选择题
1．已知某三相四线制电路的线电压∠380=B
A U &45°V ，∠380=C
B U &－75°V ， ∠380=A
C U &165°V ，当 t = 24 s 时，三个线电压之和为 ( )。 (a) 380 2 V (b) 380V (c) 220 V （d ）0V
分析：三相四线制电路的线电压完全对称，无论是瞬时值还是相量，在任意时刻之和均为0。
答案：（d ） 2．对称三相电路的负载联接成三角形， 其线电流与对应的相电流的相位关系是( )。
(a) 线电流引前相电流°30
(b) 线电流滞后相电流°30
(c) 线电流与相电流同相 （d ）线电流与相电流反相
分析：对称三相电路的负载联接成三角形，线电流与对应的相电流之间的幅值关系为线电流是对应的相电流的3倍，相位关系为线电流滞后对应的相电流30°。
答案：（b ）
3．对称三相电路的负载联接成星形， 其线电压与对应的相电压的相位关系是( )。 (a) 线电压引前相电压°30
(b) 线电压滞后相电压°30
(c) 线电压与相电压同相 （d ）线电压与相电压反相
分析：对称三相电路的负载联接成星形， 其线电压与对应的相电压的幅值关系为线电压是对应的相电压的3倍，相位关系为线电压超前对应的相电压30°。
答案：（a ）
4．在对称三相交流电路中，其负载对称的条件是 ( )。 (a) C B A Z Z Z ==
(b)
C B A ???==
(c) C B A Z Z Z ≠≠ （d ）C B A Z Z Z ==
分析：在对称三相交流电路中，其负载对称的条件为C B A Z Z Z ==。
答案：（d ） 5．某三相电路的有功功率分别为P A 、P B 、P C ，则该三相电路的总有功功率P 为( )。 (a) P P P A 2
B 2
C ++2
(b) P P P A B C ++
(c)
P P P A B C ++ （d ）2C 2B 2A P P P ++
分析：三相电路的总有功功率为每一相有功功率之和，即P P P A B C ++。
答案：（b ） 6．对称星形负载Z 接于对称三相四线制电源上，如图4-28所示。 若电源线电压为380 V ，当在x 点断开时，负载Z 端的电压有效值U 为 ( )。
(a) 380 V (b) 220 V (c) 190 V （d ）110V
分析：对称星形负载Z 接于对称三相四线制电源，由于有中线，所以每一相负载完全独
图4-28 选择题6图
立，故x 点断开时，不会影响负载Z 端的电压。
答案：（b ） 7．对称星形负载R 接于对称三相三线制电源上，如图4-29所示。若电源线电压为380 V ，当开关S 打开后电压表的测量值为 ( )。
(a) 380 V (b) 220 V (c) 190 V （d ）110V
分析：对称星形负载R 接于对称三相三线制电源上，由于没有中线，开关S 断开后对另外两相会产生影响。S 断开，故B 相负载电阻R 中无电流，电压表所测值实为2个电阻R 对A 、C 间的线电压串联分压。
答案：（c ）
8．对称星形负载R 接于对称三相三线制电源上，如图4-30所示。当开关S 闭合时电流表测量值为2A ，试求：当开关S 打开后电流表测量值为 ( )。
(a) 2A
(b) 1A (c)
2
3
A （d ）3A
分析：对称星形负载R
接于对称三相三线制电源上，无中线，开关S 的开断会使所有负
载的工作状态发生变化。开关闭合时，电流表所测值为对称负载的线电流A 23=R
U l ，开关
S 断开时电流表所测电流为
A 3)3(232==R
U R U l
l 。 答案：（d ）
9．对称三角形负载R 接于对称三相三线制电源上，如图4-31所示。当开关S 闭合时电流表测量值为2A ，试求：当开关S 打开后电流表测量值为 ( )。
(a) 2A (b) 1A (c)
3
2 A （d ）
3
1 A
图4-29 选择题7图
图4-30 选择题8图
A
B
分析：对称三角形负载R 接于对称三相三线制电源上，开关闭合时电流表所测值为对称负载的线电流
A 23l =R U ，开关S 断开时，电流表所测电流为A 3
2
3l l ==R U R U 。
答案：（c ）
10．对称三角形负载R 接于对称三相三线制电源上，如图4-32所示。当开关S 闭合时电流表测量值为2A ，试求：当开关S 打开后电流表测量值为 ( )。
(a) 2A
(b) 1A (c)
3
2 A （d ）
3
3 A
分析：同9题。 答案：（c ）
习 题
4.1 如图4-33所示为对称三相电路，已知电源端的线电压为380V ，线路阻抗
()Ω+=j11L Z ，负载阻抗()Ω+=j4030Z ，试求负载的相电压、线电压和相电流。
解题指南：由于是对称三相电路，只需计算其中一相负载的相电压、线电压和相电流，根据电路的对称性即可得出其余2相的相电压、线电压和相电流。
解：设线电压V 0380AB °∠=U &，则 V 30220A
°?∠=U & 相电流
A 82.9-4.28 )403011(V 30220L A
A
°∠=Ω
+++°?∠=+=′j j Z Z U I &&
相电压
A
B C
图4-32 选择题10图
Z 图4-33 习题4.1图
V 8.29 214j40)(30A 9.8228.4A
A °?∠=Ω+×°?∠==′Z I U && 根据对称Y 接线电压与相电压的关系，有
V 2.0 713303A
B
A °∠=°∠=′′′&&&U U 根据对称性，有
V 8.149 214120A B °?∠=°?∠=′′U U && V 2.90 214120A
C °∠=°+∠=′′U U && V 8.119 713120B A C B °?∠=°?∠=′′′′U U && V 2.120 713120B A A C °∠=°+∠=′′′′U U && A 202.9-4.28 120-A B °∠=°∠=′′I I && A 1.734.28 120A
C °∠=°+∠=′′I I && 本题小结：掌握对称Y 接三相电路的分析方法。
4.2 如图4-34所示为对称三相电路，已知负载端的线电压为220V ，线路阻抗
