电工习题(绝密)

1、计算题计算题五、五、电路如图所示。电路如图所示。Us=20V，Is=3A，R1=R2=R5=2，R3=10，R4=9。用戴维南定理求电阻。用戴维南定理求电阻R4所消耗的功率？所消耗的功率？解：有源二端网络的戴维南等效电阻解：有源二端网络的戴维南等效电阻 ：将待求支路移开，余下的是一个有源二将待求支路移开，余下的是一个有源二端网络，其开路电压端网络，其开路电压 ：则待求支路则待求支路9电阻中的电流电阻中的电流+-IR4abUocRo11/RR123ORRV40RRRURIU212S3SOCW369)11940(RIP2424ROCU六、图示电路，试用戴维南定理计算电阻六、图示电路，试用戴维南定理

2、计算电阻R为为10时所消耗时所消耗的功率？的功率？解：有源二端网络的戴维南等效解：有源二端网络的戴维南等效电阻电阻 ：Uoc=4.5+28=20.5V 将待求支路移开，余下的是一个将待求支路移开，余下的是一个有源二端网络，其开路电压有源二端网络，其开路电压 ：Ro=5+6/6=8 则待求支路则待求支路1电阻中的电流：电阻中的电流：PR=I2R=20.52/(8+10) 21013W 4.5V352Aab+-IRabUocRoOCU例例2-23 求求 uO 和和 uCKt=0quCC 1nR1 10kUS6VuOR2 20k初初 值值 uC(0+) = uC(0-) = =0， uO(0+) =

3、 US = 6V终终 值值 uC() = UR1 =2V， uO() = UR2=4V时间常数时间常数 = (R1R1 )C =20/3suC=2+(0 2) e(-t/) =2+1 e(-t/) (V)uO=4+(6 4) e(-t/) =4+2e(-t/) (V)四、电路如图所示，各电容。已知四、电路如图所示，各电容。已知Us=36V，R1=12，R2=4，C1=6F，C2=3F，当，当t=0时开关时开关S闭合。求闭合。求t0时的时的u与与ic电流。电流。解：解：根据换路定则 换路后，开关闭合 US+-S(t=0)R1R2+-uC1C2iCV0)0()0(CCuuV4)(212SCURRR

4、u将C1和C2等效为一个电容C，则 C=C1C2/(C1+C2)=2uFARuRuUiCCSC3)0()0()0(21AiC0)(四、电路如图所示，各电容。已知四、电路如图所示，各电容。已知Us=36V，R1=12，R2=4，C1=6F，C2=3F，当，当t=0时开关时开关S闭合。求闭合。求t0时的时的u与与ic电流。电流。解：解：时间常数 根据三要素法可求出 US+-S(t=0)R1R2+-uC1C2iCSCRRRC621106)/(V)1 (4) t (51067. 1tCeuAiCt10-1.675e3) t (一、已知一、已知XL1=10，R2=XL2=5，XC=10，U2=100V

5、。解：解：UIUIIC和、试求112U+-1ICjXCI2I2R2LjX1LjX1U2UU1U2UCI1I2I452102100210010 10 55Ij Aj为参考相量以2U110010 10Ij Aj21100 100 UUUj V1210CIIIA1110100 VUjIjc二、图示电路中，电压表二、图示电路中，电压表V1读数为读数为100V，电流表，电流表A1读数读数为为10A，求电流表，求电流表A和电压表和电压表V的读数。的读数。解：解：111001010CUXIV1 U5j5-j10-jXcVAA1U2U1UCII2I4521021001010010141.4IAUV三、已知三、

6、已知U2=100V， R1=4 ，XL1=3，R2=XL2=10，XC=20。解：解：的值；和）计算（的相量图；和、为参考相量，作出）以（11121221UIUIIU1U2UCI1I2I452515j120A5 jjX-UC2CI)A(552222jjXRUIL)A(5C21III)V(15120)(1520100)(11121jVjjXRIUUL一、线电压一、线电压UL为为380V的三相电源上接有两组对称三相负载：的三相电源上接有两组对称三相负载：一组是星形联接的电阻性负载，每相电阻一组是星形联接的电阻性负载，每相电阻ZY=10；另一组是；另一组是三角形联接的电感性负载，每相阻抗三角形联接的

7、电感性负载，每相阻抗Z=36.337。试求。试求端线上的线电流和全部负载的有功功率。端线上的线电流和全部负载的有功功率。解：解： 令全部负载的有功功率为：三角形联接的一组对称负载 因此，端线上的线电流 ABCYZZAI1AI2AI0220 0 VAU 则 0380 30 VABU星型联接的一组对称负载 002p220 022 0 A10AlYYIII00001p0380 3033033018.1337 A36.7 37AlIII014.479310.910938.07616.65 AAlYlIIIj23cos03cos3723947AAABpPU IUIW0012038.076136.65 A

