电工学课后习题答案

电工学C答案

第一章

一、选择题

1、图示电路中R|增加时电压3将（A）o

A、不变B、减小C＞增加D、无法判断

2、如图所示电路，电流源两端电压U=（A）Vo

A、15VB、10VC、20VD、-15V

3、在图所示的电路中，A、B端电压UAB=（D）O

A、3VB、2VC、-IVD、-2V

0.1A

4、图示电路中，发出功率的电路元件为（B）0

A、电压源B、电流源C、电压源和电流源D、电阻

5、如图示电路，求4支路电流中正确的公式是（)°

用+U时[_E]+E2

A、IB、c、，TD、

Ri+%1一.+R?

I二…2

1

二、电路如图所示，求电流/和电压U。

U=-4x(4.8-3)=-7.2(V)

三、应用叠加定理计算图3所示电路中的U、I.

解：电压源、电流源单独作用电路如图所示

电压源单独作用：

1+23

U'=21'-4/；=0V

电流源单独作用：

/ff=—x3=lA

1+2

2

r=——X3=1A

12+4

U"=2〃+4/：=6V

由叠加定理得

13

/=/'+/〃=，A

3

U=U'+U”=6Y

四、试用电压源与电流源等效变换的方法计算2。电阻中的电流。

解:

五、用戴维南定理求图3-1所示电路中的电流I。

（要求：画出求解过程中需要的电路图）。

图3-1

解：（1）断开R3,求含源二端网络的开路电压Uoc

UOC=R,IS+US=15V

（2）求等效电阻Ro

第二章正弦交流电路

一、填空题

1、交流电是指大小和方向都随时间作周期性的变化的电压或电流。

2、表征正弦量的三要素的是^角频率、初相位。

3、用交流电表测得的交流电流值和交流电压值的大小是指该正弦量的』M

值。

4、正弦交流电的有效值是其最大值的“也倍。

5、己知一正弦电压的有效值10V,频率1000Hz,初相为-60。，则电压瞬时值的

表达式为」/=10V2sin(6280/-60°)V。

6、已知一正弦电压瞬时值为〃=100sin(314-45。*,则该电压的有效值为

5072,频率为50Hz。

7、感抗的大小与频率成正比,容抗的大小与频率成反比。(填正或反)

8、如图2-1,电路中电流有效值I-2A,有功功率P=0,无功功率Q=20var0

9、如图2-2,电路中电流有效值T-2A,有功功率P二旦，无功功率Q=-20var。

u=iovlxc=sn

/=50Hz*

/=50Hz

图2-1图2-2

10、某负载电压和电流分别为〃=20sin(314r-30o)V,i=2sin(314r+30o)4,该负

载的性质为容性，消耗的功率为10W。

11、图2-3为L与R串联交流电路，则u与i的相位关系是u超前i。

12、功率因数是P功率与S功率的比值。

13、RL串联交流电路，若R=6。，Xi=8Q,接于220V的交流电源上，此时电路

的电流I=22A,功密因数为0.6。

14、提高电力系统功率因数的方法是一并联电容器。

15、三相对称电压就是三个频率相同、幅值一相同、相位互差12QJ的三相

交流电压。

16、三相电源相线与中性线之间的电压称为皿返，相线与相线之间的电压称

为线电压。

17、有中线的三相供电方式称为三相四线制，无中线的三相供电方式称为三

相三线制。

18、在三相四线制的照明电路中，相电压是一220V,线电压是Vo在三

相四线制电源中，线电压是相电压的0倍，相位比和电压超前30。。

19、三相四线制电源中，线电流与相电流大小关系是相同,

20、三相对称负载三角形电路中，线电流大小为相电流大小的四倍，线电流相

位比相应的相电流相位滞后30°。

21、对称三相电路星形连接，若相电压为3=220挺sin(314—60。》,则线电压

为—〃八B=380&sin(314f-30。)V。

二、分别写出？.相〃的有效值、频率、相位、初相位，及i与u的相位差

i=10sin(lOOOt+300)A

u=311sin(314t~60°)V

答：相位：lOOOt+30°和314t—60°

初相位：*=30。,*尸—60°

相位差：不同频率的正弦电量的初相位之差不存在。

三、将山、也用有效值相量表示出来，并在同一坐标内画出它们的相量图。

%=220V2sin(w/+20o)V

w2=110V2sin(wZ+45°)V

答：相量式心=220/20叫t/2=110Z45°V

(2)相量图

+j

u.

