电工电子技术与技能 习题答案汇 焦向军 单元1-9 电路的组成和基本物理量- 直流稳压电源

单元一电路的组成和基本物理量模块一电路的基本组成及基本物理量的认知模块测评P71.2.电源控制装置导线负载3.相同ba2相反ba4相反ab64.直流电交流电大小和方向不随时间变化凡大小和方向随时间变化5.I=q/t=6/10X60=0.01A6.（1）Uab=Ua-Ub=-3VUcd=Uc-Ud=2V（2）Ua=-4VUb=-1VUc=2VUe=-2V模块二常用电气元件模块测评P131.R=ρL/SL=5070mm2.阻碍3.导体半导体绝缘体4.正反5.对交流电阻碍反比1/（2πfC）欧姆6.隔通阻通7.对交流电阻碍正比2πfL欧姆8.通阻通阻单元二直流电路模块一欧姆定律及电阻连接应用模块测评P20电压电阻通路开路短路51：21：11：12：15.25Ω模块二电压源和电流源的等效变换模块测评P251.零电动势E内阻r2.无限大电流Is内阻r3.略4.略模块三基尔霍夫定律及应用模块测评P31节点电流定律电路中任意节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和，恒等于流出该节点的电流之和。回路电压定律在任一时刻，绕闭合回路一周，各电压降的代数和恒等于零。I1=8AI2=4A4.标出各支路电流参考方向和独立回路的绕行方向，应用基尔霍夫第一定律列出节点电流方程I1+I2+I3=0应用基尔霍夫第二定律列出回路电压方程回路1：E1-E2=I1R1-I2R2回路2：E2-E3=I2R2-I3R3I1=-3/7AI2=4/7AI3=-1/7A模块四戴维南定理及应用模块测评P351.从端口的一个端钮流入的电流等于从该端口的另一个端钮流出的电流独立电源2.开路电压UOC该有源二端网络中所有独立源为零（电压源短路，电流源开路）时的等效电阻。3.1)将待求解支路移开，I=E1−E2/(R1+R2)=6/4A=1.5AUOC=E2+R2I=7V求等效电阻RO=R1R2/（R1+R2）+R4R5/（R4+R5）=2.5Ω3）画出戴维南等效电路，并与待求解支路相连I=UOC/RO+R3=7/3.5A=2AU=R3I=2×1V=2V单元三单相交流电路

模块一正弦交流电及其基本电路模块测评P421.正弦交流电的三要素包括最大值、角频率和初相位，它们分别反映了交流电的变化特征：变化幅度、变化快慢、起始状态。

2.最大的瞬时值称为最大值(也称为幅值，峰值)，用大写字母带下标m表示。正弦交流电随时间按正弦规律变化，任意时刻正弦交流电的数值称为瞬时值，用小写字母表示，如i、u及e表示电流、电压及电动势的瞬时值。设一个交流电i通过电阻在一个周期没产生的热量，和另一个直流电流I通过同样大小的电阻相等的时间内产生的热量相等，那么这个交流电流的有效值就等于直流电流I的大小。有效值都用大写字母表示，和表示直流的字母一样，如E、U、I分别表示交流电动势、交流电压和交流电流的有效值。

3.3种，三角函数表示法、波形图表示法、向量表示法

4.Um=220V、U=155.56v、f=50Hz、T=0.02s、φ0=-1/2π

5.B

6.A

7.C

模块二正弦交流电的功率计算模块测评P461.在交流电路中，电感和电容虽然不消耗有功功率，但它们都参与了与电源的能量交换，这就产生了无功功率，降低了发电机和电网的供电效率。通常把瞬时功率的最大值称为无功功率，用符号Q表示，单位为乏(var)或者千乏(kVar)。

通常用瞬时功率在一个周期内的平均值来衡量电路功率的大小，称为有功功率，它是电路中实际消耗的功率，用大写字母P来表示。

在交流电路中，电源电压有效值与总电流有效值的乘机称为视在功率，用符号S表示，单位是伏安(VA)或者千伏安(kVA)。2.有功功率P和视在功率S的比值定义为功率因数，用表示。在发电机的额定电压、额定电流一定时，发电机的容量即是它的视在功率一定如果发电机在额定容量下运行，输出的有功功率的大小取决于负载的功率因数，功率因数在电力系统中是一个非常重要的参数。3.提高功率因数的方法是在感性负载两端并联适当的电容。模块三RLC串联、并联电路及荧光灯电路

1.串联谐振电路具有以下特点：①阻抗最小，且为纯电阻。②电路中的电流最大，且与电压同相。③电感与电容两端的电压相等，其大小为总电压的Q倍。Q称为串联谐振电路的品质因数，电子技术中，常用品质因数Q值的高低来体现选择性的好坏。

2.C灯不变、B灯变暗、A灯变亮

3.D

4.

