《电工学》第六版上下册课后答案

1、1电路的基本概念与定律电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中，五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所 示。今通过实验测量得知一 3 *- EA 4+ + 一5 M对3响&图1: 习题1.5.1图I 1 = -I2 = 6AI 3 =4A U =U2 = -10A U3 =140V 14 =21试标原豳的实际方向和各部龈森极性。60V2判断哪些元件是电源哪些是负载3计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡 解:2元件1, 2为电源；3, 4, 5为负载。3P1 = UI1 = 140 X (- 4)W =-电源发出功率 Pe =560W P2 = U2I 2 =

2、 (- 90) X 6W =-540W P3 = U3I 3 = 60 X 10W =600WP4 = U4I 1 = (- 80) X (- 4) W = 320W P5 = U5I2 = 30 X 6W = 180WP1 + P2 =1100W负载取用功率P = P3 + R + P5 =1100W两者平衡1.5.2在图 2中，已知 I 1 = 3mA, I 2 = 1mA. 试确定电路元件3中的电流I 3和其两端 电压 U3 ，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。解首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图-I 1 + I 2 - I 3 =0-3 + 1 -

3、I 3 =0可求得I 3 = - 2mA, I 3的实际方向与图中的参考方向相 反。根据基尔霍夫电流定律可得13 = (30 + 10 x 103 x 3 x 10- 3 ) V=60V其次确定电源还是负载:1从电压和电流的实际方向判定:电路元件380Vs 件30Vs 件电流I3从“+”端流出，故为电源; 电流I2从“+”端流出，故为电 源；电流I1电路元件380Vs 件30Vs 件2从电压和电流的参考方向判别：电路元件3U3和I 3的参考方向相同P = QI 3 = 60 X (- 2) X 10- 3W =-120 X 10- 3W (负值)，故为电源；80Vs件6和I 2的参考方向相反P

4、 = U2I2 = 80 x 1 x3WUiIi = 30 x 3 UiIi = 30 x 3 x 10- 3 W =30Vs件U和I i参考方向相同P90 X2 Pr=2Pr=R2I2 =20 X 1mW =20mW两者结果一致。 最后校验功率平衡： TOC o 1-5 h z 电阻消耗功率:22Pr=RiI1 =10 x 3mW =90mW电源发出功率:Pe = UN 2 + U3I 3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率：P = UiI i + Ri I 2 + R2I 2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW12两者平衡1.5.3有一直流电源

5、，具额定功率 Pn = 200W,额定电压LN = 50V。内阻R?,负载电阻R可以调节。其电路如教材图1.5.1所示试求：1额定工作状态下的电流及负载电阻；2开路状态下的电源端电压；3电源短路状态下的电流。解人 濡-Pn 200 A = 4A,负载电阻R =50LN50I n 4(2)电源开路电压 Lb = E = Un + I n R = (50 + 4 X V = 52V电源短路电流I S电源短路电流I SR0-E52, A = 104A1.5.4有一台直流稳压电源，具额定输出电压为 30V，额定输出电流为2A,从空载 到额定负载，其输出电压的变化率为千分之一(即？ U 二 LN= %)

6、,试求该电源的内阻。解电源空载电压L0即为其电动势E,故可先求出Ub ,而后由U = E - Rol 求内阻Ro。Ub - UNUN二 ? uUb - 30由此得30-由此得Ub = E =再由U = E -RoI30=- Ro X 2得出Ro =1.5.6一只110V、8W的指示灯，现在要接在380V的电源上，问要用多大阻值的 电阻该电阻应选多大瓦数的解由指示灯的额定值求额定状态下的电流In和电阻国： TOC o 1-5 h z I = -PN8IN110N UN = A =Rn =? = 1507?110I N在380V电源上指示灯仍保持110V额定电压，所用电阻U -380 -R =IN

7、110? = 3700?其额定功率I nPn = RI 2 = 3700 X 2W = N故可选用额定值为？、20W的电阻1.5.8图3所示的是用变阻器R调节直流电机励磁电流If的电路。设电机励磁绕 组 的电阻为315?，其额定电压为220V，如果要求励磁电流在的范围内变动，试在下列三个变阻器中选用一个合适的：(1) 1000?、； (2)200?、1A; (3) 350?、1人解当I =当R = 0时时315。,315。,广220315 =630?R = (630 - 315)315?因此，只能选用350?、1A勺变阻器。O+R22ftV4 H315 图3: 习题1.5.8图1.5.11图4

8、所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。R是电阻应变片，粘附在被测零件上。当零件发生变形(伸长或缩短)时，Rx的阻值随之而改变，这反映在输出信号U0上。在测量前如果把各个电阻调节到 Rx = 100? , R1 = RRT = R1的电桥平衡条件，U0 = 0o在进行测量200? , R3 = 100?,这时满足R2R3时，如果测出：uo = +1mV ; (2) UO = - 1mV；试计算两种情况下的？ Rx。U0极性的 改变反映了什么设电源电压U是直流3V。解(1) UO = +1mV图4: 习题1.5.11图 应用基尔霍夫电压定律可列出：Uab + Ubd + Uda =0Uab +

