整理电工学习题答案

1、精品文档精品文档1.5.9在图中，五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。 今通过实验测量得知11 = -4A12 = 6A 13 = 10AU1 = 140V U2 = -90V U3 = 60VU4 = -80V U5 = 30V1试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。2判断哪些元件是电源？哪些是负载？3计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用 的功率是否平衡？ 解：2、元件1, 2为电源；3, 4, 5为负载。3、P1 = U1I 1 = 140 * (-4)W = -560W PP3 = U3l3 = 60 *10W = 600W PCQ-2 = U2|2 = (

2、-90) * 6W = -540W4 = U4l 1 = (-80)* (-4)W = 320WP2=1100WP5 = U5|2 = 30 * 6W = 180W 电源发出功率 PE =P1 + 负载取用功率P = P3 + P4 + P5 = 1100 W 两者平衡 1.5.10在图中，已知|1 = 3mA,|2 = 1mA.试确定电路元件3中 的电流|3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。校 验整个电路的功率是否平衡。解：首先根据基尔霍夫电流定律列出-|1 + |2 - |3 = 0-3 + 1 - I3 = 0可求得I3 = -2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。 根据

3、基尔霍夫电流定律可得3-3U3 = (30 + 10 * 10 * 3 * 10 )V = 60V其次确定电源还是负载：1从电压和电流的实际方向判定：电流|3从 +端流出，故为电源；电流I2从+端流出， 电流I1从+端流入，J：厲()电路元件380V元件30V元件2从电压和电流的参考方向判别:故为电源; 故为负载。电路元件3 U3和|3的参考方向相同 值)，故为电源；P = U3|3 = 60 * (-2) * 10-3W =-120 * 10-3W (负3380V元件U2和|2的参考方向相反P = U2|2 = 80 * 1 * 10 W =80 * 10 W (正值)，故为电源；3330V

4、元件U1和|1参考方向相同P = U1|1 = 30 * 3 * 10 W = 90 *10 W (正值)，故 为负载。两者结果一致。最后校验功率平衡：电阻消耗功率.PR1 = R1|12= 10 * 32mW = 90mWPR2 = R2|22 = 20 * 12mW = 20mW电源发出功率.Pe = U2I2 + U3|3 = (80 + 120)mW = 200mW负载取用和电阻损耗功率.P = U1|1 + R1 I12+ R2 |22= (90 + 90 + 20)mW = 200mW 两者平衡Rx = 100.133 Q因零件伸长而使Rx阻值增大，即 Rx = (100.133

5、- 100)- = +0.133- Uo极性的变化反映了零件的伸长和缩短。(1) 4 f-SOV2.1.13在图中，R1 = R2 = R3 = R4 = 300Q , 和b之间的等效电阻。R5 = 600 Q，试求开关S断开和闭合时a1.5.15图中所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。Rx是电阻应变片，粘附在被测零件上。当零件发生变形(伸长或缩短)时，Rx的阻值随之而改变，这反映在输出信号Uo上。在测量前如果把各个电阻调节到 Rx = 100Q，R1 = R2 =200Q， R3 = 100Q，这时满足Rx/R3=R1/R2的电桥平衡条件，Uo = 0。在进行测量时，如果 测出.(1)

6、Uo = +1mV ; (2) Uo = -1mV ;试计算两种情况下的 Rx。Uo极性的改变 反映了什么？设电源电压U是直流3V。解(1) Uo = +1mV应用基尔霍夫电压定律可列出.Uab + Ubd + Uda = 0Uab + Uo- Uad = 0或 U Rx /(Rx + R3)+ Uo -J/2= 03Rx/(Rx + 100)+ 0.001 -1.5 = 0解之得Rx = 99.867 Q因零件缩短而使Rx阻值减小，即 Rx = (99.867 - 100) Q = -0.133Q Uo = -1mV同理 3Rx/(Rx + 100) -0.001 -1.5 = 01.7.6

7、在图中，求A点电位VAo 解：|1-|2 - I3 = 0I1 = (50 -VA) /10 |2 =Va - (-50)/5 |3 =Va/20 将式(2)、(3)、(4)代入式(1),得 (50 -VA)10-(VA + 50)/5-Va/20= 0 Va = -14.3VS解：当开关S断开时，Ri与R3串联后与R5并联,R2与R4串联后也与R5并联，故有Rab = R5/ (R1 + R3)/(R2 + R4)= 200 Q当S闭合时，则有Rab = ( R1/R2)+ (R3/R4)/R5=2OOQ2.1.17试用两个6V的直流电源、两个1kQ的电阻和一个10kQ的电位器连接成调 压范

