电工技术(第四版高教版)思考题及习题解答：第一章电路的基础知识席时达编.doc

1、思考题与习题解答第一章电路的基础知识思考题解答1-1-1图1-1中的电炉发生碰线事故时， 有什么后果？如果熔断器 没有熔断，电炉中的电热丝会烧断吗？为什么？答图1-1-10中的电炉发生碰线事故时，由于短路电流Is很大，正常情况下线路上的熔断器会被熔断。如果熔断器没有熔断，则电源 和线路上的其它设备(例如电源、开关、电线等)可能被烧毁，但由 于负载被短路，负载上的电流I =0,故电炉中的电热丝不会被烧毁。1-2-1计算电路中某点的电位可否“反走”。即从该点出发，沿着任选的一条路径“走” 到参考点？这样走如何计算电位？答计算电路中某点的电位可以“反走”。即从该点出发，沿着任选的一条路径“走” 到参

2、考点，遇到电位降低取正值，遇到电位升高取负值，累计其代数和就是该点的电位。1-2-2指出图1-2所示电路中 A、B、C三点的电位。图1-2答A、B、C三点的电位分别为：(a)图：6V、3V、0V; (b)图：4V、0V、-2V; (c)图：开关 S 断开时 6V、6V、0V ;开关 S 闭合时 6V、2V、2V; (d)图：12V、4V、0V;(e)图：6V、-2V、-6V。色卜阴 &&1-2-3在检修电子仪器时，说明书上附有线路图，其中Ubc=1V, Ucd=0, Ude=2V,某一局部线路如图1-3所示。用电压表测量发现U ab = 3VUae=6V。试判断线路中可能出现的

3、故障是什么？答由Ubc=1V, Ude = 2V可知电阻 电、R4支路上有电流通过，而 Ucd=0,故判定电 阻R3短路。1-2-4 上题的线路故障可否用测量电位的方法进行判断？如何测量？最少需要测量几 点电位?答可以用测量电位的方法进行判断。只需测出B、C、D三点的电位，就可知R3支路上有电流，而 R3电阻短路。1-2-5在图1-4所示电路中，已知U = 10V, I=2A,试问A、B两点，哪点电位高？ 元件P是电源还是负载？.1.答因U为负值，电压的实际方向与参考方向相反，故b点电位高。气|又因I、U参考方向一致，则u |P = UI =10X2= 20W<0 ,发出功率，故元件 P

4、是电源。b图1-41-4-1 有人说：所谓线性电阻，是指该电阻的阻值不随时间的变化而变化。他说得对吗？答(1)所谓线性电阻，通常是指伏安特性为直线的电阻，其阻值 R=常数，不随电流 或电压的变化而变化。“线性电阻的阻值不随时间的变化而变化”这句话一般来说并不错， 但作为线性元件的定义是不妥的，因为从长时间来看元件会老化，阻值也会变化。diu=L1),而dt1-4-2当流过电感元件的电流越大时，电感元件两端的电压是否也越大?不对，电感元件两端电压的大小与电感电流对时间的变化率成正比(与电流的大小无关。1-4-3 当电容两端电压为零时，其电流必定为零吗?答不对，电容电流的大小与电容两端的电压对时间

5、的变化率成正比( 当电容两端电压为零时，电压的变化率不一定为零，故电流不一定为零。1-4-4 图1-5所示各理想电路元件的伏安关系式中，哪些是正确的，哪些是错误的?(&y uRi图1-6图1-5答（a）、（b）、（e）、（d）正确，（c）、错误。因为（c）i、u参考方向不一致，等式应有负号, （f） i、u参考方向一致，等式不应有负号。1-4-5 试根据能量转换和守恒定律对例1-4-1的计算结果进行验算。例1-4-1电路如图1-6所示，求：5n（1）理想电压源的电流和功率；:白（2）理想电流源的端电压和功率。解（1）电路为单回路，电路中各处的电流都相等，故理想电压源的电流也是2A,其方

6、向与端电压方向一致（从十处流入，从一处流出），故理想电压源的功率P1 = 6V X 2A = 12W（2）按图1-4-17中所示极性，可知理想电流源的端电压U =2A X5Q+ 6V = 16V理想电流源的电流方向与端电压方向不一致（从一处流入，从十处流出），故理想电流源的功率P2=- UI = 16Vx 2A = 32W理想电流源的功率为负值，表示它是提供功率的，是电路中的电源。理想电压源的功率为正值，表示 它是吸取功率的，是电路中的负载。答根据能量转换和守恒定律，电路中电源供出的电功率应等于负载消耗或吸收的电功率的总和。由于例1-4-1的计算结果Pi+P2+i2x5g12W-32W+ （2

