电路基础课后习习题答案(专科教材)[1]

1、第1章 章后习题解析 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)3V图 习题电路图 图（a）、（b）电路中，若让I=0.6A，R= 图（c）、（d）电路中，若让U=，R=解：(a)图电路中，3电阻中通过的电流为 I=2=1.4A R与3电阻相并联，端电压相同且为 U=×3= 所以 R=÷=7 (b)图电路中，3电阻中通过的电

2、流为 I=3÷3=1A R与3电阻相并联，端电压相同，因此 R=3÷=5 (c)图电路中，R与3电阻相串联，通过的电流相同，因此 R=÷2= (d)图电路中，3电阻两端的电压为 U=3= R与3电阻相串联，通过的电流相同且为 I=÷3=0.8A 所以 R=÷= 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)图 习题电路图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：

3、 ;“110V，100W”灯泡的灯丝电阻为：，若串联后接在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=，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。 图所示电路中，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

4、还是吸收功率。解：（a）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

5、果正确。（b）图电路中，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=1.5A（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=3=1.5A（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= I2R=×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。 电路如图所示，已知US=1

6、00V，R1=2K，R2=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USR2图 习题电路R1R3 VmA R3=时，通过它的电流为零，此时R2的端电压为U1V21A图 习题电路I3A VmA R3=0时，R2被短路，其端电压为零，所以I2=0，mA。 电路如图所示，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

7、 I=1÷21=1.5A求图所示各电路的入端电阻RAB。解：（a）图：RAB=2（396）8 （b）图：RAB=4（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，然后可得图 习题电路9ab（a）86322ab（b）398644ab（c）36323030303030ab(d)RAB=10（1030）（1030）=30 求图所示电路中的电流I和电压U。16989图 习题电路12V6IU II12V2412II习题等效电路图解：首先把原电路等效为右上图所示，求出I和I： I=12÷24=0.5A I=12÷12=1A再回到原电路可

8、求出电流I=1×=0.75A 9电阻中通过的电流为1=0.25A（方向向下），因此 U=×9×8= 假设图（a）电路中，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 电路图与等效电路图RIAB（c）RIISRIABRU2US1US2R A 常用的分压电路如图所示，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

9、，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RL未接入电路时150图 习题电路RL150S200VV； 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。2982图 习题电路10V3AUAB 4V习题等效电路8VUAB 4V6V 用电压源和电流源的“等效”方法求出图所示电路中的开路电压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=2V电路如图所示，已知其中电流I

10、1=1A，US1=20V，US2=40V，电阻R1=4，R2=10，求电阻R3等于多少欧。US1R1I1US2R2图 习题电路R3AB解：并联支路的端电压 UAB= US1I1 R1=20(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）=0.6A2KSA4K26KB12V12V图 习题电路由此可得 R3=UAB÷I3=24÷=40 接题。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

11、也应等于UAB。25Ri100100KI图 习题电路10K 分别计算S打开与闭合时图电路中A、B两点的电位。解：S打开时： V V S闭合时： VA=0V，VB=12V 求图所示电路的入端电阻Ri。25Ri 90II习题等效电路图100解：首先求出原电路的等效电路如右下图所示：可得 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

12、配”的要求。如果象电灯那样全部并联时，只能起到1只、40W扬声器的作用，就无法满足“匹配”的要求。24V6mA图 习题电路R1R2R3R4R519V11V6V10mA 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、11V、和6V，各段负载所需电流如图所示，求各段电阻的数值。解： 化简图所示电路。U5AI图 习题电路4A2UI习题等效电路图13V2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。I4I5cI1II2I3R2R1ba图 习题电路R3A4A5 图示电路中，电流I=10mA，I1=6mA，R1=3K，R2=1K，R

13、3=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KCL方程可得 I5=I2I3=47=3mA 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6V5I12ba图 习题电路1512V解：图所示电路中，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10UOCUOC5UOC20UOC14UOC图 习题电路I 求图所示电路中通过14电阻

