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1、. .第1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：电阻允许通过的最大电流为A所以应有 ，由此可解得：电阻R上消耗的功率为 P=1220=20W2A3RI(a)3RI(b)2A3RU(c)3V3RU(d)3V图1.27 习题1.2电路图1.2 图1.27a、b电路中，假设让I=0.6A，R=？ 图1.27c、d电路中，假设让U=0.6V，R=？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，端电压一样且为 U=1.43=4.2V 所以 R=4.20.
2、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，端电压一样，因此 R=30.6=5 (c)图电路中，R与3电阻相串联，通过的电流一样，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，通过的电流一样且为 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一样时又如何？USRIS(a)USRIS(b)图1.28 习题1.4电路图ABA解：两个额定电压值一样、额定功率不等的灯泡，其灯
3、丝电阻是不同的，“110V，40W灯泡的灯丝电阻为： ;“110V，100W灯泡的灯丝电阻为：，假设串联后接在220V的电源上时，其通过两灯泡的电流一样，且为：A，因此40W灯泡两端实际所加电压为：V，显然这个电压超过了灯泡的额定值，而100 W灯泡两端实际所加电压为：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220V电源上使用的。假设两只灯泡的额定功率一样时，由于灯丝电阻也一样，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，US=6V，IS=3A，R=4。计算通过理想电压源的电流
4、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：a图电路中，三元件为串联关系，因此通过的电流一样，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确实是向外供出电能；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
5、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，US=100V，R1=2K，R2=8K，在以下3种情况下，分别求电阻R2两端的
6、电压及R2、R3中通过的电流。R3=8K；R3=开路；R3=0短路。解：R23= R2R3=88=4K，根据分压公式可求得电阻R2两端的电压为USR2图1.29 习题1.5电路R1R3VmAR3=时，通过它的电流为零，此时R2的端电压为U1V21A图1.30 习题1.6电路I3AVmAR3=0时，R2被短路，其端电压为零，所以I2=0，mA。1.6 电路如图1.30所示，求电流I和电压U。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。解：a图：RAB=2
7、39686.06 b图：RAB=1.24392610c图：RAB=0d图：首先对3个三角形连接的电阻进展Y变换，然后可得图1.31 习题1.7电路9aba86322abb39861.244abc36323030303030ab(d)RAB=1010301030=301.8 求图1.32所示电路中的电流I和电压U。167.5989图1.32 习题1.8电路12V6IU II12V2412II习题1.8等效电路图解：首先把原电路等效为右上图所示，求出I和I：I=1224=0.5AI=1212=1A再回到原电路可求出电流I=1=0.75A9电阻中通过的电流为10.75=0.25A方向向下，因此U=0
8、.2590.58=6.25V1.9 假设图1.18a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：由a图到b图可得， 由b图到c图可得， 对图c应用分流公式可得RU1aRIABbRI1IS1RI2IS2图1.18 电路图与等效电路图RIABcRIISRIABRU2US1US2RA1.10 常用的分压电路如图1.33所示，试求：当开关S翻开，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
9、一个结论。解：S翻开，负载RL未接入电路时150图1.33 习题1.10电路RL150S200VV；S闭合，接入RL=150时V；开关S闭合，接入RL=15K时V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。2982图1.34 习题1.11电路10V3AUAB 4V1.6习题1.11等效电路8VUAB 4V6V1.11 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：利用电压源和电流源的“等效互换，将原电路等效为右以下图所示电路：由等效电路可得：UAB=846=2V1.12电路如图1.35所示，其中电流I1=1A，US1=20V，US2=
10、40V，电阻R1=4，R2=10，求电阻R3等于多少欧。US1R1I1US2R2图1.35 习题1.12电路R3AB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，那么A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=11.6=0.6A2KSA4K26KB12V12V图1.36 习题1.14电路由此可得R3=UABI3=240.6=401.13 接1.12题。假设使R2中电流为零，那么US2应取多大？假设让I1=0时，US1又应等于多大？解：假设使R2中电流为零，那么US2应等于UAB；假设让I1=0时，US1也应等
11、于UAB。25Ri1000.99I100KI图1.37 习题1.15电路10K1.14 分别计算S翻开与闭合时图1.36电路中A、B两点的电位。解：S翻开时：VVS闭合时：VA=0V，VB=12V1.15 求图1.37所示电路的入端电阻Ri。25Ri 90II习题1.15等效电路图100解：首先求出原电路的等效电路如右以下图所示：可得1.16 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：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
12、、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。24V6mA1.6mA0.6mA图1.38 习题1.17电路R1R2R3R4R519V11V7.5V6V10mA1.17 某一晶体管收音机电路，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： 1.18 化简图1.39所示电路。U5AI图1.39 习题1.18电路4A2UI习题1.18等效电路图13V2解：由电路可得U=52I8=2I13 根据上式可画出等效电路图如下图。I4I5cI1II2I3R2R1ba图1.40 习题1.19电路R3A4A51.19 图示1.40电路中，电流I=10mA，I1=6mA，R1=3
