电工电子技术基础习题解答

1第 1 章 习 题1-1 判断题1电荷的定向移动形成电流。 （ ）2直流电路中，电流总是从高电位流向低电位。 （ ）3电阻的体积越大，其额定的耗散功率越大。 （ ）4电阻的额定功率越大，它消耗的电能就越大。 （ ）5电阻串联时，各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比。 （ ）6电流表必须串联在电路中应用，而电压表则必须并联在电路中应用。（ ）7在选择电器时，电器的额定电压一定要等于电源的额定电压。 （ ）8额定功率越大的电器，其消耗的电能一定多。 （ ）9电压源和电流源是同一电源的两种不同的等效模型。 （ ）10电容器和电阻器虽然结构不同，其实是同一类型的电气元件。 （ ）11电容器并联总电容量增加；电容器串联总电容量减小。 （ ）12对于同一个电容器，两端的电压越高其储存的电场能量越小。 （ ）1-2 计算题1 一直流电流流过导体，已知在 1min 内通过导体横截面的电荷量为6000C，问该电流有多大？如果在 1s 内通过导体横截面的电荷量为 6 000C，问该电流有多大？解：根据 I=Q/t, 有（1）I=6000C/60s=100A（2）I=6000C/1s=6000A2 试在图 1-30 中标出电流、电动势、电压的实际方向，并问通过电流表A1 和 A2 的电流是否相等？B、C、D 各点的电位谁高谁低？2图 1-30 题 2 图解：因为 A1、A2 是串联关系，流过的电流相等；电位的排序为：BC D3 有两条长度为 1 km、截面积为 2 mm2 的导线，一条是铝线，一条是铜线，这两条导线在常温下的电阻各为多少？要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相同，铝导线的截面积应增加为多大？ 解：（1）铝导线常温下的电阻：14.15631028.SlR铝铝 （2）铜导线常温下的电阻：8.756310275.Sl铜铜 （3）铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为： 263m.107.8铝4 有两只灯泡，额定功率都为 40 W，一只额定电压为 36V，另一只额定电压为 12V，两只灯泡工作时的电阻各为多少？如果将两只灯泡串联后接于48V 的电源上，哪只灯泡的电压超过了额定电压？将会有什么现象发生？解：（1）工作电压为 36VR=U2/P=32.4（2）工作电压为 12VR=U2/P=3.8（3）串联接于 48V 电源上两电阻之和为 R=32.4+3.8=36.2根据串联电阻分压公式有V2.4386.21UU2=48-43.2=4.8V3额定电压为 36V 的灯泡过压，灯丝会烧断。5计算下列灯泡的电阻及额定电压下的电流，并加以比较，澄清诸如“电流大则功率大” ， “电阻大则功率大”等片面认识。（1）白炽灯泡 220 V/100 W；（2）白炽灯泡 220 V/60 W；（3）小电珠 2.5 V/0.75 W。解：（1）白炽灯泡 220 V/100 WR=U2/P=484I=U/R=0.455A（2）白炽灯泡 220 V/60 WR=U2/P=806.7I=U/R=0.27A（3）小电珠 2.5 V/0.75 WR=U2/P=8.3I=U/R=0.302A比较：功率等于电压和电流之积，相同电压下电流越大功率越大，电压不同电流大功率不一定大。6 炭膜电阻的瓦数有 2 W、1 W、1/2 W、1/4 W、1/8 W 及 1/16 W 等各种规格。现需用阻值 4.7 k、电流 10 mA 的电阻一只，应选用多大瓦数的电阻？解：W047.)10(7.42332 RIP选用 1/16W 的电阻即可满足要求。7 电路如图 1-31 所示。已知 R1= 0.5 ，R 2 = 20 ，R 3 = 30 ，R 3 消耗的功率为 P3 = 480 W，求电源发出的功率为多少？图 1-31 题 7 图 4解：V1204833RPUPR2=U2/R=720WI=UR2/R2/R1=120/12=10AW=R1I2+P2+P3=50+480+720=1250W8 电路如图 1-32 所示。已知电源内阻 R0 = 0.1 ，连接导线的电阻 Rl = 0.2 ，负载是一组电灯和一只电阻炉。设负载两端的电压为 200 V，电阻炉取用的功率为 600 W，电灯组共有 14 盏电灯并联，每盏电灯的电阻为 400 ，求：（1）电源的端电压 U；（2）电源的电动势 E0 。图 1-32 题 8 图解：（1）电阻炉中电流I 炉 =P/U=600/200=4A（2）灯中电流I 灯 =U/R=200/(400/14)=7A（3）E 0E0=200+（R 0+2Rl）I=200+0.511=205.5VU=E0-R0I=205.5-1.1=204.4V9 有一两室一厅单元住房，已知房内供电电压 U = 220 V，使用电器分别为：电冰箱一台，耗电量 120 W；彩色电视机一台，耗电量 130 W；微波炉一台，耗电量 720 W；各种灯具最大耗电量 500 W；空调耗电量 1 200 W；电热水器耗电量 1 200 W；其它用电器总耗电量 1 000 W。求以上电器全部工作时的总电流为多少？又知铜心塑料绝缘导线的电流容量为 8.7 A /mm2，所选导线的截面积应为多少？