电工与电子技术基础教学课件本书习题答案

第1章电路的基本定律1-1根据图1-20示参考方向，判断元件是吸收还是发出功率，其功率各为多少?—42311-2各元件的条件如图1-21所示：(1)若元件A吸收功率为10W,求I;(2)若元件B产生功率为(-10W),求Uh;(3)若元件C吸收功率为(-10W),求Ic;(4)求元件D吸收的功率。I₄I₄AACBDIc00+1-3求图1-22所示电路中的电压Uab。1-4求图1-23示电路中的电压U,Ua和电流I。1-5电路如图1-24所示。(1)计算电流源的端电压；(2)计算电流源和电压源的电功率，指出是吸收还是提供电功率。1-6电路如图1-25所示。(1)计算电流I₁和I;(2)计算电路中各元件的电功率，指出是吸收还是提供电功率。开和闭合后A点电位VA1-8如图1-27所示，在开关S断开和闭合时，分别计算a、b、c三点的电位。1-9.在图1-28电路中，已知U=3V,试求电阻R。1-10.在图1-29电路中，问R为何值时I₁=I₂?R又为何值时，I₁、I₂中一个电流为零?并指出哪一个电流为零。1-6(1)2A,5A;(2)Pus=-15W,Pis=01-7S断开20V;S闭合-2.4V1-10R=0.252;R=3第2章电路的基本分析方法2-1在图2-11中，R₁=R₂=R₃=R₄=30Q,Rs=60Q,试求开关S断开和闭合时A和B之2-2将图2-12所示的各电路化为一个电压源与一个电阻串联的组合。2-3将图2-13所示的各电路化为一个电流源与一个电阻并联的组合。2-4试求图2-14所示电路中电流I。2-5用电源等效变换法求图2-15中电流I。2-6电路如图2-16所示，试用支路电流法求出各支路电流。2-7图2-17所示电路中，已知：R₁=R₂=3Q,R3=R₄=62,Us=27V,Is=3A。用叠加原理求各未知支路电流2-8电路如图2-18所示，试用叠加定理计算电流I。2-9电路如图2-19所示，已知Us=7V,Is=1A,R₁=1Ω,R₂=5Q,R₃=6Q,R₄=3Q。试用叠加定理计算R₁支路的电流，及其两端电压。2-10用戴维南定理计算图2-18电路中电流1。2-11用戴维南定理计算图2-19电路中R₁支路的电流及其两端电压。2-12图2-20所示电路中，已知：Us₁=18V,Us₂=12V,I=4A。用戴维南定理求电压源Us等于多少?2-13将图2-21所示的电路等效变换为戴维南等效电路。b)b)2-14用戴维南定理计算图2-22所示电路中的电流。2-15用戴维南定理求图2-22中电阻202上的电流I。第3章正弦交流电路3-1在选定的参考方向下，已知正弦量的解析式为u=311sin(3141+200°)V,试求该正弦量的三要素。3-2已知选定参考方向下正弦量的波形图如图3-1所示，试写出正弦量的解析式。图3-1题3-2图图3-23题3-3图U₁=220V,U₂=110√2V,I=10A,图3-34习题3-4图图3-35习题3-5图3-5在图3-35(a)中，电压表的读数分别为V₁=30V,V₂=40V;3-35(b)图中的读数分别为V₁=15V,V₂=80V,V₃=100V。求图中us的有效值。3-6在图3-36所示电路中，若u=10sinot,R=32,X,=42,试求：电感元件上的电压ul。图3-36习题3-6图图3-37习题3-7图3-8在图3-38所示电路中，已知R₁=4Q,Xt=3Ω,R₂=6Ω,Xc=8Q,电源电压的有效ii1+jlQjX₁R₂R·[+3-10在图3-40中，已知Is=2/0°A,求电压U。3-11在图3-41所示电路中，若u=220√2sin314fV,R=4.82,C=50μF。试求：电路的等效阻抗Z,电流I,有功功率P。3-12在图3-42所示电路中，已知U=220V,R=6Ω,XL=8Q,Xc=202,试求：电路总电流I,支路电流I₁和I₂,线圈支路的功率因数λ,整个电路的3-13现将一感性负载接于100V、50Hz的交流电源时，电路中的电流为10A,消耗的功率为800W,试求：负载的功率因数cosφ、R、L。现接到50HZ、380V的交流电源上工作。试电阻R是多少?品质因数Q是多少?3-17如图3-44所示对称三相电路，线电压U=380V,对称三相负载的P=5KW,功率因数为cosφ=0.75,求：(1)线电流和相电流；(2)功率表的读数。3-18对称三相电路如图3-45所示，已知P=3290W,cosφ=0.5(感性),Ut=380V,在下述两种情况下求每相负载的电阻R和感抗Xi;(1)负载是星形联结；(2)负载是三角形联结。Z图3-44习题3-17图图3-45习题3-18图3-19对称三相星形连接负载，每相阻抗为(3+j4)Ω,接在对称三相电源上，已知线3-20某一发电厂10KW机组发电机，其额定运行数据为：线电压为10.5KV,三相总有功功率为10KW,功率因数为0.8。试求其线电流、总无功功率及视在功率。