电工电子技术课后习题答案瞿晓主编

过实验测得L=—4AL=6AB=10AU=140VU=—90VU=60VU=-80V题1.2图解(a)P&=2×0.5²=0.5WB.=1×0.5=0.5W消耗消耗Pn₁=Ui=2×0.5=1W发出Po₂=Ui=1×0.5=0.5W发出1.5有二只电阻，其额定值分别为402,10W和200Ω,40W,试间它们允许通过解(a)(b)解即图1-24即其中,j=i-I,U=3将,解(a)首先-8V点与零电位参考点间补上8V的电压源，则29上的电流为2A,两结点间电压为4V,1Q电阻上的电流为4A,方向从左往右，根据KCL,R上的电流为2A,方向从右往左，电压为6V,左低右高，所以R=3Ω。(b)4Q这条支路没有电流，10和2Q电阻上的电流均为1A,方向逆时针方向，故，A点电位V,=6V-2V3V=IV。112求电路图1.10中A点的电位。A$Rab=(30+30)//(30+30)//S闭合Rab=[(30//30)+(30//30)]//U=15-6=9V,图245习愿2.5的图此此高品具+4+BB2.8电路如图2-48所示，用电压源和电流潭等效变换的方法求电路中的电流I。图2-9习题29的图2.13月叠加定班求图2-52示电路中电流i解b图2512.15求图2-54所示示各电路在ab端解(2)对闭合回路写KVL方程有2.16用戴维宁定理求图2-48中的电流I。I₂=0A.2.17用戴维宁定理求商2-55中的电流I。二个图形的交点即为所求的I和U。但由于做图的关系，这个结果往往不太准确。解p=20°解解解(c)i=10simotAu=-0.12√2sin(wt-60')V3.7已知(1)=10sim(314r-45°)A,()=5sin(314t+90°)A,求；(1)+5()。解采用相量法I+1₂=10Z-45°+15=10(0.707-j0.3.16在图3-49中，₁=80sin(st+120°)V,μ₂=60sim(at+60°)V,解=-40+j693+30+j5196-86.63.17已知电路有4个结点1、2.3、4,且0=20+0V,Ui--0+j0v,U=30∠45°V,解V=U-Un+U=20+j50+40-j30+30c0s45°+simTT3.16在图3-49中，₁=80sin(st+120°)V,μ₂=60sim(at+60°)V,解=-40+j693+30+j5196-86.63.17已知电路有4个结点1、2.3、4,且0=20+0V,Ui--0+j0v,U=30∠45°V,解V=U-Un+U=20+j50+40-j30+30c0s45°+simTT解P=UIc05(9-)=21.21×3×c0s43.22一个RL串联交流电路，其复阻抗为Z=4+j40,同该电路的功率因数为多少?电压，解解P=UIcos(-)=50×5×co5(-30°)=Q=UTsin(q.-φ)=50×5sinW解解11U²=U3+(U₂-Uc)²(U,-Uc)²=U²-U²解)解 (d)Vwo=Vn-V=√(√210)²-10²=10V习题331的图132在图3-59中，安培计A;和A₂的读数分别为I₁=3A,L=4A(2)设Z为电阻元件，月乙是何元件才能使安培计A.的读数最大，读数应为多少(3)设Z为电感元件，间乙是何元件才能便安培计Ao的读数最小，读数应为多少解(2)当Z₂为电阻元件时，可使安培计Ao的读数最大，读(3)当Z₂为电客元件时，可使安培计Aa的读数最小，读数为4-3=1A133一电感线隔，可看作R与L申联，电阻R=2k₂,解感抗M=43.30,求它的功率因强134日光灯管与镇流器丰联到交流电压上，灯管等效为电阻Ri=2800,镇流器可看作电阻R与电感L串联，其中R=20Ω,L=1.65H,屯源电压U=220V,试求电路中的电流和灯管两端及镇流器丙端的电压。电深频率为50HzU₂=(R₂+j314×1.65)1解f=50Hz,试求1.UL.Uk,U图3-63解设解已知电源物出的功率为24W,求R、解所2解Ω解解5a图3-70解解开关合上前和合上后的电流都相同，故有b)b)试试解1=1₁+I₂+1,=13.9∠-71.56°+22+j22图3-73解未并联电客前而3.50试说明当频率低于和高于谐扳频率时，RLC串联电路是容性还是感性的?解对于RLC中联电路的复阻抗和谱振角频率分别为当<>,电路呈现容性,电路呈现感性(1)电路的谐报角频率we、谐疑电路L=mt(2)电感和电容两端的电压值班和Ue,及与电源电压U的比值；(3)电路的品质因数Q。解U₂=agLI=10⁴×10×10°×20=2(得3.54有一RLC半联电路，R=52,L=400mH,端电压U=IV,当～=5000rad/:时发生解U,=aLI=5×10³×0.4×0.2=3.55求图3-75所示电路的戴维南等效电路。