如果 8 月份各用电器的工作情况分别为：冰箱、空调开停时间5相等（每天工作 12 h） 、电视机、热水器每天工作 3 h；微波炉每天工作 20 min；灯具只开 40 W 每天工作 4 h；其它用电器每天开启 200W，工作 1 h。请计算 1 个月的用电量为多少度？又知每度电费 0.6 元，8 月份应付电费多少元？解：（1）电器总功率P=120W+130W+720W+500W+1200W+1200+1000W=4870W（2）导线截面积I=P/U=4870/220=22.14AS=I/8.7=22.14/8.7=2.55mm2（按 8.7A/mm2 选择铜芯软导线）（3）8 月份电费电费= （120+1200）12h+（130+1200 ）3h+7201/3h+404h+2001h/1000300.6=367.74(元)10 有一只双量程电压表电路如图 1-33 所示。已知其表头的内阻 R0 = 120 ，允许通过的电流 I0 = 500 A，求串联分压电阻 R1、R 2 的阻值及功率。图 1-33 题 10 图 解：（1）10V 量程R1=10/0.5-0.12=19.88k，电阻功率：P=UI=10 0.5=5mW（2）50V 量程R2=50/0.5-0.12=99.88k 电阻功率：P=UI=50 0.5=25 mW ，1/4W。11 有一微安表头，它的最大量程是 I0 = 100 A，内阻为 R0 = 1 k，如果改成最大电流为 100 mA 的电流表，求分流电阻 R 1 = ?（ 改装电路参见图 1-34 所示。 ） 6图 1-34 题 11 图解：总电阻为U0=I0 R0=0.1VR=U0/I=0.1/100=0.001k=1分流电阻为根据电阻并联公式计算：，将 R、R 0 带入，有 =1.00110R10-1R根据分流公式计算： 01.9.01II12 电路如图 1-35 所示。请把 a 图和 b 图变换、化简为等效的电流源；把 c 图变换、化简为等效的电压源。(a) (b) (c)图 1- 35 题 12 图解：（a）I S=3A，R S=1.33（b）I S=6A，R S=7.33（c）E S=10V，R S=313 电路如图 1- 36 所示。已知： E 1= 9 V， 、E 2 = 12 V，R 1 = 3 ，R 2 = 3 。请把此电路等效为一个电压源。图 1-36 题 13 图 7解：ES=10.5V，R S=1.514 电路如图 1-37 所示。请把此电路变换为一个等效电压源和一个等效电流源。图 1-37 题 14 图解：等效电压源：ES=9V，R S=6等效电流源：IS=1.5A，R S=615 电路如图 1-38 所示。已知：R 1 = 5 ，R2 = 10 ，R 3 = 15 ， E1 = 18 V，E 2 = 8 V。求各支路电流。图 1- 38 题 15 图解：I1= I3- I2E1-E2 = I1R1-I2R2E2 = I2R2+I3R38解得：I 1=1.2A，I 2=-0.4A，I 3=0.8A。16 有一电容并联电路如图 1-39 所示。已知：C 1 = 10 F，C 2 = 22 F，C 3 = 47 F，电压 U =100 V。求总电容 C、极板上总电荷量 q 及电容器储存的能量 WC。图 1-39 题 16 图 解：C=C1+C2+C3= 10 +22 + 47 =79Fq= uC C=1007910-6=0.0079C（库伦）WC= =0.579 10-6 1002 = 0.395 J 21c17 有一电容串联电路如图 1-40 所示。已知：电压 U = 120 V，C 1 = 10 F/100 V，C 2 = 22 F/100 V。求总电容 C 和各电容上所承受的电压。两电容能否正常工作？图 1-40 题 17 图解：F 9.621021Cu1= V5.89.6V.37120.2C第 2 章 习 题92-1 判断题1 两个完全相同的环形螺线管，一个用硬纸板作管中介质，一个用铁心作管中介质。当两个线圈通以相同的电流时，两线圈中的 B、H 值相等。 （）2磁感应强度 B 总是与磁场强度 H 成正比。 （ ）3线圈产生的磁通势大小与其通过的电流成正比。 （ ）4磁导率是用来表示各种不同材料导磁能力强弱的物理量。 （）5铁磁材料的磁导率很大且为常数。 （）6软磁材料适合制造电器的铁心，而硬磁材料适合制造永久磁铁。（）7磁路采用表面绝缘的硅钢片制造，唯一目的是为了减小磁路的磁阻。（ ）8磁路中有一点空气隙不会增加磁路的磁阻。 （ ）9直流电磁铁若由于某种原因将衔铁卡住不能吸合时，则线圈将被烧毁。 （）10交流电磁铁若由于某种原因将衔铁卡住不能吸合时，则线圈将被烧毁。 （）11额定电压均为 220V 的电磁铁，直流电磁铁错接到交流电源上则不能工作；而交流电磁铁错接到直流电源上则会将线圈烧毁。 （）12只要导体在磁场中切割磁力线，导体中就有感应电动势。 （）13穿过线圈的磁通越大，线圈中的感应电动势越大。 （）14自感电动势的大小与线圈的电感量成正比。 （）15如果两个线圈的互感磁通固定不变，则两个线圈中的互感电动势为零。 （）2-2 计算题101 如图 2-27 所示，分别标出各载流导线所受磁场力的方向。图 2-27 题 1 图解：2 有一匀强磁场，磁感应强度 B = 0.13 T，磁力线垂直