(d)φ₁=0,φ₂=-3π/4,i₁超前i₂-3π/43-4u₁=220√2sin(314t+90°)V;u₂=220sin(314t-45°)V;i=10√2sin(314r)A3-12I=13.4A,I₁=20A,I₂=10A,λ₁=0.3-13cosφ=0.8,R=8Q,L=3-206873.4A,75×10³Kva第4章一阶电路的暂态分析4-2在图4-20所示电路中，已知I=10mA,R=3kΩ,R₂=3k2,R=6kΩ,C=2μF,图4-20题4-2图4-3图4-21所示电路已处于稳定状态，在t=0时开关S闭合，试求初始值uc(0.)、t(0,)、图4-21题4-3图4-4如图4-22所示电路，在t=0时开关S由位置1合向位置2,试求零输入响应tc()。图4-22题4-4图4-5在图4-23所示电路中，设电容的初始电压为零，在t=0时开关S闭合，试求此后的vc(I)、4-6电路如图4-24所示，设电感的初始储能为零，在t=0时开关S闭合，试求此后的i(1)、图4-24题4-6图图4-25题4-7图图4-26题4-8图4-9图4-27所示电路中，已知U=30图4-27题4-9图4-1(a)iz(O₁)=i(0_)=3A;i(O+)=1.5A,i(o)=3A(b)uc(0+)=uc(0_)=6V;i(0+)4-2uc(0₄)=60V,ic(0₄)=-12mA4-3uc(0₁)=4V,iz(0₁)=1A,ug(0+)=4V,ic(0₁)=-2A,uz(O+)=0V4-5“c(1)=10(1-e-l⁰')V,ic;4-8i;(U)=2-e²A,i₂(I)=3-2e²¹A,i₁(U)=5-3e²'A4-9it()=1.25-0.5e²5¹A,i₂()=0.33e²⁵¹A,i₅I)=1.25-0.33e²5'A第5章磁路与变压器5-1某铁心线圈，接入50Hz、220V交流电源上，线圈电流为3A,消耗功率100W。如果改接12V的直流电源，电流为10A。试求：(1)铁心线圈在直流作用时的铜损和铁损；(2)铁心线圈在交流作用时的铜损、铁损及其功率因数。5-2有一交流铁心绕圈，接入220V、50Hz的交流电源时，通过的电流为4A,消耗功率100W,若忽略线圈漏阻抗压降，试求：(1)铁心线圈的功率因数；(2)铁心线圈的等效电阻和等效电抗。5-3变压器二次绕组电压U₂=20V,在接有电阻性负载时，测得二次绕组电流I₂=5.5A,变压器的输入功率为132W,试求变压器的效率及损耗的功率。5-4单相变压器原绕组N₁=1000匝，副绕组N₂=500匝，现一次侧加电压U₁=220V,二次侧接电阻性负载，测得二次侧电流Iz=4A,忽略变压器的内阻抗及损耗，试求：(1)一次侧等效阻抗|Zjl;(2)负载消耗功率P₂。5-5有一理想变压器，原绕组接在220V交流电源上，其匝数为660V;有两个副绕组，输出电压分别为110V和36V,试求：(1)两个副绕组的匝数；(2)副绕组各自接入110V、30W和36V、15W的纯电阻负载时，原绕组中的电流。5-6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)5-1(1)P=120W,P=0;(2)P=10.8W,P5-5(1)N₂=330匝，N₃=108匝；(2)₁=0.2A5-6(1)I₂=1.67A,k=10.56,I₁=0.158A;(2)Rj=24072第6章三相异步电动机同步转速ni及额定转速nn。6-2某三相异步电动机，电源频率为50Hz,磁极对数为1,转差率为0.015,试求：三6-3已知Y100L1-4型三相异步电动机，额定功率为2.2kW额定转速为1420r/min,功率因数为0.82,效率为81%,额定电压为380V,额定频率为50Hz,采用Y联结。试求：(1)额定相电流和线电流；(2)额定转矩；(3)额定转差率及转子电流频率。6-4型号Y160M-2三相异步电动机，额定功率Px=11kW,额定转速为nn=2930r/min,6-5一台三相异步电动机的额定功率为4kW,额定电压为220V/380V,Y/△联结，额定转速为1450r/min,额定功率因数为0.85,额定效率为86%,试求：(1)额定运行时的输入功率；(2)两种接法时的额定电流；(3)额定转矩。6-6一台型号为Y160L—6的三相异步电动机，查得其数据如下：功率因数COSφ6-7某三相异步电动机额定功率为95kW,需降压起动。如果电源电压是380V,电动机铭牌上标有380V,△接法，220A。问：(1)能否采用Y-△换接起动?(2)若起动电流为额定电流的6倍，采用Y-△换接起动，起动电流减小到多少?6-8一台△形联结的三相笼型异步电动机，若在额定电压下起动，动电流I=20.84A,起动转矩T₄=26.39N-m,试求：(1)Y-△换接起动、(2)用电压比k=26-1当p=2时n₁=1500r/min,nv=1470r/min;当p=3时n=1000r/min,nn=980r/min6-2m=3000r/min,n=29556-3(1)h=In=5A;(2)Tx=14.8N6-4Tv=35.9N·m,Tm=78.9N-m,T=71.6-5(1)4.65kW;(2)Y接时8.3A,△接时14.4A;(3)26N-m6-6m=1000r/min,sx=0.03,Ix=24.6A,TN=108.3N-m,Pin=12.6kW,Tm=216.6N-m6-7(1)能采用；(2)I=440A6-8(1)Ixy=12A,Ttγ=8第7章继电接触器控制系统7-1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?