解解(1)电流源单独作用时(2)电压深单殖作用时解解解图3-79解解车闻C之比为10:1,电阳之比为1:10,则电压之比为1:10,故第二车间的电压为p=c0s⁻0.91=24.5°解星形联接。接在同一三相交流电源上，设三相电源的线电压为0,每相负截阻抗为(b)解(1)在三角形接法中相电流为在星形接法中相电流等于线电流，为(2)在三角形接法中图4-24习题4.1的图S+图4-25RR₂对a点写结点电压方程有解图4-26图4-27解ss零输入响应为解已知u。(0)=0,开关在t=0时合上，电路的响应是零状态响应，首先利用戴维南定理对电路进行化简4.6如图4-29所示电路，开关S在位置a时电路处于稳定状态，在t=0时开关S合向位解此时电路的响应是全响应开关由位置a合向位置b后，零输入响应为C零状态响应为全响应为4.7图4-30所示电路在开关S打开前处于稳定状态，在t=0时打开开关S,求(t)和t=2ms时电容储存的能量。解零输入响应s零状态响应全响应图4-31ΩS解uiL+4.10电路如图4-33所示，在t=0时开关S合上，试求零输入响应电流解A4.11电路如图4-34所示，开关S在位置a时电路处于稳定状态，在t=0时开关S合向位解LLASA得AAA图4--36解AAAA3AAS4.14图4-37所示电路中，已知I=1mA,R₁=R₂=10kQ,R,=30kQ,C=10μF,开关S断开前电路处于稳定状态，在t=0时打开开关S,试用一阶电路的三要素法求开关打C解解解空气隙的磁场强度为52有一台单相变压器，额定容量,额定电求一次侧和二次侧的额定电流。解5.3有一台降压变压器，一次侧电压380V,二次侧电压36V,如果接入一个36V、60W的灯泡，求：(1)一、二次绕组的电流各是多少?(2)一次侧的等效电阻是多少?(灯炮看成纯电阻)4Ux/U₂=220/110V,/I,=4.55/9.1A。今将它改接为自耦变压器，接法(a)和(b)所示，求此两种自耦变压器当低压边绕组ax接于110V电源时，AX边的电压U,及自耦变压器的额定容量S、各为多少?X二次绕组匝数,电阻,漏电抗。设空载和负载时mZ=0.0038-j0.0015Q解(1)求E和E01N和短路试验数据如下。试验名称电流/A备注开路试验电压加在低压侧短路试验试求：电压加在高压侧(1)折算到高压侧时，激磁阻抗和等效漏阻抗的值；解一次绕组和二次绕组的额定电流为电压比为(1)折算到高压侧时，激磁阻抗和等效漏阻抗的值解铜损12.5W,铁损337.5W5.8一台三相异步电动，额定频率f=50Hz,额定电压380V,额定转速N个解：(1)由已知n、=1480r/min,可知电动机的极数p=2,n。=1500r/min(通N常n。比n略大)。则0(2)由式(5-28)可得5.10Y205S-6型三相异步电动机的技术数据如下：;(2)电源电压因故障降为300V时，电机能否带额定负载运行?解(2)可以，T与定子每相绕组电压U2成正比5.11Y132S-4型三相异步电动机的技术数据如下：;(2)额定转差率s、;(3)额定电流N解解题方法如题5.9。5.12Y180L-4型三相异步电动机的技术数据如下：求：(1)星---三角换接起动时的起动电流，起动转矩。(2)当负载转矩为额定转矩T.N的80%时，是否可采用星---三角换接起动?(3)当负载转矩为额定转矩T、N的40%时，是否可采用星---三角换接起动?解(1)解题方法如题5.9。135.08A,143.22N·m;(2)不可以，起动转矩小于负载转矩。(3)可以5.13若题5.9中的电动机运行在60Hz,380V的电源上，问电动机的最大转矩、起动转矩和起动电流有什么变化?解最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流上升。5.14若题5.9中电动机运行时电网电压突然降至额定电压的60%,此时电动机能否拖动负载?会产生什么后果?解不能，会产生堵转现象。6.1为什么热继电器不能作短路保护?为什么在三相主电路中只用两个(当然用三个也可以)热元件就可以保护电动机?解因为热惯性。短路事故发生时，要求电路立即断开，热继电器不能立即动作。热继电器两相结构的，分别串接在任意两相即可。6.2什么是欠压保护?用闸刀开关起动和停止电动机时有无零压保护?解电源断电或电压严重下降时，电动机即自动从电源切除。无。6.3说明接触器的三个主触头连接在电路的哪个部分?辅助常开触头起自锁作用时连接在电路哪里?辅助常闭触头起互锁作用时连接在电路哪个部分?其线圈呢?解主电路。与启动按钮并联。