9、UO -Uad =URx +Rx + R3UUo - - UUo - - 2Rx + 100解之得Rx =因零件缩短而使Rx阻值减小，即? Rx = - 100)? = - ?U0 = - 1mV同理3Rx-= 0-Rx + 100Rx =?因零件伸长而使Rx阻值增大，即? Rx = - 100) ? = +U0极性的变化反映了零件的伸长和缩短。1.5.12图5是电源有载工作的电路。电源的电动势 E = 220V ,内阻R = ?;负 载电阻R1 = 10? , 2 = ?；线路电阻R=？。试求负载电阻R2并联前 后：(1)电路中电流I ; (2)电源端电压U和负载端电压U2；(3)负载功率P

10、。当负 载 增大时，总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端和负载端的电压 是如何变化的 解R2并联前，电路总电阻图5: 习题1.5.12图+ 2 x +10)电路中电流220A =(2)电源端电压Ui = E - RoI = (220 - X V = 216V负载端电压U2 = Ri I = 10 X = 212V(3)负载功率P = U2I = 212 X = 4490W =K并联后，电路总电阻r1r210 xR = Rd + 2R R =+ 2 X + 10 +)?=?1 + R2(1)电路中电流E 220I =A = 50A(2)电源端电压DRUi = E - RoI = (220

11、- x 50)V = 210V负载端电压R R210_ 0时uc和ii ,并作出它们随时间的变 化曲线。解图3: 习题3.3.1图uc(0+) = uc(0- ) = R3I = x 10 X V = 60V = U0 TOC o 1-5 h z 6 X 1010 3与电容元件串联的等效电阻R2R33X6R = R1 + = (3 +)k? = 5k?R2+ R33 + 6时间常数r = RC = 5 X 103 X 2 X 10- 6 s =本题求的是零输入响应（电流源已被短接），故得Uc =U0e T60eUc =U0e T60e=60e- 100t VtducUrx10060tC= e

12、dt- 100tR5103 e = 12emA3.3.3电路如图4所示，在开关S闭合前电路已处于稳态，求开关闭合后的电压uc解Uc(0 + )=Uc(0- ) = X 9 X V = 54V6 X 1010 36-T = X 103 X 2 X 10 6s = 4 x 10- 3s6 + 39 niA9 niA图4: 习题3.3.3图本题是求全响应Uc：先令9mA想电流源断开求零输入相应u0 ;而后令uc(0 + )0求零状态响应u00；最后得ucu0 + u00c c0求零状态响应u00；最后得ucu0 + u00c c式中103U0I0e10-54eV = 54e- 250t Vu00 =

13、TU(1 - e)=18(1250t ) V- e 3X6 u (0) = c 3 +X 9 X V = 18VUc10- Uc10- 3(18 + 36e- 250t ) V 103.3.4线性无源二端网络线性无源二端网络N 图5(a),其中储能元件未储有能里里，所示。输 入电流i 其波形如图5(b)所示后，其两端电压u的波形如图5(c)(1)写出u的指数 式；(2)画出该网络的电路，并确定元件的参数值。解x/A由图5(c)可得t = 0TT时t-u =2(1 P )V-eu( r )=2(1 - V = 2 X =t = T oo时(t - 1) r VU =(2)该网络的电路如图5(d)

14、所示。因U(oo) = Ri = 2VR x 1 = 2 R = 2?又 r = RC 1 = 2C C =一阶线性电路暂态分析的三要素法3.4.1在图6(a)所示的电路中，u为一阶跃电压，如图6(b)所示，试 求i3 和 Uc。设 Uc(0- ) = 1V解(b)图6: 习题3.4.1图应用三要素法计算。(1)求 UcUc(0+)Uc()R3T =Uc(0_ ) = 1VR+ R3V = 2V 2R1R3R + _R1 + R32X23- 6X X 1 X 10 S2 + 2 102 X 10- 3s由此得Uc = Uc() + Uc(0+) -Uc(0) e r-2 X 10- 3 V =

15、 (2 - e- 500t )V=2 + (1 -2)e求i 34121 1 A 3 A4121 1 A 3 AmA = mAx+ _1 + L2412mA = 1mA2 TOC o 1-5 h z 21i 3 (0 + )1 + _1 + LR3212u 4i 3()= =R1 +2 +R3由此得t. . . i 3 = i 3( )+ i 3(0 + ) -i3() e T3=1 + (- 1) e- 500t mA = (1 - - 500t ) mA3.4.2电路如图7所示，求t 0时(1)电容电压Uc, (2) B点电位Vb和(3) A点电位Va的变化规律。换路前电路处于稳态解-6V

16、图7: 习题3.4.2图求t 0时的电容电压Uc由此得t = 0-和t = 0+的电路如图8(a)、(b)所示,由此得图8: 习题342图0 - (-6)3Uc(O+ )=Uc(o- 4- Q X 5 X 10 V) (5 + 25) X 1031VUc( )X X 10 V =6 - Uc( )X X 10 V =(10 + 5 + 25) X 10310 Vu/V-XXX3.4.510V(R + -33.4.3 3.4.110 0-O3.4.4 3.4.5第4章正弦交流审（特Uc(023.6S0(Ti)3.4.53.6.13.6.13.6.2o3.6.23.6.43.6.43.6.53.6

