第一草习题参考题解答
练习与思考
1.1.1举出一个生活中的电路，并分析它完成的是何种作用，它的负载将电能转化为何种能 源或者处理的是什么信号？
【解】显示器电路有两部分功能， 一部分是接受电脑主机显示卡传送来的图像信号， 分是将电能转化为光能形成人眼能够看到的图像。
另一部
图1.2.4不同参考方向下功率的计算
1.2.1在图1.2.4方框中的电气元件，其电压从 析：
（1） 图（a） -（ d）所示参考方向下，电压 U和电流I的数值； （2） 计算此元件的电功率，并判断其是电源还是负载。 【解】（1 ）图（a）中，U=-20V，I=-4A ； 图中, U=-20V，I=4A ；
（b） 图
中, U=20V，I=-4A ；
（c） 图
中, U=-20V，I=-4A ； （d）
（2）虽然图（a） -（ d）所示参考方向不同，但是此元件的实际电压和电流是不变的，因此 无论以哪个图所示方向选择功率的计算式，结果都是一样的。以图（ U=-20V，I=-4A，电压和电流参考方向一致，故
a）所示参考方向为例,
b到a降低20V，电流为4A从b流入，请分
P=UI=（-20）*（-4）=80W >0,为负载；
1.2.2如图1.2.5所示，湖北三峡地区有一条直流高压输电线路连接至上海南桥变电站,其电
压为500kV，电流为1800A，请计算三峡端的功率，并分析电能输送的方向。
三峡 湖北
+ 500kV - ? 1.8kA 南桥 上 海 图1.2.5思考题1.2.2的电路图
【解】对三峡端而言，电流的方向与电压降低的方向相反，即为非关联参考方向（方向不 致）故应在功率计算公式加上负号，则
P=-UI=-500*1000*1800=-900MW
由于P<0，故三峡端输出电能，电能从三峡传输至南桥。
1.3.1在图1.3.9所示的电路中，判断电路中哪个电源产生电能，哪个吸收电能。
图1.3.8思考题1.3.1的电路图
【解】（a）由于图中电流源流过的电流恒定为 1A，故电压源流过的电流也为
1A，方向与电
压方向一致，故5V电压源的功率Pus=UI=5*1=5W >0，故吸收电能，在此电路中做负载。
同理由于电压源两端电压恒定为
5V，故电流源两端的电压也为
5V，方向与电流方向不
一致，故1A电流源的功率 Pis=-UI=-5*1=-5W <0，故产生电能，在此电路中做电源。 （b）5V电压源上电压电流方向不一致，故功率 电路中做电源。
1A电流源上电压电流方向一致， 故功率PIS=UI=5*1=-5W >0，故吸收电能，在此电路中做负 载。
1.3.2在图1.3.9所示的电路中，计算电路中各未知电压或电流的数值，以及各电阻上消耗的 电能。
Pus=-UI=-5*1=-5W <0，故产生电能，在此
I a
图1.3.9思考题1.3.2的电路图
【解】（a）电阻上电压与电压源相同，方向与 Ia一致，由欧姆定律la U 50 10A，电
R 5
阻消耗的功率P
U2 502
500W ；
(b)电阻上电流与电流源相同，方向与
Ub不 「致，由欧姆定律Ub
IR
1 8 8V，
电阻消耗的功率P 1 2R 12 8
(c)电阻上电流与电流源相同，方向与
8W ;
Uc 一致
攵，由欧姆定律Uc
IR 1 20 20V，电
阻消耗的功率P I2R 12 20
(d)电阻上电压与电压源相同，方向与
20W ;
la不 「致，由欧姆定律Id
U R
50 c A
2A， 25
电阻消耗的功率P
U2 502 25
100W 。
1.4.1 一只节能灯管上标记 220V、5W，在使用时电流不能超过多大数值? 【解】电气设备上标记的就是额定数值，故此灯管额定电压由P=UI可知，IN
UN=220V，额定功率 PN=5W。
UN 盘
22jmA
，
故最大电流不能超过额定电流 22.7mA。
1.4.2 一个电热器从 220 V的电源取用的功率为
1000 W，如将它接到110 V的电源上，则取
用的功率为多少? 【解】由P —，
RU2
R
竺 48.4
1000
，无论接在电压多大的电源上，电热器
的电阻值不会改变，
故接在110V的电源上时，取用的功率
Uii^
R 48.4
250W
1.4.3图1.4.7所示电路中，A点的电位是多少?
