电工学作业辅导

电工学（上）作业辅导第2章电路的分析方法第4章

正弦交流电路第1章电路的基本概念和基本定律第3章

电路的暂态分析第5章

三相电路第1章电路的基本概念和基本定律I3的实际方向与图中的参考方向相反。U3和I3的参考方向相同，习题1.5.2（P26页）如图电路，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平衡。【解】根据基尔霍夫电流定律列出根据基尔霍夫电压定律可得确定电源还是负载：（1）从电压和电流的实际方向判别：电路元件3电流I3从“+”端流出，故为电源；80V元件30V元件电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流入，故为负载；（2）从电压和电流的参考方向判别：电路元件3:故为电源；80V元件：U2和I2的参考方向相反，故为电源；30V元件：U1和I1的参考方向相同，故为负载；校验功率平衡：电阻消耗功率：电源发出功率：负载取用和电阻损耗功率：两者平衡习题1.6.2（P28页）试求图示部分电路中的电流I、I1和电阻R。设Uab=0。【解】由基尔霍夫电流定律可知，I=6A。由于Uab=0，可得并得出：又得：I2I5I4I3习题1.7.3（P28页）图示电路中，在开关S断开和闭合的两种情况下试求A点的电位。S断开I+12V-3KA3.9K-12V+S20K-+-+-+S闭合+12V-3KA3.9K-12V+S20K习题1.7.5（P29页）图示电路中，如果15Ω电阻上的电压降为30V，其极性如图，试求电阻R及B点的电位VB。I1I2I3【解】各支路电流标注如图所示由题意知：由基尔霍夫电流定律可知：进而可知：由基尔霍夫电压定律可知又可得第2章电路的分析方法习题2.1.3（P66页）图中，R1=R2=R3=R4=300Ω,R5=600Ω,试求开关S断开和闭合时a和b之间的等效电阻。S断开S闭合R1R3R4R2R5abR1R3R4R2R5ab习题2.2.1（P66页）计算图示电路中a和b两端之间的等效电阻。cdab2Ω1ΩcdRaRcRd习题2.3.4（P68页）计算图示电路中的电压U5。123RAIS51=W163SIA15W=+=3//321123RRRR习题2.4.2（P69页）试用支路电流法或节点电压法求图示电路中的各支路电流，并求三个电源的输出功率和负载电阻RL取用功率。0.8Ω和0.4Ω分别为两个电压源的内阻。（1）用支路电流法计算，列方程有(2)用结点电压法计算对各支路应用欧姆定律有：(3)计算功率三个电源的输出功率分别为：二者功率平衡【解】解得：AIAIAI13.28,75.8,38.921===习题2.5.2（P69页）用结点电压法计算图示电路中A点的电位。【解】R1R2I3R3-50V++50V-5Ω20Ω10ΩA习题2.6.3（P70页）应用叠加定理计算图(a)所示电路中各支路的电流和各元件(电源和电阻)两端的电压，并说明功率平衡关系。解：（1）求各支路电流电压源单独作用时，如图（b）所示电流源单独作用时，如图（c）所示两者叠加，得可见电流源是电源，电压源是负载（2）求各元件两端的电压和功率电流源电压各电阻元件上的电压可由欧姆定律求得电阻R1功率电阻R2功率电阻R3功率电阻R4功率电流源功率电压源功率习题2.7.5（P71页）用戴维南定理计算图示电路中的电流I。+UO-R。由图知：可得戴维南等效电路如图示+

E

-R010ΩI由图知W=00R习题2.7.7（P71页）图示电路中,（1）求电流I;(2)计算理想电压源和理想电流源的功率，并说明是取用的还是发出的功率。解：(1)应用戴维宁定理计算电流I(2)理想电压源的电流和功率IE的实际方向与图中相反，流入电压源的“+”端，故该电压源为负载。理想电流源的电压和功率习题2.7.8（P72页）电路如图所示，试计算电阻RL上的电流IL:(1)用戴维南定理;(2)用诺顿定理。R0ba+-UabIS解：(1)用戴维南定理(2)用诺顿定理习题2.8.1（P72页）用叠加定理求图示电路中的电流I1。+【解】可将原电路分成(a)、(b)两个叠加电路，但受控源不能除去，应保留由图(a)，得：在图(b)中，先将受控源和串联的电阻1Ω化为受控电流源，如图(c)所示''12I图(c)于是求图（a）所示电路的戴维南等效电路和诺顿等效电路。(a)【解】求戴维南等效电路和诺顿等效电路的U0、ISC和R0。开路时，电流I

