电路基础课后习题答案专科教材汇总

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=12×20=20W2A3RI(a)3RI(b)2A3RU(c)3V3RU(d)3V1.2 图1.27（a）、（b）电路中，若让I=，R=？图1.27（c）、（d）电路中，若让U=0.6V，R=？解：(a)图电路中，3电阻中通过的电流为 I=20.6=R与3电阻相并联，端电压相同且为 U× 所以 R÷0.6=7(b)图电路中，3电阻中通过的电流为 I=3&#

2、247;3=1AR与3电阻相并联，端电压相同，因此 R=3÷0.6=5(c)图电路中，R与3电阻相串联，通过的电流相同，因此 R÷(d)图电路中，3电阻两端的电压为 UR与3电阻相串联，通过的电流相同且为 I÷3= 所以 R÷1.3 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相同时又如何？USRIS(a)USRIS(b)ABA解：两个额定电压值相同、额定功率不等的灯泡，其灯丝电阻是不同的，“110V，40W”灯泡的灯丝电阻为： ;“110V，100W”灯泡的灯丝电阻为：，若

3、串联后接在220V的电源上时，其通过两灯泡的电流相同，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：U100×121=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。若两只灯泡的额定功率相同时，由于灯丝电阻也相同，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，已知US=6V，IS=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。解：（a）

4、图电路中，三元件为串联关系，因此通过的电流相同，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=63×4=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= IS×US=3×6=18W，正值说明理想电压源的确是向外供出电能；负载R上消耗的功率为P= IS2R=32×4=36W，两个理想电源发出的功率恰好等于电阻上消耗的功率，分析结果正确。（b）图电路中，

5、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=US÷R=6÷4=（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=（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= IS×US=3×6=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= I×US×6=9W；负载R上消耗的功率为P= I2R2×4=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，已知US=100V，R1=2K，R

6、2=8K，在下列3种情况下，分别求电阻R2两端的电压及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USR2R1R3VmAR3=时，通过它的电流为零，此时R2的端电压为U1V21AI3AVmAR3=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+1×3=0 可得U=11×3=2V 对A点列一个KCL方程I1÷21=0可得I=1÷21=RAB。解：（a）

7、图：RAB=2（396）8 （b）图：RAB=1.24（39）（26）10（c）图：RAB=0（d）图：首先对3个三角形连接的电阻进行Y变换，然后可得9ab（a）86322ab（b）398644ab（c）36323030303030ab(d)RAB=10（1030）（1030）=30I和电压U。1698912V6IU II12V2412II解：首先把原电路等效为右上图所示，求出I和I：I=12÷24=I=12÷12=1A再回到原电路可求出电流I=1×=9电阻中通过的电流为10.75=（方向向下），因此U=××1.9 假设图1.18（a）电路中，

8、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RU1（a）RIAB（b）RI1IS1RI2IS2图1.18 电路图与等效电路图RIAB（c）RIISRIABRU2US1US2RA1.10 常用的分压电路如图1.33所示，试求：当开关S打开，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？并由计算结果得出一个结论。解：S打开，负载R

9、L未接入电路时150RL150S200VV；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。298210V3AUAB 4V8VUAB 4V6V1.11 用电压源和电流源的“等效”UAB。解：利用电压源和电流源的“等效”互换，将原电路等效为右下图所示电路：由等效电路可得：UAB=846=2V1.12电路如图1.35所示，已知其中电流I1=1A，US1=20V，US2=40V，电阻R1=4，R2=10，求电阻R3等于多少欧。US1R1I1US2R2R3AB解：并联支路的端电压UAB= US1I1 R1=20(

10、1)×4=24VUS2支路的电流假设方向向上，则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=（1）1.6=2KSA4K26KB12V12V由此可得R3=UAB÷I3=24÷0.6=401.13 接1.12题。若使R2中电流为零，则US2应取多大？若让I1=0时，US1又应等于多大？解：若使R2中电流为零，则US2应等于UAB；若让I1=0时，US1也应等于UAB。25Ri100I100KI10K1.14 分别计算S打开与闭合时图1.36电路中A、B两点的电位。解：S打开时：VVS闭合时：VA=0V，VB=12VRi。25Ri