()Ω+=j11L Z ，负载阻抗()Ω+=j4030Z ，中线阻抗()Ω+=j0.55.0N Z ，试求电源端线
电压和中线电流，并作相量图。
解题指南：已知负载端的线电压和线路阻抗，可先求出负载相电流，因为Y 接时线电流等于相电流，根据电路的连接关系可求出电源端的电压。由于是三相对称电路，中线电流为0。
解：设负载线电压V 0220B
A °∠=′′U &，则 负载相电压
V 30127303
B A A °?∠=°?∠=′′′&&&U U
Y 接线电流就等于相电流，线电流
Z 图4-34 习题4.2图
A 83.1-54.2 )4030(V 30127A A A °∠=Ω+°?∠===′j Z
U I I &&&
相电压
V 2.30 6.301j40)30j1(1A 1.8354.2)(L
A A °?∠=Ω+++×°?∠=+=&&&Z Z I U 线电压
V 2.0 2.226303A
AB °?∠=°∠=&&&U U 根据三相对称电路的对称性，中线电流为0。 相量图如下：
本题小结：掌握对称Y 接三相电路分析方法，并能画出相量图。
4.3 如图4-35所示为对称三相电路，已知负载端的线电压为380V ，线路阻抗
()Ω+=j21L Z ，负载阻抗()Ω+=j2420Z ，试求负载的相电流、线电流及电源端的线电压。
解题指南：负载为对称的△连接，且已知负载端的线电压为380V ，负载阻抗，可求出负载相电流和线电流，根据线电流、相电压和线路阻抗即可计算出电源端的线电压，由于电路完全对称，故只需计算其中一相，其余可根据它们的对称关系直接写出来。
图4-35 习题4.3图
Z
Z C
I &AB
U &B
A U ′′&A
U ′&A
U &BC
U &C
B U ′′&B
U ′&B
U &B
I &A
C U ′′&CA
U &C
U ′&C
U &A
I &
解：设负载线电压V 0380B
A °∠=′′U &，则 负载相电流
A 50.2-12.2 2420V 0380
B A B A °∠=Ω
+°∠==′′′′&&&j Z U I A 170.2-2.21120B A C B °∠=°?∠=′′′′I I && A 69.82.21120B
A A C °∠=°∠=′′′′I I && 负载线电流
A 2.801.21303B
A A °?∠=°?∠=′′′&&&I I A 2.2001.21120A
B °?∠=°?∠=′′I I && A 8.391.21120A
C °∠=°∠=′′I I && 电源端的线电压（基尔霍夫电压定律）
V
7.1723 V ]0380)21(8.391.21[
]V 0380)21()2.2001.212.801.21[( B
A L
B L A AB °∠=°∠++×°∠=°∠++×°?∠+°?∠=++=′′′′&&&&&j j U Z I Z I U
V 9.112-723120AB
BC °∠=°?∠=U U && V 1.127367120AB
CA °∠=°∠=U U && 本题小结：掌握对称△接三相电路分析方法和相量形式的基尔霍夫定律。
4.4 如图4-36所示为对称三相电路，已知电源端的相电压为220V ，线路阻抗
()Ω+=j0.21.0L Z ，阻抗()Ω+=j431Z ，()Ω+=j9122Z ，中线阻抗()Ω+=j0.55.0N Z ，
试求：
（1）Y 形联接负载的相电流、相电压； （2）Δ形联接负载的相电流、线电流和相电压；
（3）三相电路总的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。
Z 2
Z 图4-36 习题4.4图
解题指南：分析电路结构，负载分为两组，一组为对称的Y 接负载Z 1，一组为对称的△接负载Z 2，所以两组负载构成三相对称负载，中线电流为零。在求解参数时只需计算其中一相即可。需要注意的是电路的功率因数与负载的功率因数是不同的。
解：欲求负载端的电压、电流参数需先求出负载端的电压
设V 0p
A °∠=′U U &，则 Y 接负载的线电流
A 53.1-5430P p 1
A A 1°∠=+°∠=
=′′U j U Z U I && △接负载的线电流
A 9.365309123033303
P p 2
B A A 2°?∠=°?∠+°∠=°?∠=′′′U j U Z U I && A 相的线电流
A 28.028.0p
p A A A 21U j U I I I ?=+=′′&&& 由题意，有
V 220028.0084.1p
p A L A A =+=+=′U j U U Z I U && 所以 V 9.202=&p U
（1）Y 形联接负载的相电流、相电压
相电压 V 09.2020p
A °∠=°∠=′U U & V 1209.202120A
B °?∠=°?∠=′′U U && V 1209.202120A
C °∠=°∠=′′U U && 相电流 A 53.1-6.4053-5
P A 1
°∠=°∠=′U I & A 173.1-6.40120-11A B °∠=°∠=′′I I && A .9666.401201
1A C °∠=°∠=′′I I && （2）Δ形联接负载的相电流、线电流和相电压；
相电流 A 9.64.239
12303p 2B A A 2P °?∠=+°∠=
=′′′j U Z U I && A 9.6124.231202P
2P A B °?∠=°?∠=′′I I &&
A 1.1134.231202P
2P A C °∠=°∠=′′I I && 线电流 A 9.636.403032P
2A A °?∠=°?∠=′′I I && A 9.6156.4012022A B °?∠=°?∠=′′I I && A 1.836.401202
2A C °∠=°∠=′′I I && 相电压 A 304.351303A
B
A °∠=°∠=′′′&&&U U A 904.351120
B A
C B °?∠=°?∠=′′′′U U && A 1504.351120B
A A C °∠=°∠=′′′′U U && （3）三相电路总的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数