17、.5第4.3.2题电阻、电感与电容元件串联的交流电第题阻抗的串联与并联 9 第题10第题11 第题12 第题13 第题13 第题14 第题15 第节交流电路的频率特16 第题17 第题17 第节功率因数的提19第4.8.2 题. 19第 4.8.3 题. 20List of Figures TOC o 1-5 h z 习题4.3.2 3习题4.3.2 3习题4.4.6 6习题4.4.7 7习题4.4.8 7习题4.4.9 8习题4.5.1 10习题4.5.3 11习题4.5.4 11习题4.5.5 12习题4.5.6 13习题4.5.7 14习题4.5.11 14习题4.5.12 15习题4.

18、7.5 17习题4.7.6 18习题4.8.2 19习题4.8.3 204正弦交流电路单一参数的交流电路4.3.2在电容为64 pF的电容器两端加一正弦电压u = 220 2 sin 314 t V,设 电压和 电流的参考方向如图1所示，试计算在t = - , t=T和t 二 T瞬 间的电流和电压的大小。642解电压与电流的正弦曲线如图2所示。图1: 习题4.3.2图图2: 习题4.3.2图UmVUm220 2V U = 220VT = U C = 220 X 314 X 64 X 10- A =sin(2220 2X 17tXT)V = 220 2 sin=110 6V60? V2 sin(

19、6090?)A = 2Asin(27t电阻、4.4.2有 一CJ 02202X彳2 sin(902202 sin(2)V = 220 2 sin90? V7t 一XT2202V90?Tx -20)V = 2202 sin180? V2 sin(180 ?+ 90? )A =-电感与电容元件串联的交流电路10A交流接触器z,线圈电阻？，试求线圈电感。解这是RL串联电路，其阻抗模为|Z |=( L)2 = U2A,其线圈数据为380V、30mA 50H38012700?30 X10- 3|Z |- R|Z - R2 27tx -|Z - R2=50 X10I 二I 二40H4.4.3一个线圈接在U

20、 =120V的直流电源上，I = 2CA;若接在f一个线圈接在U =120V的直流电源上，I = 2CA;若接在f=50Hz,220V的交流电源上，则解I =。试求线圈的电阻R和电感L。接在直流电源上电感L不起作用，故电阻R =U 120=? = 6?接在交流20源上时,|Z IpR22205065062H =,2 U ( L) 2 =4.4.4有一J Z 7型中间继电器，其线圈数据为380V、50Hz,线圈电阻2k?,线圈 电 感，试求线圈电流及功率因数。解线圈阻抗为Z = R + j wL = (2 X 103 + j 2tt X 50 X ? = X 103/ TOC o 1-5 h z

21、 _U380_A =I =义103|Z Icos ?= cos ?=4.4.5日光灯管与镇流器串联接到交流电压上，可看作RLS联电路。如已知某灯管的等效电阻Ri = 280?,镇流器的电阻和电感分别为R2 = 20?和L =电源电压u = 220V ,试求电路中的电流和灯管两端与镇流器上的电压。这两 个 电压加起来是否等于220V电源频率为50H z。解电路总阻抗Z =(Ri + R2) + j coL = (280 + 20) + j 2兀 X 50X ?=(300 + j 518)? = 599/? ?电路中电流灯管两端电压220.U =A =灯管两端电压I =599I280 X103V2

22、80 X103V镇流器的阻抗Z2 = & + j coL = (2 + j 518)? = 518Z7 ?镇流器电压6 = |Z2| I = 518 X = 190VUR + Ub = (103 + 190)V = 293V 因为220VU=UR + U 2,不能有效值相加。4.4.6无源二端网络（图3）输入端的电压和电流为2202 sin(314 t +20? )V2 sin(314 t - 33? )A试求此二端网络由两个元件串联的等效电路和元件的参数值，并求二端网络的 功率因数及输入的有功功率和无功功率。解二端网络阻抗为图3:220/20?无源二端网络图3:220/20?无源二端网络习题

23、4.4.6图50/53? ? = (30 + j 40)?/- 33?则其参数为R =则其参数为R =30?Xl = 40?功率因数为无功功率为P 功率因数为无功功率为P = UI cos ? = 220 x X由此得出电感40H =3144 30cos ?=|Z I 50|Z I 50580WI sin ? = I sin ? = XL I40 x var774varU4.4.7有一RC串联电路，如图4(a)所示，电源电压为u,电阻和电容上的电压分别 为Ur和Uc,已知电路阻抗模为2000?,频率为1000Hz,并设u与Uc之间的相位差 为30 ,试求R和C,并说明在相位上uc比u超前还是滞