与另一控制电路串联。6.4分析图示控制电路，当接通电源后其控制功能?解按SB2,KM通电动作，按SB1,不能使KM断电恢复常态，除非切断电源。6.6下图为两台鼠笼式三相异步电动机同时起停和单独起停的单向运行控制电路。(1)说明各文字符号所表示的元器件名称；(2)说明在电路中的作用；(3)简述同时起停解2M2电动机同时起动运转→松开SBst→电动机连续工作。解两台电动机的顺序控制电路设计思路：M,起动后M,才能起动，需在M₂的起动控制环节上加上一个互锁装置；M₂停转后M,才能停转，需在M,的停止控制环节上加一个互7.3图7-19所示电路中，已知E=5V,u=10sinwtV,二极管为理想元件(即认为正向图7-197.4半导体和金属导体的导电机理有什么不同?单极型和双极型晶体管的导电情况又有何不同?答：金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电，而半导体中则存在空穴载流子和自单极型晶体管内部只有多数载流子参与导电，因此和双极型晶体管中同时有两种载流子参与7.5图7-20所示电路中，硅稳压管D的稳定电压为8V,D的稳定电压为6V,正向压降均为0.7V,求各电路的输出电压U。图7-20(b)图：两稳压管并联，输出电压按小值计，因此U。=6V;(d)图：两稳压管反向并联，可认为DZ1截止不通，则U=0.7V。7.6半导体二极管由一个PN结构成，三极管则由两个PN结构成，那么，能否将两个二极管背靠背地连接在一起构成一个三极管?如不能，说说为什么?答：将两个二极管背靠背地连接在一起是不能构成一个三极管的。因为，两个背靠背的二极管，其基区太厚，不符合构成三极管基区很薄的内部条件，即使是发射区向基区发射电子，到基区后也都会被基区中大量的空穴复合掉，根本不可能有载流子继续向集电区扩散，所以这样的“三极管”是不会有电流放大作用的。7.7如果把三极管的集电极和发射极对调使用?三极管会损坏吗?为什么?答：集电极和发射极对调使用，三极管不会损坏，但是其电流放大倍数大大降低。因为集电极和发射极的杂技浓度差异很大，且结面积也不同。7.8图7-21所示三极管的输出特性曲线，试指出各区域名称并根据所给出的参数进行分析计算。(a)输入特性曲线(b)输出特性图7-218.1画出图8.1所示各电路的直流通路和交流道路，设所有电容对交流信号均可视为短路。图8-35解；将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。图8-35所示各电路的交流道路如下图所示；8.2电路如图8-36(a)所示，图(b)是晶体管的输出特性，静态时Unq=0.7V。图8-36求解如下图所示。最大不失真输出电压最大不失真输出电压峰值Ucrs=0.5V,(2)由于Uhg=OV,T截止，Ue=12V,(3)指界愧和基极电流实际基极电流(5)由于集电极直接按直流电源，Ue=Vcc=12V8.4电路如图8-38所示，品体管的p=80,1=1000,分别计算R=和R1=3k²时的Q点、A、R;和R.解：在空线和带负载情况下，电路的静态电流、r.均相等，它们分别为空载时，静态管压降、电压放大倍数，输入电阻和输出电阻分别为R=3kΩ时，静态管压降、电压放大倍数分别为//R)=2.3VR.-R-5kQ8.5在图8.4所示电路中，由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形如图P2.8(a)、(b)、(c)所示，试说明电路分别产生了什么失瓦，如何消除，到8-39习超8.5的图(b)截止失真，减小R.(c)同时出现饱和失真和截止失真，应增大Vec。8.6电路如图8-40所示，品体管的=100,T=1000。(1)求电路的Q点，生变化?如何变化?图8-40习题8.6的图解：(1)静志分析：Ve=Ve-I(R+R+R,)=5.7V(2)两个电压放大倍数说明i-m。w₂m,波形如下图所示，8.8电路如图8-42所示，晶体管的g=80,n,=1k0.(2)分别求出R=和R=3k业时电路的4和R解：(1)求解Q点：(2)求解输入电阻和电压放大倍数：(3)求解输出电阻：8.9基本放大电路如图8-43(a)(b)所示，图(a)虚线根内为电路I,图(b)虚线框内为电路Ⅱ。白电路1、Ⅱ组成的多级放大电路如图(c)、(d)(a)所示，它们均正常工作，试说明图(c)、(d)、(c)所示电路中(1)哪些电路的输入电阻比较大；(2)哪些电路的输出电阻比较小；(3)哪个电路的A.|=,/0.|最大。图8-43习题8.9的图8.10电路如图8-44所示，已知电压放大倍数为-100,输入电压为正弦波，T₂和T₂管的饱和压降IUcsI=1V。