Y 形联接负载的有功功率
W 9.14827cos 3Y A P Y 1==′?I U P
Y 形联接负载的无功功率
Var 6.19770sin 3Y A P Y 1
==′?I U Q
Δ形联接负载的有功功率 W 6.19770cos 31A B A ==
Δ′′′Δ?I U P Δ形联接负载的无功功率 Var 9.14827sin 31A B A ==
Δ′′′Δ?I U Q
线路阻抗的有功功率
W 5.19363L 2
A L ==R I P 线路阻抗的无功功率
Var 1.38733L 2
A L ==X I Q 三相电路总的有功功率
KW 5.36L Y =++=ΔP P P P
三相电路总的无功功率
KVar 5.38L Y =++=ΔQ Q Q Q
三相电路总的视在功率
KVA 0.5322=+=Q P S
三相电路总的功率因数
69.0==
S
P
λ 本题小结：掌握负载Y 形联接、Δ形联接及其计算，掌握三相电路总的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数及其计算。
4.5 试求4.2题负载的总有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 解题指南：同4.2题 解：由4.2题解可知
负载线电压 V 0220B A °∠=′′U & 负载线电流 A 83.1-54.2A
°∠=I & 负载的总有功功率 W 1.5811.53cos 31A B A ==
′′&I U P
负载的总无功功率 Var 0.7741.53sin 31A B A ==
′′&I U Q
负载的视在功率
VA 9.96722=+=&Q P S
负载的功率因数
6.01.53cos ==λ
本题小结：掌握三相电路总的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数及其计算。 4.6 试求4.3题电路的总有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 解题指南：同4.3题。 解：由4.3题解可知 电源端的线电压
V 7.1723AB °∠=&&U
电源端的线电流
A 2.801.21A
°?∠=I & 对于电源来说，整个电路可看成对称的Y 形连接，所以 电源端的相电压
V 9.228.214303
AB A °?∠=°?∠=&&&U U
电源端的相电流即为线电流A 2.801.21A
°?∠=I & 电路总的有功功率 W 7.7344)9.222.80cos(31A AB =°?°=
&I U P
电路总的无功功率
KVar 44.11)9.222.80sin(31A AB =°?°=&I U Q
电路总的视在功率
KVA 6.1322=+=&Q P S
电路的功率因数
54.0)9.222.80cos(=°?°=&λ
本题小结：掌握对称三相电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。
4.7 如图4-37所示对称三相电路中，三相电动机的端电压380B A =′′U V ，吸收功率为
1.4kW ，功率因数为0.87（感性），线路阻抗()Ω+=j55L Z ，试求电源端的线电压和功率因数。
解题指南：由于负载对称，线路阻抗对称，对电源来说，整个电路仍为对称三相电路，所以只需求一相的参数即可。已知功率因数为0.87（感性），可以求出电动机负载的阻抗角即相电压与相电流的相位差；根据电动机的吸收功率和端电压及功率因数可以求出线电流；进而可以求出电源线电压和电源端的功率因数。
解：设三相电动机的端电压
°∠=′′0380B
A U & V 则
°?∠=′30220A
U & V 由功率因数为0.87（感性），有电动机负载阻抗角
°==?54.2987.0cos 1L &ψ
由吸收功率为1.4kW ，可得线电流
A 2.445A 87
.038034.1cos 3L
B A L
A =××=
=
′′′&K U P I ψ
可设电动机为Y 接（Δ形接也可转换成Y 接），有
A 59.54-2.445A
°∠=′I & 由基尔霍夫电压定律，电源相电压为
V 28.9-236.7 V )]55(59.54-2.44530220[L
A A A °∠=+×°∠+°?∠=+=′′&&&&j Z I U U 电源线电压为
Z 图4-37 习题4.7图
V 1.1104 303A
AB °∠=°∠=&&&U U 电源端的功率因数为
86.0)54.599.28cos(=°+°?=&λ
本题小结：同4.6题。
4.8 如图4-38所示对称三相电路中，已知电源端的线电压为380V ，感性负载Z 的总有功功率为2.4kW ，功率因数为0.6，试求： （1）负载阻抗Z 和线电流；
（2）如将电源端的功率因数提高到0.9应并联多大的电容C 。 （3）功率因数提高到0.9后电源端的线电流有效值又为多少？
解题指南：同4.7题。
解：（1）负载阻抗Z 和线电流； 由线电压为380V ，可得相电压
V 2203
l P ==
U U
由总有功功率为2.4kW ，功率因数为0.6，可得线电流 A 1.6A 6
.03803104.2cos 33z
l l =×××=
=
&ψU P I
Y 接，相电流等于相电流，有
A 1.6P ==l I I
感性负载Z 的模 36.1A 1.6220V
P
P Ω===
&I U Z 感性负载Z 的功率因数为0.6，有 °==?1.536.0cos
1
&Z ψ
图4-38 习题4.8图
所以，负载阻抗
Ω°∠= 1.531.36Z
(2) 求功率因数提高到0.9应并联的电容C
负载是对称的，所以每相负载所并联的电容大小相同，可按照单相电路进行计算。 功率因数提高到0.9应并联的电容C
uF
6.44 F )9.0cos tan 1.53(tan 2201003104.2 )tan (tan 12
3
212
P
=?°××=?=
?&πψψωU P C P
（3）求功率因数提高到0.9后电源端的线电流有效值； 功率因数提高到0.9后电源端的线电流有效值
A 1.4A 9
