电工与电子技术课后习题答案

2-2试用电压源与电流源等效变换的方法计算题图2-2中3Ω电阻中的电流I。1解：根据题目的要求，应用两种电源的等效变换法，将题图2-2所示电路按照解题图12所示的变换顺序，最后化简为解题图12(j)所示的电路，电流I为(1)一般情况下，与理想电流源串联的电阻可视为短路、而与理想电压源并联的电阻可视为开路。故题图2-2所示电路最左边支路中的29电阻可视为0;(2)在变换过程中，一定要保留待求电流I的支路不被变换掉；(3)根据电路的结构，应按照a-b、c-d、e-f的顺序化简，比较合理。2-3计算题图2-3中1Q电阻上的电压U₃b。b解：该题采用两种电源的等效变换法解题比较简便。按照解题图13的顺序化简，将题图2-3所示的电路最后化简为解题图13(e)所示的电路，根据电阻串联电路分压公式计算电压Uab为2-5应用支路电流法计算题图2-5所示电路中的各支路电流。解题图15解：首先对于题图2-5所示电路的三条支路电流分别确定参考方向，如解题图15所示。然后应用2-6应用支路电流法计算题图2-6所示电路中的各支路电流。解题图16知，只需列出三个独立方程即可求解。为看图方便，将电路中49电阻支路改画到解题图16所示的地2-8电路如题图2-8所示，试用结点电压法计算图中电阻Rz两端电压U,并计算理想电流源的功率。解题图17解：由于计算负载电阻R₁的电压U,与理想电流源串联的4Ω电阻和与理想电压源并联的8Ω电阻的存在与否无关，因此，这两个电阻的作用可被忽略，如解题图17所示，那么然而，在计算理想电流源的功率时，理想电流源两端的电压值是由与之并联的外电路所确定，因此，与理想电流源串联的4Ω电阻的作用就不能被忽略。此时，必须根据题图2-8所示电路解题才正确，理想电流源两端的电压应用电路最外围大回路计算比较方便，其功率为2-9应用叠加定理计算题图2-9所示电路中1Ω电阻支路的电流I。解：根据叠加定理知，题图2-9电路中的电流I可以看成是由解题图18(a)和(b)所示两个电路的电流I'和I"叠加起来的。列电流方程前，先对上面三幅电路图设定电流的参考方向，如图所示，那么依据解题图18(a)、(b)所示电路，分别求解出I'和I”为2-10应用叠加定理计算题图2-10所示电路中的电流I。+十+十I”I”+I=I'-I”于是2-11应用叠加定理计算题图2-11所示电路中的电流I。=1.5A2-12电路如题图2-12所示，分别用戴维宁定理和诺顿定理计算24Ω电阻中的电流I。解题图22解题图21E=U。=U′+U”U°=U₀=-2×8=-16V,2-14应用戴维宁定理计算题图2-14所示电路中6Ω电阻两端的电压U。2-15在题图2-15中，已知I=1A,应用戴维宁定理求电阻R。解题图24(a)89工解题图25(a)UU2-18用戴维宁定理和诺顿定理分别计算题图2-18所示桥式电路中9Ω电阻上的电流I。电压源短路(将69和4Ω电阻短接),因此十解题图28(e)(d)则题图3-5∴R上电压为20V,此时3-6将一个电感线圈接到20V直流电源时，通过的电流为IA,将此线圈改接于1000Hz,20V的交流电源时，电流为0.8A,求线圈的电阻R和电感L。解：∵线圈串联连接∴电流相同又∵功率、电压额定已知3-7已知电阻炉的额定电压为100V,功率为1000W,串联一个电阻值为4的线圈后，接于220V、50Hz的交流电源上。试求线圈感抗Xz,电流I和线圈电压Uz。解：当f=50Hz时，因为并联，所以电压相同X₁=2π×100×318×10³=2×314×318×10³=2∴题图3-93-10某日光灯管与镇流器串联后接到交流电压上，可等效为R、L串联的电路。已知灯管的等效电阻R₁=200,镇流器的电阻和电感分别为R₂=15和L=2H,电源电压为U=220V,频率f为50Hz,试求电路中的电流Io、灯管电压以及镇流器两端电压的有效值。3-11有RC串联电路，电源电压为u,两个元件上的电压分别为uk和uc.,已知串联后的阻抗为1000,频率为50Hz,并设电源电压u与电容uc之间的相位差为30°,试求R和C,并指出uc与u的相位关系(即超前还是滞后)。