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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。

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。

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?

图1-37 题1-3图

I U I U I U I U 解:P=UI a)

=-220W,为电源

b

a) b) c) d) 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,B段产生功率1500W,350W、已知A、其余三段消耗功率分别为1000W、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?

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

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,

A RS E R1 S1 R2 S2 E/(RS+ R2)=1得E=5V,RS=0.5Ω。 电路中,已知E=100V,R1=2kΩ,R3=8kΩ;(2) R3= ∞(即R3 处断开);三种情况下,分别求电压U2和电流I2、

1-9 图1-40所示

R2=8kΩ。试在(1) (3) R3=0(即R3 处短接)I3。

R1 E 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。

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

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。

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

I=

9-4

3kΩ 4V 2Ω B 1kΩ S 6V A R3 1kΩ 8V /(1+2+7)=0.5A 中,试求: 的电位。 的电位。

1-12 图1-43所示电路

(1)开关S断开时A点(2)开关S闭合时A点(3)开关S闭合时A、

1-43 题1-12图

9V 1Ω 7V 7Ω R1 I R2 I B两点电压UAB。 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

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

R2 R1 US IS S I U 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。

图1-46 题1-15图

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

1-16 求1-47图中的电流I。

图1-47 习题1-16图

解: I=0A

1-17 在图1-48中,已知U1=3V,R1=10Ω,R2=5Ω,R3=4Ω,其他各电流如图所示。试求电路中电流IX和电压U。

图1-48 题1-17图

解: I1 +2+4=0,I1 =-6 A,

2A R1 U1 4A I1 4A R2 I2 U 5A R3 I2= I1 +4=-2 A,

IX + I2=5A,IX =7A, U=- U1+ I1 R1+ I2R2

IX =-73V

1-18 求1-49图中各电流源上的电压。

图1-49 题1-18图

解:各支路电流参考方向如图所示:

3A 1A U1 I1 I2 5Ω U4 10Ω I5 2Ω U2 I3 I4 4Ω 2A 5Ω 4A U3 I1=-2A,I2=3A,I3=7A,I4=-2A,I5=-5A U1=10I1+5I2=-5V,U2=10I1+2I5-5I3=-65V,U4=-5I2+2I5-4I4=-17V

U3=5I3-4I4=43V,

思考与习题

2-1 求图2-19所示电路A、B两端的等效电阻。

图2-19 题2-1图

2-1解:a) RAB=[ (6// 6)+7]// 10=5Ω b) RAB=[ (4// 4+1)// 6+(2//2) ] //3=1.5Ω c) RAB=[(R1// R2)+ R3]// R4// R5=0.75Ω d) RAB=4//6=2.4Ω

e) RAB=[ (8// 8)+4]// 12+(20// 5) =8.8Ω

f) RAB=(24// 24)+ (12//12)=18Ω

2-2 试求图2-20所示电路5Ω电阻上的电压U。

图2-20 题2-2图

解:电路如图2-20所示: 并联分流:I1=

4?3=1A,U=5I1=5V 8?42-3 在图2-21中,R1= R2= R3 = R4 =30Ω,R5=60Ω,试求开关S断开和闭合时A和B之间的等效电阻。

图2-21 题2-3图

解:S断开,RAB=(R1+R2)//(R3+R4)//R5=20Ω

S闭合,RAB=(R1//R3+R2//R4)//R5=20Ω

2-4 电路如图2-22所示,已知外加电压U为200V,电路总消耗功率为400W,求R及各支路电流。

图2-22 题2-4图

解:电路如图2-22所示: I=

50?50//50P?I=1.5A,I2=I-I1=0.5A,I3=I4= I2/2=0.25A ?2A,I1=

25?(50?50//50)U R=(U- 25I1)/I=81.25Ω

2-5 图2-23为万用表的直流毫安挡电路。表头内阻Rg=280Ω,满标值电流Ig=0.6mA。要使其量程扩大为1mA、10mA、100mA,试求分流电阻R1、R2及R3。