=0，所以受控电流源相当于开路，于是得U0=10V;电路a、b两端短路时，如图(b)所示。(b)习题2.8.2（P72页）通过电源等效变换，可得图(c)，由此得（c）于是得从求得的U0、ISC和R0，即可得出戴维南等效电路和诺顿等效电路如图

(d)和(e)所示。（d）（e）第3章电路的暂态分析习题3.2.2（P96页）电路如图所示，在换路前已处于稳态。试求换路后其中iL，uc和is的初始值和稳态值。【解】由换路定则有30Ω电阻被短路习题3.4.2（P98页）电路如图(a)所示，换路前已处于稳态，试求t≥0时电容电压uC、B点电位vB和A点电位vA的变化规律。图(a)【解】(1)求t≥0时的电容电压uC

故(2)求t≥0时的B点电位vB,注意，t=0+时，由于电容中存在电流，因此10kΩ和5kΩ电阻中的电流不等(3)求t≥0时的A点电位vC

习题3.4.3（P98页）电路如图所示，在换路前已处于稳态。试求换路后（t≥0）的uc。【解】用三要素法计算（1）确定初始值（2）确定稳态值（3）确定时间常数将理想电流源开路，理想电压源短路，从电容元件两端看进去的等效电阻为：故于是有R0习题3.6.2（P99页）电路如图所示，在换路前已处于稳态。当将开关从1的位置扳到2的位置后，试求i和iL。解：（1）确定初始值由KVL定律计算，即在此注意，（2）确定稳态值（3）确定时间常数于是得1.80.21.2-1.20i、iLtiiL习题3.6.4（P99页）电路如图所示,试用三要素法求t≥0时的i1、i2和iL。换路前电路处于稳态。【解】(1)根据换路定则对于开关闭合的一瞬间,即t=0+时的电路应用KCL定律和KVL定律可分别列出方程解方程后得(2)稳态时电感元件可视作短路,故(3)时间常数应用三要素法可以得出第4章正弦交流电路已知正弦量和，试分别用三角函数式、正弦波形及相量图表示它们。如，则又如何？AjI)34(-＝．AjI)34(--＝．VeUoj30220=．【解】习题4.2.2（P148页）+1+j习题4.4.6（P149页）无源网络i+u-【解】无源二端口网络如图，输入端的电压和电流为：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。AtiVtu)33314sin(24.4)20314sin(2220°-=°+=可见电压超前电流53O,二端口网络应是电阻与电感的串联设习题4.5.6（P151页）电路如图所示,已知【解】试求各个电流和平均功率。为参考相量习题4.5.7（P151页）【解】

由相量图可知因和同相，有电路如图所示,已知试求各仪表读数及电路参数R,L和C。习题4.5.8（P151页）求图示电路的阻抗Zab。【解】

由图（a）可知由图（b）可知Z1Z2习题4.5.9（P151页）【解】

由图（a）可知由图（b）可知Z1Z2电路如图所示,求电流习题4.8.3（P154页）解：（1）设已知在图示电路中，

(1)求电流表的读数和电路功率因数；（2）欲使电路的功率因数提高到0.866，则需并联多大电容？（3）并联电容后电流表的读数为多少？于是得电流表读数为33A，电路功率因数cos=cos60ο=0.5(2)(3)并联电容C后电流表的读数为19.1A,减小了。第5章三相电路习题5.2.4（P168页）图示电路中，三相四线制电源电压为380/200V,接有对称星形联接的白炽灯负载，其总功率为180W。此外，在L3相上接有额定电压为220V，功率为40W，功率因数为0.5的日光灯一支。试求电流。设及。VUIIIIN°Ð=0220,132,1&&&&&【解】每相白炽灯的功率每相白炽灯的电流则日光灯的电流中性线电流电压和电流的相量图如图（b）示。

在线电压为380V的三相电源上，接两组电阻性对称负载，如图所示。已知R1=38Ω,R2=10Ω，试求电路的线电流。习题5.3.1（P168页）(1)对于星形联接负载，其线电流等于相电流因为电源和负载都是对称的，所以计算一相即可。【解】设线电压则相电压（2）对于三角形联接负载，其相电流为则其线电流为（3）线路总电流为习题5.4.1（P168页）【解】三相对称负载作三角形联结，Ul=220V，当S1、S2均闭合时，各电流表读数均为17.3A，三相功率

P=4.5kW，试求:

1)每相负载的电阻和感抗；

2)S1合、S2断开时,各电流表读数和有功功率P；

3)S

1断、S

2闭合时,各电流表读数和有功功率P。习题5.4.3（P169页）AZ31AAS1S2Z12Z23L3L1L2或：P=I2RP=UIcostg=XL/R解：(1)由已知条件可求得AZ31AAS1S2Z12Z23L3L1L2(2)S1闭合、S2断开时

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