四、分别求出图2-4中电流表Ao和电压表Vo的读数。

一G)-19A

L-GHH

图2-4

答：(a)1()JLA(b)80V(c)2A(d)1()®

五、求出图2-5电路中的总电流：和各阻抗元件上的电压”与。，并作相量图。

i=2O

Z2=2+j3Q

U=10N07

图2-5

解：Z=Z,+Z2=4+J3=5Z37°Q

/=2Z-37°A

Ui=4N—37°VUi=7.2Z19°V

六、求出图2-6电路中各支路电流1与1和总电压力，并作相量图。

图2-6

解：Z=V2Z-45°/l/2=V2Z45°/\(7=2V

七、如图2-7所示电路，已知力=240N0。匕N=R2=Xc=X乙=10。，求①电路

总限抗②电路总、电流C

iK

图2-7

解：⑴Z=20+/10=22.36/26.6。。

(2)/=10.7Z-26.6°^

八、如图2-8所示电路，已知凡=10Q,&=20ax=10圆,0=220Z30°V,求

/,/„h和平均功率。

UU&

jX\

图2-8

解：Zi=11Z-3O°A/2=11Z3O0/1/=1W3Z0°>4P=36301V

九、在图2-9中，已知：

u=220>/2sin314zV,/)=22sin(314r-45)4,i2=1l>/2sin(314r+90)A>试

求各仪表读数及电路参数R、L和C。

uV)

图2-9

答：/,=V2xll=15.6A,/=/2=llA,U=220V。

因为ii支路的电流滞后电压45°,即可知R=XL,

22°^=10V2Q,R=XL=10Q,

则+X；=41R=V2XL=

11m22

L=XL/W=10/314=0.0318H,

心L/=赵=2皿c=-------—°159"

coCZ,1120。20x314

十、在相。串联交流电路中，R=30Q,L=127mH,C=40nF，

w=220V2sin（314Z+20）V,求：（1）电流的有效值/与瞬时值/;（2）各部分

电压的有效值与瞬时值；（3）作相量图；（4）有功功率只无功功率。和视在功

率So

-3

解：XL=w£=314xl27xl0Q=40ft

1

X。7rQ—80C

o)C314x40x100

|z|=v/+(x「xj=，3/+(40-80fQ=50Q

⑴,U220.…

U)I=i=-----A=4.4A

|Z|50

X-X40-80一。

(P-arctanL-----C-=arctan--------=-53

R30

因为夕=w"一忆=-53°,所以%=73°

z=4.4v2sin(314r+73°)A

(2)UK=IR=4.4x30C=132V

^=13272sin(314/+73°)V

UL=IXL=4.4x40Q=176V

z/z=176^2sin(314r+163°)V

Uc=IXC=4.4x80。=352V

//c=352\2sin(314/-17°)V

P=U/cos°=220x4.4xcos(-53°)W

=580.8W

Q=UIsine=220x4.4xsin(-53°)var

=-774.4var

S=UI=220x4.4=968VA

H••一、一感性负载，其功率2=/0AW,cosw-0.6,接在电压U=220匕f=5OIIz

的电源上。

如将功率因数提高到cose=0.95,需要并多大的电容C求并。前后的线路的电

流。

答案：

cos“1=0.6,0=53°；cos92=0.95,92=18°

me-P/\10x10’

