电工电子技术课本习题复习资料.docx
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1、思考及习题1-1 1-35图中,电流I=-5A,R=10。试求电压U,并标出电压的实际方向。 图1-35 题1-1图解:a)U=-RI=50V b)U=RI=-50V。1-2 在1-36图所示电路中,3个元件代表电源或负载。电压和电流的参考方向如下图,通过实验测量得知:I1=-4A,I2=4A,I3=4A,U1=140V,U2=-90V,U3=50V。试求(1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。(2)计算各元件的功率,判断哪些元件是电源?哪些元件是负载?(3)效验整个电路的功率是否平衡。图1-36 题1-2图解:(2)P1=U1I1=-560W,为电源;P2=-U2I2=360W,为负载;P
2、3=U3I3=200,为负载。(3)发出吸收,功率平衡。1-3 图1-37中,方框代表电源或负载。U=220V,I= -1A,试问哪些方框是电源,哪些是负载?图1-37 题1-3图解:aP=UI =-220W,为电源;bP=-UI=220W,为负载;cP=-UI=220W,为负载;dP=UI =-220W,为电源。1-4 图1-38所示电路中,A、B段产生功率1500W,其余三段消耗功率分别为1000W、350W、150W,假设电流I=20A,方向如下图。(1)标出各段电路两端电压的极性。(2)求出电压UAB、UCD、UEF、UGH的值。(3)从(2)的计算结果中,你能看出整个电路中电压有什么
3、规律性吗?解:(2) UAB=-75V,UCD=50V,UEF=17.5V,UGH=7.5V(3) UAB+UCD+UEF+UGH=0.1-5 有一220V、60W的电灯,接在220V的电源上,试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作时的电阻。如果每晚用3h,问一个月消耗电能多少?解:I=P/U=0.27A,R= U 2/ P= 807,W= P t=6010-3 kW303h =5.4度.1-6 把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为220V的电源上使用,这种接法会有什么后果?它们实际消耗的功率各是多少?如果是两个110V、60W的灯泡,是否可以这样
4、使用?为什么?解:把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为220V的电源上使用,将会使60W的灯泡烧毁。60W的灯泡实际消耗的功率是93.8W,100W的灯泡实际消耗的功率是56W。如果是两个110V、60W的灯泡,都在额定值下工作,可以这样使用。1-7 有一直流电源,其额定功率为150W,额定电压50V,内阻1,负载电阻可以调节。试求:(1)额定状态下的电流及额定负载。(2)开路状态下的电源端电压。(3)电源短路状态下的短路电流。解: (1)IN=150/50=3A,RN=50/3-1=15.67 (2)UOC=50V (3) IS=50A1-8 图1-3
5、9所示电路可以用来测试电源的电动势和内阻。R1=2,R2=4.5。当只有开关S1闭合时,安培表读数为2A;当只有S2闭合时,安培表读数为1A。试求电源的E和RS。图1-39 题1-8图解:由E/(RS+ R1)=2,E/(RS+ R2)=1得E=5V,RS=0.5。1-9 图1-40所示电路中,E=100V,R1=2k,R2=8k。试在(1) R3=8k;(2) R3= 即R3 处断开;(3) R3=0即R3 处短接三种情况下,分别求电压U2和电流I2、I3。图1-40 题1-9图解:1I1 = E/(R1+ R2/ R3)=16.7 mA ,U2= I1 (R2/ R3)=66.7V,I2=
6、I3= I1/2=8.35mA;2I1= E/(R1+ R2) =10mA ,U2= I1 R2=80V ,I2= I1= 10mA,I3=0A; 3I2=0A,U2=0V,I3= I1= E/R1 =50mA。1-10 试等效简化图1-41所示网络。图1-41 题1-10图解:将3A电流源变为电压源及3V电压源串联得到12V电压串6电阻,再将其变为2A电流源并6电阻及2A电流源并联,得到4A电流源并6电阻,将6V电压串3电阻变为2A电流源并3电阻并联得IS=6A,R=2,电路如下图:1-11 求1-42图中的电流I。图1-42 题1-11图解:将6V电压源变为电流源及6A电流源并联,得到9A