.03803104.2cos 33z
=×××=
′=
&ψl l U P I
本题小结：掌握对称三相电路采用并电容方式提高功率因数时的计算。
4.9 三相四线制供电系统，三相对称电源线电压为380V ，各相负载均为220V 、40W 的白炽灯，其中A 相150盏，B 相150盏，C 相100盏。试求：
（1）当A 、B 、C 相都只有80盏白炽灯用电时的线电流和中线电流； （2）当各相负载全部用电时的中线电流；
（3）若C 相负载断开，此时各线电流和中线电流；
（4）当各相负载全部用电时中线断开，将发生什么现象？
解题指南：三相四线制供电系统不对称负载时的计算，有中线时直接计算各相负载的参数；无中线时，用结点电压法先计算三相Y 接负载连接点的电压，然后分别计算各相负载的参数。
解：（1）求当A 、B 、C 相都只有80盏白炽灯用电时的线电流和中线电流； 此时，负载完全对称，中线电流为0A 。 线电流为
A 5.14V
220W
408080
N N =×==&U P I l （2）求当各相负载全部用电时的中线电流；
分别计算各相电流，然后求中线电流。 白炽灯为阻性负载，其阻值为
Ω=Ω== 121040
2202
N 2N P U R
设A 相电压为°∠=0220A
U &，则A 相电流
A 03.27A 1210
022*******A A °∠=°∠×==&&&R U I 同理，B 相电流
A 1203.27150
B B °?∠==&&&R
U I C 相电流
A 1202.18A )1210
120220100(100C C °∠=°∠×==&&&R U I 中线电流
A 601.9A )1202.181203.2703.27(C
B A N °?∠=°∠+°?∠+°∠=++=I I I I &&&& （3）若
C 相负载断开，求此时各线电流和中线电流；
C 相负载断开线电流为0，由于有中线，A 、B 两相的线电流不变。中线电流发生变化。 A 相电流
A 03.27A 12100220150150A A °∠=°∠×==&&&R
U I
B 相电流
A 1203.27150
B B °?∠==&&&R
U I
中线电流
A 1203.27A )1203.2703.27(C
B A N °∠=°?∠+°∠=++=I I I I &&&& （4）当各相负载全部用电时中线断开，将发生什么现象？ 中线断开，负载不对称，此时各相负载上的电压不再对称。 利用结点电压法，有
V 603.271210
1
1001210115012101150121010012101501210150
C B
A N
N °?∠=×
+×+×++=′&&&&&U U U U 此时，A 相负载的电压
V 6.6 6.207V )603.270220(N N A A °∠=
°?∠?°∠=?=′′&&&&&U U U B 相负载的电压
V 126.6- 6.207V )603.27120220(N N B B °∠=
°?∠?°?∠=?=′′&&&&&U U U C 相负载的电压
V 201 3.247V )603.27120220(N N C C °∠=
°?∠?°∠=?=′′&&&&&U U U
由此可以看出，A 、B 相的负载电压小于额定电压，而C 相电压大于额定电压，均不能正常工作。
本题小结：掌握三相四线制供电时，对称负载和不对称负载的计算方法；掌握三相三线制供电时，负载不对称时的计算方法。
4.10 如图4-39所示电路是相序指示器（一种测量相序的仪器）的原理示意图。如果使电路参数C
R ω1
=
，电容C 接于A 相，电源为对称三相电源，试说明如何根据两只灯泡的亮度来确定其它两相的相序。
解题指南：本题实际上是对三相三线制，不对称负载的计算，同样需要用结点电压法先计算负载中点的电压。
解：设A 相电压为V 0220A
°∠=U & 利用结点电压法，有
V 3.10814.1392
111C
B A
C C
B C A N
N °∠=+++=++?++?=′&&&&&&&&j U U U j R
R jX R U R U jX U U
B 相负载的电压
V 101.6- 4.329V )3.10814.139120220(N N B B °∠=
°∠?°?∠=?=′′&&&&&U U U C 相负载的电压
V 6.138 4.88V )3.10814.139120220(N N C C °∠=
°∠?°∠=?=′′&&&&&U U U 由此可见，B 相的灯泡比C 相的灯泡要亮，从而可以判断出相序。 本题小结：掌握相序指示器的原理及相序判别方法。
4.11 如图4-40所示对称三相电路中，已知电源线电压为380V ，功率表W 1读数为
3200W ，W 2读数为W 3004，试求阻抗Z 、总有功功率和功率因数。
Z
图4-39 习题4.10图
解题指南：对称三相电路，两瓦计法测功率，总的有功功率为两功率表所测有功功率之和。功率表在测量功率时为所测电压、所测电流及其相位差的余弦的乘积，据此进行电路的分析计算。
解：设V 0380AB °∠=U & 则 V 30220A
°?∠=U & 由两瓦计法，总有功功率
W 3600W 3400W 320021=+=+=P P P
由功率表1，有
W 3200)cos(380)cos(A AB A AB I U I U A AB 1=?=?=????l I I U P 其中，A 相的线电流相位
°?=30AB
A
I I ??
所以
W
3200 )30cos(380 )30cos(380)cos(380AB AB A AB I U I U =°+=°+?=?Z l l l I I I ?????
其中，负载阻抗角
AB
AB
I U ????=Z
同理，由功率表2，有
W
3400 )30cos(380 ]90)120(cos[380 )
90cos(380 )]
30()60cos[(380 )
cos(380 )
cos(AB AB CA AB CA AB C CB C CB I U I U I U I U I U C CB 2=°?=°+°+?=°+?=°??°+=?=?=Z l l l l l I I I I I I U P ???????????