图7-20题7-2图动机M1可否单独运行?M1过载后M2能否继续运行?图7-21题7-3图7-4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QS在电路中的作用；(3)简述同时起停的工图7-21题7-4图7-6PLC的工作原理是什么?7-2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。(3)M1过载时M2不能继续运行，与M1一起停车。(3)同时起停工作过程起动过程：合电源开关QS→按SBst→KA线圈KM2线圈通电→KM1-1、KM2-1主触点及KM1-2、KM2-2M2电动机同时起动运转→松开SBst→电动机连续工作。停车过程：按SBstp→KM1、KM2线圈断电→主触点及辅助触点断开→M1、M2同时停转→断开QS。7-5两台电动机的顺序控制电路设计思路：M₁起动后M₂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M₁才能停转，需在M₁的停止控制环节上加一个互锁装置，所以此电路如下：第8章半导体二极管与三极管8-1设二极管是理想的，求图8-16各电路的输出电压。b)b)8-2设二极管是理想的，求图8-17所示电路的输出电压。b)8-4如图8-19所示二极管电路，设二极管的导通电压Ub(on)=0.7V,求输出电流和输出电压。8-5图8-20所示稳压二极管稳压电路中，U=20V,稳压管的Uz=8.5V,IZmin=5mA,PZM=250mW。求稳压管中流过的电流和输出电压。如果输入电压有10%的波动，稳压管是否安全，能否稳压?8-6现有两只稳压管，它们的稳定电压值分别为6V和8.5V,正向导通电压为0.7V。(1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值?各为多少?(2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值?各为多少?8-7工作在放大区的三极管，如果当基极电路从12μA增大到22μA时，集电极电流从1mA增大到2mA。求该三极管的共射交流电流放大系数β。8-8有两只三极管，一只的β=150,IcEo=200μA;另一只的β=100,Iceo=10μA,其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子?为什么?8-9如图8-21所示电路，试问β大于多少时晶体管饱和?8-10三极管均为硅管，静态时各极电位如图8-22所示。试判断三极管的工作状态。b)8-11用直流电压表测得放大电路中几个晶体管的电极电位如图8-23所示，试判断各管的管脚、类型及材料。8-5Uo=8.5V;h=8.5mA;稳压管安全；可以稳压8-6(1)四种14.5V;5.3V;7.8V;1.4V;(2)二种0.7V;6V8-8选第二只。因为Iceo较小。8-11(a)引脚1为集电极，引脚2为基极，引脚3为发射极；PNP管；锗管。(b)引脚1为发射极，引脚2为基极，引脚3为集电极；NPN管；硅管。第9章基本放大电路9-1如图9-32所示的放大器中当改变电路参数和输入信号时，用示波器观察输出电压u₀,,发现有如习题图(a)、(b)、(c)和(d)所示的四种波形，试求：图9-32习题9-1图(1)指出它们有无失真。如有失真，属于何种类型(饱和或截止)?(2)分析造成上述波形失真的原因，并提出改进措施。9-2已知电路如图9-33所示。试求：(1)放大电路的静态工作点；(2)画出它的直流通路；(3)画出它的微变等效电路。9-3在如图9-34所示共发射极基本交流放大电路中，已知Ucc=12V,Rc=4kΩ,RL=4kΩ,Rg=300k2,he=1kQ,β=37.5,试求：(1)放大电路的静态值；(2)试求电压放大图9-34习题9-3图9-4电路如图9-35所示，晶体管的β=50图9-35习题9-4图9-5电路如图9-36所示，晶体管的β=60,rbe=1KΩ,Um=0.7V。(1)求静态工作点、(2)求A₄、r;和ro。图9-36习题9-5图(2)(b)静态工作点设置偏低，应减小Ro电阻或增大Rc(c)静态工作点设置偏高，应增大R电阻或减小Rc(2)略(3)略9-4(1)Ug≈2V,Ic≈1.3A,lg=40μA,Uc=4.2V9-5(1)I=0.031mA,lco=1.88mA,,Ucro=4.36V,(2)R=R,I/[h+(1+β)R₄]≈26.7kQ,(3)R[=R//R=0.48kΩ,第10章数字电路10-2如果如下和项的值为0,试写出该和项中每个逻辑变量的取值。10-