图2-23 题2-5图

解:(R1+R2+R3)0.4=280×0.6 (R1+R2)(10-0.6)=(280+R3)×0.6 (280+R2+R3)0.6=(100-0.6) R1

联立解得R1=4.2Ω,R2=37.8Ω,R3=378Ω

2-6 用支路电流法求图2-24所示电路中各支路电流。

图2-24 题2-6图

解:电路如图2-24所示: a)I1=3A

I3=I1+I2=3+I2 (1)

10I3+100+40I2=0 (2) 解得I2=-2.6A,I3=0.4A b)电路如上图所示:

I1+I2=3+5=8 (1) I2+2=I3+5 (2)

4I2+2I3-I1=0 (3) 解得I1=6A,I2=2A,I3=-1A

2-7 列写出图2-25中各电路用支路电流法求解时所需要的独立方程。

图2-25 题2-7图

解:电路如图2-25所示: a)I3+I4+I5=0 I1=I4+I6 I6=I2+I5

R1I1+ R4I4- R3I3 -US1+ US3=0 -US3+ R3I3- R5I5+R2I2 + US2=0 R6I6+ R5I5- R4I4 =0 b)I2=I6+I5 I1=I2+I3 I4=I3+I5 R1I1+ R2I2 -US1 =0

R3I3 +R4I4 - US2 -R6I6-R2I2 =0

2-8 用叠加原理求图2-26所示电路的电压U。

图2-26 题2-8图

解:两个电源单独作用时的电路如图所示:

60V单独作用时:I=60/(3//60+40)=1.4A,U/=(3//60)I=4V 27V单独作用时:I=27/(40//60+3)=1A,U//=-3I=-3V U= U/ +U//=1V

2-9 用叠加原理求图2-27所示电路的电流I3。已知US1=9V,US2=-9V,IS=9A,R1= R2= R3 =1Ω。

解:电源单独作用时

R1 IS US1 I3 R3 US2 R2 图2-27 题2-9图

的电路如图所示: R3)=6A ,I3/= I/2=3A R3)=-6A ,I3//= I///2=-3A

I= US1/( R1+ R2// I= US2/( R2+ R1// I3///= 3A

I3 =I3+ I3 +I3= 3A

/

//

///

//

2-10 用叠加原理求图2-28所示电路中电流I。已知US=9V,IS=2A,R1=3Ω,R2=3Ω,R3 =1.5Ω,R4 =6Ω, R5 =5Ω。

I R2 R5 IS R4 R3 R1 US

2-10 图 图2-28 题

解:电源单独作用时的电路如图所示:

I1= US/[( R1+ R4)//( R2+ R3)]=3A ,I/= I1 ( R1+ R4)/ ( R1+ R4 +R2+ R3)=2A I//= IS R2 / ( R2+ R3)=1.33A I =I/+ I//=3.33A

2-11 用叠加原理和戴维南定律求图2-29中流经电阻R3的电流I3。已知U=10V,IS=1A,R1=10Ω,R2=5Ω,R3 =8Ω,R4 =12Ω,R5=1Ω。

图2-29 题2-11图

解:叠加原理电源单独作用时的电路如图所示:

R1 /I3 R3 U R1 I3// R3 R2 R4 R2 IS R5 R4 I 3/= U/ ( R4+ R3)]=0.5A ,I 3//= IS R4 / ( R4+ R3)=0.6A I 3= I 3/+ I 3//=1.1A 戴维南定律求解:

UOC =U+R4IS=22V,RO =R4=12Ω, I

2-12 求图2-30所示各电路的戴维南等

图2-30 题2-12图

R1 RO UOC I3 8Ω 3=22/(12+8)=1.1A

效电路。

解:a)UOC =110+10=20V,RO =10Ω

R2 R4 RO b) I=-(30+10-24)/

24V 6Ω I 10V 30V 6Ω (6+6)=-4/3A

b) UOC =30+6I+10=32V,RO =6//6=3Ω

c) UOC =10/(2+4) ×4=6.7V,RO =6+(2//4)=7.33Ω d) UOC =3×

3A 1Ω 4A 2Ω 2Ω 1A 2+4× d) 1+2×1=12V,RO =2+1+2=5Ω

2-13 用戴维南定律求图2-31中电阻10Ω上的电流I。

2-31 题2-13图 解:-15+13+(1+1)I1=0, I1图=1A

4-(1+1) I2=0, I2=2A

UOC +1×I2-1×I1-13=0,UOC =12V ,RO =(1//1)+(1//1) =1Ω

I=12/(1+10)=1.1A

2-14用戴维南定律求图2-32中电阻20Ω上的电流I。

图2-32 题2-14图

解:(2+8+5+5)I1+2-10+5-12=0, I1=0.75A

UOC =-10+5+(5+5)I1= 2.5V ,RO =[(3//6)+8)] // (5+5) =5Ω

I=2.5/(5+20

8Ω 12V I1 2V UOC 2Ω 10V 5Ω 5V 5Ω 6Ω 3Ω RO 8Ω 5Ω UOC I )=0.1A

20Ω 思考与习

5Ω RO 题

3.1 在选定的参考方向下, 已知两正弦量的解析式为

u=200sin(1000t+200°) V, i=-5sin (314t+30°) A,试求两个正弦量的三要素。

解:Um=200V,??1000rad/s,?u?200

?Im=5A,??314rad/s,

?i=30

图3-26 题3.2图

3.2 已知选定参考方向下正弦量的波形图如图3-26所示, 试写出正弦量的解析式。

解:u1?200sin(?t??3)V,u2?250sin(?t??6)V

3.3 分别写出图3-27中各电流i1、i2的相位差, 并说明i1 与i2的相位关系。 a) b)

c) d)

图3-27 题3.3图

解:a)?1?0,?2??2????3??3? ii ??,??,??0,??,1212c)122超前2反相; d)44;

3.4 已知:u?2202sin(?t?235?)V,i?102sin(?t?45?)A,求u和i的初相及两者间的相

,正交; b)?1??2??1,同相;

位关系。

解:?u??125?,?i?45?,电流超前电压170°。 3.5 写出下列各正弦量对应的向量,并绘出向量图。 解:U1?220?100V??,

I1?10?30?A?,

??3.6 一电阻R接到f=50Hz,U?100?60V的电源上,接受的功率为200W。求 (1)电阻值R。 (2)电流IR。

(3)作电流、电压向量图。 解:R=U/P=50Ω,IR?20?60A2

???

?L?3.7 已知uL?2202sin(1000t?30)V,L=0.1H。试求XL 和 I 并绘出电压、电流向量图。

解:XL =ωL =100Ω

??jXI?,I?2.2??60?A ULLL?3.8一电容C=31.8μF,外加电压为u?1002sin(314t?60)V, 在电压和电流为关联参考方向

?时,求XC、 I、 i C 、QC,并作出相量图。

?解:XC?11?=100Ω,

?C2?fC?????jXI?UCC,I?1?30A,

3.9图3-28所示并联电路中,R1=50Ω,R2=40Ω,R3=80Ω,L=52.9mH,C= 24μF,接到电压为

u?102sin200tV的电源上,试求各支路电流I1、I2、I3。

图3-28 题3.9图

解:

???U??10?0V,Z1??R1?50?,

?Z2?R2?j?L?40?j10.58?41.38?75.18?,

?U?0.2?0A,

I1???Z1思考与习题

4.1 如图4-10所示,各相电阻相等,并由三相电源供电。若负载RU断开,则电流表A1和A2 的读数如何变化? 为什么?