5.发光效率高、使用寿命长、光线柔和

荧光灯更省电单元四三相交流电路模块一三相正弦交流电及其电源的基本连接电路模块测评：P541.BC2.3.440V4.U相接反模块二三相负载的连接及简单计算模块测评：P591.（1）当三相负载为不平衡负载时，平衡各相负载的电压，不至于每相电压过高或过低；当末端存在220V两相供电时，中性线作为两相供电的零线；保护接零时，中性线就是保护线。（2）对称负载的时候中性线可以省去2.（1）Y形连接（2）A接开关B接照明灯3.解：每相绕组的阻抗为（1）星形联结时，负载相电压因此流过负载的相电流为负载的功率因数为星形联结时三相总有功功率视在功率（2）三角形联结时，负载相电压等于电源线电压，即负载的相电流为三角形联结时三相总有功功率视在功率单元五变压器模块一磁场及电磁感应模块测评：P621.阻碍相反相同2.B3.A4.C5.B模块二变压器的结构和原理模块测评：691.B2.C3.C4.B5.D6.B7.A8.A9.A10.D11.B12.A13.（1）N1/N2=U1/U2N2=200匝（2）N1/N2=I2/I1I1=0.8A14.HL2最亮HL1、HL3、HL4一样亮单元六电动机及其控制模块一三相异步电动机的结构和原理模块测评：P761.B消耗电能2.A减小铁损3.B减小涡流损耗4.B机座5.B120°6.B铸铝转子7.B定子绕组8.A½周9.B转速10.D970r/min11.A升高12.0.02~0.0613.C转轴上输出的机械功率14.A△联结15.B127V16.A直流电源、电流表、开关模块二三相异步电动机控制电路及使用、维护和故障处理模块测评：P921.B欠电压、失电压保护2.B线圈电流显著增大3.A过载保护4.C常闭触点先断开5.C削弱铁心中的磁通6.A大于7.B降低起动电流8.A7.5kW9.B同一元器件的不同组成部分为便于识读可不画在一起10.B串接对方控制电器的常闭触点11.A直接按下反转起动按钮12.C按钮和接触器双重联锁13.略14.略模块三绝缘电阻表、钳形电流表的使用模块测评：P971.D6A、6A、0A2.B0A3.B1.8A4.B先将钳口打开，在转动量程开关5.C6.D另外一相绕组接线柱7.B短路8.D3MΩ9.BE10.B测量前对绝缘电阻表进行短路试验时，应以120r/min的速度摇动手柄11.B500V12.A绕组接绝缘电阻表的L端，铁心接E端，均匀摇动手柄，指针稳定后再读数13.C测U相对地绝缘电阻时，应先断开绕组两段连接点，再将L端接U相引线端，E端接外壳单元七常用半导体器件P107模块检测半导体最主要的导电特性就是其导电能力随外变化而变化。PN结最主要的特性就是单向导电性，此外还有变阻、变容等特性。相同点：都有单向导电、变阻、变容等特性不同点：导通电压不一样，硅二极管为0.7伏左右，锗二极管为0.3伏左右；死去电压不一样硅二极管为0.5伏左右，锗二极管为0.2伏左右；热稳定不一样，硅二极管热稳定优于锗二极管。(B)a)导通，-6伏；b)不导通，-12伏；c)都不导通，-12伏a)4.3伏；b)4伏.P112模块检测主要功能就是电流的放大；放大的实质就是基极电流对集电极电流的控制作用；用放大倍数来衡量。图略，放的外部条件就是：发射结正偏，集电结反偏。（1）截止状态，发射结集电结均反偏Ic≈0,此时晶体管处于截止状态，集电极与发射极之间相当于断路，Ib=0，Ic=0。（2）放大状态，发射结正偏，集电结反偏。

