电工课后习题答案.pdf

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1、各章综合练习参考答案第一章综合练习参考答案1-1 题图电路中，若各电压、电流的参考方向如图所示，并知/|=2 A,/2=1 A,/3=-l A,UI=1V,2=-3 V,3=8 V,a=-4 V,4=7 V,(AFT V。试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。解：如图所示：题】-1图1-2 已知某元件上的电流、电压如题图所示，试分别求出元件所消耗的功率，并说明此元件是电源还是负载？解：P(a)=UI=l Xl =l W 0 负载P(b)=-UI=-l X 1=-1 W O 电源题 1-2图1-3 在一个电路中如何判断哪些元件是电源？哪些是负载？解：根据元件产生的功率来判断，若功率计算结果为

2、正，说明电路消耗功率，为负载,若计算结果为负，说明电路产生(输出)功率，为电源。1-4 如题图所示电路，已知心=/?2=氏 3=尺 4=2 Q,/2=2 V,求：(1)/、S、6、t/4、t/A C；(2)比较A、B、C,D、E各点电位的高低。A-1 Ri B&C&D R,Eo-C Z Z -1-Z Z -1-C Z Z -1-C Z 1-o+u,-Ui+5 -+a -题1-4 图解：1=-。2 值2=-2/2 =-1 人UI=/XR|=-1X2=-2Vt/3=/X/?3=-l X2 =-2 Vi/4=/X/?4=-l X2=-2 VUAC=U3=-2-2=-4 V(2)VAVBVCVD 0,

3、负教4h 2k题1-17图20V1-1 8利 用K C L、KVL求解题图电路中的电压U。题1-18图解：(a)2 0/+8 0/-1 0=0,/=0.1 A,U=8 0/=8 V(b)Z,=8-U/4,U=2 2 X/|+2=2/2 X(8-U/4)+2U=8V1-1 9求题图所示电路中的I、Uo解：2/-4+(/-2)X 2=0,/=2 AU=2 X 1+2 X 2=6 V1-2 0在题图所示的电路中，分别计算开关S闭合和打开两种情况下A点的电位。题1-20图5解：S闭合VA=10/(4+4)X4=5VS断开VA=1 0-(1 0+1 0)/(4+4+2)X 4=2 V1-2 1求题图所示

4、有源二端网络的戴维南等效电路。解：Ua b=Uoc=40/(2 0+3 0+50)X 50-2 5=-5V7?a b=1 0+(2 0+3 0)7/50=3 5 Q1-2 2用戴维南定理求题图所示电路中的电压U或电流I。题1-22图解：以下Uo c为开路等效电压,R o为开路等效电阻(a)Uo c=3 X 2+(3+l)X 1 +1 X 2=1 2 VR)=2+1+2=5Q则 1=1 2 7(5+2)=1 2/7 A(b)t/o c=-5 X 4/(l+5+4)+2/(1+4+5)X 5=-9 V(运用叠加定理)&=(4+l)5=2.5 Q则 U=2 X 2.5-9=-4 V(c)先求UU o

5、 c=9/(3+l .5)X 1.5-9/(3+6)X 6=-3 VR o=5+3/1.5+3/6=8 Q则 U=2 X 8-3=15 V/=2/(3+1.5)X 3+9/(3+1.5)=10/3 A(运用叠加定理)61-2 3在题图电路中，&为 定 值，R可变，当K=2 Q时，R上获得最大功率。试确定电阻R 2的值，并求R上获得的最大功率。解：R=2 Q时R上获得最大功率，即开口网络电阻为2。，有:(总+3)4=2。得&=1 Q开口网络等效电压 U=4 X 4/(4+1 +3)X 4+4=12 VPM AX=U?/4R=122/(4 X 2)=18 W1-2 4电路如题图所示。用支路电流法计

6、算各支路电流。解：由支路电流法得下列方程：7口2+/3，3 0 0/1+6 0 0 7,1=2 4、6 0 0/3-8 0 0/2-10/2=6解 得 八=0.0 3 3 3 A /2=0.0 0 9 9 A /3=0.0 2 3 A1-2 5电路如题图所示。用 叠 加 定 理 计 算 支 路 上 的 电 流。解：电流源单独工作时,/=2 X 2/(l+2)=4/3 A电压源单独工作时，/=6/(1+2)=2 A7则/=/+I=4/3+2=10/3 A1-26电路如题图所示。试用任意一种方法计算10Q电阻中的电流。题1-26图解：由叠加原理得1=3 X 2/(2+10)+10/(2+10)=4