24、后。 解按题意做电压和电流的相量图图4(b),由相量图可见(a)(b)图4: 习题4.4.7图R = |Z | cos 60?= (2000 x ?二1000?Xc = |Z | sin 60?= (2000 X ?1732?11睨滞后于uXc cd 1732义2冗义30。 .10004.4.8图5(a)是一移相电路。如果 C = 小，输入电压u1 =2 sin 6280tV ,今 欲使输出电压u2在相位上前移60?,问应配多大的电阻R此时输出电压的有效值U2等于多少解按题意做电压和电流的相量图图5(b),由相量图可见,U2 = UR = U1 cos 60U2 = UR = U1 cos 6

25、0?= 1 义=UrRtan 30?=R.=R x 6280 x x 10- 61UcXc 6280 义 X 10- 6由上式可求出R = ?4.4.9图6(a)是一移相电路。已知R = 100?,输入信号频率为500H z0如要求输 出 电压U2与输入电压U1间的相位差为45?,试求电容值。同上题比较，U2与Ui 在相 位上(滞后和超前)有何不同解做电压和电流的相量图图6(b),由相量图可见U2向图6: 习题4.4.9图URR100tan 45? = = 1= C X 2 冗 X 500 X 100UCXC 2 九 X 500 x CU2超前于UiU2超前于Ui ；本题从电容上输出，U2滞后

26、于Ui 。上题从电阻上输出，有一 220V 、 600W 的电炉，不得不用在380V 的电源上。欲使电炉的电压保持在220V的额定值，（1）应和它串联多大的电阻或（2）应和它串联感抗为多大的电感线圈（其电阻可忽略不计） （3） 从效率和功率因数上比较上述两种方法。串联电容器是否也可以 解(1)电炉的额定电流600串联的电阻220380 -220R =? = ?(2) 电炉的电阻220Rl =廿=?为保持电炉的额定值不变，则用联电感线圈后电路的阻抗模为380|Z Iqq2 - 2? = 114?qXL = |Z | - L R2线圈电感为114=H =314串联电阻时，cos ? = 1,效率为

27、 TOC o 1-5 h z 4=一PN600Pn + RI 2 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document NN =600 + X 2串联线圈时，q=1,功率因数为Rl =cos|Z |从节能角度看应采用后一种方法。也可串联电容，其容抗为114?,电容值为C =，1 F = 28F ,并可提高电网功率因数。Xc =314火114阻抗的串联与并联4.5.1在图7中，试求电流表Ao和电压表V0的读数。解以U 1为参考正弦量，则Z. 1较U 1超前90?,于是A。的读数为10A。V0的读数为141V 。4.5.jlOQ -(j 10 +(j 1010AM3图

28、7：1010I(100 - j在图8(a)中A。的读数为10A。V0的读数为141V 。4.5.jlOQ -(j 10 +(j 1010AM3图7：1010I(100 - j在图8(a)中，I 1I0A /100 V5Q j5Qi 4 -习题4.5.1图100/0?八 )A2/ -0 + U 100)V10A, I 2 =1045? )A =1 = (- j=141/ -2A, U(j 10 + 10 - j 10) A10 X 10 + 100/0? ) V 45? VXl 及 R o解解本题用相量图分析较为方便。在图8(b)所示的电路中，以并联支路上的电压U 1为参考相量，而后作1, I

29、1 比 U 1 超前 90?;因 R2 = Xl ,故 I 2 压U 1为参考相量，而后作1滞后45?;又因I 1 = 10A, I2 = 10 2A,故I .与U 1同相，而且Iu R + U 1,三者同相，即U = 5+ uUR =RI = 5 x 10V = 50VUi =U - Uk = (200 - 50) V = 150V由此得Xc = U = 150 ?= 好 10 15? -4Q-4由此得qUi|Z2|= R? + X L |T 10 2 L |T 10 22八炉/以口I+ 山-+ “-iU o图8:/因为I :与U i的相位差为45?,所以Z2|R2 = Xl = | =24

30、.5.4在图 9(a)中，I i = I 2 = 10A, U =及Xl。解作相里图：以U R为经受相里，I 2与1=I 1 + I 2 =/ 内 - -II+力_12 R5.一七3一.+ 4 _U 0/Uxl%50 h必J题 4.5.3g115V X，？ = ?22100V , u与i同相，试求I , R, XcU R同相，I 1超前十U R 90? ； I“U、夕/出9: 习题 4.5.4图U L + U L + U Ro于是得出相；U10 2Z45?前于I .A, U l 超104104Xc2 1009=9 z ,10I 2/2 100V：7x7=710Xl-U -4W-= ? 二 ?1

31、0 24.5.5计算图io中的电流i .和各阻抗元件上的电压U 1与U 2,并作 相量图；计算 图10(b)中各支路电流I 与I ;和电压U ,并作相量图。解对图10(a)所示电路6。=。一 )6。=。一 )Gnu(bj图10: 习题455图. U =10Z0?2 + 2 + A = 2Z - ? A乙+j 3Z2U 1 = Zil = 2 x 2Z- ? V = 4Z- 9 VU 2= z2l = (2 + j 3) X 2Z- ? V =13Z? x 2Z -/? V对图10(b)所示电路Zi + =I 2 =Z2I Zi乙+Z21 x 2/0? A = j 45? A1 + j + 1,

32、 j x 2/0? A = 45? A1 +1 + j + 1-j/ V2Z45?2/- 45? V(1 - j ) A =2/ -(1 + j ) A =2/=2V相量图略4.5.6在图 11 中，已知 U = 220V , R = 10? , Xi = 10 3? , R2 = 20?,试求各个电流和平均功率求各个电流和平均功率图11:习题4.5.6图._ U220/0?1=V _AR1 + j X110 + j 103I 2=-U竺A = 11AR 20I - = I 1 + I 2 = (11 / - 60?P =R1I 0?A = 11/ - 60? 0?A = 11/ - 60?

