电工学下册课后答案

电工学下册课后答案篇一：《电工技术》田葳版课后习题第一章电路的基本概念和基本定律习题解答1-1在图1-39所示的电路中，若I1=4A，I2=5A，请计算I3、U2的值；若I1=4A，I2=3A，请计算I3、U2、U1的值，判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否平衡。解：对节点a应用KCL得I1+I3=I2即4+I3=5,所以I3=1A在右边的回路中，应用KVL得6?I2+20?I3=U2，所以U2=50V同理，若I1=4A，I2=3A，利用KCL和KVL得I3=-1A，U2=-2V在左边的回路中，应用KVL得20?I1+6?I2=U1，所以U1=98V。U1，U2都是电源。电源发出的功率：P发=U1I1+U2I3=98?4+2=394WI负载吸收的功率：P吸=20I1+6I2+203=394W222二者相等，整个电路功率平衡。1-2有一直流电压源，其额定功率PN=200W，额定电压UN=50V，内阻Ro=0.5Ω，负载电阻RL可以调节，其电路如图1-40所示。试求：⑴额定工作状态下的电流及负载电阻RL的大小；⑵开路状态下的电源端电压；⑶电源短路状态下的电流。IN?PNU20050??4ARL?N??12.5?UN50IN4解：⑴⑵UOC?US?UN?IN?R0?50+4?0.5=52VISC?⑶US52??104AR00.5题1-2图图1-39习题1-1图图1-40习1-3一只110V、8W的指示灯，现在要接在220V的电源上，问要串多大阻值的电阻？该电阻的瓦数为多大？解：若串联一个电阻R后，指示灯仍工作在额定状态，电阻R应分去110V的1102R??1512.5?8电压，所以阻值1102PR??8WR该电阻的瓦数1-4图1-41所示的电路是用变阻器RP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315Ω，其额定电压为220V，如果要求励磁电流在0.35～0.7A的范围内变动，试从下列四个电阻中选用一个合适的变阻器：⑴1000Ω0.5A；⑵350Ω0.5A；⑶200Ω1A；⑷350Ω1A；图1-41习题1-4图解：要求励磁电流在0.35～0.7A的范围内变动，则应有0.35?220?0.7315?RP.6?RP??0.714?则313取314?RP?0?同时变阻器中允许通过的电流最大值不小于0.7A综上所以选择第四个变阻器。1-5有一电感元件，L=2H，电压u的波形如图1-42b所示，已知i(0)=0，求t在0到3秒期间的电流i，并画出波形图。解：eL(a)图1-42习题1-5图1-6有一电容元件，C=2μF，电路中电压uC的波形如图1-43b所示，已知uC=20exp(-t)V，求iC，并画出其波形图。(a)(b)图1-43习题1-6图1-7某照明电路中已知电源的电动势E=220V，内阻R=0.2Ω，线路电阻Rl=0.3×2Ω，负载为一只额定值为220V、100W的白炽灯，试求：⑴电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流；⑵若将电灯两端再并联接上一只额定值为220V、2kW的电阻炉时，求此时的电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流；⑶负载总功率P。当负载增大时，总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端及负载端的电压如何变化？2202RL??484?100解：⑴白炽灯电阻电路中的电流I?220?0.45A0.2?0.6?484电源端电压U?(0.6?484)?I?218.07V电灯的实际工作电压电灯的实际功率U灯?484?I?217.8VP灯?484?I2?98.01W2202R1??24.2?2000⑵电阻炉的阻值电路中的电流I?220?9.22A0.2?0.6?484//24.2电源端电压U?(0.6?484//24.2)?I?218.05V电灯的实际工作电压U灯?484//24.2?I?212.52VP灯?2U灯电灯的实际功率RL?93.31W212.522P?93.31??195.906W224.2⑶负载总功率当负载增大时，线路中电流、负载功率变大；总的负载电阻变小；电源端及负载端的电压基本不变。1-8某电流源的电激流IS=10A，内阻为200Ω，求负载电阻为20Ω时的端电压，若负载电阻为200Ω，则端电压又为多少？200?20?10?181.8V200?20解：当负载为20Ω时的端电压U=若负载电阻为200Ω，则端电压U=100?10?1000V1-9求图1-44所示电路中电阻的电流及其两端的电压，并求图1-44a中电压源的电流及图1-44b中电流源的电压，判断两图中的电压源和电流源分别起电源作用还是负载作用。解：图1-44a中，IR?2A，UR?2V，电压源的电流I?2A。电压源起电源作用，电流源也起电源作用。图1-44b中，IR?1A，UR?1V，电流源的电压U?1V。电压源起负载作用，电流源起电源作用。1-10图1-45中，已知I=4A，I1=1A，I4=2A，试求电流I2，I3，I5和I6。解：由KCL得，I6=I=4AI2+I4=I6，则I2=2AI1+I3=I，则I3=3AI5+I2=I1，则I5=-1A(a)(b)图1-44习题1-9图图1-45习题1-10图1-11求图1-46所示电路中通过电压源的电流I2、电流源两端的电压及电压源和电流源的功率。解：I2?102?6，则I2=1A电流源两端的电压U?6?4?10?34VP电流源=?6?34?204WP电压源=10?1?10W1-12图1-47所示电路中，求U1、U2及电流源、电压源各自的功率。解：U1?2?3?2?