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1、第第 1 章章后习题解析章章后习题解析1.1 一只“100、100 W”的电阻与 120 V 电源相串联，至少要串入多大的电阻 R 才能使该电阻正常工作？电阻 R 上消耗的功率又为多少？解解：电阻允许通过的最大电流为A1100100 RPI所以应有 ，由此可解得：1120100 R201001120R电阻 R 上消耗的功率为 P=1220=20W1.2 图 1.27（a） 、 （b）电路中，若让 I=0.6A，R=？ 图 1.27（c） 、 （d）电路中，若让U=0.6V，R=？解解：(a)图电路中，3 电阻中通过的电流为 I=20.6=1.4AR 与 3 电阻相并联，端电压相同且为 U=1.
2、43=4.2V所以 R=4.20.6=7(b)图电路中，3 电阻中通过的电流为 I=33=1AR 与 3 电阻相并联，端电压相同，因此 R=30.6=5(c)图电路中，R 与 3 电阻相串联，通过的电流相同，因此 R=0.62=0.3(d)图电路中，3 电阻两端的电压为 U=30.6=2.4VR 与 3 电阻相串联，通过的电流相同且为 I=2.43=0.8A所以 R=0.60.8=0.751.3 两个额定值分别是“110V，40W” “110V，100W”的灯泡，能否串联后接到 220V的电源上使用？如果两只灯泡的额定功率相同时又如何？解解：两个额定电压值相同、额定功率不等的灯泡，其灯丝电阻是
3、不同的，“110V，40W”灯泡的灯丝电阻为： ;“110V，100W”灯泡5 .302401102240PUR的灯丝电阻为：，若串联后接在 220V 的电源上时，其通过两灯12110011022100PUR泡的电流相同，且为：A，因此 40W 灯泡两端实际所加电压为：52. 01215 .302220IV，显然这个电压超过了灯泡的额定值，而 100 W 灯泡两端实际3 .1575 .30252. 040U所加电压为：U100=0.52121=62.92V，其实际电压低于额定值而不能正常工作，因此，这两个功率不相等的灯泡是不能串联后接到 220V2A3RI(a)3RI(b)2A3RU (c)
4、3V 3RU (d) 3V 图 1.27 习题 1.2 电路图USRIS(a)USRIS(b) 图 1.28 习题 1.4 电路图ABA电源上使用的。若两只灯泡的额定功率相同时，由于灯丝电阻也相同，因此分压相等，是可以串联后接在 220V 电源上使用的。1.4 图 1.28 所示电路中，已知 US=6V，IS=3A，R=4。计算通过理想电压源的电流及理想电流源两端的电压，并根据两个电源功率的计算结果，说明它们是产生功率还是吸收功率。解解：（a）图电路中，三元件为串联关系，因此通过的电流相同，因此根据 KVL 定律可列出电压方程为：UABUSISR，因此可得恒流源端电压 UAB=634=6V。根
5、据这一结果可计算出理想电流源上吸收的功率为：P= IS(UAB)=3(6)=18W，吸收负功率说明理想电流源实际上是发出功率；理想电压源的电压与通过它的电流为非关联方向，发出的功率为：P= ISUS=36=18W，正值说明理想电压源的确是向外供出电能；负载 R上消耗的功率为 P= IS2R=324=36W，两个理想电源发出的功率恰好等于电阻上消耗的功率，分析结果正确。（b）图电路中，三元件为并联关系，因此端电压相等，根据欧姆定律可得 R 中通过的电流为：I=USR=64=1.5A（由 A 点流出） ，对 A 点列一 KCL 方程又可得出理想电压源中通过的电流 I=31.5=1.5A（由 A 点
6、流出） 。根据这一结果可计算出理想电流源上发出的功率为：P= ISUS=36=18W；理想电压源的电压与通过它的电流为关联方向，吸收的功率为：P= IUS=1.56=9W；负载 R 上消耗的功率为 P= I2R=1.524=9W，理想电流源发出的功率恰好等于理想电压源和电阻上消耗的功率，分析结果正确。1.5 电路如图 1.29 所示，已知 US=100V，R1=2K，R2=8K，在下列 3 种情况下，分别求电阻 R2两端的电压及 R2、R3中通过的电流。R3=8K；R3=（开路） ；R3=0（短路） 。解解：R23= R2R3=88=4K，根据分压公式可求得电阻 R2两端的电压为V7 .664
7、2410023123 2RRRUUSRmA33. 887 .662223RUIIRR3=时，通过它的电流为零，此时 R2的端电压为V80828100212 2RRRUUSRmA10880222RUIRR3=0 时，R2被短路，其端电压为零，所以I2=0，mA。50210013RUIS1.6 电路如图 1.30 所示，求电流 I 和电压 U。解解：对右回路列一个 KVL 方程（选顺时针绕行方向）：U1+13=0 可得 U=113=2V对 A 点列一个 KCL 方程 I121=0 可得I=121=1.5A1.7 求图 1.31 所示各电路的入端电阻 RAB。USR2图 1.29 习题 1.5 电路
8、R1 R3 U 1V21A图 1.30 习题 1.6 电路I3A解解：（a）图：RAB=2（396）86.06（b）图：RAB=1.24（39）（26）10（c）图：RAB=0（d）图：首先对 3 个三角形连接的电阻进行 Y 变换，然后可得RAB=10（1030）（1030）=301.8 求图 1.32 所示电路中的电流 I 和电压 U。解解：首先把原电路等效为右上图所示，求出 I和 I：I=1224=0.5A I=1212=1A再回到原电路可求出电流I=1=0.75A 69999 9 电阻中通过的电流为 10.75=0.25A（方向向下） ，因此U=0.2590.58=6.25V1.9 假设