联立解以上两式，可得
°=30Z ?，A 82.1=&l I
所以。阻抗为 Ω°∠=°∠=
= 306.361303
&l l
Z I U Z Z ? 功率因数为
87.0cos ==&Z ?λ
本题小结：掌握二瓦计法测三相电路功率的原理及方法。
4.12 电气设备若已采用接零保护，在发生一相接壳事故，但熔丝未起作用前，如人体接触设备外壳有无危险？为什么？
答：有危险。采用保护接零，发生一相接壳事故，熔丝未起作用时，设备外壳的电压为电源相电压，故人体接触会产生触电事故。 4.13 什么是安全电压，如何选用安全电压？
答：安全电压是指人体直接接触该电压，不会造成人体伤害的最大电压。
在不同的用电环境下，安全电压是不同的，因此，选择时应根据具体情况进行选用。
第4章 习题解答 4.2.1 图4.01所示的是时间t=0时电压和电流的相量图，并已知U =220V ，I 1=10A ，I 2=52A ，试分别用三角函数式及复数式表示各正弦量。 解：(1) 复数式 0/220=U V ， 10 90/101j I == A ， 5545/252j I -=-= A (2) 三角函数式 u=V t )(sin 2220ω， A t i )90(sin 2101? +=ω， i 2 =10 A 45t sin ）（ -ω 4.2.2 已知正弦量 30 220j e U =V 和I =-4-j3A ，试分别用三角函数式、正弦波形及相量图表示它们。如I = 4-j3A ，则又如何？ 解: (1) 三角函数式 u=)30(sin 2220?+t ωV 当I = -4-j3 A 时， i =)1.143(sin 25?-t ω A 当I ' = 4-j3 A 时， )9.36(sin 25?-='t i ω A (2) 正弦波形及相量图（图T4.2.2）
4.4.8 图4.05是一移相电路。如果C =0.01μF ，输入电压t u 6280sin 21 = V ， 今欲使输出电压u 2在相位上前移 60，问应配多大的电阻 R ？此时输出电压的有效值2U 等于多少？ 解：(方法一) 相量图法 画出相量图T4.4.8，由相量图知 ： V 2 160 cos 12= = U U V 2 360 sin 1C = = U U 又 Ω =??= = -K 9.1510 01.062801 1 6 C C X ω mA 5.549 .152/3C C == = X U I ∴ Ω ≈= = K 2.95 .542/12I U R (方法二) 相量法 (复数计算) 由题意可知，V U ?=011 Ω =??= = -K 9.1510 01.062801 1 6 C C X ω 电路的阻抗为： 15900 1 j R C j R jX R Z C -=-=-=ω ) 15900 arctan( 159000 1 15900 12 2 1R R j R Z U I -+= -= = ? ? )15900 (arctan 159001 2 2 R R --+= )15900(arctan 15900 1 2 2 R R += )15900( arctan 15900 2 2 2 R R R R I U +== 欲使输出电压u 2在相位上前移 60(即：使输出电压u 2在相位上超前输入电压u 1?60)，
第4章 场效应管放大电路与 功率放大电路 4.1 图4.1所示为场效应管的转移特性，请分别说明场效应管各属于何种类型。说明它的开启电压th U （或夹断电压p U ）约是多少。 GS GS (a) (b) (c) 图4.1 习题4.1图 解：(a) N 沟道 耗尽型FET U P =－3V ； (b) P 沟道 增强型FET U T =－4V ； (c) P 沟道 耗尽型FET U P =2V 。 4.2 某MOSFET 的I DSS = 10mA 且U P = －8V 。(1) 此元件是P 沟道还是N 沟道？(2) 计算U GS = －3V 是的I D ；(3) 计算U GS = 3V 时的I D 。 解：(1) N 沟道； (2) )mA (9.3)83 1(10)1(P GS DSS D =-?=-=U U I I (3) )mA (9.18)8 3 1(10)1(P GS DSS D =+?=- =U U I I 4.3 画出下列FET 的转移特性曲线。 (1) U P = －6V ，I DSS = 1mA 的MOSFET ；(2) U T = 8V ，K = 0.2mA/V 2的MOSFET 。 解： (1) /V (2) i D /V
4.4 试在具有四象限的直角坐标上分别画出4种类型MOSFET 的转移特性示意图，并标明各自的开启电压或夹断电压。 解： i D u GS o 耗尽型N 沟道 增强型N 沟道 U P U T U P U T 耗尽型P 沟道 增强型P 沟道 4.5判断图4.2所示各电路是否有可能正常放大正弦信号。 解： (a) 能放大 (b) 不能放大，增强型不能用自给偏压 (c) 能放大 （d ）不能放大，增强型不能用自给偏压。共漏1电工技术第4章(李中发版)课后习题及详细解答
第4章三相正弦电路分析 4.1 对称三相电源的相序为A→B→C，已知V。求、，画出相量图和波形图。 分析对称三相电源3个电压的频率相同，振幅（有效值）相等，而相位彼此间相差120°，由于相序为A→B→C，超前120°，而超前120°。 解由于三相电源是对称的，且相序为A→B→C，所以： （V） （V） （V） 相量图和波形图分别如图4.5（a）、（b）所示。 图4.5 习题4.1解答用图 4.2 星形连接的对称三相电源，相序为A→B→C，已知V，求、、、 、，画出相量图。 分析星形连接的对称三相电源不仅相电压对称，线电压也对称，且线电压与相电压的关系 为：，相位超前U p 30°。 解由于三相电源是对称的，且相序为A→B→C，所以： （V） （V） （V） （V）
（V） （V） （V） 相量图如图4.6所示。 4.3 三相发电机三角形连接，设每相电压为U p，如果误将A相接反，试问会产生什么现象？ 图4.6 习题4.2解答用图图4.7 习题4.3解答用图 分析三相电源为三角形连接时，在三相绕组的闭合回路中同时作用着3个电压源，如果连接方式正确，则由于三相电压瞬时值或相量之和等于零，所以回路中不会有短路电流。但若任何一相绕组接反，则3个电压的和不再为零，在三相绕组中就会产生很大的短路电流而烧坏发电机。 解将A相接反时的三相电源三角形连接线路如图4.7（a）所示，根据图示回路绕行方向，由KVL得回路中的电压为： 这样，就有一个大小等于两倍相电压的电压作用在三角形回路内。由于发电机绕组本身的阻抗很小，故在三角形回路中产生很大的电流，将会烧坏发电机绕组。因此，三相电源接成三角形时要特别小心。 4.4 何谓相电压、相电流？何谓线电压、线电流？何谓对称三相电压、对称三相电流？ 解（1）当三相电源接成星形时，电路中存在着两种电压：一种是相线与中线之间的电压，称为相电压，有效值用U p表示；另一种是相线与相线之间的电压，称为线电压，有效值用U l 表示。线电压与相电压的关系为：线电压是相电压的倍，在相位上线电压比对应的相电压