图4-10 题4.2图

解:A1变为相电流是原来的

13,A2不变。

4.2 有一电源和负载都是三角形联结的对称三相电路,已知电源相电压为220V,负载阻抗

Z?10?,试求负载的相电流和线电流。

解:

Ip?UZp?22A,Il?3Ip?223A。

4.3某带中性线的星形联结三相负载,已知各相电阻分别为RU=RV=RW=11 Ω,电源线 电压为380V,试分别就以下三种情况求各个相电流及中性线电流:

(1) 电路正常工作时。 (2) U相负载断开。

(3) U相负载断开,中性线也断开。 解:(1)

UUl?220V,?Up?20A,IN=0 A; ?IpRp3IpV(2)

IpU?0A,

?URp?20A,IpW?VURp?20A,IN=20

3 A;

W(3)

IpU?0A,

IPV?IPW?R?RVUlW?17.3A, IN=0 A。

4.4发电机的三相对称绕组作星形联结,设其中U、V 两根相线之间的电压

u?220sin(?t?30?)V,试写出所有相电压和线电压的瞬时值表达式。

解:uU?220

4.6 图4-11所示电路中,U相负载是一个220V、100W 的白炽灯, V相开路(S断开), W相负载是一个220V、60W 的白炽灯,三相电源的线电压为380V。求:(1) 各相电流和中性线电流。(2) 中性线因故障断开时,各负载两端的电压。

图4-11 题4.6图 解:(1)IPU=100/220=0.4545A,IPW=60/220=0.2727 A,IN=0.4A , (2)UPU=380×RU/ (RU + RW )142.5 V,UPW=380- UPU =237.5 V

4.7如图4-12所示,三相对称电源的线电压为380V,频率为50Hz,R=XL=XC=10Ω,试求各相电流、中性线电流和三相功率。

图4-12 题4.7图

解:

3sin(?t?60?)Ul?220V,I?Up?22A,I?Up?22A,?pUUp3pVRXLIpW?UXpc?22A,

??I??I??I? =22∠0o+22∠150o+22∠-150o,IN=16A INUVWP?P?UIRPpU?4840W。

4.8 一台三相电动机的定子绕组作星形联结,接在线电压为380V 的三相电源上,功率因数为0.8,消耗的功率为10kW,电源频率为50Hz,求:(1) 每相定子绕组中的电流。(2) 每相的等效电阻和等效感抗。(3)电动机的无功功率Q。

解:

Ip?IL?U?I2P3ULCos??2?19A,

Z?RX?220?11.5819 (1)

?又由Cos??0.8,得到??36.87,

???arctanZX??36.87 (2) R

由(1)、(2)解方程得到R?9.3?,XL?6.97?Q?3ULILsin?, Q?7.5Kvar

4.9 三相异步电动机的三个阻抗相同的绕组连接成三角形,接在线电压UL?380V的对称三相电压上,若每相阻抗Z?(8?j6)?,试求此电动机工作时的相电流IP、线电流IL和三相电功率P。

解:?Z?U8?6?10?I22PPU?IL,

?IP?38A

PIL?3?IP?66A,

4.10 对称三相电源,线电压380V,对称三相感性负载作三角形联结,若测得线电流IL?17.3A,三相功率P?9.12kW,求每相负载的电阻和感抗。

解:Z?UIpp?UL?IL380?38?10RX?22 (1)

3Cos??P3ULIL?0.8???37,

????arctanX??37 (2) R

由(1)、(2)解得R?30.4?,XL?22.8?思考与习题

5.4试判断图5-20中二极管的工作状态。

a) b)