14、的电流I。解：将待求支路断开，先求出戴维南等效电源 1.5A24V100200I2图 习题电路 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 求图所示电路中的电流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A24V1K图 习题电路4V2K4V2K 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= I2I2=0.58A电路如图所示。试用弥尔曼定理求解电路中A点的电位值。解： 某浮充供电电路如图所示。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

15、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=8A I1=10A I2=2A负载端电压为 UAB=IRL=8×30=240VUS1RS1图 习题电路US2RS2RLABIAIB应用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=10A IB=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=

16、IB=8A I1= IA=10A I2= 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=1920W 用戴维南定理求解图所示电路中的电流I。再用叠加定理进行校验。40V4图 习题电路40V210285I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=II=3.53A 先将图所示电路化简，然后求出通过电阻R3的电流I3。I3图 习题电路10A15A20V1111I3习题等效电路25V20V11110VI35V11解：首先根

17、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 用结点电压法求解图所示电路中50K电阻中的电流I。100V100V100V100V10K5K5K10K5K50K图 习题电路 100VAB=10K5K5K50K习题电路一般画法 100V5K 100V10K 100V解： 3V10(a) 习题电路一9V2A810ab 联立方程式求解可得 VA 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。 求图所示各有源二端网络的戴维南等效电路。图 习题8电路9V6 6I 3aIb(b) 习题电路二解：(a)电路 (b)电路 分别用叠加定理和戴维南定理

18、求解图所示各电路中的电流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电源单独作用时图 习题电路125V40120V606036I(a) 习题电路一3A694(b) 习题电路二2I2I10V 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。42I133A图 习题电路2VU I1 用戴维南定理求图所示电路中的电压U。解： 第3章 章后习题解析图 题图i 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

19、考方向改成相反方向时，对相位差有什么影响习题电压波形图 314t311u(V)uBuA0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。 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；uB的幅值也是311V，有

20、效值是220V，初相是120°，角频率等于314rad/s，频率是50Hz，周期等于。uA超前uB120°电角。uA、uB的波形如图所示。图 题波形图 0t106u、iu 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。 额定电压为220伏的灯泡通常接在22

21、0伏交流电源上，若把它接在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···习题电路示意图 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

22、用的功率为 W 已知通过线圈的电流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=314×22 t=T/6时：A Um=ImXL=×22311V Vt=T/4时：A Vt=T/2时：A V 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。L220V习题电路示意图i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 在50微法

23、的电容两端加一正弦电压V。设电压u和i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：V t=T/4时：V t=T/2时：V AXC 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 具有电阻为4欧和电感为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

24、值为 若这只线圈接到电压为115V的直流电源上，电流为 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 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。 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线圈在直流情况下的作

25、用LR ui线圈在交流情况下的作用R|Z| 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： 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0.8A，求线圈的参数R和L各为多

26、少解：|Z|5050÷150， |Z|10050÷ 据题意可列出方程组如下 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。习题相量图解： RC图 题电路 画出电压、电流相量示意图如右图所示。 电路如图所示。已知电容C=F，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，由阻抗三角形可得习题阻抗三角形R习题相量图电路中电阻约为55K。 已知RLC串联电路的参数为R=20，L=，C=30F，当信号频率分

27、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 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。 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： 习题相量图 作出相量图如图示。（b）CR+（a）RLus+图 题电路LV1V2V1V2V3已知图（a）中电压表读数

28、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 V 已知图所示正弦电流电路中电流表的读数分别为A1=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 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 已知图所示电路中，求电

29、压，并作相量图。习题相量图图 题电路解：V1Z1图 题电路 VZ2V2V1 已知图示电路中Z1j60，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： 习题相量图由相量图可看出，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 已知图所示电路中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：习题相量图Z1图 题电路ZZ2 图所示电路中，IS10A，5000rad/s，R1R210, C=10F, = 。求各支路电流，并作相量图。图 题电路+R1R2习题相量图解：对右回路列KVL