电工电子技术习题练习及答案

习题一(a)IUUIU(b)(a)IUUIU(b)UI(c)I(d)图1.51习题1-1的电路+=+-=++=+U-=++=+-=++=+U-=+是电源，哪些是负载？解：（a）电源（b）电源（c）负载（d）负载1-2已知蓄电池充电电路如图1.52。电动势，设，当端电压时求电路中的充电电流及各元件的功率。并验证功率平衡的关系。IREU图1.52习题IREU图1.52习题1-2的电路+=+-=+WW电路中电源发出的功率等于负载消耗的功率，功率是平衡的1-3在图1.53所示电路中，已知，，，，，，+=+U3+=+U3I4I2U1142U23图1.53习题1-3的电路+=+-=++=+-=+-=+解：I1I1(a)(b)I(a)(b)IS2Ω2Ω1A2Ω5V22Ω图1.54习题1-4的电路解：（a）(b)1-5一直流电源，其额定功率为，额定电压，内阻为，负载电阻可调。试求：（1）额定工作状态下的电流及负载电阻；（2）开路电压U0；（3）短路电流。解：（1）A（2）V（3）A1-6图1.55中已知，，，，，，。试计算开路电压R2R2R3E2+-R4R1E1U2图1.55习题1-6的电路U1+-+-对右边回路列KVL方程：2A10V2A10V102Ω图1.56习题1-7的电路解：由KVL方程：A由KCL方程：A由KVL方程：VWW12V8V100Ω100Ω12V8V100Ω100ΩIx50ΩRxUx图1.57习题1-8的电路+-解：由KVL方程：得：Va2Ωba2Ωb6VI12V6VI12V5Ω1Ω1Ω50Ω图1.58题1-9的电路解：由KCL方程：12V3Ω12V3Ω6V图1.59题1-10的电路3Ω3A3ΩI6VI1.5V1A6VI1.5V1A6VI3A6VI4A4AII18V12V2Ω4Ω4Ω图1.60题1-11电路I2I31-11用支路电流法求解图1.60中的各支路电流。解：联立得：II1Ω0.5Ω1V1Ω1Ω2A图1.61习题1-12的电路1-12用叠加原理计算图1.61示电路中的。解：利用叠加原理1.61分解为下列(a)(b)两图：1V1V1Ω1Ω1Ω0.5Ω(a)1Ω1Ω2A1Ω0.5Ω(b)20V150V10Ω120V1020V150V10Ω120V10Ω10Ω10ΩI图1.62习题1-13的电路解：图1.62可简化为图（c）的等效电路。等效电路的电动势可用图（a）来求得：等效电路的内阻可用图（b）求得：得等效电路如图（c）所示。由等效电路求得：AEER0I10Ωba（c）10Ω10Ω10Ω10ΩabRO（b）20V150V10Ω120V10Ω10Ωab_+UO（a）R1=9ΩR2=4ΩR1=9ΩR2=4Ω2AR3=6ΩR4=2Ω10V图1.63习题1-14的电路解：图1.63可简化为图（c）的等效电路。等效电路的电动势可用图（a）来求：V等效电路的内阻可用图（b）求得：得等效电路如图（c）所示。由等效电路求得：AER0ER0I9Ωba（c）R1R2=4Ω2AR3=6ΩR4=2Ω(b)ba+-ROR2=4Ω2AR3=6ΩR4=2Ω10V(a)ba+-UO1-15用支路电流法、叠加原理、戴维南定理分别计算图1.64所示电路中的电流。图1.64图1.64习题1-15的电路6A2Ω4Ω6V3ΩI8Ω(a)(a)6A4Ω6VI8ΩI1(1)支路电流法：求得：A（2）叠加原理：将图（a）分解为下列(b)(c)两图(b)4(b)4Ω6V8Ω(c)6A4Ω8Ωa(d)6Aa(d)6A4Ω6V+_bUO等效电路的内阻为从ab两端看进去的ER0ER0I8Ωba（e）得等效电路如图（e）所示。由等效电路求得1-16求图1.65所示电路的戴维南等效电路。ab2A6ab2A6Ω6Ω8V2Ω(c)ba2Ω5V6V3A(b)ba2A10V8V2Ω(a)图1.65习题1-16的电路+-等效电路的内阻为从ab两端看进去的除源等效电阻得戴维南等效电路为图（a）（b）等效电路的电动势：等效电路的内阻为从ab两端看进去的除源等效电阻得戴维南等效电路为图（b）(c)等效电路的电动势：得：等效电路的内阻为从ab两端看进去的除源等效电阻得戴维南等效电路为图（C）ba（ba（c）9V1.5Ωaba（a）10V2Ωbb（b）11V2Ω－20Ｖ3kΩＡ3k－20Ｖ3kΩＡ3kΩ3kΩ－12Ｖs图1.66习题1-17的电路解：开关断开时：开关闭和时：3VA1Ω2Ω6V3VA1Ω2Ω6V2Ω图1.67习题1-18的电路解：图2.35习题2-1的电路I1图2.35习题2-1的电路I1UI2o2-1已知：正弦交流电压，电流，的相量图如图2.35所示，试分别用三角函数式，复数式，波形图表示。