图 5-20 题5.4电路

解:a) 二极管阳极电压10V,阴极电压6V,阳极电压大于阴极电压,二极管导通。

b)设二极管阳极接地(电压为0V),由图可知,二极管阴极电压大于0V,阴极电压大于阳极电压,

二极管截止。

5.5 试判断图5-21所示电路中二极管是导通还是截止?并求出A、O两端电压UAO。

解:设O点为参考点。断开二极管,则二极管阳极电压-4V,阴极电压-10V,阳极电压大于阴极电压,二极管导通。忽略二极管的导通压降,UAO=-4V。

5.6在图5-22所示电路中,试求下列几种情况下输出的电位,并说明二极管是导通还是截止的。

图 5-21 。 题5.5电路 UB=3V。 (1)UA= UB=0V。 (2) UA=3V, U (3) UA=B=0V

图 5-22 题5.6电路

解:(1)同时断开两个二极管,两个二极管的阳极电压、阴极电压均为0V,两个二极管均截止,输

出电压为0V。 (2)同时断开两个二极管。二极管D1阳极电压3V、阴极电压0V,二极管D2阳极电压0V、阴极电压0V,二极管D1导通,D2截止。忽略二极管的导通压降,输出电压3V。 (3)同时断开两个二极管,两个二极管的阳极电压均为3V、阴极电压均为0V,两个二极管均导通。忽略二极管的导通压降,输出电压为0V。 5.7在图5-23所示各电路中,U?5V,ui?10sin?tV,二极管的正向压降可忽略不计。试画出输出电压uo的波形。 D D 解: 5.8 设有两个相同型号的稳压管,稳压值均为6V,当工作在正向时管压降均为0.7V,如果将他们用不同的方法串联后接入电路,可能得到几种不同的稳压值?试画出各种不同的串联方法。 a) b) a) b)图 5-23 题5.7电路 解:U U U a) b) c) a) 两个稳压管均正向导通U= 1.4V b)两个稳压管均反向稳压 U= 12V c)一个稳压管正向导通,一个稳压管反向稳压 U= 6.7V 5.9 用直流电压表测得放大电路中几个晶体管的电极电位如图5-24所示,试判断各管的管脚、类型及材料。 解:a) V3-V1=0.2 V,因此该管为锗管且1、3脚为b或e脚 ;再比较1、2、3脚电压,发现3脚电压居中,因此3脚为③b,NPN管。 ③ c;又因为Vc>Vb>Ve,所以该管为③ 1脚为e,则2脚为① ② 6.8V① ② 9.8V① ② 7.5V b)V3-V2=0.2V,因此该管为锗管且3V 2、310V 脚为b或e脚7V ;再比较1、 2、3脚电压,发现2脚电8.7V4V 2.8V压居中,因此2脚为b,3脚为e,1脚为c;又Ve>Vb>Vc,所以该管为PNP管。 a) b) c) 图题2脚为.2 题bc)V2-V1=0.5 V,因此该管为硅管且2、或e 脚 ;再比较1、 2、3脚电压,发现2脚电压图15-24 5.9图

居中,因此2脚为b,1脚为e,3脚为c;又Vc>Vb>Ve,所以该管为NPN管。 思考与习题 6.3在图6-30a所示放大电路中,若输入信号电压波形如图6-30b所示,试问:(1)如图6-30c的输出电压发生了何种失真?(2)应如何调整来消除失真?

b)

a)

c)

图6-30 题6.3电路与波图题2.5

解:输出电压被削底,出现了饱和失真。可向上滑动变阻器,增加RB1,来消除失真。 输出电压被削顶,出现了截止失真。可向下滑动变阻器,减小RB1,来消除失真。

6.4图6-31所示电路中,晶体管的β=50,试求:(1)求静态工作点Q。若换上一只β=100的管子,

电路能否工作在放大状态?(2)电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

解:(1)求Q点:

若换上一只β=100的管子,电路能工作在放大状态。

(2)rbe?300(?)?(??1)26(mV)?51?26???300????1036.7??1K? IEQ1.8?? Ri?rbe//Rb1//Rb2?rbe?1 k? Ro?Rc?3 k?

