电工技术第一章-电路的基本概念和基本定
律习题解答
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第一章 电路的基本概念和基本定律
习题解答
1-1 在图1-39所示的电路中，若I1=4A，I2=5A，请计算I3、U2的值；若I1=4A，I2=3A，请计算I3、U2、U1的值，判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否平衡。
解：对节点a应用KCL得 I1+ I3= I2 即4+ I3=5, 所以 I3=1A 在右边的回路中，应用KVL得6?I2+20?I3= U2，所以U2=50V 同理，若I1=4A，I2=3A，利用KCL和KVL得I3= -1A，U2= -2V 在左边的回路中，应用KVL得20?I1+6?I2= U1，所以U1=98V。 U1，U2都是电源。
电源发出的功率：P发= U1 I1+ U2 I3=98?4+2=394W 负载吸收的功率：P吸=20I1+6I22+20I3=394W 二者相等，整个电路功率平衡。
1-2 有一直流电压源，其额定功率PN=200W，额定电压UN=50V，内阻Ro=0.5Ω，负载电阻RL可以调节，其电路如图1-40所示。试求：⑴额定工作状态下的电流及负载电阻RL的大小；⑵开路状态下的电源端电压；⑶电源短路状态下的电流。
解：⑴IN?UPN50200?12.5? ??4A RL?N?IN4UN5022 ⑵ UOC?US?UN?IN?R0?50+4?0.5 = 52V ⑶ ISC?US52??104A R00.5收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
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图1-39 习题1-1图 图1-40 习题1-2图
1-3 一只110V、8W的指示灯，现在要接在220V的电源上，问要串多大阻值的
电阻？该电阻的瓦数为多大？
解：若串联一个电阻R后，指示灯仍工作在额定状态，电阻R应分去110V的
1102?1512.5? 电压，所以阻值R?81102?8W 该电阻的瓦数PR?R1-4 图1-41所示的电路是用变阻器RP调节直流电机励磁电流If的电路。设电机励磁绕组的电阻为315Ω，其额定电压为220V，如果要求励磁电流在0.35～0.7A的范
围内变动，试从下列四个电阻中选用一个合适的变阻器：⑴1000Ω 0.5A； ⑵350Ω 0.5A；⑶200Ω 1A；⑷350Ω 1A； 图1-41 习题1-4图
解：要求励磁电流在0.35～0.7A的范围内变动，则应有
0.35?220?0.7
315?RP则 313.6?RP??0.714? 取 314?RP?0?
同时变阻器中允许通过的电流最大值不小于0.7A 综上所以选择第四个变阻器。
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1-5有一电感元件，L=2H，电压u的波形如图1-42b所示，已知i(0)=0，求t在0到3秒期间的电流i，并画出波形图。
解：
u/V2iuLeL0123t/s-1
(a) (b) 图1-42 习题1-5图
1-6有一电容元件，C=2μF，电路中电压uC的波形如图1-43b所示，已知uC=20exp(-t)V，求iC，并画出其波形图。
uC/ViCuCC20
(a) (b)
0135t/s
图1-43 习题1-6图
1-7 某照明电路中已知电源的电动势E=220V，内阻R=0.2Ω，线路电阻Rl=0.3×2Ω，负载为一只额定值为220V、100W的白炽灯，试求：
⑴电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流；
⑵若将电灯两端再并联接上一只额定值为220V、2kW的电阻炉时，求此时的电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流；
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⑶负载总功率P。当负载增大时，总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端及负载端的电压如何变化？
2202?484? 解：⑴白炽灯电阻 RL?100电路中的电流 I?220?0.45A
0.2?0.6?484电源端电压 U?(0.6?484)?I?218.07V 电灯的实际工作电压 U灯?484?I?217.8V 电灯的实际功率 P灯?484?I2?98.01W
2202?24.2? ⑵电阻炉的阻值 R1?2000电路中的电流 I?220?9.22A
0.2?0.6?484//24.2电源端电压 U?(0.6?484//24.2)?I?218.05V 电灯的实际工作电压 U灯?484//24.2?I?212.52V 电灯的实际功率 P灯?2U灯RL?93.31W
212.522?1959.062W ⑶负载总功率 P?93.31?24.2当负载增大时，线路中电流、负载功率变大；总的负载电阻变小；电源端及负载端的电压基本不变。
1-8某电流源的电激流IS=10A，内阻为200Ω，求负载电阻为20Ω时的端电压，若负载电阻为200Ω，则端电压又为多少？
解：当负载为20Ω时的端电压U=
200?20?10?181.8V
200?20若负载电阻为200Ω，则端电压U=100?10?1000V
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