电工与电子技术章课后习题答案

1、2-2试用电压源与电流源等效变换得方法计算题图2-2中3 Q电阻中得电流I。解:根据题目得要求，应用两种电源得等效变换 题图2-2所示电路按照解题图12所示得变换顺序,化简为解题图12(j)所示得电路，电流I为注意：(1)一般情况下，与理想电流源串联得电阻可视为短路、而与理想电压源并联得电阻可视为开路。 故题图2-2所示电路最左边支路中得2Q电阻可视为0;(2)在变换过程中，一定要保留待求电流I得支路不被变换掉；(3)根据电路得结构 应按照a-b、c-d、e-f得顺序化简，比较合理。2-3计算题图2-3中1 Q电阻上得电压Uabo0.6卜b题题2-3解:该题采用两种电源得等效变换法解题比较简便

2、。按照解题图13得顺序化简，将题图2-3所示得电路最后化简为解题图13(e)所示得电路，根据电阻串联电路分压公式计算电压Uab为2-5应用支路电流法计算题图2-5所示电路中得各支路电流。首先对于题图2-5所示电路得三条支路电流分别确定参考方向，如解题图15所示。然尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律定律列出下列三个方程：解之，得2-6应用支路电流法计算题图2-6所示电路中得各支路电流。解:如题图2-6所示，电路中得四条支路 并联，其中一条支路电流为已知，根据支路电流法可知，列出三个独立方程即可求解。为瞧图方便，将电路中阻支路改画到解题图16所示得地方，应用基尔霍夫电2 a 2 c 24I220VI

3、b df题题2-2丿15VUab2V解：后应用基均为只需4Q电流定定律I2-2试用电压源与电流源等效变换得方法计算题图2-2中3 Q电阻中得电流I。律对结点a列出一个电流方程，再应用基尔霍夫电压 对电路左边回路与中间回路列出两个电压方程，即2-11应用叠加定理计算题图2-11所示电路中得电流I。解之，得2-8电路如题图2-8所示,试用结点电压法计算图中电阻RL两端电压U,并计算理想电流源得功率。解:源并联由于计算负载电阻RL得电压U,得8Q电阻得存在与否无关，因此，这两个电阻得作用可被忽略如解题图17所示，那么与理想电流源串联得4 Q电阻与与理想电压然而,在计算理想电流源得功率时，理想电流源两

4、端得电压值就是由与之并联得外电路所确定，因此,与理想电流源串联得4Q电阻得作用就不能被忽略。此时，必须根据题图2-8所示电路解题才正确，理想 电流源两端得电压应用电路最外围大回路计算比较方便，其功率为示 电来得。2-9题题题18叠图电就I。0V(b)4 解：根据加 定 理 知,题2-9电 路 中 得流I可以瞧成是 由 解 题 图18(a)与(b)所两个电路得 流与叠加起2-10列电流方程前，先对上面三幅电路图设定电流得参考方向，如图所示,那么依据解题图18(a)、(b)所示电路，分别求解出与为于就是应用叠加定理计算题图2-10所示电路中得电流I。题应公式可得解：根据定理据解19(a),分流依据

5、解题图19(b)，应用分流公式可得于就是2-11应用叠加定理计算题图2-11所示电路中得电流I。根图(b)电求得解:据解题20(a)与所示得路，分别解出与，分宁A顿24得由此可得16；32V16a込Uob2816；32V16-?aUobuo9 916(b)解题图2116込Uo： 80(C)2-12电 如题图2-12所示,别用戴维定理与诺定理计算Q电阻中 电流I。解:应用戴维宁定理，题图2-12所示得电路可化为解题图21(e)所示得等效电路。等效电源得电动势E可由解题图21(a)、(b)与(C)所示得电路，利用叠加定理求得依据解题图21(b)，可求得再依据解题图21(c)，可求得，于就是而言等效

6、电源得内阻(即有源二端网络得除源内阻)Ro可由解题图两个16Q得电阻已被短接 只剩8Q电阻作用，因此，最后依据解题图21(e)求出21(d)所示得电路求得。对于a、b两端16a示可题所；32VZ16解题图22IS应 诺顿定 题图2-12所得电路化为解图22(e)示得等效电路。等效电源得电流IS可由解题图22(a)、(b)与(6所示得电路利用叠加定理求得依据解题图22(c)所示得电路，由于8Q被短接，2A电流全部流过短路线ab,因此于就是等效电源得内阻Ro可依据解题图(d)求得最后依据解题图22(e)所示电路，应用分流公式求出电流I,即结果检验，根据一个电源得两种电路模型相互间就是等效得，由于与