图6-31 题6.4电路

Au=-βRc /rbe =150

6.5图6-32所示电路中,设β=50,rbe?0.45kΩ,试求:(1)静态工作点Q。(2)输入、输出电阻。(3)电压放大倍数。

解:(1)求Q点:

Vcc

(2) Ri?Rb//[rbe?(1??)RRb ?26.7k? k? e]????Re//RL =0.48k? A(3) RLuRe

?(1??)RL?0.982 ?rbe?(1??)RL图6-32 题6.5电路

6.6 判断图6-33所示电路中反馈的类型。

解:a)R F为电流并联负反馈。

a) b) c)

图6-33 题6.6电路

d)

b)R F为电流串联负反馈。

c)R F1为直流电压并联负反馈;R F2为电流串联负反馈。

d)R F为交流电压并联正反馈。

6.7乙类OCL互补对称功率放大电路中,电源电压VCC=20V,负载R L=8Ω,试计算:

(1) 在输入信号ui=10 V(有效值)时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。 (2)当输入信号ui 的幅值为Uim=VCC=20V时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。

2Uom(2?10)2解:(1)Po???12.5W

2RL2?82VCCVomVom P ) =10W ( ?T=PT1?PT2?Rπ4L2UCC(2)Po??25W

2RL2VVomVomPT= ( CC ? ) =6.85W(Vom= VCC)

RLπ24 P ? 2 ? V CC =31.85W VmπRL226.8乙类OTL互补对称功放电路中,设ui 为正弦波,RL=8Ω,管子的饱和压降UCES可忽略不计。试求最大不失真输出功率Pom(不考虑交越失真)为9W时,电源电压VCC至少应为多大?

(VCC/2)2解:Pom??9W

2RLVCC=24V

思考与习题 7.2在图7-23中,已知R1?2k?,Rf?10k?,R2?2k?,R3?18k?,uI=1V,求uO。 解:uo?(1?R1uO和R。 7.3试求图7-24所示电路中的u2OuIR2-∞R3RRf)uI?5.4V R1R2?R3fA+50解:uo??uIR?-1V 103+7.4在图7-13所示减法运算电路中,R1?R2?4k?,R3?RF?20k?,uI1?1.5V,uI2=1V,试图7-23题7.2电路图7-24 题7.3电路 求uO。 解:uo??RF(uI1?uI2)??2.5V R17.5试求图7-25所示电路中的uO。 解:uo??4040uo1??uI?8V 10107.6在图7-26a所示电路中,已知R1?R2?RF,输入信号uI1和uI2的波形如图7-26b所示,试画出输出电压uO的波形。 解:uo??图7-25 题7.5电路 RFRuI1?FuI2??(uI1?uI2) R1R2RFR1uI1uI2Ra)b)uI1UMR2-+∞uOOuI2T2T3TtA+UMO2TTt图7-26题7.6电路与输入波形7.7电路如图7-27所示,稳压管正向导通压降近似为零,试画出uO与uI的关系曲线。 解: VD1 VD2 7.8图7-28所示是某监控报警是由传感器转换来的监控信号,

uI

R1 R2

A +UCC

报警指示灯

R3 uO1

VT

电路,uIUREF是基灯亮,试说R3在此起

准电压。当uI超过正常值时,报警明其工作原理。二极管VD和电阻何作用?

解:当uI超过正常值时,

UREF

D VD

图7-28 题7.8电路

uI>UREF,

uo1输出为负使VT导通,指示灯亮。二极管VD和电阻R3在起限流保护作用。

7.9图7-29所示是由运算放大器构成的比较器,试画出输出信号的波形。

图7-29 题7.9电路

解:

思考与习题

8-4 在图8-12所示电路中,集成稳压器为W7805,A为F007。若UO=10V,求R2与R1的比值。 解:Uo?(1?R2)?5?10V R1R2与R1的比值为1。

8-5 在图8-14所示电路中,静态电流IQ=6mA,R1=300Ω,RP=1kΩ。试问:R2取何值才能得到10V的输出电压?