解：0w0wtui/A,u/vi2i12-2已知正弦量的相量式如下：试分别写出正弦量的瞬时值表达式，画出它们的相量图。解：2-3已知：试用相量图求：（1）,并写出电压的瞬时值表达式；（2），并写出电流的瞬时值表达式。解：V2-4已知：L=100mH，f=50Hz。（1）时，求两端电压（2）时，求并画相量图。解：（1）（2）2-5已知：，f=50Hz。（1）时，求电流（2）时，求并画相量图。解：2-6已知R,L,C串联的电路中，，。在电容元件的两端并联一开关S。求：（1）当电源电压为220V的直流电压时，试分别计算在短路开关闭合和断开时两种情况下的电流I及，，。（2）当电源电压为时，试分别计算在上述两种情况下的电流I及，，。解：（1）开关闭合AV开关断开（2）开关闭合开关断开：2-7图2.36所示电路中，试画出各电压电流相量图，并计算未知电压和电流。（a）（b）（c）（d）（e）（f）图2.36习题2-7的电路（a）ULU图2.36习题2-7的电路（a）ULUU（b）IUCUU（C）IULUCU（d）IIRILU（e）IIRICU（f）IICILU+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-I(b)V(c)V(d)A (e)A(f)A2-8在图2.37所示电路中，，上的电压分别为，(1)设，，图2.37习题2-8的电路UU1U2IZ1Z图2.37习题2-8的电路UU1U2IZ1Z2+-+-+-解：(1)(2)为电感U最大14V为电容U最小2V2-9测得图2.38（a）所示无源网络N的电压电流波形如图2.40（b）所示。(1)用瞬时值表达式、相量图、相量式表示电压和电流；（f=50Hz）画出N的串联等效电路，并求元件参数；图2.38习题2-9的电路正弦量的初相位图2.38习题2-9的电路正弦量的初相位ui(a)N+-0wt(b)iui/A,u/v解：(1)V11Ω11Ω11Ω11Ω串联等效电路为：(3)2-10一线圈的电阻为1.6kΩ，接入U=380V，f=50HZ的交流电源，测得线圈电流I=30mA，求线圈电感L。解：2-11RC串联电路，输入电压为U，阻抗值|Z|=2000Ω，f=1000Hz，若从电容两端输出，通过相量图说明输出电压与输入电压的相位关系，若两者之间的相位差为，计算R和C。若从电阻两端输出呢？解：从电容两端输出：所以：从电阻两端输出：2-12有R,L,C串联的交流电路，已知，I=1A，试求其两端的电压U。解：iCiLiiCiLiR2u图2.39习题2-13的图300i0.4H+-2-13在图2.39所示电路中，已知：。试求，，，。解：AuLRCi1i2i3图2.40习题2-14的图+-2-uLRCi1i2i3图2.40习题2-14的图+-解：2-15图2.43所示电路中，已知，且。求电路的（1）复阻抗Z；（2）；（3）P,Q,S。解：（1）图2.41习题2-15的图iiS图2.41习题2-15的图iiSuCuCRu+-+-+-（3）图2.42习题2-16的电路R1UR1URLUIR2L+-+-2-16图图2.42习题2-16的电路R1UR1URLUIR2L+-+-求：I，，。解：2-17在R,L,C串联电路中，已知，端口电压为10V，电流为4A，，，。试求电容电压UC及R，L，C。解：2-18图2.43所示电路中，求电压表、电流表的读数。解：图2.43图2.43习题2-18的电路AV1V2j10Ωj10Ω-j5Ω5Ω100VUULI1I3I2+-+-所以，电流表的读数为10A电压表的读书为141.4V2.19日光灯可等效为一个R,L串联电路。已知，30W日光灯的额定电压为220V，灯管电压为75V，若镇流器上的功率损耗可忽略，计算电路的电流及功率因数。