11、90II100解：首先求出原电路的等效电路如右下图所示：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、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”、40W扬声器的作用，就无法满足“匹配”的要求。24V6mAR1R2R3R4R519V11V6V10mA1.17 某一晶体管收音机电路，已知电源电压为24V，现用分压器获得各段电压(对地电压)分别为19V、

12、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。U5AI4A2UI13V2解：由电路可得U=52I8=2I13 根据上式可画出等效电路图如图所示。I4I5cI1II2I3R2R1baR3A4A51.19 图示电路中，电流I=10mA，I1=6mA，R1=3K，R2=1K，R3=2K。求电流表A4和A5的读数各为多少？解：对a点列KCL方程可得I2= II1=106=4mA 对闭合回路列KVL方程（设绕行方向顺时针）I1 R1I3R3I2R2=0 可得 mA 对b点列KCL方程可得I4= I1I3=6(7)=13mA 对c点列K

13、CL方程可得I5=I2I3=47=3mA1.20 如图所示电路中，有几条支路和几个结点？Uab和I各等于多少？6V5I12ba1512V解所示电路中，有3条支路和2个结点，由于中间构不成回路，所以电流I和电压Uab 均等于零。第2章 章后习题解析10UOCUOC5UOC20UOC14UOCI电阻的电流I。解：将待求支路断开，先求出戴维南等效电源24V100200I2 再把待求支路接到等效电源两端，应用全电路欧姆定律即可求出待求电流为I2。解：应用叠加定理求解。首先求出当理想电流源单独作用时的电流I2为A24V1K4V2K4V2K再求出当理想电压源单独作用时的电流I2为根据叠加定理可得I2= I

14、2I2=0.50.08=2.3电路如图2.11所示。试用弥尔曼定理求解电路中A点的电位值。解： 2.4 某浮充供电电路如图2.12所示。整流器直流输出电压US1=250V，等效内阻RS1=1，浮充蓄电池组的电压值US2=239V，内阻RS2，负载电阻RL=30，分别用支路电流法和回路电流法求解各支路电流、负载端电压及负载上获得的功率。解：应用支路电流法求解，对电路列出方程组US1RS1应用支路电流法求解电路US2RS2RLABI1I2I联立方程可求得各支路电流分别为I=8AI1=10AI2=2A负载端电压为UAB=IRL=8×30=240VUS1RS1US2RS2RLABIAIB应用

15、回路电流法求解电路I1I2I负载上获得的功率为PL=I2R=82×30=1920W应用回路电流法求解，对电路列出回路电流方程联立方程可求得各回路电流分别为IA=10AIB=8A根据回路电流与支路电流的关系可得出各支路电流为I=IB=8AI1= IA=10AI2= IA IB=108=2A负载端电压为UAB=IRL=8×30=240V负载上获得的功率为PL=I2R=82×30=1920WI。再用叠加定理进行校验。40V440V210285I解：断开待求支路，求出等效电源因此电流为A用叠加定理校验，当左边理想电压源单独作用时A当右边理想电压源单独作用时因此电流为I=I

16、I=2.6 先将图2.14所示电路化简，然后求出通过电阻R3的电流I3。I310A15A20V1111I325V20V11110VI35V11解：首先根据电压源和电流源模型的等效互换将电路化简为上右图所示，然后根据全电路欧姆定律求解电流电阻中的电流I。100V100V100V100V10K5K5K10K5K50K 100VAB=10K5K5K50K 100V5K 100V10K 100V解： 3V10(a9V2A810ab联立方程式求解可得VA30.12V VB由此可得50K电阻中的电流为mA电流I的实际方向由B点流向A点。2.8 网络的戴维南等效电路。图2.16 习题8电路9V6 6I 3a

17、Ib解：(a)电路 (b)电路I。解：用叠加定理求解（a）图电路中I。当125V电源单独作用时 当120V电源单独作用时125V40120V606036I(a3A6942I2I10V用叠加定理求解（b）图电路中I。当10V电压源单独作用时 当3A电流源单独作用时用戴维南定理求解（a）图电路中I。用戴维南定理求解（b）图电路中I。42I133A2VU I1U。解：第3章 章后习题解析i3.1 按照图示所选定的参考方向，电流的表达式为A，如果把参考方向选成相反的方向，则i的表达式应如何改写？讨论把正弦量的参考方向改成相反方向时，对相位差有什么影响？习题3.2电压波形图 314t311u(V)uBu