7、所以计算结果正确。2-13应用戴维宁定理计算题图2-13所示电路中4Q电阻中得电流I。解:应用戴维宁定理，题图2-13所示得电路可化为解题图22(c)所示得等效电路。等效电源得电动势E依据解题图22(a)所示得电路求得等效电源得内阻R0依据解题图22(b)所示电路求得于就是解:应用戴维宁定理，题图2-14所示得电路可化为解题图23(c)所示得等效电路。等效电源得电动势E依据解题图23(a)所示得电路求得等效电源得内阻Ro依据解题图23(b)所示得电路求得于就是2-15在题图2-15中已知I = 1 A ,应用戴维宁定理求电阻R。维10可10 V所1010O1ov（；）bjj10题题2-15解：

8、应用戴 宁定理，题图2-15所示得电路 化为解题图24(c)示得等效电路。2-14应用戴维宁定理计算题图2-14所示电路中6Q电阻两端得电压2-18用戴维宁定理与诺顿定理分别计算题图2-18所示桥式电路中9Q电阻上得电流I。根据题目得要求，可将上式改写成依据解题图24(a)所示得电路，可求得等效电源得电动势E为依据解题图24(b)所示得电路，可求得等效电源得内阻Ro为于就是应用戴维宁定理计算题图2-16所示电路中得电流I。得，由于a、b间电阻全被短路，因此于就是2-17电路如题图2-17所示，应用戴维宁定理计算图中电流因此0(b)图解：应用戴维 宁 定理，题图2-17所示得电路可化为解题26(

9、c)所示得电路。等效电源得电动势得电路求得E依据解题图26(a)所示等效电源得内阻Ro依据解题图求解a、b间无源二端网络得等效电阻时两理想电流源开路26(b)所示得电路求得，由于,因此于就是2-16120 V路可化为解题图势E依据解题图解:应用戴维宁定理，题图2-16所示得25(c)所示得等效电路。等效电源得电25(a)所示得电路求得等效电源得内阻Ro依据解题图25(b)所示得电路求题题2-1627(c)27(a)得电96题题2-18Atw题题题27(a)2役解:应用戴维宁定理,题图2-18所示得电路可化为解题图所示得电路。等效电源得电动势E依据解题图所示路求得得电求解a、电压源短路b间无源二

10、端网络得等效电阻时理想电流源开路、(将6Q与4Q电阻短接),因此,于就是等效电源得内阻路求得,由于理想Ro依据解题图27(b)所示应用2-18所示图28(e)所效电源得28(a)、(b)利用叠加bI|SZ/a /: :1S*夕(a)等效电解题图28(d)所示得电路求得于就是，利用分流公式3-460 0(b)解题图28(c)某电路得电流如题图3-4所示,已知解：根据基尔霍夫电流定律及图可知又得有效值相量分别为A, A,求电流ii得有效值。& & 8/304/ 608cos304cos60 J 8sin304sin60II丿8.927.5241j824f11.6A诺顿定理，题图 得电路可化为解题

11、示得等效电路。等 电流IS可由解题图 与(c)所示得电路 定理求得源得内阻Ro依据题图3-48.9 j7.5在题图3-5所示得各电路中，每一支条路中得电量为同频率得正弦量，图中已标得数值为正弦量得3-5有效值，试求电流表A0或电压表V0得值数(即有效值)。(b)100V-*Ac(d)题图3-5解：接直流电源时”则电感上电压为0O R上电压为20V,当接交流电源时，则：此时3-6将一个电感线圈接到20V直流电源时，通过得电流为1A,将此线圈改接于1000Hz,20V得交流电源 时,电流为0、8A,求线圈得电阻R与电感LO解：线圈串联连接电流相同又功率、电压额定已知电炉电阻为：串联后总电阻为：总阻