解：得A图2.44习题2-20的电路10-4H1图2.44习题2-20的电路10-4H1Ω100μF1Ωab2-20求图2.44所示电路的复阻抗Z。解：图2.45习题2-21的电路j2Ω-j2Ω2ΩUUC+-+图2.45习题2-21的电路j2Ω-j2Ω2ΩUUC+-+-解：2-22某收音机输入电路的电感约为0.3mH，可变电容器的调节范围为25～360pF。试问能否满足收听535～1605kHz的要求？解：发生谐振时，所以能满足收听535～1605kHz的要求2-23有一R,L,C串联电路，接于频率可调节的电源上，电源电压保持在10V。当频率增加时，电流从10mA（500Hz）增加到最大值60mA（1000Hz）。试问，当电流为最大值时，电路处于什么状态？此时，电路的性质为何？电路内部的能量转换如何完成？试求：R,L,C及谐振时的。解：当电流为最大值时，电路处于谐振状态。此时，电路呈电阻性。电源只给电阻提供能量，电感和电容的能量交换在它们两者之间进行。当时，∴∴①当其中：∴②由①②联立解得：谐振时：2-24已知一感性负载的电压为工频220V，电流为30A，。欲把功率因数提高到0.9，应并电容器的电容量为多少？解：由公式代入公式得：I图2.46习题2-25的电路CLRI1ICU+-2-25如图2.46所示电路中，已知，，L=40mH，，电源电压U=220V。f=50Hz。求：（1）各支路电流；电路的P，Q，I图2.46习题2-25的电路CLRI1ICU+-解：（1）UU1

（2）习题三3-1一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于的对称三相电源上，其线电流为，。试求该电动机每相绕组的阻抗Z。解：VUAIAICUCUB36.9o6.96.9UAIAICUCUB36.9o6.96.9IB解(1)-ICA-IUABIABI-IAB-IBCICIAIBUCAUBC36.9o6.96.9IBC(3)V当电源线电压为380V时，采用星形连接当电源线电压为220V时，采用三角形连接图3.20习题3-3的电路ABCN图3.20习题3-3的电路ABCNR-jXCIAIBICjXLIN解：（1）不是对称负载，因为阻抗角不相等。（2）AAUAICUAICUCUB00IBIA3-4对称负载星形连接。已知每相阻抗，电源线电压为。求三相总功率P、Q、S及功率因数。解：AW3-5图3.21所示为三相四线制电路，三个负载连成星形。已知电源的线电压，负载电阻，。试求：（1）负载的各相电压、相电流、线电流及三相总功率P。（2）中线断开，A线又短路时的各相电流、线电流。（3）中线断开，A线也断开时的各相电流、线电流。ABCNABCNRARCRB图3.21习题3-5的电路IAIBICIN(2)VVAA设V则VV则：A∴(3)3-6三相对称负载三角形连接，其线电流,有功功率，功率因数，求电源的线电压，电路的视在功率S和每相阻抗Z。解：V10ABC图3.22习题3-7的电路I10ABC图3.22习题3-7的电路IIAYIAB3817.32102217.321022作相量图：A习题四uR1t=0iuR1t=0i2iLuLR2LuLR2LLR1Et=0R2i2C(a)i1R1SE(b)图4.16习题4-1的电路+-+-+-uR1+-+-iCi1LSV（2）(b)图（1）AVV（2）AVuCUuL6VSR4uCUuL6VSR41kiC1KCi1R1R3i3iLt=0图4.17习题4-2的电路R22k1ki21k+-+-L+-解：（1）由换路定则：（2）换路后达到新的稳定状态4-3求图4.18所示电路S接通和断开两种情况下的时间常数。已知：。t=0Rt=0R1SR3R2R4图4.18习题4-3的电路+-断开时：Et=0R1C1C2Et=0R1C1S图4.19习题4-4的电路+-+-解：0tu0tuCt20图4.20习题4-5的电路10mASt=06k图4.20习题4-5的电路10mASt=06kΩ3kΩR3R1iCR23kΩ2C+-uC解：初时值：V稳态值：时间常数：00tuC60tτic0t-12ESR3C1C2uCESR3C1R1R2图4.21习题4-6的电路iCuC+-+-+-解：ucCR2R1R3t=0SE1ucCR2R1R3t=0S