7、电流源并1电阻,再将其变为9V电压串1电阻,及2A电流源变为的4V电压串2电阻串联,即I=9-4/(1+2+7)=0.5A1-12 图1-43所示电路中,试求:(1)开关S断开时A点的电位。(2)开关S闭合时A点的电位。(3)开关S闭合时A、B两点电压UAB。 图1-43 题1-12图解:(1) I=7+8/(3+1+1)=3 mA ,UA=8- I R3=5V (2) 开关S闭合时B点的电位为6V,I=8-6/(1+1)=1mA ,UA=8- I R3=7V (3)UAB=7-6=1V1-13 指出图1-44所示电路中A、B、C点的电位图1-44 题1-13图解:(a) UC=0V ,UA=
8、6V,UB=3V (b) UB=0V,UA=4V, UC=-2V (c) UC=0V ,UA=12V,UB=8V(d) UA=6V,UB=-2V,UC=-6V1-14 图1-45所示电路中,US=16V,IS=2A,R1=12,R2=1。求开关S断开时开关两端的电压U和开关S闭合时通过开关的电流I。图1-45 题1-14图解:开关断开R2= 1电阻上流过的电流即电流源电流2A,开关两端电压U为电压源电压及R2两端电压之和U=16-21=14V,开关闭合,R2= 1电阻上流过的电流I2= US/ R2=16A,I= I2- IS= 14A1-15 在1-46图中,I1=0.1A,I2=3A,I5
9、=9.6A,试求电流I3、I4和I6。图1-46 题1-15图解: I3= I1+ I2=3.1A,I4= I5- I3=6.5A,I6= I4+ I2=9.5A1-16 求1-47图中的电流I。图1-47 习题1-16图解: I=0A1-17 在图1-48中,U1=3V,R1=10,R2=5,R3=4,其他各电流如下图。试求电路中电流IX和电压U。图1-48 题1-17图解: I1 +2+4=0,I1 =-6 A, I2= I1 +4=-2 A,IX + I2=5A,IX =7A,U=- U1+ I1 R1+ I2R2 =-73V 1-18 求1-49图中各电流源上的电压。图1-49 题1-
10、18图解:各支路电流参考方向如下图: I1=-2A,I2=3A,I3=7A,I4=-2A,I5=-5AU1=10I1+5I2=-5V,U2=10I1+2I5-5I3=-65V,U3=5I3-4I4=43V,U4=-5I2+2I5-4I4=-17V思考及习题2-1 求图2-19所示电路A、B两端的等效电阻。 图2-19 题2-1图2-1解:a) RAB= (6/ 6)+7/ 10=5 b) RAB= (4/ 4+1)/ 6+(2/2) /3=1.5 c) RAB=(R1/ R2)+ R3/ R4/ R5=0.75d) RAB=4/6=2.4 e) RAB= (8/ 8)+4/ 12+(20/ 5
11、) =8.8 f) RAB=(24/ 24)+ (12/12)=182-2 试求图2-20所示电路5电阻上的电压U。图2-20 题2-2图 解:电路如图2-20所示: 并联分流:I1=1A,U=5I1=5V2-3 在图2-21中,R1= R2= R3 = R4 =30,R5=60,试求开关S断开和闭合时A和B之间的等效电阻。图2-21 题2-3图解:S断开,RAB=(R1+R2)/R3+R4/R5=20S闭合,RAB=R1/R3+R2/R4/R5=202-4 电路如图2-22所示,外加电压U为200V,电路总消耗功率为400W,求R及各支路电流。图2-22 题2-4图解:电路如图2-22所示:
12、I=2A,I1=1.5A,I2=I-I1=0.5A,I3=I4= I2/2=0.25A R=(U- 25I1)/I=81.25 2-5 图2-23为万用表的直流毫安挡电路。表头内阻Rg=280,满标值电流Ig=0.6mA。要使其量程扩大为1mA、10mA、100mA,试求分流电阻R1、R2及R3。图2-23 题2-5图解:(R1+R2+R3)0.4=2800.6(R1+R2)(10-0.6)=(280+R3)0.6(280+R2+R3)0.6=(100-0.6) R1联立解得R1=4.2,R2=37.8,R3=3782-6 用支路电流法求图2-24所示电路中各支路电流。图2-24 题2-6图解
13、:电路如图2-24所示:aI1=3AI3=I1+I2=3+I2 110I3+100+40I2=0 (2) 解得I2=-2.6A,I3=0.4Ab)电路如上图所示:I1+I2=3+5=8 1I2+2=I3+5 24I2+2I3-I1=0 3 解得I1=6A,I2=2A,I3=-1A2-7 列写出图2-25中各电路用支路电流法求解时所需要的独立方程。图2-25 题2-7图解:电路如图2-25所示:aI3+I4+I5=0 I1=I4+I6 I6=I2+I5 R1I1+ R4I4- R3I3 -US1+ US3=0 -US3+ R3I3- R5I5+R2I2 + US2=0 R6I6+ R5I5- R