【解】接地点电位为0V，6V电源的正极电位比其负极(接地点)高 6V，即+6V，3V电源的负极即 A点应比其正极低 3V，故VA=6-3=3V。 图1.4.7思考题1.4.3的电路
丄
1Q I ~ A
1.5.1电路如图1.5.7所示，根据欧姆定律和基尔霍夫定律求 U和I。
(a) (b)
图1.5.7思考题1.5.1的电路
【解】由欧姆定律知电阻电压电流如思考题 (a) 由 KVL 可知，U=10+5=15V (b) 由 KCL 可知，l=1-2=-1A
1.3.3，此处略。
1.5.2电路如图1.5.8所示，根据欧姆定律和基尔霍夫定律求： (4)U5 ；( 5)24V电压源提供的功率 P。
(1)15 ；( 2)U1 ；(3)U2
图1.5.8思考题1.5.2的电路
24
【解】(1)由欧姆定律和基尔霍夫定律可知，
24=315+715+215，故|5=
=2A ;
3+7+2
(2) 由欧姆定律，U1与|5参考方向不一致，故 U1=-2l5=-2*2=-4V ; (3) 由欧姆定律，U2与|5参考方向一致，故 U2=3l5=3*2=6V ; (4) 由欧姆定律，U5与|5参考方向一致，故 U5=7I 5=7*2=14V ;
(5) 24V电压源上，电压与 I5参考方向不一致，故 p=-UI=-24*2=-48W。
1.5.3在图1.5.9所示的电路中，请利用欧姆定律和基尔霍夫定律求未知电阻
R的数值。
8Q
图1.5.9思考题1.5.3的电路图
【解】由欧姆定律可知，24 Q电阻上电流为 120/24=5A , 8 Q电阻上电流为 120/8=15A，方 向均与120V电压一致，为从上往下。
由KCL可知，R上电流为上述两电流之和，故为 再由欧姆定律，R上电压电流方向一致，故
5+15=20A，方向从左往右。
由KVL可知，R上电压为200-120=80V，方向从左往右下降。
R=U/l=80/20=4 Qo
1.6.1电路如图1.6.5所示，求：(1) U ; (2)电流源产生的功率 的电流I及其消耗的功率P4Qo
PE; ( 3)最右端4Q电阻上
图1.6.5思考题1.6.1的电路
【解】(1)由电阻的串并联等效可知，最右端 2Q和4Q电阻串联后为 2+4=6Q, 6Q与3 Q 并联后为
3*6/ (3+6) =2Q, 2Q和2Q电阻串联后为 2+2=4Q, 4Q与4Q并联后为4*4/ (4+4) =2Q，故电路的总电阻 R总=2 Qo
由欧姆定律，电阻上的电流与 U方向一致，故 U=IR=6*2=12V o (2) 12*6=-72W 。
(3)
由并联分流和串联分压可知， 与左边4Q并联的4Q等效电
电流源上电压与电流方向不一致，故 PE=-UI=-
阻分到电流为 4*6/ (4+4) =3A,与3Q并联的6Q电阻分到电流为 3*3/ ( 3+6) =1A,即为最右端4Q电阻上的电流I, 故 I=1A , P4Q=I2R=12*4=4W0
1.6.2电路如图1.6.6所示，请求：(1)未接入负载电阻
RL 150k
RL
时，电路的开路电压U。； (2)
时的输出电压U。； ( 3)负载
RL
两端发生短路时，25k Q的电阻上消耗的电功
率P °
上海工程技术大学电工技术第01章习题解答
