《645编号《电工电子技术》习题答案(1~11章)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《645编号《电工电子技术》习题答案(1~11章)（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章直流电路 一、填空题 1电源负载中间环节实现电能的传输、分配和转换实现信号的传递和处理 2正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向参考方向正值负值 3低电位高电位电压 4额定工作状态满载过载轻载过载严重轻载 5电流电压电压电压电流电流 6电压源电流源 7节点回路 8线性电路非线性电路功率 二、解答题 1如图 1-1 所示，请说明通过电阻的电流的实际方向。 （a）（b）（c）（d） 图 1-1 题 1 图 解：图（ a） ：电流的参考方向为由a 到 b，I 2A0，为正值，说明电流的实际方向和 参考方向相同，为由a 到 b。 图（ b） ：电流的参考方向为由a 到 b，I 2A0，为负值，说明
2、电流的实际方向和参 考方向相反，为由b 到 a。 图（ c） ：电流的参考方向为由b 到 a，I2A0，为正值，说明电流的实际方向和参考 方向相同，为由b 到 a。 图（ d） ：电流的参考方向为由b 到 a，I 2A0，为负值，说明电流的实际方向和参 考方向相反，为由a 到 b。 2如图 1-2 所示，请说明通过电阻两端电压的实际方向。 （a）（b）（c）（d） Java 精品教程 2 图 1-2 题 2 图 解：图（ a） ：电压的参考方向为由a 到 b，U 4V0，为正值，说明电压的实际方向和 参考方向相同，为由a 到 b。 图（ b） ：电压的参考方向为由a 到 b，U 4V0，为负值
3、，说明电压的实际方向和参 考方向相反，为由b 到 a。 图（ c） ：电压的参考方向为由b 到 a，U4V 0，为正值，说明电流的实际方向和参考 方向相同，为由b 到 a。 图（ d） ：电压的参考方向为由b 到 a，U 4V0，为负值，说明电压的实际方向和参 考方向相反，为由a 到 b。 3如图 1-3 所示电路中， O 为零电位点，已知，VA50V，VB 40V ，VC30V。 （1） 求 UBA和 UAC； （ 2）如果元件4 为具有电动势E 的电源，在所标参考方向下求E 的值。 图 1-3 题 3 图 解： （1）由题意可知： UBAVBVA 4050 90（V） UACVAVC503
4、020（V） （ 2）根据电位的定义可知，VBUBO。如图 1-3 所示，电动势E 的参考方向与电压UBO 的参考方向相同，则有： E UBO VB40（V） 4如图 1-4 所示电路，三个元件中流过相同的电流I 2A，U1 2V。 （1）求元件 a 的功率P1，并说明它是吸收功率还是发出功率；（2）若已知元件b 发出功率10W，元件c 吸收功率12W，求 U2和 U3。 图 1-4 题 4 图 第 1 章认识 Java 3 解： （1）对元件a，电流与电压为非关联参考方向，且 P1U1I（ 2）（ 2） 4（W） 所以，元件a 吸收功率4W。 （ 2）元件 b 的电流与电压为关联参考方向，且
5、发出功率，则P2为负值，即 P2U2I 10W 则 2 10 5 V 2 U（） 元件 c 的电流与电压为关联参考方向，且吸收功率，则P3为正值，即 P3U3I12W 则 2 12 6 V 2 U（） 5如图1-5 所示电路中，U 220V，I5A，内阻R01R020.6。 （1）试求电源的电 动势 E1和负载的反电动势E2； （2）试说明功率的平衡。 图 1-5 题 5 图 解： （1）对电源： UE1 U1 E1IR01 E1 U IR01 22050.6223（ V） 对负载： UE2 U2 E2IR02 E2 U IR02 22050.6217（ V） （ 2）由（ 1）中两式可得：