14、4I4 =0 bI2=I6+I5 I1=I2+I3I4=I3+I5 R1I1+ R2I2 -US1 =0 R3I3 +R4I4 - US2 -R6I6-R2I2 =0 2-8 用叠加原理求图2-26所示电路的电压U。图2-26 题2-8图解:两个电源单独作用时的电路如下图:60V单独作用时:I=60/(3/60+40)=1.4A,U/=(3/60)I=4V27V单独作用时:I=27/(40/60+3)=1A,U/=-3I=-3VU= U/ +U/=1V2-9 用叠加原理求图2-27所示电路的电流I3。US1=9V,US2=-9V,IS=9A,R1= R2= R3 =1。 图2-27 题2-9图
15、解:电源单独作用时的电路如下图:I= US1/( R1+ R2/ R3)=6A ,I3/= I/2=3AI/= US2/( R2+ R1/ R3)=-6A ,I3/= I/2=-3AI3/= 3AI3 =I3/+ I3/ +I3/= 3A2-10 用叠加原理求图2-28所示电路中电流I。US=9V,IS=2A,R1=3,R2=3,R3 =1.5,R4 =6, R5 =5。图2-28 题2-10图解:电源单独作用时的电路如下图:I1= US/( R1+ R4)/( R2+ R3)=3A ,I/= I1 ( R1+ R4)/ ( R1+ R4 +R2+ R3)=2AI/= IS R2 / ( R2
16、+ R3)=1.33AI =I/+ I/=3.33A2-11 用叠加原理和戴维南定律求图2-29中流经电阻R3的电流I3。U=10V,IS=1A,R1=10,R2=5,R3 =8,R4 =12,R5=1。图2-29 题2-11图解:叠加原理电源单独作用时的电路如下图:I 3/= U/ ( R4+ R3)=0.5A ,I 3/= IS R4 / ( R4+ R3)=0.6AI 3= I 3/+ I 3/=1.1A戴维南定律求解: UOC =U+R4IS=22V,RO =R4=12, I 3=22/(12+8)=1.1A2-12 求图2-30所示各电路的戴维南等效电路。图2-30 题2-12图 解
17、:a)UOC =110+10=20V,RO =10b)I=-(30+10-24)/(6+6)=-4/3AUOC =30+6I+10=32V,RO =6/6=3c) UOC =10/(2+4) 4=6.7V,RO =6+(2/4)=7.33d)UOC =32+41+21=12V,RO =2+1+2=52-13 用戴维南定律求图2-31中电阻10上的电流I。图2-31 题2-13图解:-15+13+(1+1)I1=0, I1=1A4-(1+1) I2=0, I2=2AUOC +1I2-1I1-13=0,UOC =12V ,RO =(1/1)+(1/1) =1I=12/(1+10)=1.1A2-14
18、用戴维南定律求图2-32中电阻20上的电流I。图2-32 题2-14图解:2+8+5+5I1+2-10+5-12=0, I1=0.75AUOC =-10+5+(5+5I1= 2.5V ,RO =(3/6)+8) / (5+5) =5I=2.5/(5+20)=0.1A思考及习题 3.1 在选定的参考方向下, 两正弦量的解析式为u=200sin(1000t+200) V, i=-5sin (314t+30) A,试求两个正弦量的三要素。解:Um=200V,Im=5A,=303.2 选定参考方向下正弦量的波形图如图3-26所示, 试写出正弦量的解析式。图3-26 题3.2图解:3.3 分别写出图3-
19、27中各电流i1、i2的相位差, 并说明i1 及i2的相位关系。 a) b)c) d)图3-27 题3.3图解:a)正交; b)同相;c)反相; d) i1超前i2 ;3.4 :,求u和i的初相及两者间的相位关系。解:,电流超前电压170。3.5 写出以下各正弦量对应的向量,并绘出向量图。解:,3.6 一电阻R接到f=50Hz,的电源上,承受的功率为200W。求 1电阻值R。 2电流。 3作电流、电压向量图。 解:R=U2/P=50,3.7 ,L=0.1H。试求XL 和 并绘出电压、电流向量图。解:XL =L =1003.8一电容C=31.8F,外加电压为, 在电压和电流为关联参考方向时,求X
20、C、 、 i C 、QC,并作出相量图。解:=100, 3.9图3-28所示并联电路中,R1=50,R2=40,R3=80,L=52.9mH,C= 24F,接到电压为 的电源上,试求各支路电流。 图3-28 题3.9图解:,思考及习题1.1 如图4-10所示,各相电阻相等,并由三相电源供电。假设负载RU断开,那么电流表A1和A2 的读数如何变化? 为什么?图4-10 题4.2图解:A1变为相电流是原来的,A2不变。1.2 有一电源和负载都是三角形联结的对称三相电路,电源相电压为220V,负载阻抗,试求负载的相电流和线电流。解:,。4.3某带中性线的星形联结三相负载,各相电阻分别为RURVRW1
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