第五章电路的瞬态分析【引言】①直流电路：电压、电流为某一稳定值 稳定状态（简称稳态）交流电路：电压、电流为某一稳定的时间函数 ○2当电路发生接通、断开、联接方式改变及电路参数突然变化时，电路将从一种稳态变换到另一种稳态，这一变换过程时间一般很短，称为瞬态过程或简称瞬态（也称暂态过程或过渡过程）。 防止出现过电压或过电流现象，确保电气设备安全运行。 ○3 瞬态分析的目的 掌握瞬态过程规律，获得各种波形的电压和电流。 学习目的和要求 １、了解产生瞬态过程的原因和研究瞬态过程的意义。 ２、掌握分析一阶电路的三要素法。理解初始值、稳态值、时间常数的概念。 ３、理解ＲＣ电路和ＲＬ电路瞬态过程的特点。 ４、了解微分电路和积分电路 本章重点：分析一阶电路的三要素法，ＲＣ电路的充放电过程。 本章难点：初始值的确定。 5-1瞬态过程的基本知识 一、电路中的瞬态过程 【演示】用根据图5-1-1 制作的示教板。观察开关S 合上瞬间各灯泡点亮的情况。 S I C I L I R ＋C L R U S － HL 1HL2HL3 图 5-1-1 【讲授】开关 S HL 1突然闪亮了一HL 2由暗逐HL 3立刻变合上瞬间下，然后逐渐暗下渐变亮，最亮，亮度稳 去，直到完全熄灭后稳定发光定不变 有瞬态过程无瞬态过程
外因——电路的状态发生变化（换路） 电路发生瞬态过程的原因 内因 —— 电路中含有储能元件（电容或电感） 二、换路定律 【讲授】①换路定律是表述换路时电容电压和电感电流的变化规律的，即换路瞬间电容上的电压和电 感中的电流不能突变。 ②设以换路瞬间作为计时起点，令此时 t ＝０，换路前终了瞬间以 t ＝０ —表示，换路后初始瞬间以 t ＝０ +表示。则换路定律可表示为： u C （０ +） = u C （０ — ） 换路瞬间电容上的电压不能突变 i L （０ +） = i L （０ — ） 换路瞬间电感中的电流不能突变 换路后 换路前 初始瞬间 终了瞬间 【说明】①换路定律实质上反映了储能元件所储存的能量不能突变。因为 W C = 1 Cu C 2、W L = 1 Li L 2， p= dw 趋于无穷大，这是不可能的。 2 2 u C 和 i L 的突变意味着能量发生突变，功率 dt ②当电路从一种稳定状态换路到另一种稳定状态的过程中， u C 和 i L 必然是连续变化的，不能突变。 这种电流和电压的连续变化过程就是电路的瞬态过程。 ③电阻是耗能元件，并不储存能量，它的电流、电压发生突变并不伴随着能量的突变。因此由纯电 阻构成的电路是没有瞬态过程的 。 ④虽然 u C 和 i L 不能突变，但电容电流和电感电压是可以突变的，电阻的电压和电流也是可以突变 的。这些变量是否突变，需视具体电路而定。 三、分析一阶电路瞬态过程的三要素法 【讲授】①一阶电路是指只包含一个储能元件，或用串、并联方法化简后只包含一个储能元件的电 路 经典法 （通过微分方程求解） ②分析一阶电路瞬态过程的方法 三要素法 （简便方法，本书只介绍此法的应用） ③在直流电源作用下的任何一阶电路中的电压和电流，只要求得初始值、稳态值和时间常数这三个 要素，就可完全确定其在瞬态过程中随时间变化的规律。——三要素法：
第二章电阻电路的分析 本章的主要任务是学习电阻电路的分析计算方法，并运用这些方法分析计算各种电阻电路中的电流、电压和功率。 本章基本要求 1．正确理解等效电路的概念，并利用等效变换化简电路。 2．掌握电阻串、并联等效变换、电阻的Y形连接与Δ形连接的等效变换、电源的等效变换。 3．电阻电路的分压公式和分流公式的应用。 4．运用支路电流法和结点电压法分析计算电路。 5．运用叠加定理分析计算电路。 6．熟练应用戴维宁定理和诺顿定理分析计算电路。 7．应用戴维宁定理或诺顿定理求解电路中负载电阻获得的最大功率。 8．学会含有受控源电路的分析计算。 9．了解非线性电阻电路的分析方法。 本章习题解析（书上已有图已删除） 2－1电路如图2－1所示，设电路中每个电阻均为9Ω。试将电路分别变换为Y形电路和△形电路。 解将ADE、DBF、EFC组成的△形电路等效变换成Y形电路，如图2-1(a)所示，其中每个电阻为 R Y=1/3RΔ=3Ω 然后将图2-1(a)所示电路再进行等效变换，其变换过程如图2-1(b)和(c)所示。 由图2-1(c)即可得到原电路的Y形电路和△形电路，分别如图2-1(d)和(e)所示。
2－2在图2－2中，已知电压源U s＝27V，电阻R1＝R2＝6Ω，R3＝R4＝R5＝2Ω，R6＝R7＝6Ω。试求支路电流I1、I2和I3。 ，故它是平 ， 2 a b 5 a b a b 或 a b 图2-3(a)
2－4 电路如图2－4所示，试用电源等效变换法求电流I 。 解 首先利用电源的等效变换求出1Ω电阻以左部分的最简等效电路，逐步等效化简过程如图所示。 在最简的等效电路中，由欧姆定律得 5I=20 所以 I=5A 2－5 如图2－5所示，已知电压源U s1＝140V ，U s2＝90V ，电阻 R 1＝20Ω，R 2＝5Ω，R 3＝60Ω。试用支路电流法求各支路电流I 1、I 2和I 3。 解 根据给定的电路可列得1个独立的KCL 方程和2个独立的KVL 方程 图2-3(d) a b a b 6或 a b 3I 图2-3(c) a b a b 8V 4或