8、BAII0012038.076 103.35 ACAII3cos(46.6530 )ABAPUI二、图示三相电路中接有两组星形负载，其中一组为对称负载，二、图示三相电路中接有两组星形负载，其中一组为对称负载，阻抗为阻抗为Z，另一组为不对称负载，其中，另一组为不对称负载，其中ZA=10、ZB=j10、ZC=-10j。已知三相电源的中性点接地，其线电压为。已知三相电源的中性点接地，其线电压为380V，试求电压表的读数。试求电压表的读数。解：解： 电压表内阻可看作无穷大，因此其读数为两组负载中点的电位差。对于对称星接负载，其中点电位为0。对于不对称星接负载，其中点电位可以用弥尔曼定理求，以A相相电压

9、为参考相位得： 220 0220120220 120101010220(13) 0111111101010 ABCABCnABCUUUZZZjjUZZZjj故电压表的读数为nU=161V A2849230880380310453. 1)NNN3N2Ncos310 UPI 一台一台Y225M-4型的三相异步电型的三相异步电 动机，定动机，定子绕组子绕组型联结，其额定数据为：型联结，其额定数据为：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求： 一台一台Y225M-

10、4型的三相异步电型的三相异步电 动机，定动机，定子绕组子绕组型联结，其额定数据为：型联结，其额定数据为：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求： 2）由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2minr 15000/n 013. 015001480150000N nnns 一台一台Y225M-4型的三相异步电型的三相异步电 动机，定动机，定子绕组子绕组型联结，其额定数据为：型联结，其额定数据为：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380

11、V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求： 3）mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT 在在上例中上例中 (1)如果负载转矩为如果负载转矩为 510.2Nm, 试问在试问在U=UN和和U =0.9UN两种情况下两种情况下电动机能否起动？电动机能否起动？ （2）采用采用Y- 换接起动时，求起动电流和起动转矩。换接起动时，求起动电流和起动转矩。 （3）又当负载转矩为起动转矩的又当负载

12、转矩为起动转矩的80%和和50%时，电动机能否起动？时，电动机能否起动？ (1) Tst = 551.8Nm 510.2 N. m mN2510mN 4478551902st .T (2) Ist =7IN=7 84.2=589.4 AA519645983131st stY.II 在在U = 0.9UN 时时mN 8551429091)(NNstst .TTTTA2 .84923. 088. 0380310453NI132329183%8042909183%80NstY .TT121459183%5042909183%50NstY .TT起动起动mN918385513131ststY .TT求

13、：（求：（1）计算静态值）计算静态值 IB 、 IC 和和 UCE ；C1 = C2 = 20F ,三极管的三极管的 = 50。RE =2K , RB1= 20K ,RB2 = 60K , RL =3K , CE = 100F ,例例4-3：在在分压式偏置电路中，分压式偏置电路中，已知：已知：VCC =16V， RC =3K , （2）计算）计算和和 ro、riAu+b2Rb1b1CCTCRRVRu+-Lo-+uiCb2RceCe解：（解：（1）用估算法求静态值）用估算法求静态值VB =VCCRB1RB2RB2+= 162060+20= 4V VIC IE=VBUBERE=4 0.72= 1.

14、65 mAIB= =IC 1.0950= 33 AUCE = VCCICRCICRE= 161.65(3+2)=7.3V画直流通路画直流通路（2）动态分析）动态分析画出画出微变等效电路微变等效电路BRCICRB1IBVCCIERB2REUCE 分压式偏置电路的微变等效电路分压式偏置电路的微变等效电路Au= RC/RLrbe = 50 3/31k = 75ri =RB1 / RB2 / rbe =60/20/1=0.94 k ro = RC= 3 k UoRCRLUiRB2RB1rbe IbIb rbe = 200 +(1+ )26IE= 200+51 261.65=1k _ 在图示放大电路中，

15、已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶体管，晶体管=50， UBE=0.6V, 试求试求: :(1) (1) 静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2V3V12206020CCB2B1B2B URRRVmA8 . 0 mA36 . 03EBEBEC RUVII A16 A500.8CB IIV8 . 4

16、V38 . 068 . 012)(1E1EECCCCCE RRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVBk6Co Rrk86. 18 . 02651200I26) 1(200Ebe rk 15/2B1BB RRR其其中中1EbeBi) 1 (/RrRrk03.8 1EbeL) 1 (RrRAu69. 8 iUiIbIcIoUbISEeIBRIk 3/LCLRRR 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶体管，晶体管=60， UBE=0.6V, 信号源内阻信号源内阻RS= 100，试求试求:

17、:(1) 静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE； 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) Au、ri 和和 ro 。.RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSmA035. 0mA260)(12006 . 012) (1EBBECCB RRUUImA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V142212EECCCE.RIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBIC3 .176010094. 0Sbeo RrrbeE26200(1 )26200611.240.94 krI LbeBi) 1 (/RrRr k7 .41 LbeL) 1()(1RrRAu

18、 98.0 Ib.微变等效电路微变等效电路RS+ RBRERLrbeUs.Ui.Uo. Ib.Ie. 反相器是由运放组成的闭环系统，把同相端接地，在反相器是由运放组成的闭环系统，把同相端接地，在反相端输入的电路。其电路如反相端输入的电路。其电路如5.3.1 5.3.1 比例运算比例运算1 1反相比例运算反相比例运算（1）电路结构）电路结构（2）电路分析）电路分析 id =0 （“虚虚断断”） i1=if u=u+ （虚短虚短）u0i1ifiduifiRuRu01由由KCL i1=if+id u近似于地的电位，故称此为近似于地的电位，故称此为“虚地虚地”。ffRui0ifuRRu101RRAfu

19、fRf+R1R2于是，于是，i1 、if分别为分别为时当取1RRfiuu0此时称为此时称为“反相反相器器”。11Ruii2 2同相比例运算电路同相比例运算电路（1 1）电路结构）电路结构（2 2）电路分析）电路分析 id=0 （“虚断虚断”） 11RuiififiRuRuRu01Rf+R1R2i1ifiduiu0 又又u+ = u- （虚短），（虚短）， u = ui id=0，则，则R2 上的压降为上的压降为0， u+ = ui fifRuui0ffiRuRu0由由KCL i1-if -id=0i1=if i1fo)1 (uRRu)(1 (2i2i1 i1 i1 i2i1 i2i1FouRR

20、RuRRRRRuui2uoRFui1Ri2Ri1+ R1+ui2uoRFui1Ri2Ri1+ R2+FFoi1i2i1i2()RRuuuRR ifuRRu101反相：3 减法运算减法运算（1）电路结构（）电路结构（差动输入差动输入）（2）电路分析）电路分析 应用叠加原理，差动输入应用叠加原理，差动输入 可看成是可看成是同相和反相的叠加。同相和反相的叠加。ifuRRu)1 (102同相：1110)1 (iffuRRuRRu11232310)1 (ififuRRuRRRRRu112323110)(ififuRRuRRRRRRu 若选若选 R1 = R2 =R3 = Rf 则则Rf+R1R2R3ii

21、ifidu0ui1ui22323iuRRRu)(211iifuuRR u0 = ui2 ui1 5.3.3 5.3.3 积分运算积分运算（1）电路结构）电路结构（2）电路分析）电路分析if = i1dtduCif0dtduCRui01dtuCRui10111Ruiiu0i1ifiduiCf+R1R2（3）克服积分漂移的积分运算电路）克服积分漂移的积分运算电路（4）比例积分调节器）比例积分调节器01ffCffffuuR iuR ii dtCu0i1ifiduiCf+R1R2Rfu0i1ifiduiCf+R1R2Rf11iuuiR0111fiifRuuu dtRR C U_=0，i1=if PI

22、调节器调节器 常用于控制系统中常用于控制系统中, 以保证自控系统的以保证自控系统的稳定性和控制精度。改变稳定性和控制精度。改变 RF 和和 CF，可调整比例系数，可调整比例系数和积分时间常数和积分时间常数, 以满足控制系统的要求。以满足控制系统的要求。5.3.4 5.3.4 微分运算微分运算（1）电路结构）电路结构（2）电路分析）电路分析ffRui0dtduCRuif0u0i1ifiduiRf+C1R2dtduCii1dtduCRuif01iif（3）实用微分运算电路）实用微分运算电路（4）比例微分调节器）比例微分调节器11iifRCuduiiiCRdt01fiffifRduui RuR CR

23、dt U_=U+=0，uR=uC=ui u0i1ifiduiCf+R1R2RfC1u0iCifiduiC+R1R2RfiR1 开工为开工为“1”，不开工为，不开工为“0”； G1和和 G2运行为运行为“1”，不运行为，不运行为“0”。0111 0 0 1 0 100011 0 11 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 0A B C G1 G2ABCCABCBABCAG 1ABCCBACBACBAG 2ABC001001 11 101111ACBCABG 11 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 0011

24、1 0 0 1 0A B C G1 G2 100011 0 1ACBCABG 1ACBCAB ABCCBACBACBAG 2ABCCBACBACBAG 2 ABC001001 11 101111A BCA BC&G1G2思考题思考题某保密锁有某保密锁有3个按键，分别为个按键，分别为A、B、C，当，当A键单独按下时，锁键单独按下时，锁既不打开也不报警，只有当既不打开也不报警，只有当A、B、C，或，或A、B、或、或A、C同时同时按下时，锁才能被打开，不符合上述组合状态时，将发出报警按下时，锁才能被打开，不符合上述组合状态时，将发出报警信息，试用信息，试用“与非与非”门实现保密锁的最简逻辑电