所以阻抗三角形与电压三角形的相似关系：3-12在题图3-12所示的移相电路中，已知电压U₁=100mV,f=1000Hz,C=0.01μF,当u₂的相位比题图3-123-13在题图3-13中，已知u的频率f=1000Hz,R=1000=-90°又q-9=45°-90°=-45°。若要使uc的相位滞后u的相位45°,求C题图3-13解：∵并联：设φ=0°题图3-14题图3-14∵有效值相等：(电表读数为有效)3-15已知题图3-15的正弦交流电路中，U=10V,f=50Hz,Xz=50Q,和电流I各是多少?当当S断开时：S闭合时有效值为：当S闭合前后电流不变时，求C题图3-15当S闭合前后Ao相等，即有效值相等和ù。题图3-16=10/30°(1+27.8cos70.7-jsin7题图3-17=220-44×5/90°=220-j220P=UIcosφ=I²R=220×20.4×cos21.8Q=UIsinφ=220×20sinVar题图3-19Ug=Ucosφ=220×0.8=176VUx=Usinφ=220×sin36.8°=220×0.6=与灯管串接于电源电压为220V,频率f=50Hz的电路中，测得灯管电压为110V。试求：(1)灯管的等效电阻R工、镇流器的电阻R和电感L;(2)电路的总功率因素；(3)若将功率因素提高到0.9应并多大电容C?解：(1)∵P=30W题图3-20(3)根据并联电容改善功率因素的方法有总电压和功率不变：由公式有：3-21电路如题图3-21所示，已知U=220/0°V,Z₁=10/30°Q,感性负载：∴9₁=-60°=-arccos0.5题图3-22i=ij+i,=10√2(/0°+/90°)=10U,+U,=i(jx,)+i,R=20X,/45°+90所以由相量相等得：3-25一日光灯与白炽灯并联的电路如题图3-25所示，其中R₁为灯管等效电阻，R₂为白炽灯电阻，X₁为镇流器感抗，不计镇流器电阻，当U=220V,日光灯功率为40W,功率因数为0.5,白炽灯功率为100W时，求I、l₂、I及总的功率因数。题图3-25总功率因素：λ=cos(φ-q)=cos(0°-26.2°)=0.89=cos26.2°=0.93-26已知一RC高通滤波电路中，R=10k2,C=1000pF,试求电路的下限截止频率左及f=2f时，解：∵R=10KS,C=1000PF,由RC高通滤波电路的特征频率有：下限截止频率为：Uc=IX₆=3×159=477.5V解：由图知并联谐振为：在理想条件下，并联谐振阻抗为无穷大题图3-30∴最小电流I→0(1)画出电压电流的相量图；(2)求各相负载的电流有效值；(3)写出各相负载电流的三角函数式。三相对称负载为星形连接，则4-2有一组三相对称负载，每相电阻R=3Ω,感抗Xz=4Ω,连接成星形，接到线电压为380V的电源上。试求相电流、线电流及有功功率。因负载对称且为星形连接，所以相电压4-4在三相四线制线路上接入三相照明负载，如题图4-4所示。已知RA=5Q,RB=10Q,Rc=10Q,电源电压U=380V,电灯负载的额定电压为220V。(1)求各相电流；电压仍是对称的，其有效值为220V。Ic=0,作?会有什么结果?’’’题图4-12∵4-7总功率为10KW、三角形连接的三相对称电阻炉与输入总功率为12KW、功率因数为0.707的三相异步电动机接在线电压为380V的三相电源上。求电炉、电动机以及总的线电流。P=√3U₁I设线电压U=380∠0°,则相电压UA=220∠-30°,由于三相负载对称，所以计算一相电炉为三角形连接的纯电阻负载，φ=0°,负载两端的电压为电源线电压，而线电流在相位上滞三相异步电动机为星形连接的感性负载，φ=45°,其线电流等于相电流，于是得：∴总的线电流为38.09A。4-12题图4-12是小功率星形对称电阻性负载从单相电源获解：因为从A、B、C引出的是三相对称电压，则可设：得xc=10√39,,