解:Uo?1.25?(R2=0.86kΩ

1.25?IQ)R2?10V R1思考与习题

9.1数字信号和数字电路与模拟信号和模拟电路的主要区别是什么?

9.2写出与门、或门、非门、与非门、或非门的逻辑表达式和真值表并画出逻辑符号。 9.3将下列十进制数转换为二进制数。 3 6 12 30 51 解:(3)10=(11)2 (6)10=(110)2 (12)10=(1100)2 (30)10=(11110)2 (51)10=(110011)2

9.4将下列各数转换成十进制数。

(1001)2 (011010)2 ()2 (EC)16 (16)16 解:(1001)2 =(9)10 (011010)2 =(26)10 (10010010)2 =(146)10 (EC)16=(236)10 (16)16 =(22)10 9.5化简下列各式 (1)F?ABC?A?B?C

解:F?ABC?A?B?C= (2)F?ABC?ACD?AC?CD

解: (3)F?ABC?ABC?ABC?ABC

解:

9.6将下列8421BCD码写成十进制数。

(0010 0011 1000)8421BCD (0111 1001 0101 0011)8421BCD (0010 0011 1000)8421BCD=(238)10 解:

(0111 1001 0101 0011)8421BCD=(7953)10

9.7输入A、B的波形如图9-16所示,试求与门、或门、与非门、或非门、异或门的输出波形。

解:与门

或门 与非门 或非门 异或门

思考与习题

10.1组合逻辑电路有什么特点?如何分析组合逻辑电路?

10.2什么是编码和译码?编码器和译码器在电路组成上有什么不同?

10.3分析图10-9所示的组合逻辑电路,写出其输出逻辑函数表达式,指出该电路执行的逻辑功能。

a) b)

图10-9 题10.3电路

解:a) 该电路实现A与B 的异或逻辑功能。 =AB+AC=A(B+C) b)Y =

该电路功能: B或C中有一个为1且A为1时输出为1。 10.4分析图10-10所示的组合逻辑电路。

解: 当S1S0为00时F=I0

S1S0为01时F=I1 S1S0为10时F=I2 S1S0为11时F=I3

图10-10 题10.4电路

思考与习题

11.1说明时序逻辑电路在功能上和结构上与组合逻辑电路有何不同之处。 11.2电路如图11-16所示,试画出各输出端的波形。

“1 CP J Q KQ Q0 J Q K Q Q1 CP 图11-16 题11.2图 Q0 Q1 11.3对应输入波形,试画出图11-17中触发器输出Q和Q的波形。 RDSDRSQQRDSD图11-17 题11.3图

解:

QRDRDR11.4设触发器初态为 0,试画出图11-18中的输出波形。 SDSQSD图11-18 题11.4图

DCP1DC1

Q11CPQ D11.5设触发器初态为 1,试画出图11-19中的输出波形。

图11-19 题11.5图

J解: 1JQ1Q CPCPK思考与习题 JQ11K(a)K12.2 由555定时器构成的多谐振荡器如图12-11所示。已知VCC=12V、C=0.1μF、R1=15kΩ、R2=22k

Ω。试求:

Q (1)多谐振荡器的振荡周期。(2)画出uC和uO波形。

C1图12-11 题12.2图 图12-12 题12.3图

解:T=0.7(R1+2 R2) C =4.13s

波形如图12-9b)所示,其中 ,

12.3图12-12是由555定时器构成的施密特触发器。已知VCC=12V,试求: (1)电路的正向阈值电压UT?、负向阈值电压UT?以及回差电压ΔU。 (2)画出uO波形。

解:UT?=8V UT?=4V ΔU=4V uO波形如图12-9b)所示

12.4 图12-13是一防盗报警电路,a、b两点间有一细铜丝。将细铜丝置于盗窃者必经之路,被碰断时扬声器立即发出报警。试分成了何种电路?