6、E1 E2IR01IR02 将上式两边同乘以I，可得： E1IE2II 2R 01I 2R 02 2235W2175W5 2 0.6W520.6W 1115W1085W 15W15W 1115W1115W 可见，在一个电路中，电源产生的功率和负载取用的功率以及内阻上消耗的功率是平衡 的。 6试用电压源和电流源等效变换的方法计算如图1-6（a）所示电路中6电阻上的电流 Java 精品教程 4 I3。 （a） （b）（c） 图 1-6 题 6 图 解：先将两个电压源等效变换为电流源，如图1-6（b）所示，其中 S1 140 7 A 20 I（） S2 90 18 A 5 I（） 然后，再将两个电流
7、源合并为一个等效电流源，如图1-6（c）所示，其中 SS1S2 71825 AIII（） 0 20 5 205 R = =4（） 则 3 4 25 10 46 I = = （） 7求图 1-7（a）所示电路中的电流I。 解：根据电压源与电流源的等效变换，原电路可化简为如图1-7（d）所示电路（化简过 程略） ，则根据基尔霍夫电压定律（设绕行方向为顺时针方向）可得： 47I9 I2I0 I 0.5A 8如图1-8 所示电路中，已知US110V，US25V， R1R31 ， R2R42 ，试用 支路电流法求各支路电流。 解：该电路中有6 条支路和4 个节点，规定I1、I2、 I3、I4、I5、I6
8、及 US1、US2的参考方 向如图 1-8 所示，独立回路的绕行方向为顺时针方向。根据基尔霍夫电流定律和电压定律可 列出以下方程： 第 1 章认识 Java 5 （a）（b） （c）（d） 图 1-7 题 7 图 图 1-8 题 8 图 对节点 aI5I1I40 对节点 bI1I6I20 对节点 cI4I3I60 对回路 I I1R1I2R2US10 对回路 II I2R2I3R3US20 对回路 III I1R1I4R4US2 0 联立方程，解得： I12.5A ，I23.75A， I32.5A ，I43.75A，I56.25A，I6 1.25A 9如图 1-9 所示桥式电路中，设E12V，
9、R1R25，R310， R45。中间支路 是一检流计，其电阻RG10 。试求检流计中的电流IG。 Java 精品教程 6 图 1-9 题 9 图 解：该电路中有6 条支路和4 个节点，规定I1、I2、 I3、I4、I5、I6及 US1、US2的参考方 向如图 1-9 所示，独立回路的绕行方向为顺时针方向。根据基尔霍夫电流定律和电压定律可 列出以下方程： 对节点 aI1I2IG0 对节点 bI3IGI40 对节点 cI2I4I0 对回路 abdaI1R1IGRGI3R30 对回路 acbaI2R2I4R4IGRG0 对回路 dbcdI3R3I4R4E 0 联立方程，解得： IG0.126A 10
10、如图 1-10 所示（ a）电路，试用叠加定理求电路中的电流IL。 （a）（b）（c） 图 1-10 题 10 图 解：此电路中有两个电源，根据叠加定理，可分为两个分电路进行计算，如图1-10（b） 和图 1-10（c）所示。标定各电流和电压的参考方向如图所示。 在图 1-10（b）所示电路中 L 5 10.5 A 55 I（） 在图 1-10（c）所示电路中 L 3 0.3 A 55 I（） 第 1 章认识 Java 7 根据叠加定理有： LLL 0.50.30.2 AIII（） 11用戴维南定理计算第9 题中的电流IG。 解：第 9 题中的电路可化为如图1-11（a）所示等效电路。 如图
11、1-11（b）所示，检流计支路断开后，等效电路中的电流I 为： 12 12 1.2 A 55 E I RR （） 34 12 0.8 A 105 E I RR （） 等效电压源的电动势E 为： 031 0.8101.252 VEUI RI R（） 如图 1-11（c）所示，等效电阻R0为： 3412 0 1234 55105 5.8 55105 R RR R R RRRR （） 由图 1-11（a）所示等效电路，可得电流IG为： G 0G 2 0.126 A 5.810 E I RR （） （a）（b）（c） 图 1-11 题 11 图 12如图 1-12（a）所示，用戴维南定理求电路中的电流