所以C=-----r(tan^-tan^21=------------(tan53°-tanl8°)F=656pF

a)U2'127314x220

并C前后的线路电流

10x10，A

=75.6A

Ucosfpi220x0.6

/=^=10x10-A=47gA

Ucostp1220x0.95

十二、图2-10为一星形联结的三相对称电路。已知电源线电压

w12=380V2sin(314/+30°)V

，负载为电灯组，若AI=/?2=宠3=5C,求线电流及中性线电流/N;若Ri=5Q,

解：已知：&2=380/30。V=220/TV

(1)线电流/尸g=2^A=44Ze?A

三相对称“5

L=44/-120°AL=44/4-120°A

中性线电流j、=ji+A+A=o

(2)三相负载不对称(&=5。、&=100、&=200

分别计算各线电流

.U.220202

/]==~A=44/02A

氏5

人=一

R

^220M201,A=1A

A二

舄20

中性线电流

ih+L+L^44/0°A+22A120OA+11Al20°^

=297-19°A

十三、已知在Y—△连接的三相对称电路中，每相阻抗为Z=40/30。。，对称三

相电源的线电压为380V,求：（1）负载的相电压和线电压的有效值。（2）负载

的相电流和线电流的有效值（3）.三相总有功功率、无功功率、视在功率。

解：(1)UP=UL=380V

（2）Ip=9.5AIL=16.45A

（3）P=9.3KWQ=5.4KvarS=10.8KVA

十四、已知在△一、'连接的三相对称电路中，每相阻抗为Z=8+j6。,接于线电压

为380V的电源上，求：（1）负载相电压和线电压的有效值（2）负载相电流和

线电流的有效值（3）三相总有功功率、无功功率、视在功率。

解：（1）Up=220VUL=380V

(2)IP=IL=22A

(3)P=11.6KWQ=8.7KvarS=14.52KVA

第五章半导体二极管及其应用电路

一、选择题

（1）PN结加正向电压时，空间电荷区将也—o

A.变窄B.基本不变C.变宽

（2）二极管两端正向偏置电压大于B电压时,二极管才导通。

A.击穿电压B.死区C.饱和

（3）当环境温度升高时，二极管的正向压降B,反向饱和电流A。

A.增大B.减小C.不变

（4）在杂质半导体中，多子的浓度取决于B,少子的浓度取决于A°

A.温度B.掺杂浓度C.掺杂工艺

（5）稳压管的稳压区是其工作在上。

A.F向导通R.反向截I卜C.反向击穿

二、填空题

（1）杂质半导体有P型和N一型之分。

（2）二极管的两端加正向电压时，有一段“死区电压”，错管约为0.1V0

硅管约为0.5V。

（3）二极管的类型按材料分有硅管和管管两类。

（4）N型半导体中多数载流子是电子，P型半导体中多数载流子是工

穴。

解：a.导通，Uo=6V：b.导通，Uo=-3V；

c.导通，Uo=OV；d.Vi截止、V2导通，Uo=4V。

四、己知输入电压为〃=5sindV,二极管为硅管，分别画出它们的输出电压波

形。

五、若稳压二极管V1利V2的稳定电压分别为6V和10V,求图所示电路的输出

电压（忽略二极管正向导通电压）。

3)

解：a.Uo=16V；b.t/o=10V；

第六章双极型晶体管与基本放大电路

一、分别测得两个放大电路中BJT的各电极电位如图所示，判断:

a、BJT的管脚，并在各电极上注明e、b、c；

b、是NPN管还是PNP管，是硅管还是错管。

计3V)(+9V)(+3.3V)(-11V)(-6V)(-6.7V)

答案：ecbceb

二、在两个放大电路中，测得BJT各极电流分别如图所示。求另一个电极的电

流，并在图中标出其实际方向及各电极e、b,co试分别判断它们是NPN管还

是PNP管。

答案:

三、试根据BJT各电极的实测对地电压数据,判断图中各BJT的工作区域(放

大区、饱和区、截止区)。

答案:

+10.3V

+10.75V

3DGI00A3DK2B

放大区2V饱和区+标

3)

四、在上撅中，当输出波形为图所示时，试判断是何种失真？产生该种失真的原

因是什么？如何消除?

答案：截止失真，工作点过低所致。应提高基极偏置电流，即减小基极电阻治。

五、在图所示电路中，当凡=400kC,R=RL=5AkQ,/7=40,Ucc=12V时,

BJT为NPN型硅管。

1、估算静态工作点和Ua。；

2、画出其微变等效电路；

3、估算空载电压放大倍数人以及输入、输出

电阻，和为。

4、当负载&=5.1kO时，求儿。

ft?：1、/BQ^l7cc//?b=3O|iA,/CQ=/^/BQ=1.2mA,UCEQ=UCC-/CQRC=5.88V

2、

3、

40x5J

A；=-^=-=-190.65,n-n>c=1.07kQ,ro=/?c=5.1kQ

展107

_队RJ/RL)40x(5.1/2)

4、A-=-95.33

1.07

六、分压式共射放大电路如图所示，t/BEQ=0.7V,6=5(),其它参数如图标注。

1、估算静态工作点/BQ、ICQ和4EQ；

2、画出其微变等效电路；

3、估算空载电压放大倍数4以及输入、输巴电阻乙和小

4、当在输出端接上&=2k。时，A“二?