7、A） 2X 5Q =0满足2P =0,说明计算正确。1-4-6 在分析电路中，若计算出某电阻两端的电压小于零，则该电阻是发出功率还是吸 收功率?答计算出某电阻两端的电压小于零，只是说明电压的实际方向与所标明的参考方向相反，但电阻总是消耗功率的，不可能发出功率 。1-5-1试求图1-7所示电路中的电流 I。答(a)由基尔霍夫电流定律有I +3+(-2)+1=0，得 I = 2A;A1-5-2设某电路中的闭合面如图1-8所示，根据基尔霍夫电流定律可得Ia+Ib+Ic=0。有人问：电流都流入闭合面内，那怎么流回去呢？你如何解释这个问题?答由I A+ I B+ I C=0可知，三个电流值必然有正有负，

8、故它们的实际方向有的与参考方向一致，有的与参考方向相反，即有的流入闭合面，有的流出闭合面，不可能同时都流 入闭合面内。1-5-3求解例1-5-4时，如果选其他回路，能否得出同样的结果？试验证之。答选其他回路，应能得出同样的结果。(验证略)习题解答1-1 在图1-9所示电路中，已知R2=R4 , Uad = 15V, Uce=10V,试用电位差的概念计算Uab图1-9解由 R2= R4,有 Ucd=Ueb,故Uab= Uac+Ucd+Ude+Ueb=(Uac + Ucd)+(Ude+ Ucd )=Uad+ Uce= 15+ 10= 25V1-2 电路如图1-10 (a)所示，求A点的电位。+ 1

9、QV-1QV(a)图 1-10解图1-10 （a）电路的一般画法如图 1-10 （b）所示，故Va=0 5V = -5VVa=10V+5V= -5Vo1-3 图1-11所示电路中元件 P产生功率为10W,则电流I应为多少?解U、I为非关联参考方向，则 P=UI,故I =-10 A = 1 A。U 101-4 额定值为1W、10的电阻器，使用时通过电流的限额是多少?解由于Pn= I n2R,故电流的限额为1年评"316A1-5 在图1-12 （a）、（b）所示的电路中，是哪些电路元件在提供功率?解（a）电流1A从理想电压源的（一）极流进，（+ ）极流出，故理想电压源在提供功率。由欧姆定

10、律可知，此电流在电阻上产生压降为20V,上（+）下（一）。再由基尔霍夫电压定律可知，理想电流源的电压为 40V-20V=20V ,极性为右（+）左（一），即电流从（+）极流进，（-）极流出，故理想电流源在里是负载，不提供功率。（b）理想电流源的电压为上（+）下（一），即电流从（一）极流进，（+ ）极流出，故理想 电流源在提供功率。电阻上的电流为10V/20Q=0.5A,方向向下，由基尔霍夫电流定律可知， 理想电压源的电流为 1A-0.5A=0.5A ,方向向下，即从（+）极流进，（一）极流出，故理想 电压源在这里是负载，不提供功率。图1-12 题1-5的电路图图1-13 题1-6的电路图1-6

11、 图1-13所示的电路中,已知电压 U1=U2=U4=5V,求U3和Uca。解由基尔霍夫电压定律可得U3=U4+U+U2= (5+5+5) V=15V同样根据基尔霍夫电压定律可得U ca= U1 U 2 = ( 5 5) V= 10V oUca=U4- U3= (515) V= 10V。1-7 欲使图1-14 (a)所示电路中的电流 I =0, Us应为多少?解设各支路电流的参考方向如图1-6 (b)所示，若1 = 0,则11= I 2=4V/(15+5) Q= 0.2A,根据基尔霍夫定电压律可得Us = 100 I + 5 I 2=0+ (5X 0.2) V= 1 V1-8试应用基尔霍夫电压

12、定律写出图解(a) Us+ I R+ U=0 ；(b) Us- I R+ U = 01-9在图1-16 (a)所示的电路中,1-15所示各支路中电压与电流的关系。(b)Us=100V, Ii=5A, I2=2A。若 R2 电阻两端电压 U=30V,求电阻R3 。图 1-15Ir2=U/R2= (30/15) A = 2AI ri = I i + I R2= (5+2)A = 7AUab = Us+U+ IriRi= ( 100+30+7 X 5) V= - 35VR3.= Uab/ ( I R2)= ( 35) V/ (2) A= 17.5Q1-10求图1-17所示各支路中的未知量(b>U)图 1-17解根据基尔霍夫电压定律可得图(a): 8=16 + (2) R,故 R=4Q;图(b): U= (3X 10-20) V=10V ;图(c): -10=10