电阻R2能承受的最大电流为:i2P2 40 R2 200 0.45 A 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图1-21 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 45 页 - - - - - - - - - i1 2 ( 10) ( 1) 13A 1 . 7 在图 1-22 所
8、示电路中,已知Ui = 10V , U2 = 4V , U3 = 2V , Ri = 4 Q, R2 =2 Q, R3 = 5 Q, 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: . U1 U2 10 4 E i - - 1A R1 R24 2 对右侧开口回路,根据KVL有:U3U4U2R1i0U4U2RiU34 4 1 2 6V1 . 8 试用 KCL 和 KVL 求图 1-23 所示电路中的电压u。图1-22 (a) (b) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师
9、精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 45 页 - - - - - - - - - 图1-23 (a)对右侧回路,设电流参考方向如图,根据KVL有: 22 i 88 i 10 0 1 u 88i 88 8V 11已知 U = 3 V , 试求电阻R。解 设各支路电流参考方向如图,根据题意,U 3V,因此对AB支路由欧姆定律3 . 9 在图 1-24 电路中 , u 2II1i2u 22对A点写KCL有:IIi2 338即u 2u 2u 8312解得:u6V(b)设各支路参考电流方向如图,有: i3 10 88 22 -A 11 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
10、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 45 页 - - - - - - - - - 有: 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 45 页 - - - - - - - - - 对结点A写KCL方程有 : 10 U 10 3 7 . i 1- - - mA 4 4 42i2 2i3 U 0 11 2(穿I) 2(i1ii 10 3 4000 7 mA 4 图1-24 解得:于 是 有
11、 : I 1.5 mA 3V I 1.5mA 2k 1 ii i2 I 0 即i2 11 4 其中对电路的中间回路写KVL方程有 : 将i1 4 ,i2 ? 1 ,i3 i1 1U3代入上式有 : 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 45 页 - - - - - - - - - 1 . 10 在图 1-25 电路中,问 R 为何值时 Ii = I2? R 又为何值时,Ii、I2中一个电流为零?并指出哪一个电流为零。图1-25 对结点写KCL方程有:i1 i2
12、I根据欧姆定律有::u :6 U10 UR122将此式代入上式有:6 U10UU2R整理得:(1R)u1(1)根据题意:i1i2有6U10 U得U 2V2于是i16U4 Ai2i14A Iii28ARUI-0.258(2)根据题意:先设i10,则有U6V ,10 6i222A , Ii22 A名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 45 页 - - - - - - - - - 再设i2 0,则有U 10V , i1 6 U 6 10 成为负载,不合题意,因此,只
13、能是ii 0。1.11 电路如图 1-26 所示。(a) 求图(a)中的电阻 R; (b) 求图(b)中A点的电位U A(a) 图1-26 解:(a)首先-8V 点与零电位参考点间补上8V 的电压源,贝U 2Q 上的电流为 2A , 两结 点间电压为 4V, 1Q 电阻上的电流为4A,方向从左往右,根据KCL, R 上的电流为 2A , 方向从右往左,电压为 6V,左低右高,所以R=3 Q 。4V,按现在这种情况,10V的电压源因电流等于零,因而不能发出功率,而对于6V的电压源,按现在电流的流向而(b) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -
14、- - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 45 页 - - - - - - - - - (b ) 4Q 这条支路没有电流,1 Q 和 2Q 电阻上的电流均为1A ,方向逆时针方向,故, A 点电位VA=6V-2V-3V=1V 。1.12求电路图 1.10 中A点的电位。+50V _| 10 A J5No1-50V 图1-27 解:对 A 点写 KCL 定律50 VAVA 50 VA10 5 20 解得,VA= -14.3V 第四章4.1 如图 4-24 所示的电路在换路前已处于稳态,在t0时合上开关 S,试求初始值i (0+)L t=0 S芒2 名师资
15、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 45 页 - - - - - - - - - 图4-24习题4.1的图解(a) iL(0 ) iL(0 ) 3A 3i (0 )-21.5A,i()6 22/2 2 23A(b)t 0UC(0 )UC(0 )6Vi (0)0A,i()61.5A2 2成,电路处于稳定状态,在t 0时开关 S 合上,试求初始值UC(0+), 峪( 0+) 。(a) (b) 4.2 在图 4-25 所示电路中,已知I =10mA ,Ri = 3k Q
16、 , R2 = 3k Q, R3 = 6k Q ,C =2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 45 页 - - - - - - - - - C 图4-25 Ri 2Q L1 10V C2 Uc(0 ) Uc(0 ) R3I 6 10310 10 360 V 对a点写结点电压方程有(R R2 1 )Ua(0 R3 Uc(0 ) Ri 将有关数据代入有Ua(0 ) 60/3 1 13 3 24 iR2(0 ) Ua(0 ) R2 24 3 103mA iR3(
17、0 ) Ua(0 ) 24 R3 mA ic(0 ) (iR2 iR3 ) (84) 12 mA 4.3 图 4-26 所示电路已处于稳定状态,在t =0 时开关 S 闭合,试求初始值Uc (0 + ) 、1H C1R2 8Q 2成L2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页,共 45 页 - - - - - - - - - (0+) 、UR(0+)、ic (0+ ) 、UL(0 + ) 。uR(0 ) 4 1 4 V uc(0 ) UR(0 ) 4 V UL(0
18、) 0 V uc(0 ) uc(0 ) 4 V UR(0 ) R k(0 ) 4 1 UR(0 ) UL(0 ) uc(0 ) ic(0 ) 0 iL(0 ) 1 A iL(0 ) iL(0 ) 1 A 4 V 0 V uL(0 ) 0对结点a写 KCL 方程有uc(0 ) 1 ic(0 ) iL(0 ) 0 ic(0 ) 2 A 2 4.4 如图 4-27 所示电路,在t = 0 时开关 S 由位置 1 合向位置 2,试求零输入响应uc(t)。图4-26 Si 4Qi12Q._ +1 Qic6V2 Q u1F_名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
19、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页,共 45 页 - - - - - - - - - 解Uc(0 ) 5 1 5 V 开关合向位置1 后有RC (3 2) 0.1 0.5 s 零输入响应为t uc(t) Uc(0)e5e2tV 4.5 在图 4-28 所示电路中,设电容的初始电压为零,在的uc(t)、ic(t)。5k Q ic 图4-28 解 已知Uc(0 ) 0,开关在t 0时合上,电路的响应是零状态响应,首先图4-27 O 20V 10k Q + - Uc t = 0 时开关 S 闭合,试求此后S 10kQ 名师资料总结 - - -精品资
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