7、/3 A8第 2 章综合练习参考答案2-1某正弦交流电压w =2 2 0&si n(3 14 f +6()o)V。试求(1)最大值、周期、频率、角频率和初相位。(2)r=0.0 1s时电压的瞬时值.(3)画出电压的波形图。解：(1)U,=2 2 0 V 2 V,T=0.0 2 s/=5 0 Hz,(u=3 14 ra d/s,%=6 0 ;(2)T=0.0 1S,M=2 2 0 V 2 si n(3 14 x 0.0 1+6 0 )V=-2 6 9.4 V(3)2-2某正弦电流的最大值、角频率和初相位分别为14.1 A、3 14 ra d/s和-3 0。写出它的三角函数式。解：根据 i =/,

8、“si n（y r+9 o）,得i =14.1si n（3 14 r-3 0）A2-3某正弦电压和电流分别为u=7 0.7 si n（w r+4 5）V和/=14.1 si n（加-3 0）A,试写出二者的相位差；并说明口那个正弦量超前，超前的相位是多少？在同一直角坐标系中画出。它们的波形图。解：夕=4 5-3 0。=7 5,电压超前电流7 5。2-4 1 0 A的直流电流和最大值等于1 0 A的交流电流分别通过阻值相同的电阻，试问在交流电流的一个周期内，哪个电阻的发热大？9解：Q=广 RT=10?RT,Q交=RT=RT所以。直Q交2-5某正弦交流电路。已知u=2 2 0&si n(初+6(F

9、)V,/=14.1si n(-4 5)A o现用电动系交流电压表和交流电流表分别测量它们的电压和电流。问两电表的读数分别为多少？答：因为电动系电压表和电流表显示的读数为有效值，所以电压表的读数为2 2 0 V,电流表的读数为10 A。2-6求下列正弦量所对应的相量并画出相量图。(1)z =5 V 2 si n(10 0?+6 0)A(2)M=-10 7 2 c o s(10 r+3 0)V解：1=5/60%相量图:/一(2)u 的瞬时值标准式为 =10后 si n (I Of +3 0。-/J =1。底 si n(l Or-6 0),(7=10 Z-6 0 V,相量图：2-7 有正弦量对=2

10、2 0啦si n(M+4 5 o)V,%=3 8 0 7 2 si n(y/-6 0 )V ,试写出它们的相量，并用相量图求/+%和%-%。解：电压的相量表示为U=2 2 0 Z 4 5 5 V ,U2=3 8 0 4 6 0 V。100,+Uj：UrOi公、2-8 在纯电感正弦交流电路中，已知i,=3 啦 si n（6 2 8 9 0。）A,L=4 0 m H。试求知、U,.解：4 =3 Z-9 OA,t7=/ij Xi=7 5 Z 0 Vu,=7 5&si n 6 2 8 z V ,UL=7 5 V2-9 R L串联电路，R=6 C,乙=2 5.5 mH,接到U =10 0 N3 0。V的

11、工频交流电源上使用。求通过线圈中的电流。解：Z=R+jXL=6+7 3 14 x 2 5.5 x 10 =6 +J 8 Q =1OZ 5 3 Qz =10 V 2 si n(3 14 r-2 3)A2-10 将 K L C 串联电路接到频率为10 0 Hz、电压有效值为10 0 V 的正弦电压上，已知R =3。，X,=2 Q ,Xc=6 Q ,求电流的有效值及电压与电流的相位差。解：Z=R+j(XL-Xc)=3-=5 Z-5 3 Q电流的有效值为2 0,电压与电流的相位差为5 3。2-17 在 RLC串联电路中，已知/=1A,2.=15 V,UL=8 0 V,U c=6 0 V。求电路的总电压

12、、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解：根据电压三角形,U=y/ul+(U,-Uc)2=2 5 VP=URI=1 5 W,Q=QL-QC=U J-UCI=2 0 va r，S=UI =2 5 V Ac o s=0.6112-18某感性负载的额定功率为10kW,功率因数为0.6,电源电压为220V,频率为50Hz。现欲将功率因数提高到0.8,问应并联多大电容？4解：cos 5=0.6,用得 tg/=耳=1.333,3cos%=0.8,可得 tg%=0.75cp /、=-7 7 T(tg。tg0 2)U1 Qx l0(1.3 3 3-0.7 5)3 14 x 2 2()2=381.6|L I