33、A20 Z60?V+ 11)A = 113/ -30? A112 + 20 X 112)W = 3630W12220/在图12(a)中-45? )A, i v.112 sin(314 t,已知u = 2202 sin 314 t V , i = 22 sin(314 t2=+ 90? )A,试求各仪表读数及电路参数R, L和C。解由图12(b)的相量图可知I 2 = I 1 sinV x2245?一= 22A = 11A2I1= J,. _ _ _ ,、因I和U同相，故I2 =XCC|Zi|R10XlL图12: 习题4.5.7图sq -222= I 2 _|V _-112A = 11A1212

34、2=U 220=? = 20?I 21111一二 二 F = 159 仙 FXc314义20=U220_I-22 ?=102 ?d2V2-|Z1 | cos 45?-? - 10?2 X2-|Z 1 | sin 45?- 10?二010-H -314在图13所示的电路中，已知U c1/0? V ,求 U解图13:习题4.5.11图1/ 0? A -j2 A 1/0?r4.5.12(2de+ j 2) + V j 2V+ U 1 (1 + j 2) V12 + 22 Z arctan 2V q 10? ,Zab 为感性负载试求U和感性负载试求U和I同相时Zab等于多少电cC在图14所示的电路中，

35、已知Uab Ubc , R 10? , Xc解令 Zab 图14:习题4.5.12图又求得Zbcj RXc二-j 10 x10(5 -j 5)?R - j Xc 10 - j 10所以ab + U bc (Zab + Zbc )I=(R + j Xl ) + (5 - j 5) I . = ( R + 5) + j ( Xl -5) I若U和I .同相，则上式的虚部必为零，即Xl -5 = 0 Xl = 5?又因 Uab = Ubc,则 |Zab | = |Zbc|q- vR222 21 + Xl =5+ 5解之得Ri = 5?于是Zab = (5 + j 5)?交流电路的频率特性4.7.4有

36、一R, L, C串联电路，接于频率可调节的电源上，电源 电压U保持在10V ,当频率增加时，电流从10mA500H z）增加到最 大 值60mA1000H z）。试求 电阻R,电感L和电容C的值；（2）在谐振时电容 器两端的电压UC ; （3）谐 振时磁场中和电场中所储的最大能量。(1)谐振时 f 0 = 1000HzIZ0I = R非谐振时f = 500H z(Xl- Xc)2 = |Z | R2 =(Xl -Xc = 土？因f 470 N m = m(1)采用自耦变压器降压起动，而使起动转矩为额定转矩的85%即 TOC o 1-5 h z Ts0 =义 85%N . m = m而直接起动时

37、Tst= = x , m = m因起动转矩与电压的平方成正比，故变压器的变比为s rTst K =o(2)电动机的起动电流即为起动时自耦变压器二次侧的电流St=ISt 7XA =线路上的起动电流即为起动时自耦变压器,次侧的电流I 00st =stK目录第10章第10章继电接触器控制系统第节 笼型电动机直接起动的控制线3 第10.2.1 题第10.5.1 题第10.5.2 题. 53 第节.行程控4 第节时间控List of Figures TOC o 1-5 h z 习题10.2.1 3习题10.4.2 4习题10.4.2 5习题10.5.1 6习题10.5.1 6习题10.5.1 6习题10

38、.5.1 6习题10.5.2 7习题10.5.2 710继电接触器控制系统笼型电动机直接起动的控制线路10.2.1试画出三相笼型电动机既能连续工作，又能点动工作的控制线路。解在图1中，SB2是连续工作的起动按钮。SB3是双联按钮，用于点动工作图1: 习题10.2.1图按下SB3时，KM通电，主触点闭合，电动机起动。因SB3的常闭触点同时断开，无自锁作用。松开SB3 , K M断电，电动机停车。10.2.3根据教材图10.2.2接线做实验时，将开关 加上后按下起动按钮 SB2 ,发现 有下列现象，试分析和处理故障：(1)接触器K M不动彳(2)接触器K M动作，但电动机不转动；(3)电动机转动，

39、但一松手电机就不转；(4)接触器动作，但 吸合不上；(5)接触器触点有明显颤动，噪声较大；(6)接触器线圈冒烟甚至烧 坏；(7)电动机不转动或者转的较慢，并有“嗡嗡”声。答接触器K M不动作的故障原因可能有下列几种：三相电源无电；有关相中熔断器的熔丝已断，控制电路不通电；热继电器F R的动断触点动作后未复位；停止按钮SB接触不良；控制电路中电器元件的接线端接触不良或连接导线端有松动。接触器K M动作，但电动机不转动的故障原因可能有下列几种(问题不在 控制电路，应查主电路)；接触器的主触点已损坏；从接触器主触点到电动机之间的导线有断线处或接线端接触不良;电动机已损坏。电动机转动，但一松手电机就不