12、抗为：由阻抗三角形有3-7已知电阻炉得额定电压为100V,功率为1000W,串联一个电阻值为4得线圈后，接于220V、50Hz得交流电源上。试求线圈感抗XL,电流I与线圈电压ULO解：当时，因为并联，所以电压相同II当时,R=100,XC1C 2100 31.8 1060.5 1022 102503-9在图3-9所示电路中，li=10,l2=A, U=200V,R=5,R2=Xc试求I、解：设因为与并联，则，又Xc、XL与R2O(c)题图3-93-10某日光灯管与镇流器串联后接到交流电压上，可等效为R、L串联得电路。已知灯管得等效电阻Ri=200 ，镇流器得电阻与电感分别为R2=15与L=2H

13、,电源电压为U=220V,频率f为50Hz,试求电路中得电流10、灯管电压以及镇流器两端电压得有效值。解：因为串联，则电路阻抗：为：有效值灯管电压为：镇流器电阻为：3-11有RC串联电路，电源电压为U,两个元件上得电压分别为UR与UC,已知串联后得阻抗为1000 ，频率为50Hz,并设电源电压U与电容uc之间得相位差为30。,试求R与C,并指出uc与u得相位关系（即 超前还就是滞后）。解：串联，.设 贝y则又,即Uc滞后U作相量图：所以阻抗三角形与电压三角形得相似关系：则3-12在题图3-12所示得移相电路中，已知电压Ui=l00 mV,f=1000 Hz,C=0、01 F,当U2得相位比ui

14、超 前60时，求电阻R与电容U2得值。解：串联，设：贝y题图作相量图可知则|Z2JR；XC拆2逅XcUL15015I210应血7.5血3-123-14在题图3-14中，已知正弦电压得频率f=50Hz,L=0、05H,若要使开关S闭合或断开时，电流表得读数 不变，求C得数值。解:并联:设闭合前：S闭合后：当S断开时:当S闭合前后A相等，即有效值相等则：XC1R -COS60 -etan60sin 602 fC2 3.14 1000 0.016etan60U2=IR=UCOS60=R=50mV3-13在题图3-13中，已知U得频率f=1000Hz, R=1000解:在串联电路中设又即：。若要使UC

15、得相位滞后U得相位45,求C得值。K r题图3-130-2 fXc2 3.14 1000 1000V10 6 0.318F题图3-14有效值相等：（电表读数为有效）1_XL1f2 fL122f22 f23-15已知题图3-15得正弦交流电路中，U=10V,f=50Hz,XL=50各就是多少？解：设，当S闭合前后电流不变时，求C与电流I当S闭合时：闭合时有效值为：题图3-153-16在题图3-16所示电路中，已知R=1 ,Z2=-j20 ,Z仁仁, ,，求，与。C 2 XL2 50 282 XL2 250 8199 F2有一RLC串联得正弦交流电路，已知,解：3-19电路如图3-19所示,已知电

16、路有功功率P=60W,电源电压，功率因素，试求电流I,电阻R及XL。解：已知，由有功功率知：题图3-193-20有一日光灯电路如题图3-20报示，已知灯管功率为30W,工作时呈电阻特性；镇流器功率为4W,与灯管串接于电源电压为220V频率f=50Hz得电路中，测得灯管电压为110V。试求：(1)灯管得等效电阻RL、镇流器得电阻R与电感L;(2)电路得总功率因素；(3)若将功率因素提高到0、9应并多大电容C?3-17U&C解:1&在图题解：20/ 90& 10/ 3030 j 40 20Z1Z2Z1Z210/20 110/30 10.2 j26.210/30200/ 6030j20200/ 60

17、36/33.750/53 20/ 9036/33.728.1/ 68.75.6/ 93.7题图3-1610/301嶋 a281/ 38.73-17电路中，已知”Zi=jXL。试求在与同相位时，得值及表达式。当同相位时有：题图3-17/+P P(/107丁05L&一220/ 0业-220丄/4522042/45 VV23-18试求电路总电流，有功功P,无功功率Q与存在功率S。解解: :题图3-20而UI= |IRL根据并联电容改善功率因素得方法有总电压与功率不变由公式有：C3-21电路如题图3-21解：电路与总阻抗：P厂tar1tanU220 250所示，已知V,求电路总得有功功率34tan 5

18、5 tan 25.2.1 FP,无功功率Q与视在功率S。题图3-21因为阻抗并联，所以求各电流方便；& & & 11 2COS30j2sin30cos60 j sin603-22在题图3-22中，已知V,在两个电感性负载中Zi得有功功率P1=2200W,求Z2。解：根据阻抗与电压得关系有而而其中感性负载：当与得相位差为60。时,题图3-22If/2,03-23已知电感性负载得有功功率为200 kW,功率因数为=0、6,当电源电压为使功率因数提高到=0、9时,求电容器得无功功率与电容C得值。解：220V, f=50 Hz。若要2C -P tan 53.1 tan 25.8号0 10 0.847