18、A0解：若把电流的参考方向选成相反的方向时，解析式中的初相可加（或减）180°，即原式可改写为A。当正弦量的参考方向改成相反方向时，原来的同相关系将变为反相关系；原来的反相关系变为同相关系；原来超前的关系将变为滞后；原来滞后的关系变为超前。3.2 已知V，V。（1）试指出各正弦量的振幅值、有效值、初相、角频率、频率、周期及两者之间的相位差各为多少？（2）画出uA、uB的波形。解：uA的振幅值是311V，有效值是220V，初相是0，角频率等于314rad/s，频率是50Hz，周期等于0.02s；uB的幅值也是311V，有效值是220V，初相是120°，角频率等于314rad/

19、s，频率是50Hz，周期等于0.02s。uA超前uB120°电角。uA、uB的波形如图所示。图3.12 题3.3波形图 0t106u、iu3.3 按照图示电压u和电流i的波形，问u和i的初相各为多少？相位差为多少？若将计时起点向右移/ 3，则u和i的初相有何改变？相位差有何改变？u和i哪一个超前？解：由波形图可知，u的初相是60°，i的初相是30°；u滞后I的电角度为90°。若将计时起点向右移/ 3（即60°），则u的初相变为零，i的初相变为90°，二者之间的相位差不变。3.4 额定电压为220伏的灯泡通常接在220伏交流电源上，若把

20、它接在220伏的直流电源上行吗？答：灯泡可以看作是纯电阻负载，纯电阻负载在工频交流电下和直流情况下的电阻值变化很小，而额定电压值通常是指加在灯泡两端的长期、安全工作条件下的最高限值的有效值，有效值又与数值相同的直流电热效应相等，因此，把灯泡接在220V直流电源上是可以的。220V···3.5 在电压为220伏、频率为50赫的交流电路中，接入一组白炽灯，其等效电阻是11欧，要求：（1）绘出电路图；（2）求出电灯组取用的电流有效值；（3）求出电灯组取用的功率。解：（1）绘出电路图如右图所示； （2）电灯组取用的电流有效值为A （3）电灯组取用的功率为W3.6 已知通过

21、线圈的电流A，线圈的电感L=70mH（电阻可以忽略不计）。设电流i、外施电压u为关联参考方向，试计算在t=T/6，T/4，T/2瞬间电流、电压的数值。解：线圈的感抗为 XL=314×22t=T/6时：AUm=ImXL=×22311VVt=T/4时：AVt=T/2时：AV3.7 把L=51mH的线圈（其电阻极小，可忽略不计），接在电压为220V、频率为50Hz的交流电路中，要求：（1）绘出电路图；（2）求出电流I的有效值；（3）求出XL。L220Vi解：（1）绘出电路图如右图所示； （2）电流有效值为A （3）线圈感抗为3.8 在50微法的电容两端加一正弦电压V。设电压u和i

22、为关联参考方向，试计算瞬间电流和电压的数值。解：通过电容的电流最大值为t=T/6时：Vt=T/4时：Vt=T/2时：VAXC 220V电路图I3.9 C=140微法的电容器接在电压为220伏、频率为50赫的交流电路中，求：（1）绘出电路图；（2）求出电流I的有效值；（3）求出XC 。解：电路图如右图所示。电流的有效值为 电容器的容抗为3.10 具有电阻为4欧和电感为25.5毫亨的线圈接到频率为50赫、电压为115伏的正弦电源上。求通过线圈的电流？如果这只线圈接到电压为115伏的直流电源上，则电流又是多少？解：线圈在115V正弦交流电源作用下的阻抗为 通过线圈的电流有效值为 若这只线圈接到电压为

23、115V的直流电源上，电流为3.11 如图所示，各电容、交流电源的电压和频率均相等，问哪一个安培表的读数最大？哪一个为零？为什么？图3.13 题电路(a)u(c)u(b)ECCCA1CA2A3U解：电容对直流相当于开路，因此A2表的读数为零；（c）图总电容量大于（a）图电容量，根据I=UC可知，在电源电压和频率均相等的情况下，A3表的读数最大。3.12 一个电力电容器由于有损耗的缘故，可以用R、C并联电路表示。在工程上为了表示损耗所占的比例常用来表示，称为损耗角。今有电力电容器，测得其电容C微法，其等值电阻R=21欧。试求50赫时这只电容器的为多少？解：工频50Hz情况下 UI线圈在直流情况下