40、转，其原因是自锁触点未接上或该段电路有断损和接触不良之处。接触器动作，但吸和不上，主要由于电压过低，也可能因某种机械障碍造成的。接触器触点有明显颤动，主要由于铁心端面的短路环断裂所致，也可能由于电压过低，吸力不够。接触器线圈冒烟甚至烧坏，其原因有：电压过高；由于(4)中原因接触器吸和不上，导致线圈过热而烧坏。电动机不转动或转的较慢，并有“嗡嗡”声，这是由于某种原因而造成电动机单相起动所致。行程控制10.4.1将教材图10.4.2(b)的控制电路怎样改一下，就能实现工作台自动往复运动解只需将原位行程开关 SQ的动合触点与正转按钮 S译并联即可。当电动机 反转到达原位时，挡块压下 SQ ,不仅将它

41、的动断触点压开，使电动机停止反 转，同时将上述动合触点压合，使电动机正转，接着就实现工作台自动往复运 动。按下停止按钮SBi,电动机才停车。10.4.2在图2中，要求按下起动按钮后能顺序完成下列动作：(1)运动部件A从1到2; (2)接着B从3到4;接着A从2回到1;接着B从4回到3。试画出控制线路 (提 示：用四个行程开关，装在原位和终点，每个有一动合触点和一动断触点。)解电动机M和悔的主电路按教材图10.3.2正反转连接，其正反转接触器分别图2:习题10.4.2图3: 习题10.4.2图为K M1f , K Mr和K M2f , K M2r。控制电路如图3所示时间控制10.5.1根据下列要

42、求分别绘出控制电路（M和M2都是三相笼型电动机）；（2） 电动机M先起动后，M2才能起动，且M2能点动；（4） M先起动，经过一定 延时后M2能自行起动，M2起动后，M1立即停车；（5）起动时，M1起动后M2才 能起动；停止时，M2停止后M1才能停止。解图4是电动机M1和M2的主电路。图5,图6和图7分别为习题（2）.（4）.（5） 的 控制线路。试绘出笼型电动机定子串联电阻降压起动的控制线路。解主电路和控制电路如图8所示。控制电路接上电源- K T通电-一动断延时闭合触点瞬时断开电动机串联电阻R降压起动按Sa - - K Mi通电K T断电延K M2通电（起动完毕）时：L HH L-g-OK

43、fc ：9 H这里要注意时间继电器的动作:图9: 习题10.5.2图(1)它是断电延时的；(2)它的动断延时闭合触点 的动作顺序。 本题也可采用通电延时，其控制电 路如图9所示。目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 第14章二极管和晶体管3第节二极管 3第14.3.2题 3第14.3.5题 4第节稳压二极第14.4.2题 5第节晶体管 5第14.5.1题 5第14.5.3题 6第14.5.4题 7List of Figures TOC o 1-5 h z 1习题14.3.2 32习题14.3.2 33习题14.3

44、.5 44习题14.4.2 55习题14.5.3 66习题14.5.4 714二极管和晶体管二极管14.3.2在图1在图1所示的各电路图中，E = 5V , Ui10 sintV ,二极管D的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压U0的波形。解(b)图1: 习题14.3.2图Ui为正半周时，UiE,D导通；Ui E,D导通；Ui E,D截止。Ui为负半 周时，D截止。四通时，u0 = Ui ; DB止时，u0 = Eouo的波形分别如图2(a)和(b)所示。印Vu/V14.3.5在图3中，试求下列几种情况下输出端电位 W及各元件中通过的电流。(1) VA =+10V ,Vb= 0V ; (2)

45、Va= +6V, Vb= + ;(3)Va=Vb= +5V .设二极管的正 向电阻为零，反向电阻为无穷大。解图3: 习题14.3.5图(1)二极管Da优先导通，则VyVy =109 F 9V = 9VVy 9-I D= I R = A = 1 10 A = 1mA_XR 9 x 103Db反向偏置，截止，I d= 0(2)设Da和Db两管都导通，应用结点电压法计算VY :6Vy一 + _ X Vy11 V = V =0; P N P型；发射极电位 最高，集电极电位最低，UBE 0o硅管：基极电位与发射极电位大约相差或；错管：基极电位与发射极 电位大约相差或。由此可知：晶体管I ： N P N型

46、，硅管，1 - B、2 - E、3 -C;晶体管II : P N P型，错管，1 - C、2 -B、3 - E。14.5.3如何用万用表判断出一个晶体管是 N P N型还是P N P型如何判断出管子 的三个管脚错管或硅管又如何通过实验区别出来 解(1)先判断基极将插入万用表“-”(实为表内电源正极)插孔的测试笔轮流接任一管 脚，而后将另一测试笔分别接另外两个管脚，如果两次测得管脚间的 电阻同 为低电阻(BE极间和BC极问的P N结上加正向电压)或同为高 电阻(上 述极间的P N结上加反向电压)，则接万用表“-”插孔的是基 极。(2)判断是N P N型管还是P N P型管 在(1)中，测得管脚间