(3?2)?2?6VU2?2?(3?2)?2?5?2??10V电流源的功率P2A?2?U2??20WP3A??3?U1??18W电压源的功率P2V??2?(3?2)??2W5Ω2图1-46习题1-11图图1-47习题1-12图1-13用等效变换法求图1-48的等效电源。（a）(b)(c)图1-48习题1-13图解：根据等效变换的方法可求出上面电路的等效电源见下图：篇二：《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案1电路的基本概念与定律1.5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图1:习题1.5.1图I1=?4AU1=140VU4=?I2=6AU2=?90VU5=I3=10AU3=60V30V1试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。80V2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=U1I1=140×(?4)W=?560WP2=U2I2=(?90)×6W=?540WP3=U3I3=60×10W=600WP4=U4I1=(?80)×(?4)W=320WP5=U5I2=30×6W=180W电源发出功率PE=P1+P2=1100W负载取用功率两者平衡1.5.2P=P3+P4+P5=1100W在图2中，已知I1=3mA,I2=1mA.试确定电路元件3中的电流I3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?I1+I2?I3=0?3+1?I3=0可求得I3=?2mA,I3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U3=(30+10×103×3×10?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380V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。2从电压和电流的参考方向判别：电路元件3U3和I3的参考方向相同P=U3I3=60×(?2)×10?3W=?120×10?3W（负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P=U2I2=80×1×10?3W=80×10?3W（正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P=U1I1=30×3×10?3W=90×10?3W（正值），故为负载。两者结果一致。最后校验功率平衡：电阻消耗功率:2PR1=R1I1=10×32mW=90mW2PR2=R2I2=20×12mW=20mW电源发出功率:PE=U2I2+U3I3=(80+120)mW=200mW负载取用和电阻损耗功率:2P=U1I1+R1I21+R2I2=(90+90+20)mW=200mW两者平衡1.5.3有一直流电源，其额定功率PN=200W，额定电压UN=50V。内阻R0=0.5?，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](1)额定电流IN=50UPN200=A=4A,负载电阻R=N==12.5?INUN504(2)电源开路电压U0=E=UN+INR0=(50+4×0.5)V=52VE52=A=104A(3)电源短路电流IS=R00.51.5.4有一台直流稳压电源，其额定输出电压为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U0?UN=0.1%),试求该电源的内阻。（即?U=UN[解]电源空载电压U0即为其电动势E，故可先求出U0，而后由U=E?R0I，求内阻R0。U0?UN=?UUNU0?30=0.1%30由此得U0=E=30.03V再由U=E?R0I30=30.03?R0×2得出R0=0.015?1.5.6一只110V、8W的指示灯，现在要接在380V的电源上，问要串多大阻值的电阻？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RN：IN=PN8=A=0.073AN110UN110=?=1507?RN=IN0.073在380V电源上指示灯仍保持110V额定电压，所串电阻U?UN380?110?=3700?R==IN0.073其额定功率22PN=RIN=3700×(0.073)W=19.6W故可选用额定值为3.7K?、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0.35～0.7A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?、0.5A；(2)200?、1A；(3)350?、1A。[解]当R=0时当I=0.35A时I=220=0.7A315220R+315==630?0.35R=(630?315)=315?因此，只能选用350?、1A的变阻器。图3:习题1.5.8图1.5.11图4所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。Rx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Uo上。在测量前如果把各个电阻调节到Rx=100?，R1=R2=R1Rx200?，R3=100?，这时满足=的电桥平衡条件，Uo=0。在进行测量R3R2时，如果测出:(1)Uo=+1mV；(2)Uo=?1mV；试计算两种情况下的?R