一、填空题（每空1分，共20分） 1．在直流电路中，电感可以看作短路，电容可以看作断路。 2．我国工业交流电采用的标准频率是 50 Hz。 3．三相对称负载作三角形联接时，线电流I L与相电流I P间的关系是：I P＝3I L。 4．电阻元件是耗能元件，电容元件是储能元件。 5．已知一正弦电压u=311sin(628t-60o)V，则其最大值为311 V，频率为100 Hz，初相位为-60o。 6．在纯电阻交流电路中，已知电路端电压u=311sin(314t-60o)V，电阻R=10Ω，则电流I=22A,电压与电流的相位差φ= 0o，电阻消耗的功率P= 4840 W。 7．三角形联结的三相对称负载，若线电压为380 V，则相电压为380 V；若相电流为10 A，则线电流为17.32 A。 8．式Q C=I2X C是表示电容元件在正弦电路中的无功功率计算公式。 9．正弦交流电压的最大值U m与其有效值U之比为2。 10．电感元件是一种储能元件，可将输入的电能转化为磁场能量储存起来。 11．若三相电动势依次达到最大值的次序为e1—e2—e3，则称此种相序为正序。 12．在正弦交流电路中，电源的频率越高，电感元件的感抗越大。 13．已知正弦交流电压的有效值为200V，频率为100Hz，初相角为30o，则其瞬时值表达式u= 282.8sin（628t+30o）。 二、判断题（每题1分，共10分） 1. 电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。（错） 2. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。（错） 3．负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。（对） 4．一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。（错） 5．正弦交流电路的频率越高，阻抗越大；频率越低，阻抗越小。（错） 6．电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。（对） 7．正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。（错） 8．中线不允许断开，因此不能安装保险丝和开关。（对） 9．互感器既可用于交流电路又可用于直流电路。（错）
t ωA i /A 2220 3 2πt A i /A 203 2π 6 π A 102 i 1 i 第四章 正弦交流电路 [练习与思考] 4-1-1 在某电路中，() A t i ο60 314sin 2220-= ⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。 ⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220 有效值 A I 220= 频率 314 5022f Hz ωππ === 周期 1 0.02T s f = = 角频率 314/rad s ω= 题解图4.01 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图4.01所示 (2) 如果i 的参考方向选的相反, 则 A t i ?? ? ?? +=32 314sin 2220π，初相位改变了， s rad /3 2π ψ= 其他项不变。波形图如题解图 4.02所示。 题解图4.02 4-1-2 已知A )120314sin(101ο-=t i ，A )30314sin(202ο+=t i ⑴它们的相位差等于多少？ ⑵画出1i 和2i 的波形。并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。 解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差 ?-=?-?-=-=150301202 1 i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图4.03所示。 题解图4.03
+1 4-2-1 写出下列正弦电压的相量 V )45(sin 2201ο-=t u ω，)V 45314(sin 1002ο +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81ο +=t i ω和)A 30(sin 62ο -=t i ω，试用复数计算电流 21i i i +=，并画出相量图。 解：由题目得到 A j j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=? -∠+?∠=+=? ??1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为 )A 1.23(sin 101ο +=t i ω 题解图4.04 相量图如题解图4.04所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100ο +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10ο+=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100ο +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100ο +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10ο +=t (I 应该为 A )20314sin 10ο +=t (i 4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200 ，求电流并画 出电流、电压的相量图。 解：已知 V U ?∠=? 20100
电工电子技术基础教材 （第一版） 主编：马润渊张奋
目录 第一章安全用电 (1) 第二章直流电路基础 (2) 第三章正弦交流电路 (21) 第四章三相电路 (27) 第五章变压器 (39) 第六章电动机 (54) 第七章常用半导体 (59) 第八章基本放大电路 (65) 第九章集成运算放大器 (72) 第十章直流稳压电源 (75) 第十一章数制与编码 (78) 第十二章逻辑代数基础 (81) 第十三章门电路和组合逻辑电路 (84)