13、F2-19在 RLC串联电路中，已知R=50C；L=400mH；C=0.254n F 电源电压有效值U=10V。求谐振频率，谐振时电路中的电流，各元件上的电压。一 2K而解：=-1 Hz2X3.14XV400X10-3X0.254X10-6=500Hz/=0.2A,R%=/R=10V,U,=t/c=/3V,D 导 通,0二 的；i5V,D 截止，u0=Ui；Wi5V,D 导通，H0=5V；22 i=i；(2)i+=0,w+=W j,UQ-Ui ；(3)i+=0,z/0=W j；(4)+=0,u0=u o2 55-9如题图所示是一个两信号相加的反相加法运算电路，其 电 阻Rf=R2=Rt=R,输

14、入答：u+u.O,所以%+也=_ 殳R、R/?,-把 R|=/?2=7?尸R 代入上式，得：%=_(%+%2)输出波形的对应关系如下5-1 0如题图所示是一个监控报警电路，如对某一参数(如温度、压力等)进行监控。传感器取得的监控信号为g,UR是报警极限参考电压。当小超过正常值时，报警灯亮，试说明电路的工作原理。二极管VD和电阻R 3起什么作用？答：运放为电压比较器，即“UREF时，=+UOPP时，二极管反向截止，三极管饱和导通，指示灯亮。此时R 3起限流电阻作用，使三极管基极电流不宜太大。当“,156=49 5A,兀又因URRM=URRM=Um=220V2 31IV,选 用 KP50-7型，即

15、正向平均电流为50A,额定电压为700V的晶闸管。5-12有一电阻性负载需要可调的直流电压0 6 0 V,电流0 10A。现采用单相半控桥式整流电路，试计算变压器副边的电压，并选用整流元件。答：对于单相半控桥式整流电路，因U0=0.9U+csa,当a =0。时，（7o=60V,2U=-=66JV o0.9x2考虑电网电压波动,管压降及导通角常常到不了 180等因素，交流电压还要加大10%27左右，所以变压器副边电压U=1.1U=1.1X66.7=73.3V。故晶闸管及二极管的耐压应大于疯/，即大于I04V。所以选平均电流大于5 A,耐压值大于104V的管子。5-13试分析题图所示可控整流电路的

16、工作情况。左 2S题5-13图答：二极管组成桥式整流电路，它的输出为全波整流波形。当晶闸管在控制信号“g触发下，则晶闸管导通，负载RL上得到的电压“。与力如图所示。3 t W/j题5-13答案28第6章综合练习参考答案6-1 按下列要求进行数制转换。(1)(23),0=(10111)2=(17)16=(0010 001 l)M2IBcD(2)(35.25),0=(100011.01)2=(23.4),6=(0011 0101.0010 0101)842IBCD(3)(11011)2=(27)10=(1B)16=(0010 011 1 )8421 BCD(4)(1110101.110)2=(11

17、7.75)10=(75.C)l6=(0001 0001 0111.0111 0101)842IBCD6-2 什么叫真值表？列出函数Y=A豆+C 的真值表。解：真值表是将输入逻辑变量全部取值与输出逻辑变量取值一一对应，用 0、1表示,并列出表格。Y=AS+C 的真值表:AB0000010110101111cY00I00011011100116-3 用逻辑代数法证明下列各逻辑函数恒等式。(1)AB+BCD+AC+BC=AB+C(2)ABCD+ABCD=AB+BC+CD+AD(3)A C+A B+BC+A C D=A+BC证明：AB+BCD+AC+BC=AB+ABC+BCD=AB+C+BCD=AB+

18、CAB+BC+CD+AD=A B B C C D A D=(A+B)(B+C)(C+D)(A+D)=(A B+A C+BC)(A C+C D+AD)=A B C D+ABCDA C+A B+BC+A C D=A C(1+D)+A B+BC29=A C+A C+A B+BC=A+A B+BC=A+BC6-4用代数法化简下列逻辑函数表达式。(1)Y=A+ABC+A B C+BC+BC(2)Y=A B+A B+A(3)Y=A+B+AB+BC D(4)Y=AB+A C+BC(5)Y=A(A+BC)+B(B+CD)+B解:(1)Y=A(1+BC+B C)+C(B+B)=A+C(2)Y=A(1+B)+A