8、围为-5V +5V的调压电路。解：所联调压电路如图所示。33| =6 - (6)/(1 + 10 + 1)x 10 = 1x 10 A = 1mA 当滑动触头移在a点33U = (10 + 1)x 10 x 1x10 - 6V = 5V当滑动触头移在b点33U = (1x 10 x1x 10 - 6)V = -5V2.3.5在图中，求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。 解.设流过电阻R1的电流为|3|3 = |2 - |1 = (2 - 1)A = 1A(1)理想电流源1U1 = R1|3 = 20 X 1V = 20VP1 = U1|1 = 20 X 1W = 20W (取用)

9、 因为电流“ +端流入，故为负载。理想电流源2U2 = R1|3 + R2|2 = (20 X1 + 10 X2)V = 40VP2 = U2|2 = 40I伞寸帥山2A因为电流从(3)电阻RiX2W = 80W (发出)+端流出，故为电源。2 2PR1 = R1|32= 20 X12W = 20W2 2PR2 = R2|2 = 10 X2 W = 40W电阻R2校验功率平衡：80W = 20W + 20W + 40W237计算图中的电流|3。解:计算本题应用电压源与电流源等效变换最为方便,由此得 I =(2 + 1)/(1 + 0.5 + 1)A =3/2.5A = 1.2A|3 =1.2/

10、2 A = 0.6A变换后的电路如图所示。/f,=l fi+v()精品文档238计算图中的电压U5。解R1,2,3 = R1 +R2R3/(R2 + R3)=0.6 +6 X4/(6+4)= 3 Q将U1和R1,2,3与U 4和 R4都化为电流源， 如图所示。Is = IS1 + |S2 = (5 + 10)A = 15AR0 = R1,2,3 xr/(R1;2；3 + R4)=3 X0.2/(3 + 0.2 ) =3/16 Q15 = R0/(R0 + R5)I s =45/19A U5 = R5|5 = 1 X45/19 = 2.37V早防（I觎2ij為创R 2 J Q如10 A+uE；凡

11、I2.4.1下图是两台发电机并联运行的电路。已知E1 = 230V，RO1 = 0.5Q , E2=226V ,R02 = 0.3Q，负载电阻Rl = 5.5Q，试分别用 支路电流法和结点电压法求各支路电流。解：(1)用支路电流法将己划数代入并解之，得/1 = 20扎 e = -20.4. Il = 40.4(2)用结点电压法230226；僅3 =巴0F 瓦?十瓦+瓦 +丽+ 3, 一 U 23U - 220 “，2.5.2Z =迺工20.10.3试用结点电压法求下图所示电路中的各支路电流。25100251+ 屮5叶=时丽+丽+丽黑叫=-0.54 oil竺旦=-()A45U:和人的实际方向与图

12、屮的参考方向相反.265应用叠加原理计算下图所示电路中各支路的电流和各元件（电源和电阻） 两端的电压，并说明功率平衡关系。精品文档精品文档2 2A10 aIG)+MV -解(1)求各支路电流电压源单独作用时图17(b)5U/； = 77 =帛=2.4 _ 10% += (2 + 2)4 = 4-4电流源单独作用时图17(厂)/?4Ih + 7?|Js =X 10A = 241十44 -骂=（2 - 8）.4 = -G.4/|/；十 /（ = （2 十 0）.4 二 2A险 + ； - （2 十 2）.1 = U”；-/ = （一櫛 m = 一4月町见”电流源是电源.电用源是负載。（2）求备兀件

13、两端的电用和功率电流源电压每=RH + RJ.i = （2 X 10 + 4 X 4）1 = 3eV凡=心厶=36 X WW = 3601 r （发出） Pe = EIe 二 1（） X 4T = mv （取用） Fr = /?1Z = 2X lo-ll = 20011 （损耗） Pr2 = R疋=1 X 6即= 36U-（损耗）各电阻兀件上电压可应用欧姆定律求得电流源功率电压源功率电阻厲功率电功率电阻尽功率= 5 X 21 r = 20ir （损耗）电阻乩功率/论= /Rf=4x42W=64W （损耗） 两者平衡.2.7.4应用戴维宁定理计算下图中2 Q电阻中的电流I。2 AW诚）ob求开路