47、的电阻同为低电 阻时，则为N P N型管；测得同为高 电阻时，则为P N P型。(3)判断集电极对已知的N P N型管或P N P型管照图5所示的两种方法接 线，未知管(b)(b)用表的 “+” ， “-” 插孔（注意， “- ” 插孔接表内电源的正极)，比较两种接法1, 2管脚间的电阻高低。对N P N型管，电阻 较低时接“-”插孔的是集电极；对 P N P型管，电阻较低时接“ +”插 孔的是集电极。(4)判断是错管还是硅管时为硅管；在 时为硅管；在 时为错管。14.5.4+ 12V+ 12V图6: 习题14.5.4图试问晶体管工作于何种状态设LBe =试问晶体管工作于何种状态设LBe =解

48、计算结果见下表。(a)(b)(c)管UC C1笳A8mAT。力 cPsatRI B6 - mA =12 - mA =I B 0状态50I B B 0 饱和截止目录第15章基本放大电路3第节 放大电路的静态分析. .3 第 15.2.3 题 3第节放大电路的动态分析. .3 第题 3第题 4第题. 第. 1. 5.9.2. .题 . 5. .第题 13第15.9.3 题 14 6第节静态工作点的稳定 . . .6 第题6 第题 7第节射极输出器 9第题9 第节差分放大电路11 第题 11第节场效晶体管及其放大电路 13List of Figures TOC o 1-5 h z 习题15.2.3

49、3习题15.3.3 4习题15.3.5 6习题15.4.5 8习题15.6.1 9习题15.6.2 10习题15.7.3 11习题15.9.2 13习题15.9.2 14在图1在图1中，若UC c的阻值。设晶体管的 解15 基本放大电路放大电路的静态分析15.2.310V ,今要求 UCe = 5V , I c = 2mA 试求 R 和=40。图1: 习题15.2.3图由 LCe = UCc - Rd I c可求q = UCc - UCE = 10 -_5 ? = ?I c 2 x 10- 3IT 2 I B = mA =B 40Rb y UCC10TT = k? = 200k?放大电路的动态

50、分析在习题1图所示的固定偏置放大电路中，UC C = 9V ,晶体管的B = 20, Ic1mA今要求|Au| & 100,试计算 , Rb及UCe解mAr be|AulUC EUC 解mAr be|AulUC EUC c20200 +15.3.3k? = 180k?26(20 + 1)- ? = 720?七（空载时|Au|最大）|Au|rbe= 100 X20k?UCc - Rd I c = (9 - X 1)V =有一放大电路如习题1图所示，其晶体管的输出特性以及放大电路的交、直流负载线如图2所示。i可：（1） Rb ,Rc , Rl各为多少不产生失真的最大输入 电压Um为多少（3）若不断

51、加大输入电压的幅值，该电路首先出现何种性质的失真调节电路中哪个电阻能消除失真将阻值调大还是调小（4）将电阻RL调大，对交、直流负载线会产生什么影响 （5）若电路中其他参数不变，只将晶体管换一个B值小一半的管子，这时I b , I c , UCE及|Au|将如何变化解左海倒我战 交流负我线图2:图由图2可知，静态值为电源电压为电 流放大系数为c = 2mA,=40A, U：e = 5VUB =上 2 = 50 I B =Rb10RRc由交流负载线可得k?UCc - UCe = 10 - 5 k? = ?I c2由此得tan0RR0Rd RlRCR0Rc+ R_Rl =1一，R0l =RoRd -

52、 lk?r0由图2可知8 - LCeq = (8 - 5)V = 3VUCeq - UCes = (5 - V =不失真的最大输出电压约为 的最大输入电压UmUOm = 3V ,先求出|Au|后，再求不产生失真26r be200(? ) + (1200 +(1?50)(mA)|Aul50 X于是87UmU)m87|Au|(3)首先产生截止失真，这时可调节 Rb ,减小其阻值以增大I b ,将静态工作 点“移一点。将Rl阻值增大，不影响直流负载线通过Q点的交流负载线与横轴的a 0角将有所减小。(5) I b不变，I C约减小一半，Be增大，|Au|将减小一半。15.3.4已知某放大电路的输出电阻

53、为？，输出端开路电压的有效值100 = 2V ,试 问该放大电路接有负载电阻Rl = ?时，输出电压将下降到多少解UOl =或RUOl =或Eo =U00+ Rlr + Rlo oRlU00 =X 2V =+ro+ Rlo1 o1 =o2, ,UUii在图3中，UCc = 12V，氐=2k? , RE = 2k? , Rb = 300k?,晶体管的50。电路有两个输出端。试求：(1)电压放大倍数Aui =U和Au2U ; (2)输出电阻ri和r2解图3: 习题15.3.5图Ufc c -UbeRb + (1 +12 -“ImA =300 + (1 + 50) X 2B )ReI e =(1 +