10xi2=4V

解：1、%

20+10

(4-0.7)V

--------------=1.65mA

2kQ

t/CEQ^12-1.65x(2+2)=5.4V

1.65mArrA

BQ.__=33MA

2、

3、

1=20//10//lklkCro=R=2kC

50X(^2)_

4、A==5()

七、某射极输出器的电路如图所示，己知a10V,Rh=200kQ,Rc=2kQ,

RL=2kQ,BJT/=100,&=1.2kQ。信号源U、=200mV,rs=lkQ0

1、画出放大器的直流通路，并求静态工作点（/BQ、，CQ和4EQ）；

2、画出放大电路的微变等效电路；

1、，BQ=一

解:120,7.28RA

BQ200+101x2

【CQ=01BQ=2.8mA

t/CEQ«12-2.8x2=6.4V

2、

凡

〃，

3、

(1+/7)(凡〃&)处j.98B

4=

5+(1+0(4//&)1.2+101x1

G=4〃[仆I(1I£)(6〃K)]=200〃(1.2I101xl)=67.55kQ

「凡〃^^-2〃回山8。

101

第七章集成运算放大电路及其应用

一、判断图示各电路的反馈。

答案：（a）电流并联负反馈（b）电流串联负反馈（c）电流并联负反馈的

（d）型:电压并联正反馈；R3、电压串联正反馈。

二、由理想运放构成的电路如图所示。试计算输出电压〃。的值。

50050U)

<=)-

S4)kli50kilt>cosoknt>OO

o—CZ3-~|—

0.4V0.4V+

25kn50g

O-CZJ-MilUZJ-

0.4V-0.4V

25g50U2

50kQ

答案:u=-0.4V(b)u=\\Lt=2x0.4=0.8V0.8V

50kC°I50kQ)'

(c)“0=%-.=-0.4V-0.4V=-0.8V

三、电路如图所示,已知曷=5叫，％=10mV,求〃。值。

答案：=-—w：=-5xl0mV=-50mV

/?,

四、运放电路如图所示，试分别求出电路（a）（b）的输出电压Uo值。（10分）

答案：(a)Uo=UO2-C/O1=-UOi-(-5U1)=5t/j+5t/,=10x1V=1OV

(b)Uo=-2UO]=-24=—2x(—2V)=4V

五、已知各输入信号分别为

卬=0.5匕/2=-2匕%=1匕a=20KC,5=50KQ,&=30KC

R5=4=39KC1,RF]=100KQ,R口=60KQ

问：（1）两个运算放大器分别构成什么电路?

（2）求出电路的输出电压

答案：（1）第一级为加法电路；第二级为减法电路

（2）M.=-2.5+4=1.5V

〃”一1.5V

六、计算输出电压〃0。

60KQ180KQ

C^-T-T-CZJ-

4f

-O+

"

-

0

—

4

答案：力口法电路氏二—0.3+3=2.7V

第八章门电路和组合逻辑电路

一、填空题

(1)在时间上和数值上均作连续变化的电信号称为模拟信号:在时间上和

数值上离散的信号叫作信号。

(2)数字电路中，输入信号和输出信号之间的关系属于逻辑关系,所以数

字电路也称为逻辑电路。

(3)在逻辑运算中，最基本的运算是与、或、和非运算,对应的

电路称为与门、或门、和非门。

(4)在正逻辑系统约定下，“1”表示高电平,“()”表示低电平。

二、选择题

(1)十进制数1()()对应的二进制数为(C)

A、101110B、1100010C、1100100D、1000100

2I1000

2500

2251

2120

260

231

21…1

0

(2)和逻辑式而表示不同逻辑关系的逻辑式是(B)

A、A+BB、ABC、AB+BD、AB+A

(3)数字电路中，机器识别和常用的数制是(A)