19、B=A+A B=A+B(3)Y=AB+AB+BC D=1+BC D=1(4)Y=AB+A C(5)Y=ABC+B=B6 5电 路 输 入 端A、B的 信 号波形如题6.5图所示。分别画出与门、或门、或非门的输出波形。AB _TL_TL_r题6-5图解：jKTLnrL与非门、6-6根据题图所示门电路的输入电压波形画出输出电压波形o30图&6解：Y=AB+BC=A+B+C6-7 TTL电路有何特点？如何处理TTL与非门及或非门的多余输入端？答：TT L电路速度快，功耗大，集成度低。TTL与非门的多余输入端可以并接、接高电平、悬空。TTL或非门的多余输入端可以并接、接低电平、悬空。6-8 已知组合电

20、路如题图所示，试写出其最简与或表达式、列出真值表。解：Y=BABcY00010011010001101001101111001110316-9 根据题图所示逻辑图，写出逻辑函数表达式，若不是最简式则化为最简的与或表达式。题6-9图解：Y=A(B+C)+BC=AB+BC+AC6-1 0 根据题6-10所示真值表写出逻辑函数Y 的逻辑表达式。题 6-10真值表输 入输出ABCDY0001000101010010110010001101001101011101解：Y=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD6-1 1 已知组合电路如题图所示，试写出其最简与或表达式，列出真值表并说明其逻辑功能。题6-1

21、1图326-12题图所示电路是一个两处开关控制电路。设开关向上扳为1,向下扳为0；灯亮为 1,灯灭为0。试列出电路的真值表，写出灯亮的逻辑表达式并画出逻辑电路图。题6-12图解：设灯为Y,真值表为:Y=AB+BC6-13基本RS触发器由两个与非门构成，当输入S、R 波形如题图所示，试画出输出Q 的波形。33解:6-1 4 已知CP、R、S 的输入波形如题所示，试画出同步RS触发器Q 端的输出波形。设触发器的初始状态为Q=0oc p _n_rL_n_n_R I I I L题6-14图解：5-HLTLHUFLIR ，I I _ I L6-15设主从JK 触发器的初始状态为0,CP、J、K 信号如图

22、6-63所示，试画出触发器 Q 端的波形。34CP-HLHUr TTI TTr _L1 Lf题6-15图解：J i h i_h_r!i-6-16题图所示电路，设各触发器的初态为0,画出在CP脉冲作用下Q端的波形。(a)(b)cp _ r_L_n_r_L_r_L_r_L_r_L题6-16图解：CP-TTJ3J-urp-L-nL(a)O I j,(b)j j i!6-17 D触发器的逻辑符号、时钟C P和信号D的波形如图6-65所示，画出触发器Q端的波形图。设触发器的初始状态为0。35解:cp TL TL TU-L n-D i :n-i：r -iQO _ j|i I I6-18设 D 触发器初态Q

23、n=0,试画出在图6-66所示CP、D 输入信号作用下，触发器Q 的工作波形。DD 一CP-C1 6 D|I|L题6-17图解:由 Q=0画出对应输出波形：CP _ I _ I _ _|_ I _ _|_ I _ _|_ I _|I-111111111111QO|I6-19画出题图所示电路，在各输入波形作用下的输出信号波形Qi、Q2O设各触发器的初态为1。36解:ni_n_n题6-19图Q、62 0 试分析题图所示电路，列出它们的状态转换表，说明它们是几进制计数器。(a)(b)题6-20图解：(a)为 13进制(b)为 11进制6-21题图所示的555定时器电路构成的多谐振荡器中，%c=5V,C=0.1叶，7?A=51KQ,KB=47KQ,画出其对应的心,人输出波形，并计算出它的振荡周期T,振荡频率f。题6-21图解：7=0.7(&+2 RB)C=0.0137s片=73Hz376-22题图所示的555定时器电路构成的施密特触发器中，Z c=9V,控制端与外加电压 Um=8V,试 求1)UTH及R;2)对应于跖的输入波形,画出其对应的“0。38解：Um=8V,Un题6-22图