24、的作用LR ui线圈在交流情况下的作用R|Z|3.13 有一只具有电阻和电感的线圈，当把它接在直流电流中时，测得线圈中通过的电流是8A，线圈两端的电压是48V；当把它接在频率为50赫的交流电路中，测得线圈中通过的电流是12A，加在线圈两端的电压有效值是120V，试绘出电路图，并计算线圈的电阻和电感。解：电路图如右图所示。线圈的电阻为 线圈的阻抗为 则线圈的电感为第4章 章后习题解析4.1已知RL串联电路的端电压V，通过它的电流I=5A且滞后电压45°，求电路的参数R和L各为多少？解：4.2 已知一线圈在工频50V情况下测得通过它的电流为1A，在100Hz、50V下测得电流为，求线圈的

25、参数R和L各为多少？解：|Z|5050÷150， |Z|10050÷ 据题意可列出方程组如下4.3 电阻R=40，和一个25微法的电容器相串联后接到V的电源上。试求电路中的电流并画出相量图。解：RC 画出电压、电流相量示意图如右图所示。4.4 电路如图4.17所示。已知电容CF，输入电压U1=5V，f=50Hz，若使输出电压U2滞后输入电压60°，问电路中电阻应为多大？解：根据电路图可画出相量示意图如图所示，由相量图中的电压三角形又可导出阻抗三角形，由阻抗三角形可得R电路中电阻约为55K。4.5 已知RLC串联电路的参数为R=20，L=0.1H，C=30F，当信号

26、频率分别为50Hz、1000Hz时，电路的复阻抗各为多少？两个频率下电路的性质如何？解：当信号频率为50Hz时当信号频率为1000Hz时4.6 已知RLC串联电路中，电阻R=16，感抗XL=30，容抗XC=18，电路端电压为220V，试求电路中的有功功率P、无功功率Q、视在功率S及功率因数。解： 电路中的有功功率为1936W，无功功率为1452var，视在功率为2420VA，功率因数为0.8。4.7 已知正弦交流电路中Z1=30+j40，Z2=8j6，并联后接入V的电源上。求各支路电流，作电路相量图。解： 作出相量图如图示。（b）CR+（a）RLus+图4.18 题电路LV1V2V1V2V3已

27、知图4.18（a）中电压表读数V1为 30V；V2为 60V。图（b）中电压表读数V1为15V；V2为 80V；V3为 100V。求图中电压US。解：（a）图 V （b）图 V4.91=5A；A2=20A；A3=25A。求(1)电流表A的读数；(2)如果维持电流表A1的读数不变，而把电源的频率提高一倍，再求电流表A的读数。解：（1）电流表A的读数即电路中总电流，即ACRLA2A1A3C图4.19 题电路A （2）频率提高一倍时，感抗增大一倍而使得通过电感的电流减半，即A2读数为10A；容抗则减半而使通过电容的电流加倍，即A3读数为50A。所以总电流表A的读数为A，求电压，并作相量图。图4.20

28、 题4.10电路解：V1Z1图4.21 题电路 VZ2V2V14.11 1j60，各交流电压表的读数分别为V=100V； V1=171V； V2=240V。求阻抗Z2。解：由KVL定律可知，三个电压可构成一个电压三角形，对这个电压三角形可运用余弦定理求出电压U1和总电压U之间的夹角（如相量图示）为：由相量图可看出，由于Z2端电压滞后于电流，所以推出阻抗Z2是一个容性设备，又由Z1j60可知，Z1是一个纯电感元件，设电路中电流为参考相量，则8V，Z=（1），Z1（1+j1），Z2（3-j1）。求各支路的电流和电路的输入导纳，画出电路的相量图。解：Z1图4.22 题2电路ZZ2 图电路中，IS10A，5000rad/s，R1R210, C=10F,=。求各支路电流，并作相量图。图4.23 题3电路+R1R2解：对右回路列KVL方程解得图4.24 题4电路R1R2ABC已知如图电路中，R1=100，L1=1H，R2=