电工学上册习题册习题参考解答

1、第一部分 电路基本概念、定理与分析方法（教材第1、2章）1、在如图1.11所示电路中，试分别计算在开关S断开和闭合两种状态下A点的电位。图1.11解： 设由20KW电阻流向3.9 KW电阻的电流为I，则当S断开时： 当S闭合时： 2、对如图1.12所示电路，求各点电位，。图1.12解： 设b为参考点，则3、在如图1.13所示电路中，求电压。图1.13解： 设通过10W电阻由上向下的电流为，通过5W电阻由上向下的电流为，则由KCL知，所以4、在如图1.14所示电路中，已知，。求其余电流，和。图1.14解： 由KCL可得5、在图1.15所示电路中，若欲使指示灯上的电压和电流分别为12V和0.3A，

2、试求电源电压。图1.15解： 综合运用KVL与KCL，可得6、如图1.16所示电路中，已知，。(1)求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源中的电流，理想电流源两端的电压；(3)分析电路的功率平衡。图1.16解： (1) 由电源的性质及电源的等效变换可得(可将电路化为图1.16-B的形式) 图1.16-A 图1.16-B, (2) 由原图可得，理想电压源中的电流理想电流源两端的电压(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源都是电源，发出的功率分别是各个电阻所消耗的功率分别是可知即两者平衡7、电路如图1.17所示，已知，和。试求各支路电流。图1.17解： 该电路有6条支路，5个未知电流数，故

3、需列5个方程。选择回路电压计算与电流方向如下图所示，则有个节点电流方程为选择不含电流源的回路列写所需的另外2个回路电压方程联解上述方程组则可求得所需的支路电流。8、电路如图1.18所示，已知，。试用叠加原理求，。图1.18解： 当E单独作用时当单独作用时所以，由叠加定理有9、如图1.19所示电路中，已知，。试用戴维宁定理求检流计中的电流。图1.19解： 对本题，先求其戴维宁等效电路(1)求开路电压(如下图所示)(2)求等效内阻R0(如下图所示)(3)可将原电路化为如下图所示电路，有10、在如图1.20所示电路中，当时，。求当时，等于多少。图1.20解： 将原电路除R外的部分用其戴维宁等效电路代

4、替，则等效电路的内阻为由已知条件可知，当R9W时，有第二部分 一阶电路的暂态分析（教材第3章-电路的暂态分析）1解：时，电容处于开路，故由换路定律得：换路后一瞬间，两电阻为串联，总电压为。所以 再由节点的KCL方程得：2解：时电容处于开路，电感处于短路，电阻与电阻相并联，所以，由换路定律得：，由KVL得开关电压：3解：当时，时间常数初始值若开关S2没有接通，达到稳态时。由三要素公式得 (1)当时，电路时间常数发生变化， 由式(1)得1s时的电压值 稳态值 由三要素公式得图3(b)电路4 解：由换路定律得，达到稳态时电感处于短路，故求等效电阻的电路如图(b)所示。图4(b)电路等效电阻时间常数后

5、电路为零状态响应，故电感电流为：5解：时电容处于开路，由换路定律得：，电容又处于开路，等效电阻时间常数 由三要素公式得：所以 V6解：当时，列写节点方程求原始值解得由换路定律得换路后的电路如图(b)所示。图6(b)电路列写节点方程得：解得，稳态时，电感处于短路，所以 等效电阻时间常数由三要素公式得： A7解：当时，电容处于开路，列写节点电压方程求原始值解得，由换路定律得：电容又处于开路，再列写节点电压方程如下：解得：求等效电阻的电路如图(b)所示。图7(b)电路时间常数由三要素公式得： V8解：由换路定律得：求稳态值的电路如图(b)所示。图8(b)电路,图8(c)电路求等效电阻的电路如图(c)

6、所示。等效电阻时间常数 由三要素公式得： 9 解：当时，电容处于开路，由换路定律得：电容又处于开路求等效电阻的电路如图(b)所示。图9(b)电路等效电阻 时间常数由三要素公式得 (1)设时，。由式(1)得：， 解得： 第三部分 正弦交流电路-1（教材第4章）1、有一RC串联电路，电源电压为u，电阻和电容上的电压分别为和，已知电路阻抗模为2000，频率为1000Hz，并设u和间的相位差为30o，求R和C，并说明在相位上uC比u超前还是落后。解：设电源电压为 （1） 从（1）可知 (2) 落后30o (3) (4)将（4）带入(1)得：R=1000 2、解：因为元件是并联，所以每个元件上的电压都相