图12-13 题12.4图

析电路的工作原理,并说明555定时器接

解:555定时器接成了多谐振荡器电路。4脚接地,多谐振荡器输出为0,不会报警。闭合开关S,当盗

窃者碰断细铜丝后,4脚接电源,多谐振荡器振荡输出,使扬声器发声报警。

思考与习题

13.1 简述ROM的分类及各自的特点。

13.2 256×4的RAM需要多少条地址线和数据线? 解:8根地址线和4根数据线 13.3 简述ROM与RAM的区别。 13.4 简述CPLD的主要结构和特点。 13.5 简述FPGA的主要结构和特点。

思考与习题

14.1求在10位倒置T形D-A转换器中,R=Rf=10kΩ,VREF?10V,当开关变量分别为18DH、0FFH、0F8H时的输出电压值。

解:(18D)16=(397)10 , UO=-397×10/210=-3.88V UO=-255×10/210=-2.49V

(F8)16=(248)10 , UO=-248×10/210=-2.27V

14.2 10位倒置T形D-A转换器中,R=Rf 时,试求输出电压的取值范围。若要求电路输入数字量为200H时输出电压为5V,试问UREF应取何值?

解:输出电压的取值范围: -UREF ~ 0

(200)16=(512)10, 5=-512×UREF/210, UREF=-10 V

14.3对于一个8位D-A转换器,若最小输出电压增量为0.02V,试问当输入代码为01001101时,输出电压为多少?若其分辨率用百分数表示,则应是多少?

解: 0.02=-1×UREF Rf /(28R) , UREF Rf / R =-5.12 V (01001101)2=(77)10 ,UO=-77×-5.12 /28=1.54V 分辨率:1×100/(28-1)%= 0.392%

14.4一理想的3位A-D转换器满刻度模拟输入为7V,当输入为5V时,求此A-D转换器的数字输出量。

解:3位的ADC,可分辨的最小输入电压为7/23=0.875V

5/0.875=5.7, 当输入为5V时,此A-D转换器的数字输出量是(5)10即101。

思考与习题

15.2某晶体管扩音机的输出阻抗为6400Ω,即要求负载阻抗为6400Ω时能输出最大功率,接负载为4Ω的扬声器,求变压器电压比。

解:

K?NN12?RR?L?6400?404

15.4一台单相变压器P2=50kW,铁损为0.5kW,若该变压器的实际效率为98%,求铜损。 解:由??PP22??P?100%?98%,所以?P??PCu??PFe?1.02Kw

思考与习题

16.1有一台四极三相异步电动机,电源电压的频率为50Hz,满载时电动机的转差率为0.02,求电动机的同步转速和转子转速。

解:n?60f?1500r/min,

0p?S?n?n?0.02?n?1470r/min

n0016.7有一台三相异步电动机,额定数据如下:PN=22kW、UN=380V、ηN=0.89、cosφN=0.89、nN=1470r/min、Ist/IN=7、Tst/TN=2。试求:

?(1)额定电流IN。?

(2) -△起动时的起动电流和起动转矩。

(3)接抽头比60%的自耦变压器起动时的起动电流和起动转矩。 解:

I?N?3UN?Cos?NPN?42A,

NITstY11?7IN?98A,

3Ist?3N?9550PN?142.925N?m,TstY?nN11??2?95.76N?m 3Tst?3TN16.15图16-37所示电路,能否实现正反转功能?该电路存在一些不足,试从电气控制的保护和易操作性等方面加以改进。

图16-37 题16.15图

解:能实现正反转功能。改进:加入互锁。

16.16如图16-38所示电路,能否实现自锁功能?为什么?

b) c) 解:a)不能 b) 不能

d) c) 不能 e) f)

图16-38 题16.16图

d) 能 e) 不能 f) 不能 a)

《电工电子技术》课本习题答案

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。图1-35题1-1图解:a)U=-RI=50Vb)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=
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