14、电压厲旳和等效电Ffl7?oo12 - G% = -h + CU = （-l x2-h0 + 0+3x二 OV7 y GJ2o-（i + i-h-）n = m山此得3 + C2.7.52.7.83.2.5、图1所示各电路在换路前都处于稳态，试求换路后其中电流i的初始值i(0+)和稳态值/(xj.4-20|/=u(R)解：(1)对图1(h)所示电路-1CD=CD.2U2ii+ |Oc=叫-I/(OC)对I图1(h)所示电路-A6一 2 6 1_16 M对图1(c)所示电路心(0 十)=ZL 1(0-) = 6.4W0 十)=&川 0) = 0八)十)=4(0一讪(0=(6 DR = 64(4)对

15、图11)所示电路U (0_) = X 2V = 322 + 2 上耳4 = 05542 + 2-A = iA2 + 2 + 23.3.6电路如图所示，在开关S闭合前电路已处于稳态，求开关闭合后的电压uc。解:9 mA%(0=) = 6x 10 X 9 X H厂吟=54VX 10 X 2 X W叫=1 X 10% 6 + 3本题是求全响应;先令卫理想电流源断开求零输入相应而后令(0十)= 0求零状态响应町：讹后得件= 220r因为（丄Ur + ）d不能有效值相加。4.5.4在图中，试求电流表A0和电压表V0的读数。jLdfi-jlIOIJI VIhH_II5 00 Ur必-初 以厲为参考正弦就则

16、N较已超前0贰于是 解：+inozo/o = h + /? = (jlO +A5十j5二 010 十 1072/ -貝二(jlO + W jWA=1U.4彳0的读数为10-4 af0 = -jio/o + /1 = (-J10 X 10+ 100/09V二(100-jino)v 141Z-45V用的读数为i4n4.5.8计算图10（町中的电流iw各阻抗元件II的电压dS，并作相僦图：汁算 图）屮各支路电流i占h和电压G 井作相応I轧r nZ,=lZi/ = 2 X 2Z- 369。讨= 4Z = 36勺订”ZJ = (2 + j3) X 2Z - 3&yF = vT3G(53 x 2Z - 3

17、&9T 二 21Z19+4呻対图)所示电路7 1 = 1 1 丄? X 戈/胪口 = (1 - j)A = /5Z 一 45%4j = J主:X 2Z0i = (l + j)A = v/2Z454 Zi + 厶 1+j + lJr = Zj/j = vZ45- v/5z - 4F 忆=F4.5.11 4.5.14在图所示的电路中，已知匚4 = 叮5求6解：/chliVUIZCPr貝=丿05貝-j21少.A = 0.5.42j/t + i二(0.5 + j0.5).4(2 + 2)().5 += j2r(Jc + (h = (1 + j2V = /P + 2ZaTctan2V =5.4.1如图所

18、示的是三相四线制电路，电源线电压Ui = 380V。三个电阻性负载联 成星形，其电阻为R1 = 11Q, R2 = R3 = 22Q.(2)如无中性线，求负载相电压及中 性点电压；(3)如无中性线，当L1相短路时，求各相电压和电流，并做出它们的相 量图.G . ih , h1+J?l /?2 Rj设1 =/卩=2加4)叫；22()Z()220/-120=220/12UV = 55Z0 V11 + 22 +1111 22 22()1 - Zn = (22O/(r - 55Zir)V二 lG5Z(ri 爲-gw = (220/-120 55/0) V = 252Z-131% 岛-g” = (220

19、/120。- 55如。厅=25-2Z131如无中性线.4相短路，则各相负载电压为0也 = 仏】=一1 =葵0/商)呷 肉=岛=3別0.9*齐相负载电流为22篦芈斗如！22/T322Ih (A丄 h) = -(17.3Z-15t)十 17.3ZlS(r).4 =：0Z(rj528在mUa）所示的电路中，三相四线制电源电压为380/220V接令对称星形联 结的0炽灯负载，M总功率为8011此外,在厶3和上接仃额定电爪为2加1：功 率为4（川；功率冈数8存= 0*3的R关灯一支.试求电流hhh及设乩= 220/0 VL勺_L J Q , f f-,人F：/； a(hiUfttT时白炽订M解:220Zy220Z - 120V 220Z120V每相白炽灯的功率F = 3 X卩= 0,273422