25、路。门实现保密锁的最简逻辑电路。解：解：XABCABCABCYABCABCABC(1)根据命题列真值表根据命题列真值表 其中其中X为开锁信号、为开锁信号、Y为报警信号为报警信号ABCXY0000000101010010110110000101101101011110(2)写逻辑式写逻辑式(3)采用卡诺图化简采用卡诺图化简(4)画逻辑电路图画逻辑电路图XABC010001111000001110ABACABACXYABC010001111011100000BACABACAYA X &ABACABACXBACABACAYB C A Y &B C 思考题思考题某保密锁有某保密锁有3个

26、按键，分别为个按键，分别为A、B、C，当，当A键单独按下时，键单独按下时，锁既不打开也不报警，只有当锁既不打开也不报警，只有当A、B、C，或，或A、B、或、或A、C同同时按下时，锁才能被打开，不符合上述组合状态时，将发出时按下时，锁才能被打开，不符合上述组合状态时，将发出报警信息，试用报警信息，试用CT74LS138型型3/8线译码器实现保密锁的逻辑线译码器实现保密锁的逻辑电路。电路。解：解：XABCABCABCYABCABCABCY0AY1Y2BCG1G2AY3Y4Y5Y6Y7G2B74LS138(1)根据命题列真值表根据命题列真值表其中其中X为开锁信号、为开锁信号、Y为报警信号为报警信号C

27、BAXY0000000100010010111010001101101100111110(2)写逻辑式写逻辑式(3)画逻辑图画逻辑图1 1任务任务2 2举例举例（1 1）逻辑问题）逻辑问题（规定变量及状态）（规定变量及状态） （2 2）列状态表（表决电路）列状态表（表决电路）（3）写出逻辑式写出逻辑式A BCY01010101001100111111000011000011ABCCABCBABCAY例例6-15：试设计一逻辑电路供三人（A、B、C）表决使用。每人有一电键，如果他赞成，就按电键，表示“1”；如果不赞成，不按电键表示“0”。表决结果用指示灯表示，如果多数赞成，则指示灯亮，F=1；反

28、之则不亮，F=0。（3 3）化简或变换）化简或变换（用与非门）（用与非门）（4 4）画逻辑电路）画逻辑电路Y& &ABC BCA 三变量卡诺图三变量卡诺图 00 01 11 10 0 1 ACBCABY由摩根定理化成由摩根定理化成与非式与非式ACBCABYABCCABCBABCAY1111填卡诺图填卡诺图圈卡诺圈圈卡诺圈0 1 11 0 11 1 01 1 11）写出方程式）写出方程式1 1同步计数器同步计数器（1）同步二进制计数器）同步二进制计数器将驱动方程代入特性方程得将驱动方程代入特性方程得 QJKF1QJKF0QJKF2Q2Q1Q0C&时钟方程时钟方程C0= C

29、1 = C2 = C驱动方程驱动方程J0=K0=1 J1=K1= Q0 J2=K2= Q0Q1状态方程：状态方程：J-K触发器的特性方程为触发器的特性方程为 nnnQKQJQ1nnQQ010nnnnnQQQQQ101011nnnnnnnQQQQQQQ210210122）列状态表）列状态表nnQQ010nnnnnQQQQQ101011nnnnnnnQQQQQQQ21021012nQ2nQ1nQ012nQ11nQ10nQ 次 态 初 态输入脉 冲 数000001001010010011011100100101101110110111111000123456783）逻辑功能）逻辑功能nQ2nQ1nQ

30、012nQ11nQ10nQ 次 态 初 态输入脉 冲 数00000100101001001101110010010110111011011111100012345678 由状态表可以看出，它是按二进制加法规律递增计数，即由状态表可以看出，它是按二进制加法规律递增计数，即按自然态序变化，所以它是按自然态序变化，所以它是3位二进制加法计数器，计数长度位二进制加法计数器，计数长度823N 计数器工作之前，必须通过计数器工作之前，必须通过复位端复位端复位，使复位，使Q0Q1Q2使全部位使全部位0，随后每来一个脉冲，计数器，随后每来一个脉冲，计数器就改变一次状态。就改变一次状态。 任意进制任意进制系指除十进制和二进制（系指除十进制和二进制（2n）计数器外的称计数）计数器外的称计数器，即器，即N进制计数器。任意进制计数器可分为进制计数器。任意进制计数器可分为偶数偶数和和奇数奇数进进制两大类。下面以制两大类。下面以3位触发器组成的偶数和奇数进制触发器为位触发器组成的偶数和奇数进制触发器为例，介绍任意进制计数器的组成特点和方法。例，介绍任意进制计数器