19、0.011U222022503-24在题图3-24得电路中，已知,U=220V,当与同相位时，求I、R、Xc、XL得值。 解：又因并联：题图3-24又因为同相位，设：则：& & & 10j2 /O /9010J2 1 jloQ45 20/45所以由相量相等得：3-25一日光灯与白炽灯并联得电路如题图3-25所示，其中Ri为灯管等效电阻，R2为白炽灯电阻，XL为镇流器感抗，不计镇流器电阻，当U=220V,日光灯功率为40W,功率因数为0、5,白炽灯功率为100W时,求Ii、|2、I及总得功率因数。解：为感性支路 相位超前设& 0.36COS60j0.36sin 600.45cos 00.63 j

20、0.31 0.702/ 26.2题图3-25总功率因素：3-26已知一RC高通滤波电路中” C=1000 pF,试求电路得下限截止频率fL及f=2fL时，传递函数得幅值与相位角。解:，,为：fL由高通滤波电路得特征频率有：下限截止频率L1_ 131222 RC 210 1031000 10时1厂亍16KHz3-27已知一RC低通滤波电路中,试求其通频带得宽度。20解：低通滤波得通带宽度为3-28有一 RLC 串联电路接于100V、50Hz得交流电源上，”当电路谐振时，电容C为多少？品质因素Q为多少？此时得电流I为多少？解：由谐振得特性知，谐振时：3-29有一电感线圈与电容器串联接于正弦交流电源

21、中流1=3 A，电容电压Uc为电源电压得10倍。求线圈得电阻R与电感解：已知I=3A, C=10 F,f=100Hz由串联谐振知：3-30在题图3-30得电路中，已知,V,求谐振时得频率f与最小电流 解:由图知并联谐振为：(1)三相对称负载为星形连接，则因为三相负载对称，则其余两相电流为：4-2有一组三相对称负载，每相电阻R=3 Q，感抗XL=4Q，连接成星形，接到线电压为380V得电源上。试求相电流、线电流及有功功率。解：因负载对称且为星形连接，所以相电压 相(线)电流 有功功率：4-4在三相四线制线路上接入三相照明负载，如题图4-4所示。已知RA=5 Q,RB=10 Q,Rc=10 Q,电

22、源电压Ul=380V,电灯负载得额定电压为220V。(1)求各相电流；(2)若C线发生断线故障，计算各相负载得相电压、相电流以及中线电流。A相与B相负载能否正常,已知，当电源频率为100Hz时发生谐振，此时电L以及电源电压U得值。I得值。fo12 7LC 2 65 10350 10612 16.7 10495.1Hz在理想条件下，并联谐振阻抗为无穷大最小电流4-1一组星形连接得三相对称负载，每相负载得电阻为(1)画出电压电流得相量图；(2)求各相负载得电流有效值；(3)写出各相负载电流得三角函数式。解：8Q ,感抗为6 Qo电源电压。题图3-30工作?解：(1)根据电路图中电流得参考方向，中性

23、线电流：(2)C线发生断线故障，即C相开路,A相与B相不受影响，作。各相负载得相0电压仍就是对称得，其有效值为220V。能正常工iBBC -ic题图4-44-5在上题中，若无中线,C线断开后，各负载得相电压与是多少？A相与B相负载能否正常工作？会有什么结果？解:C线断开,无中线，这时电路已成为单相电路，即A相与B相得负载串联，接在线电压UAB源上，两相电流相同。至于两相电压如何分配，决定于两相得负载电阻。相电流就=380V得电A相与B相负载都不能正常工作。A相电压低于其额定电压，而B相电压则高于其额定电压，这就是 不容许得。4-6已知三角形连接三相对称负载得总功率为5、5KW,线电流为19、5A,电源线电压为380V。求每相得电阻与感抗。解:三相对称负载得总功率：得：负载三角形连接，所以Up= Ul=380V4-7总功率为10KW、三角形连接得三相对称电阻炉与输入总功率为12KW、功率因数为0、707得三相异步电动机接在线电压为380V得三相电源上。求电