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1、 电路分析基础全套练习题习题及答案 第1章 电路的基本概念和定律习题答案1-1 电路如图1-64所示,已知R 13,R 26,U 6V 。求: (1)总电流强度I ;(2)电阻R 1上的电流I 1和R 2上的电流I 2。 解:总电阻:26+363+2121=R R R R R=总电流:A 326=R U I=A 236+36+2121=?I=R R R =I A 136+33+2112=?I=R R R =I1-2 电路如图1-65所示,已知U S =100V ,R 1=2k,R 2=8k,在下列三种情况下,分别求电阻R 2两端的电压及R 2、R 3中通过的电流:(1)R 3=8k; (2)R
2、 3=(开路); (3)R 3=0(短路)。解:(1)当R 3=8k时,总电阻:k 68888232321=+?+=+=R R R R R RmA 350k 6V 100S =R U I=mA 3253508+88+3232=?I=R R R =I mA 3253508+88+3223=?I=R R R =IV 32003258222=?=R =I U (2)当R 3=(开路)时:I 3 = 0A mA108+2100+21S 2=R R U =I图1-64 习题1-1图图1-65 习题1-2图V 80108222=?=R =I U(3)当R 3=0(短路)时:I 2 = 0A ,U 2 =
3、0V ;mA 50k 2V1001S 3=R U =I1-3 图1-66所示的各元件均为负载(消耗电能),其电压、电流的参考方向如图中所示。已知各元件端电压的绝对值为5V ,通过的电流绝对值为4A 。(1)若电压参考方向与真实方向相同,判断电流的正负; (2)若电流的参考方向与真实方向相同,判断电压的正负。(a) (b) (c) (d)图1-66 习题1-3图解:(1)若电压参考方向与真实方向相同时: 图(a ):电压与电流参考方向关联,电流为正I =4A ; 图(b ):电压与电流参考方向非关联,电流为负I =4A ; 图(c ):电压与电流参考方向关联,电流为正I =4A ; 图(d ):
4、电压与电流参考方向非关联,电流为负I =4A 。(2)若电流的参考方向与真实方向相同时: 图(a ):电压与电流参考方向关联,电压为正U =5V ; 图(b ):电压与电流参考方向非关联,电压为负U =5V ; 图(c ):电压与电流参考方向关联,电压为正U =5V ; 图(d ):电压与电流参考方向非关联,电压为负U =5V 。1-4 一只“100、100W ”的电阻与120V 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:根据公式R P=I 2可得100+0011201002?)(R= 所以R = 20W 202002+1001202R =P
5、?)(1-5 两个额定值分别是110V 、40W 和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:不能,因为两灯泡电阻值不同,串联后分压不同,会导致白炽灯无法正常工作。如果两只灯泡的额定功率相同时,灯泡电阻值也相同,则可以串联使用。1-6 图1-67(a )、(b )电路中,若让I 0.6A ,R ?图1-66(c )、(d )电路中,若让U =0.6V ,R ?(a) (b) (c) (d)图1-67习题1-6图解:图(a ): 76.036.0-2=?=)(I U R 图(b ): 56.03=I U R图(c ): 3.026
6、.0=I U R 图(d ): 75.03/6.0-36.0=)(I U R1-7 常用的分压电路如图1-68所示,试求:(1)当开关S 打开,负载R L 未接入电路时,分压器的输出电压U o ; (2)开关S 闭合,接入负载电阻R L 150时,分压器的输出电压U o ;(3)开关S 闭合,接入负载电阻R L 15k时,分压器的输出电压。请根据计算结果得出一个结论。图1-68 习题1-7图解:(1)当开关S 打开,负载R L 未接入电路时,两个150电阻串联,由分压公式:V 100200150150150o =?+=U(2)开关S 闭合,接入负载电阻R L 150时,下面的150电阻先与R
7、L 并联,再与上面的电阻串联:V 3200200)150/150(150150/150o =?+=U(3)开关S 闭合,接入负载电阻R L 15k时,V 5.99200)15000/150(15015000/150o ?+=U结论:分压器如负载电阻远大于内阻时,负载压降取决于与其并联电阻压降。1-8 分别求S 打开与闭合时,图1-69所示电路中a 、b 两点的电位。图1-69 习题1-8电路图解:当S 打开时,3个电阻串联,电流由+12V 端口流向12V 端口:mA 75.0k26k 4k 212-12=+)(I=V 5.10k 2m 75.012-=?+-=V a V 5.7)k 4k 2(