这个区域的特点是Ib一定时，Ic的大小不变，具有恒流特性；当Ib改变时，Ic也随着改变，Ic受Ib的控制，具有电流放大作用。（3）饱和状态，发射结集电结均反偏特点是Uce很低，Ic不受Ib控制，晶体管失去放大作用，集电极和发射极相当于一个接通的开关。4.0.9mA5.3.2mA6.1脚为基极b，2脚为集电极c，3脚为发射极e，PNP管。7.a)放大；b）放大；c）截止，发射结开路d）集电结短路；e）截止。8.穿透电流ICEO=10μA的管子稳定可靠，因穿透电流小，热稳定好（1）能正常工作，（2）不能，集电极电流太大，超过最大集电极电流；（3）不能，超过集电结最大耗散功率；（4）不能，超过集电结最大耗散功率单元八晶体管放大电路1.a)不能放大，没有集电极电阻；b）不能，发射极没有偏置电压。(1)IBQ=UCC/RB=40μA,ICQ=βIBQ=2.4mA,UCEQ=UCC-ICQ*RC=2.4vrbe=300+(1+β)26/IEQ=961Ω（IEQICQβ）AU=-β.RC/rbe=250.RL'=RL//RC=2KΩ,AU=-β.RL'/rbe=-125RIrbe=0.961KΩ(0.96也对），RORC=4KΩ略4.(1)图略（2）UBEQ=RB2/(RB1+RB2)*UCC=4VICQIEQ=UBEQ/RE=2mA,UCEQ=UCC-ICQ*(RC+RE)=6V（3）RO=RC=3k,rBE=300+(1+β)26/IEQ≈1.1KRI=RB1//RB2//〔rBE+(1+β)RE〕≈14k,AU=-β.RL'/rbe=-60*2/1.1=-109(提示：因为有CE的旁路作用，RE交流负反馈）图略P129模块测评1.电压放大器主要是要求向负载提供不失真的电压信号，讨论的主要指标是电压放大倍数以及电路的输入、输出电阻等；而功率放大器主要要求输出足够大不失真的功率信号，讨论的主要指标是最大输出功率、电源功率、放大管的极限参数及电路防止失真的措施。2.有足够大的输出功率；效率要高；非线性失真要小；功放管的散热要好。3.静态工作点为零；适当提高静态工作点4.OTL是无输出变压器功率放大电路，而OCL是无输出电容功率放大电路5.OCL电路中，两只三极管(NPN,PNP)特性互补对称,采用双电源供电，正半周NPN工作，反之PNP工作。6.OTL电路中，两只三极管(NPN,PNP)特性互补对称，有输出电容,采用单电源供电，正半周NPN工作，反之PNP工作。7.交越失真，适当提高静态工作点。单元九直流稳压电源P135模块测评1.（1）198伏（2）311伏（3）A型号二极管2.U2=U1/K=10V（1）.相当于没有滤波电容，UL=0.9U2=9V,IL=UL/RL=9mA（2）.此时有滤波电容，UL=1.2U2=12V,IL=UL/RL=12mA（3）。此时负载开路，有滤波电容，UL=√2U2=14V,IL=03.图略4.UV2=20V,UV=0.45UV2=9V,IL=9mA，URM=√2UV2=28V5.不对，二极管电流等于负载电流的1/2.6.全部接反，输出电压极性变了；一直断开变成半波整流，一只接反或短路电路会出现短路。P139模块测评1.去除脉动直流电中的交流成分；常用的滤波电路有电容滤波，电感滤波，复式滤波和电子滤波。2.没有，都是√2U2，与有无滤波电容无关。3.U0=U2=20V,I0=U0/RL=26.7mA4.（1）图略；（2）U2=UL/1.2=25V,K=u/U2≈9；（3）UL=0.9U2=22.5V,URM=√2U2=31.8V；（4)此时为半波整流。ULU2=25V5.（1）U2=UL/1.2=20V,K=U/U2=11(2).(3)提示：均属于开放性题目，只要学生会算出二极管最高反向耐压，整流电流，通过查表，极限值符合要求，都算对。URM=√2U2=28.8V,IF=0.5IL=50mA（考虑到浪涌因素，最大整流电流至少要是平均电流的3-5倍左右）6略P146模块检测1.稳压二极管就是利用其陡峭的反向击穿特性工作的。正常工作在反向击穿状态。2.选用CW7815，CW79093.（1）图略（2）IL=UL/RL=300mA，IF=0.5=150mA.4.C1,C2都是滤波电容，UO=5V5.图略。P153模块测评1.理想集成运放基本特性：开环差模电压放大倍数Au。→0。2)输入电阻rid→0。3)输出电阻r。→0。4)共模抑制比KcMR→0。5)输入失调电压、输入失调电流以及温漂均为零。2.线性区特点：输出电压和输入电压是线性关系，有虚断和虚短两个重要特点；非线性区特点：输出电压只有两种可能，即+Uom和-Uom。3.反向比例运算电路；根据uo=-Rf/R1，得Rf=42K4.同