7、同。则又因为： 3、解：设；A0读数是10A。V0读数是V。4、解：设参考相量 由KCL得： 再由KVL得： 对节点1，由KCL得：再由KVL得：5、解：设参考相量则： 6、解：(a) 因为R的电压与L的电压方向垂直，由电压三角形关系可得： (b) 因为L和C并联，电压相差180o，因此由KCL定理有： 第三部分 正弦交流电路-2 （教材第5章）1、解：（1） 因为负载与电源间为三相四线制连接，即有中性线的Y形接法，负载各相电压对称，相电压 设为参考相量，则负载各相电压相量为，各相负载不对称，故各相电流为各相电流相量为，中性线电流为电压、电流相量图如图所示（2） 如果无中性线。采用结点电压法，

8、则负载中线点与电源中性点电压为此时负载各相电压分别为 （3） 如果无中性线，且相短路，则负载各相电压为 负载各相电流为电压、电流相量图如图所示（4） 如果无中性线，且相断路，则、串联于线电压中，则（5） 在（3）中有中性线，相短路，则相熔断器因电流过大而熔断；相和相不受影响，其电流、电压与（1）中相同。在（4）中有中性线，相断路，则相无电压和电流；相和相不受影响，电流、电压与（1）中相同。2、解：由于星形联结和三角形联结两组电阻性负载皆为对称性负载，则星形联结 三角形联结 ， 设相电压为参考相量，则超前，与同相，与 同相，而滞后于，故与同相，其电压与电流的相量图如图所示。 所以3 、解：根据有

9、功功率功率公式，则线电流 相电流 第四部分 磁路与电机（第6、7、10章-磁路与铁心线圈电路、交流电动机及继电接触器控制系统）1、将:的扬声器接在输出变压器的副绕组，已知，信号源电动势有效值，内阻，求信号源输出的功率。解：变压器原边等效负载阻抗为：则：信号源输出的电流为：信号源输出的功率为： 2、容量为154VA的控制变压器如图：原绕组为220V，副绕组有两个，额定电压分别为110V和22V，22V绕组负担44VA，余下由110V绕组负担，求：这三个绕组的额定电流。 110V220V 22V解：可得：3、已知Y132S-4型三相异步电动机的额定技术数据如下：电源频率为50Hz。试求额定状态下的

10、转差率SN、电流IN和转矩TN，以及起动转矩Tst、和最大转矩Tmax。功率 转速 电压 效率 COS Tst/TN Tmax/TN 5.5KW 1440r/min 380V 85.5 0.84 2.2 2.0解：， 4、一台三相异步电动机电源频率为50Hz，额定数据如下： 功率转速电压效率功率因数Ist/INTst/TNTmax/TN45kW 1480r/min380V92.3% 0.887.0 1.92.2 求：（1）额定电流和启动电流（2）额定转差率（3）额定转矩、最大转矩和启动转矩解：（1）额定电流为：（2）由铭牌数据可得，同步转速n01500r/min转差率为：（3）各额定转矩为：

11、5、电源频率为50Hz的一台三相异步电动机的额定数据如下：功率 转速 电压效率 功率因数Ist/IN Tst/TN Tmax/TN 5.5kW 1440r/min380V85.5% 0.84 7.0 2.22.2 求：（1）额定电流和启动电流（2）额定转差率（3）额定转矩、最大转矩和启动转矩 解：（1）额定电流为： 启动电流为:（2）由铭牌数据可得，同步转速转差率为： (3）各额定转矩为： 6、三相异步电动机的正反转控制电路如下图所示。（1）试将线路补充完整。（包括连线和电器图形符号）（2）在补充完整后的图中指出自锁及互锁触点。KMFFRFRKMRFUQM3 KMFKMRSBFKMRKMFSBRSBA B C解：（1）线路补充见下图中（1），（2），（3），（4）虚线所示 （2）自锁及互锁触点见下图所示。互锁触点自锁触点，（4）（2）KMRKMFFUFRFRKMRQKMFM3 KMFKMRSBFKMRKMFSBRSBA B C（1）（3）7、设计两台电动机M1、M2按顺序起动的控制电路。 QFU1 SB1 SB2 KM1 FR1 FU2 FU3 KM1 KM1 KM1 KM2 FR2 FR1 FR2 SB1 SB2 KM2 KM2 M23M13