8、m 75.012b -=+?+-=V当S 闭合时,a 点接地:V 0=a V ,此时4k 和26k 电阻串联,根据串联分压公式:V 6.1122644b =?+=V1-9 求图1-70(a )中a 、b 两点间电压;并计算图1-70(b )中c 点电位。(a) (b)图1-70 习题1-9图解:图1-70(a ):V 61022=ab =+?-=+-S U IR U图1-70(b ):V 3020105=c -=?+-=+-IR U V S1-10 计算图1-71(a )、(b )中a 点的电位。(a) (b)图1-71 习题1-10图解:图1-71(a ):V 2832=a =+?-=+-S
9、 U IR V图1-71(b ):V 20120=a =?=IR V1-11 求图1-72(a )中的电流I ,图1-72(b )中的U ab 和图1-72(c )中a 点的电位。(a) (b) (c)图1-72 习题1-11图解:图1-72(a )由KCL 定律:出入I I= 得A 1032=5-=+-I I图1-72(b ):V 448=ab -=+-U图1-72(c ):V 20162=a -=+?-=+-E IR V1-12 图1-73所示电路,该电路有多少个节点?多少条支路?多少个网孔?求出支路电流I 3、I 4和电压源U S 的值。图1-73 习题1-12图解:该电路中:n = 3
10、,b = 5,m = 3。 根据KCL 可得:A 242=213=+-=+I I IA 68243S 4-=-=?=+I I I I V 2010)2(=11S =?-=-R I U1-13 电路如图1-74所示,求开关S 打开和闭合时a 点的电位V a 。图1-74 习题1-13图解:当开关S 打开时:00V 1)003(202040)003(003-=-+?+-=V a当开关S 闭合时:由KCL 可得:V 710020)300(1000140003=?-=-+-a a a a V V V V1-14 图1-75所示电路,电流I =10mA ,I 1=6mA ,R 1=3k,R 2=1k,R
11、 3=2k。求电流表A 4和A 5的读数。图1-75 习题1-14电路图解:由KCL 可得:m A 4610=12=-=-I I IV14814-= V 414= V 1836=ab ac bc 22ac 11ab -=-=?=?=U U U R I U R I UmA 7241=3bc 3-=-=R U I m A 13)7(6=314=-=-I I I m A 3)74()(=325=-=+-I I I1-15 如图1-76所示电路中,有几条支路和几个节点?U a b 和I 各等于多少?图1-76 习题1-15电路图解:支路b = 3,节点n=2。I = 0A ;U a b = 0V 。1
12、-16 电路如图1-77所示,求电流I 和电压U 。图1-77 习题1-16图解:如图1-77所示根据最大回路的绕行方向,列写KVL 方程:V2013103-=-+?=-+?U U U U I S S列写KCL 方程:A 5.12112=+=+=S S U I I1-17 图1-78所示电路中,已知U S =6V ,I S =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。(a) (b)图1-78 习题1-17图解:图1-78(a ): 通过理想电压源的电流就是理想电流源的电流I =3A ,方向由负极指向正极,所以
13、18W 36=-=?-=?-S S U I U P S 是产生功率;理想电流源两端的电压6V 346-=?-=-=R I U U S S ,所以18W 36=-=?-=?S I I U P S 是产生功率。图1-78(b ): 理想电流源两端的电压就是理想电压源的电压U =6V ,方向为上正下负,所以18W 36=-=?-=?-S S I I U P S 是产生功率;通过理想电压源的电流A 5.14/63/=-=-=R U I I S S ,所以 9W 65.1=?=?S U U I P S 是吸收功率。1-18 电路如图1-79所示,已知其中电流I 1=1A ,U S1=20V ,U S2=
14、40V ,电阻R 1=4,R 2=10,求电阻R 3。图1-79 习题1-18电路图解:电阻R 3上的电压:V 24412011S1R3=?-)(=R I =U U ,极性为上正下负。 取流过R 2的电流为I 2,参考方向向上,则:A 6.11042042R3S22=-=R U U =I 取流过R 3的电流为I 3,参考方向向下,则:A 6.01-6.1=213=+I I I400.6243R33=I U =R1-19 求图1-80所示电路的入端电阻R i 。图1-80 习题1-19电路图解:用电源等效变换的方法计算:(1)先将受控电流源与100k 电阻转换成受控电压源,U s=0.99I 100k=99k I ,如下图示:(2)将受控电压源与串联的两个电阻(110k )转换成受控电流源,I s=99k I / 110k=0.9I ,电流方向向下,如下图示:(3)将受控电流源与并联的两个电阻(并联电阻后约为100)转换成受控电压源,U s=0.9I 100=90I ,如下图示:3590)25100(i =-+=III I U R1-20 判断以下说法是否正确。(1)导体中的电流由电子流形成,故电子流的方向就是电流的方向。 () (2)在直流电路中,电流的参考方向与实际方向总是相同的。() (3)在直流电路中,电流的参