54、 B ) I B = (1 + 50) x =26 rbe =200 + (1 + 50T Af = ?A1AfA 1 + (A + ? A) F20% X20% X1 + (300 300 X 20%) X+% 口 - %17.2.7有一同相比例运算电路，如教材图17.2.1所示。已知Auo=1000， F =+。如果输出电压 = 2V ,试计算输入电压U ,反馈电压Uf及 净 输 入 电压 ud 。解解Auf=20Auf=20 TOC o 1-5 h z 1 +=F 1 + 1000 XAuo-2Uoui = V =Auf20uf= uo F = 2 X =Ud = Ui -Uf=- V

55、=振荡电路中的正反馈17.3.1图3是用运算放大器构成的音频信号发生器的简化电路。（1） R1大致调到多大才能起振（2） RP为双联电位器，可从0调到？，试求振荡频率的调节范围。解3 3kQ 83 3kQ 8图3: 习题17.3.1图（1）电压放大倍数按同相输入计算，即RfAuf = 1 +R1因为产生振荡的最小电压放大倍数为3,所以母 2R0 刚起振时，振荡幅度小，不足以使二极管导通，这时 RF = RF i + RF 2 = 3k?,所以Ri ?时才能起振。(2)振荡频率为当将RP调到最小时，f 0最大，即f 0max = 2X 103X X 10- 6H z =i100cHz当将RP调到

56、最大时，f 0最小，即f 0min17.3. - H z = z f 0min17.3.X 16 x 103 x x 10- 6100Hz在调试教材图17.3.3所示电路时，试解释下列现象：(1)对调反馈线圈的两个接头后就能起振；(2)调Rb1, Rb2或Re的阻值后就能起振；(3)改用B较大的晶体管后就能起振；(4)适当增加反馈线圈的圈数后就能起振；(5)适当增大L值或减小C值后就能起振；(6)反馈太强，波形变坏；(7)调整RB1, R2或RE的阻值后可使波形变好；(8)负载太大不仅影响输出波形，有时甚至不能起振。解释(1)原反馈线圈接反，对调两个接头后，满足相位条件；(2)调阻值后，使静态

57、工作点合适，以满足起振条件；(3)改用B较大的晶体管，以满足幅度条件；(4)增加反馈线圈的圈数，即增大反馈量，以满足幅度条件；(5)因为LC并联电路在谐振时的等效阻抗模为L|Z0| = RC当适当增大L值或减小C值后，可使|Zo|增大，因而就增大了反馈幅度，容易起振；(6)反馈线圈Lf的圈数过多或管子的B太大，使反馈太强而进入非线性区，使波形变坏；(7)调阻值，使静态工作点在线性区，使波形变好；(8)负载大，就是增大了 LC并联电路的等效电阻R。R的增大，一方面 使|Zo|减小，因而使反馈幅度减小，不易起振；也使品质 因数QM、，因 而降低了选频性，使波形变坏。目录第18章直流稳压电源 3第

58、整流电路 3 TOC o 1-5 h z 第18.1.1题 3第18.1.2题 3第18.1.3题 4第18.1.7题 4第18.1.8题 5第滤波器 5第18.2.4题 5第直流稳压电源第18.3.1题 6第18.3.4题 7第18.3.6题 7List of Figures TOC o 1-5 h z 1习题18.1.1 32习题18.1.7 43习题18.2.4 64习题18.3.1 65习题18.3.6 818 宜流稳压电源 整流电路18.1.1在图1中，已知Rl = 80?,直流电压表V的读数为110V ,试求：（1）直流电 流表A的读数；（2）整流电流的最大值；（3）交流电压表V1

59、的读数；（4）变压器二 次侧 电流的有效值。二极管的正向压降忽略不计。解图I I 一 110oRo = a = TOC o 1-5 h z 80LI om = Tt I o = X =-U0-440U1 = V =I = = X =18.1.2在教材图18.1.1在教材图18.1.1所示的单相半波整流电路中已知变压器次侧电流的有效值U = 30V ,负载电阻Rl = 100?,试问：（1）输 出电压和输出电流的平均值U0和I o各为多少（2）若电源电压波动10% 二极管承受的最高反向电压为多 少 解U0 = X 30V =UOI o = = A = RL100VUDrm = 2U = x x

60、30V =18.1.3若采用教材图18.1.3所示的单相桥式整流电路，试计算上题。解UO = X 30V = 27VIo= A =RL100UDrm2UUDrm2UX X 30V =18.1.7V图2是二倍压整流电路，UO = 2 - 2U,试分析之，并标出UO的极性。分析V -当u在正半周时，D导通，D2截止，C1被充电到u的最大值 2U （极性左正图2:习题18.1.7图右负）。到u负半周时，D1截止，D2导通，u和G两端电压相加。这时，电源/A/ 一一方面经D2供给Rl电流，同时经D2给C2充电，充到等于u的最大值 2U和G两V-端电手之和。由于 G放电很慢，其上电压近似为2U。因此，C