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《电工电子技术》课本习题答案

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思考与习题

1-1 1-35图中,已知电流I=-5A,R=10Ω。试求电压U,并标出电压的实际方向。

a) b) I R U I R U 图1-35 题1-1图

解:a)U=-RI=50V b)U=RI=-50V。

1-2 在1-36图所示电路中,3个元件代表电源或负载。电压和电流的参考方向如图所示,通过实验测量得知:I1=-4A,I2=4A,I3=4A,U1=140V,U2=-90V,U3=50V。试求

(1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。

(2)计算各元件的功率,判断哪些元件是电源?哪些元件是负载? (3)效验整个电路的功率是否平衡。

U1 P1 U3 P3 I1 I2 U2 I3 P2

图1-36 题1-2图

解:(2)P1=U1I1=-560W,为电源;P2=-U2I2=360W,为负载;P3=U3I3=200W,为负载。

(3)P发出=P吸收,功率平衡。

1-3 图1-37中,方框代表电源或负载。已知U=220V,I= -1A,试问哪些方框是电源,哪些是负载?

I U I U I U I U a) b) c) d) 图1-37 题1-3图

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解:a)P=UI =-220W,为电源;b)P=-UI=220W,为负载;

c)P=-UI=220W,为负载;d)P=UI =-220W,为电源。

1-4 图1-38所示电路中,已知A、B段产生功率1500W,其余三段消耗功率分别为1000W、350W、150W,若已知电流I=20A,方向如图所示。

(1)标出各段电路两端电压的极性。 (2)求出电压UAB、UCD、UEF、UGH的值。

(3)从(2)的计算结果中,你能看出整个电路中电压有什么规律性吗?

B C I 1000W D E 1500W 350W A F H G 150W 图1-38 题1-4图 解:(2) UAB=-75V,UCD=50V,UEF=17.5V,UGH=7.5V

(3) UAB+UCD+UEF+UGH=0.

1-5 有一220V、60W的电灯,接在220V的电源上,试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作时的电阻。如果每晚用3h,问一个月消耗电能多少?

解:I=P/U=0.27A,R= U / P= 807Ω,W= P t=60×10 kW×30×3h =5.4度.

2

-3

1-6 把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为220V的电源上使用,这种接法会有什么后果?它们实际消耗的功率各是多少?如果是两个110V、60W的灯泡,是否可以这样使用?为什么?

解:把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为220V的电源上使用,将会使60W的灯泡烧毁。60W的灯泡实际消耗的功率是93.8W,100W的灯泡实际消耗的功率是56W。如果是两个110V、60W的灯泡,都在额定值下工作,可以这样使用。

1-7 有一直流电源,其额定功率为150W,额定电压50V,内阻1Ω,负载电阻可以调节。试求:(1)额定状态下的电流及额定负载。(2)开路状态下的电源端电压。(3)电源短路状态下的短路电流。

解: (1)IN=150/50=3A,RN=50/3-1=15.67Ω (2)UOC=50V (3) IS=50A

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1-8 图1-39所示电路可以用来测试电源的电动势和内阻。已知R1=2Ω,R2=4.5Ω。当只有开关S1闭合时,安培表读数为2A;当只有S2闭合时,安培表读数为1A。试求电源的E和RS。

图1-39 题1-8图

解:由E/(RS+ R1)=2,E/(RS+ R2)=1得E=5V,RS=0.5Ω。

A RS E R1 S1 R2 S2 1-9 图1-40所示电路中,已知E=100V,R1=2kΩ,R2=8kΩ。试在(1) R3=8kΩ;(2) R3= ∞(即R3 处断开);(3) R3=0(即R3 处短接)三种情况下,分别求电压U2和电流I2、I3。

E

R1 I1 U2 I2 R2 I3 R3 图1-40 题1-9图

解:(1)I1 = E/(R1+ R2// R3)=16.7 mA ,U2= I1 (R2// R3)=66.7V,I2=I3= I1/2=8.35mA;

(2)I1= E/(R1+ R2) =10mA ,U2= I1 R2=80V ,I2= I1= 10mA,I3=0A; (3)I2=0A,U2=0V,I3= I1= E/R1 =50mA。

1-10 试等效简化图1-41所示网络。

2A 3A 5Ω 6V 3V 1Ω B 3Ω A 图1-41 题1-10图

解:将3A电流源变为电压源与3V电压源串联得到12V电压串6Ω电阻,再将其变为2A

电流源并6Ω电阻与2A电流源并联,得到4A电流源并6Ω电阻①, 将6V电压串3Ω电阻变为2A电流源并3Ω电阻②

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ISR并联①②得IS=6A,R=2Ω,电路如图所示:

1-11 求1-42图中的电流I。

6V 2Ω 6A 2Ω 2Ω 7Ω 2A

I 图1-42 题1-11图

解:将6V电压源变为电流源与6A电流源并联,得到9A电流源并1Ω电阻,再将其变

为9V电压串1Ω电阻,与2A电流源变为的4V电压串2Ω电阻串联,即

4V

9V 1Ω 2Ω 7Ω I I=(9-4)/(1+2+7)=0.5A

1-12 图1-43所示电路中,试求:

(1)开关S断开时A点的电位。 (2)开关S闭合时A点的电位。

7V 3kΩ R1 B 1kΩ S 6V R2 I R3 A 1kΩ 8V (3)开关S闭合时A、B两点电压UAB。 图1-43 题1-12图

解:(1) I=(7+8)/(3+1+1)=3 mA ,UA=8- I R3=5V

(2) 开关S闭合时B点的电位为6V,I=(8-6)/(1+1)=1mA ,UA=8- I R3=7V (3)UAB=7-6=1V

1-13 指出图1-44所示电路中A、B、C点的电位

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A 2kΩ B 2kΩ C 6V A 4kΩ B 2kΩ C 6V A 4kΩ B 2kΩ C 12V A 4kΩ B 2kΩ C 6V -6V a) b) c) d) 图1-44 题1-13图

解:(a) UC=0V ,UA=6V,UB=3V

(b) UB=0V,UA=4V, UC=-2V (c) UC=0V ,UA=12V,UB=8V (d) UA=6V,UB=-2V,UC=-6V

1-14 图1-45所示电路中,已知US=16V,IS=2A,R1=12Ω,R2=1Ω。求开关S断开时开关两端的电压U和开关S闭合时通过开关的电流I。

图1-45 题1-14图

解:开关断开R2= 1Ω电阻上流过的电流即电流源电流2A,开关两端电压U为电压源电

R2 R1 US IS S I U 压与R2两端电压之和U=16-2×1=14V,

开关闭合,R2= 1Ω电阻上流过的电流I2= US/ R2=16A,I= I2- IS= 14A

1-15 在1-46图中,已知I1=0.1A,I2=3A,I5=9.6A,试求电流I3、I4和I6。

I6

图1-46 题1-15图

解:

I2 I1 I3 I4 I5 I3= I1+ I2=3.1A,I4= I5- I3=6.5A,I6= I4+ I2=9.5A

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精品文档思考与习题1-11-35图中,已知电流I=-5A,R=10Ω。试求电压U,并标出电压的实际方向。a)b)IRUIRU图1-35题1-1图解:a)U=-RI=50Vb)U=RI=-50V。
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