试同：(1)在不失真的情况下，输入电压最大有效值U,为多少伏?(2)若Uh=10av(有效值),则U=?若此时Rs开路，则Uu=?着R短路，则Uo=7图8-44习题8.10的图解：(1)最大不失真输出电压有效值为故在不失真的情况下，输入电压最大有效值U若R₂开路，则T;和T₂组成复合管，等效ββ;β₃,T₃可能饱和，使得若R短路，则wo11.3V(直流)。9.1道用型集成运放一股由几部分电路组成，每一部分常采用那种基本电路?通常对每一部分性能的要求分别是什么?解：通用型集成运放由输入级、中同级、输出级和偏置电路等四个部分组成。道营，输入级为差分放大电路，中间级为共射放大电路，输出级为互补电路，偏置电路为电流源电路，对输入级的要求：输入电阻大，温漂小，放大倍数尽可能大。对中间级的要求：放大倍数大，一切措施几乎都是为了增大放大倍数，对输出级的要求：带负载能力强，最大不失真输出电压尽可能大，对偏置电路的要求：提供的静态电流稳定。9.2已知一个集成运放的开环差模增益A为100dB,最大输出电压峰-峰值Uom=±14V,分别计算差模输入电压m(即wp-ww)为10μV、100μ解：根据集成运放的开环差模增益，可求出开环差模放大倍数当集成运放工作在线性区时，输出电压uo=A△;当A超过±14V9.3已知一个负反馈放大电路的A=10⁵,F=2×107°,解：(1)因为AF-200>>1,所以(2)根据题日所给数据，可知Ar相对变化率为A的相对变化率的,故Ar的相对变化率的为0.19.4已知一个电压申联负反馈放大电路的电压放大倍数Ax=20,其基本放大电路的电压放大倍数A.的相对变化率为10%,Aa的相对变化率小于0.1%,试间F和A.各为多少?解：先求解AF,再根据深度负反情的物点求解A、9.5设计一个比例运算电路，要求输入电阻R=20k2,比例系数为-100.解：可采用反相比例运算电路，电路形式如下图所示。R=20kQ,R₁=2M9.6在图9-35(a)所示电路中，已知勒入电压的波形如图(b)所示，当t=0时wo=0.试面出输出电压mo的波形。至9-35习葛9.6的图解：输出电压的表达式为因此输出波形如下图所示，9.7已知图9-36所示各电路中的集成运放沟为理想运放，试解各电路的运算关系。解：如图为求和运算电路9.8电路如图9-37所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V,填表，-1-10-14解；在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下：9.10在下列各种情况下，应分别采用哪种类型(低通、高通、带通、带阻)的滤波电路，(1)抑制50Hz交流电源的干扰；(2)处理具有1Hz固定频率的有用信号：(4)抑制频率为100kHz以上的高额干扰，10.1将下列十进制数转换成二进制数，八进制数、十六进制数和8421BCD码(要求转换误差不大于2²):解(1)47=(101111)g=(57)o=(2F)w=(acp(2)136=(10001000)g=(210)o=(88)m=(0001mcp(3)257.25=(100000001.1)g=(401.4)o=(mcp(4)3.781=(11.110)a=(3.mD10.2将下列数码作为自然数或S421BCD偶时，分别求出相应的十进制数：解(1)10010111作为自然数的十进制数为：151;作为BCD码的十进制数为：97(2)100001110001作为自然数的十进制数为：2161;作为BCD码的十进制数为：871(3)010100101001作为白然数的十进制数为：1321:作为BCD码的十进制数为：52910.3将下列二法制数转换成十六进制数：解(1)(100100111)m=(127)m(2)(100.0110.4将下列十进制转换成十六进制：解10.5写出如图10-76所示各亚辑图的亚辑表达式，并列出真值表。10,6化简如图10-77所示的电路，要求化简后的电路逐辑功能不变。2)Z=AB+AC+BC+BC+BBDADP解2)Z=ABC+BC+CBEDDBADE3)F=BCCDBCACDBCDBCBDACD4BCF00000011010001101001101111001110解(1)v-AB+Bc+CAy-AB+BC+CA解10.15分析如图10-80所示的逻辑电路，做出真值表，说明其逻翳功能。10.16组合及辑电路的输入A,B,C出逻辄式，并面出逻辆图。及输出F的波形如图10-81所示，试列出状态表，写10.17设有一个组合逆辑部件，不知其内部结构，但测得其输入和输出信号的波形如图10-82所示。试写出其迈辑表达式，并用与非门