A、二进制B、八进制C、十进制D、十六进制

（4）一个两输入端的门电路，当输入为1和0时，输出不是1的门是（C）

A、与非门B、或门C、或非门D、异或门

（5）组合逻辑电路的输出取决于（A）

A、输入信号的现态

B、输出信号的现态

C、输入信号的现态和输出信号变化前的状态

（6）组合逻辑电路的分析是指（C）

A,已知逻辑图，求解逻辑表达式的过程

B、已知真值表，求解逻辑功能的过程

C、已知逻辑图，求解逻辑功能的过程

（7）组合逻辑电路的没计是指（A）

A、已知逻辑要求，求解逻辑表达式并画逻辑图的过程

B、已知逻辑要求，列真值表的过程

C、已知逻辑图，求解逻转功能的过程

三、化简下列逻辑函数：

(1)Fl=AB^B^AB=A+B^AB=A^B(\+A)=A-^B

(2)

g=网入万++A万+夙A㊉。)=(A㊉0)(6+方)=4㊉。

(3)(A+B)C+AB=ABC+AB=C+AB

(4)AB+BC+~BC=AB+C(B+B)=AB+C

四、写出图示两电路的逻辑表达式及真值表。

(a)(b)

(a)Y=AB-AB=AB-AB=(A+B)(A+B)=AB+AB(真值表略)

(b)Y=ABCD=AB+CD

真值表

ABCDYABcL)Y

0000010000

0001010010

0010010100

0011110111

0100011001

0101011011

0110011101

0111111111

只要4、〃或c、。任何一组同时为1,y就为1。只有当每一组输入都不全为1

时，y才是0。

五、求图示电路中丫的逻辑表达式，并化简。

答案：Y=ABC^ABC=AB

六、（1）根据逻辑写出逻辑表达式：（2）通过对该表达式的化简，给出改进后的

逻辑电路图方案。

答：

F=AC^BC+AB

=C(X+m+AB

=C^B+AB

=AB+C

改进：

七、写出下图所示逻辑图的逻辑表达示并进行化简，再画出化简后的逻辑电路图。

F=~AC+BC+AB

=AC+AB

八、分析图示电路的逻辑功能。各输出为1时，分别表示什么含义？

答案：

根据逻辑电路图写出逻辑表达式：

f,,

Yi=A(<ABy=A(A+B)=AB

,.=(X+X)'=(A5'+AB)'=A4+AB

%==B(A'+B')=A'B

此电路的逻辑功能为1位数值比较器。当Ki=l时，表示二进制数A>B；当Y2=\时，表示二进制数

A=B；当n=1时，表示二进制数A<Bo

九、把下逻辑表达式进行化简、写出真值表并据此说明完成的逻辑功能，然后画出逻辑电路

F=SB-AB=AB+AB=AB+AB

答:

ABF

000一相同为0、相异为1、是异或门

011

101

110

十、按要求设计一个故障显示电路。要求：1）两台电动机不同时工作时灯D1亮，2）两台

电动机同时工作时D2亮3）其中一台电动机有故障时D3亮，列写出真值表、逻辑表达试

并画逻辑图。

真值表

ABD,D2D3

00100

01101

10101

11010

D[=AB+ABAB

D2=AB5=43+=A㊉区

=A+AB=A+B=AB

十一、设计一个监视交通灯状态的电路，如果交通灯的控制电路失灵，就可能出现信号灯的

痉与灭的无效组合，检测电路要能检测出任何无效组合。要求用最少与非门实现。

（1）交通灯由红灯A、黄灯B、绿灯C组成，任意时刻有且只能有一盏灯亮，其他情况为故

障状态。若设灯亮为逻辑状态1,灯灭为0；电路输出为Y,故障Y=1，非故障为Y=0.

（2）根据以上分析可得真值表

八BCY

0001

0010

0100

0111

1000

1011

1101

1111

Y=ABC+ABC+ABC=ABC•ABC•ABC

图略

第九章触发器及时序逻辑电路

一、填空题

（1）数字电路按逻辑功能的不同分为组合逻辑电路利时序逻辑电路。

（2）触发器按逻辑功能的不同，分为RS触发器、JK触发器、D触

发器、T触发器,其中，RS触发器具有约束条件,JK触发器逻辑功

能最强。

（3）时序逻辑电路的特点是：输出不仅取决于当时输入的状态,还与电路

原来的状态有关。

（4