9、图 1.18（a）电路中，US1=12V，US2=24V，RU1= RU2=20，R=50，利用电源的等效变换方法，求解流过电阻 R 的电流 I。解解：由（a）图到（b）图可得，A6 . 02012 1SIA2 . 12024 2SI20U1I2I1RRR由（b）图到（c）图可得，A8 . 12 . 16 . 0S2S1IIIS1020/20/I1I2IRRR对图（c）应用分流公式可得图 1.31 习题 1.7 电 路9ab（a）86322ab（b ）39861.244 ab（c ）3632 3030303030ab (d)167.5989图 1.32 习题 1.8 电路12V6 IU II1
10、2V2412II习题 1.8 等效电路图A3 . 05010108 . 1I1.10 常用的分压电路如图 1.33 所示，试求：当开关 S 打开，负载 RL未接入电路时，分压器的输出电压 U0；开关 S 闭合，接入 RL=150 时，分压器的输出电压 U0；开关S 闭合，接入 RL=15K，此时分压器输出的电压 U0又为多少？并由计算结果得出一个结论。解解：S 打开，负载 RL未接入电路时V；1002/2000US 闭合，接入 RL=150 时V；7 .66150150/150150/1502000U开关 S 闭合，接入 RL=15K 时V5 .9915015000/15015000/1502
11、000U显然，负载电阻两端电压的多少取决于负载电阻的阻值，其值越大，分得的电压越多。1.11 用电压源和电流源的“等效”方法求出图 1.34 所示电路中的开路电压 UAB。解解：利用电压源和电流源的“等效”互换，将原电路等效为右下图所示电路：由等效电路可得：UAB=846=2V1.12 电路如图 1.35 所示，已知其中电流 I1=1A，US1=20V，US2=40V，电阻R1=4，R2=10，求电阻 R3等于多少欧。解解：并联支路的端电压UAB= US1I1 R1=20(1)4=24VUS2支路的电流假设方向向上，则150图 1.33 习题 1.10 电 路RL150S200VRU1（a ）
12、RIAB（b ）RI1IS1 RI2IS2图 1.18 电路图与等效电路图RIAB （c）RIISRIABRU2US1US2R2982图 1.34 习题 1.11 电 路10V3AUAB 4V1.6 习题 1.11 等效电路8VUAB 4V6V US1R1I1 US2R2图 1.35 习题 1.12 电 路R3ABA6 . 11024402AB2 2RUUIS对结点 A 列 KCL 方程可求出 R3支路电流（假设参考方向向下）为I3= I1 I2=（1）1.6=0.6A由此可得R3=UABI3=240.6=401.13 接 1.12 题。若使 R2中电流为零，则US2应取多大？若让 I1=0
13、时，US1又应等于多大？解解：若使 R2中电流为零，则 US2应等于UAB；若让 I1=0 时，US1也应等于 UAB。1.14 分别计算 S 打开与闭合时图 1.36 电路中 A、B 两点的电位。解解：S 打开时：V5 . 7262642)12(1212BVV5 .1042642)12(125 . 7AVS 闭合时：VA=0V，VB=12V6 . 142641.15 求图 1.37 所示电路的入端电阻 Ri。解解：首先求出原电路的等效电路如右下图所示：可得3590125 iIIIR1.16 有一台 40W 的扩音机，其输出电阻为8。现有 8、10W 低音扬声器 2 只，16、20W扬声器 1
14、 只，问应把它们如何连接在电路中才能满足“匹配”的要求？能否象电灯那样全部并联？解解：将 2 只 8、10W 低音扬声器串联以后与 1 只 16、20W 扬声器并联，这样可得到相当于 1 只 8、40W 扬声器的作用，然后与 8、40W 扩音机连接在一起可满足“匹配”的要求。如果象电灯那样全部并联时，只能起到 1 只 3.2、40W 扬声器的作用，就无法满足“匹配”的要求。1.17 某一晶体管收音机电路，已知电源电压为 24V，现用分压器获得各段电压(对地电压)分别为 19V、11V、7.5V 和 6V，各段负载所需电流如图 1.38 所示，求各段电阻的数值。解解： K5 . 0101924
15、1R2KSA4K26KB12V12V图 1.36 习题 1.14 电路25Ri1000.99I100KI图 1.37 习题 1.15 电路10K24V6mA1.6mA0.6mA图 1.38 习题 1.17 电路R1R2R3R4R519V11V7.5V6V10mA25Ri 90II习题 1.15 等效电路图100K26101119 2RK33. 36 . 06 . 1610 6K83. 06 . 06 . 1610 65 . 7K46. 16 . 1610 5 . 711543RRR1.18 化简图 1.39 所示电路。解解：由电路可得U=52I8=2I13根据上式可画出等效电路图如图所示。1.19 图示 1.40 电路中，电流 I=10mA，I1=6mA，R1=3K，R2=1K，R3=2K。求电流表