12、I。如果电阻R 可变，求 R 为何 值时，电阻R 从电路中吸收的功率最大？该最大功率为多少？ 解：根据戴维南定理，原电路可化简如图1-12（ b）所示等效电路。 R 支路断开后， 如图 1-11（c）所示电路可进一步根据电压源与电流源的等效变换化为图 1-11（d） ，由此可知等效电路的开路电压U0为： U02V 如图 1-11（e）所示，等效电阻R0为： Java 精品教程 8 0 2(222) 1.5 2(222) R （） 由图 1-11（a）所示等效电路，可得R 支路上的电流I 为： 0 0 2 0.67 A 1.51.5 U I RR （） （a）（b） （c）（d）（e） 图 1-
13、12 题 12 图 第2章单相交流电路 一、填空题 1正半周负半周取负 2有效值 3幅值或有效值初相位 4高频电流直流阻交流、通直流高频电流频率很低或直流阻直流、通交流 5电源设备的容量不能得到充分利用增加线路上的功率损耗电容器或同步补偿器 6谐振现象串联谐振并联谐振 7非正弦周期量傅里叶级数 第 1 章认识 Java 9 二、解答题 1已知两个同频率的正弦电流分别为： 1 2 10 2 sin 314 3 5 222sin 314 6 it it （） （） 求 ii1i2，并画出相量图。 解： i1和 i2的相量表示为： 1 1060I， 2 22150I 则 12 1060221505j
14、8.6619.05j11 14.05j2.3414.24170.54 III（）（） 所以 12 14.24 2sin 314170.54iiit（） 相量图如图2-1 所示。 图 2-1 题 1 图 2已知 1 8 2sin90it（）， 2 6 2sinit。 （1）用相量图表示两正弦量；（2）用相 量图计算： i3i1i2，i4i1i2。 解： （1）i1和 i2的相量表示为： 1 890I， 2 60I 于是，其相量图如图2-2 所示。 （ 2）在图 2-2 所示相量图中，根据平行四边形原则作出 312 III， 412 III 根据图中关系可知，I3 10A，353.1； I4 10
15、A，4126.9 Java 精品教程 10 所以 3 10 2sin53.1it（）， 4 10 2sin126.9it（） 图 2-2 题 2 图 3一白炽灯泡， 工作时的电阻为484 ，其两端的正弦电压311sin 31460ut（）。试求： （1）灯泡中通过电流的相量表示及瞬时值表达式；（2）白炽灯工作时的功率。 解： （1）因电压的相量表示为： 22060U 则电流为： 22060 0.45560 484 U I R 电流的瞬时值表达式为： 0.4552sin 31460it（） （ 2）平均功率为： 2200.455100PUI（W ） 4一电感元件， L7.01H，接入电源电压22
16、0 2sin 31430ut（） 的交流电路中。 试求： （1）通过电感元件的电流的相量表示及瞬时值表达式；（2）电路中的无功功率。 解： （1） L 3147.012200 XL（） L 220 30 0.160 jj2200 U I X 或 0.1 2sin 31460it（） （ 2）电路中的无功功率为： 220 0.122 varQUI（） 第 1 章认识 Java 11 5在电容元件电路中，已知C47 F，f50Hz，0.22sin60it（）。试求：（1） 电容元件两端的电压； （2）若电流的有效值不变，电源的频率变为1000Hz，则电容元件两端 的电压变为多少。 解： （1）电流的相量表示为： 0.2 60I 因 C 6 11 67.76 223.145047 10 X fC （） 所以，电容元件两端的电压为： C j67.76900.2 60135.530UX I （ 2）若电流的有效值不变，电源的频率变为1000Hz，则 C 6 11 3.39 22 3.141