第一章安全用电 学习要点： 了解电流对人体的危害 掌握安全用电的基本知识 掌握触点急救的方法 1.1 触电方式 安全电压：36V和12V两种。一般情况下可采用36V的安全电压，在非常潮湿的场所或 容易大面积触电的场所，如坑道内、锅炉内作业，应采用12V的安全电压。 1.1.1直接触电及其防护 直接触电又可分为单相触电和两相触电。两相触电非常危险，单相触电在电源中性点接地的情况下也是很危险的。其防护方法主要是对带电导体加绝缘、变电所的带电设备加隔离栅栏或防护罩等设施。 1.1.2间接触电及其防护 间接触电主要有跨步电压触电和接触电压触电。虽然危险程度不如直接触电的情况，但也应尽量避免。防护的方法是将设备正常时不带电的外露可导电部分接地，并装设接地保护 等。 1.2 接地与接零 电气设备的保护接地和保护接零是为了防止人体接触绝缘损坏的电气设备所引起的触电事故而采取的有效措施。 1.2.1保护接地 电气设备的金属外壳或构架与土壤之间作良好的电气连接称为接地。可分为工作接地和保护接地两种。 工作接地是为了保证电器设备在正常及事故情况下可靠工作而进行的接地，如三相四线制电源中性点的接地。 保护接地是为了防止电器设备正常运行时，不带电的金属外壳或框架因漏电使人体接触时发生触电事故而进行的接地。适用于中性点不接地的低压电网。 1.2.2保护接零 在中性点接地的电网中，由于单相对地电流较大，保护接地就不能完全避免人体触电的危险，而要采用保护接零。将电气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫保护接零。
·131· 习 题 4.1 图4-20所示为对称负载三相电路，已知每相负载的复阻抗2030Z =∠Ω° ，电源线电压 1230)V u t ω=+°。试求： （1）三相电流1I 、2I 、3I 、1i 、2i 、3i ； （2）画出各电压和电流的相量图。 解：○1 00 1101 30 113020220,0220-∠=∠==∠=Z U I U 03 029011,15011∠=-∠=∴I I 图4-20 习题4.1图 , )30(21101-=∴t Sin i ω ,)150(21102-=∴t Sin i ω , )90(21103+=∴t Sin i ω ○ 2 相量图： 4.2 在图4-21所示三相电路中，已知电源线电压l 380V U =，每相负载的阻抗均为10Ω。试求： （1）计算各相相电流1I 、2I 、3I 和中性线电流N I ； （2）设1 2200V U =∠ °，画出电路的相量图； （3）求三相电路的有功功率。 解：○1 A Z U I U 2210220,022011101 ===∴∠= A Z U I 000222302290 10120220-∠=-∠-∠==∴ 图4-21 习题4.2图 A Z U I 00 0333302290 10120220∠=∠∠==∴ A I I I I N 003 2 1 1.603022302222∠=∠+-∠+=++= ○ 2 相量图： ○ 3 W RI P P 484022102 21 =?===
·132 · 4.4 额定功率为2.4kW ，功率因数为0.6的三相对称感性负载，由线电压为380V 的三相电源供电，负载接法为△。问： （1）负载的额定电压为多少？ （2）求负载的相电流和线电流的有效值。 （3）各相负载的复阻抗Z 。 解：○1：V U N 380= ○ 2: A I I A I Cos I U P l P l l l 51.3732.108 .6308.66 .0380324003== = =??= ∴=? ○3: Ω+=∠=∠=6.86651.5351 .3380 1.5300j I U Z N N 4.10 在图4-25所示对称负载三相电路中，已知电源电压l 220V U =，电流表的读数l 17.3A I =，三相功率 4.5kW P =。试求： （1）每相负载的电阻和感抗； （2）当L 1L 2相间断开时，图中各电流表的读数和总功率P ； （3）当L 1线断开时，图中各电流表的读数和总功率P 。 解：○1： 图4-25 习题4.10图 Ω +=∠=∠=∠= ∴=∴=??=∴=1.161547224773 .1/3.17220 4768 .03 .1722034500 3000j I U Z Cos Cos I U P PN N l l ????
第1章电路的基本定律与分析方法 【思1.1.1】(a) 图U ab＝IR＝5×10＝50V，电压和电流的实际方向均由a指向b。 (b) 图U ab＝－IR＝－5×10＝－50V，电压和电流的实际方向均由b指向a。 (c) 图U ab＝IR＝－5×10＝－50V，电压和电流的实际方向均由b指向a。 (d) 图U ab＝－IR＝－(－5)×10＝50V，电压和电流的实际方向均由a指向b。 【思1.1.2】根据KCL定律可得 (1) I2＝－I1＝－1A。 (2) I2＝0，所以此时U CD＝0，但V A和V B不一定相等，所以U AB不一定等于零。 【思1.1.3】这是一个参考方向问题，三个电流中必有一个或两个的数值为负，即必有一条或两条支路电流的实际方向是流出封闭面内电路的。 【思1.1.4】(a) 图U AB＝U1＋U2＝－2V，各点的电位高低为V C＞V B＞V A。 (b) 图U AB＝U1－U2＝－10V，各点的电位高低为V B＞V C＞V A。 (c) 图U AB＝8－12－4×(－1)＝0，各点的电位高低为V D＞V B(V A＝V B)＞V C。 【思1.1.5】电路的电源及电位参考点如图1-1所示。当电位器R W的滑动触点C处于中间位置时，电位V C＝0；若将其滑动触点C右移，则V C降低。 【思1.1.6】(a) 当S闭合时，V B＝V C＝0，I＝0。 当S断开时，I＝ 12 33 +＝2mA，V B＝V C＝2×3＝6V。 (b) 当S闭合时，I＝－6 3 ＝－2A，V B＝－ 3 21 + ×2＝－2V。 当S断开时，I＝0，V B＝6－ 3 21 + ×2＝4V。 【思1.1.7】根据电路中元件电压和电流的实际方向可确定该元件是电源还是负载。当电路元件上电压与电流的实际方向一致时，表示该元件吸收功率，为负载；当其电压与电流的实际方向相反时，表示该元件发出功率，为电源。 可以根据元件电压与电流的正方向和功率的正、负来判别该元件是发出还是吸收功率。例如某元件A电压、电流的正方向按关联正方向约定，即将其先视为“负载模型”，如图1-2(a)所示，元件功率P＝UI。设U＝10V(电压实际方向与其正方向一致)，I＝2A(电流实际方向与其正方向一致)，U、I实际方向一致，P＝UI＝10×2＝20W＞0(P值为正)，可判断A元件吸收功率，为负载。设U＝10V(电压实际方向与其正方向一致)，I＝－2A(电流实际方向与其正方向相反)，U、I实际方向相反，P＝UI＝10×(－2)＝－20W＜0(P值为负)，可判断A元件发出功率，为电源。
一、判断题 1. N 型半导体可通过在纯净半导体掺入五（三）价元素而获得。 (√ ) 2. P 型半导体的多数载流子是空穴，因此带正电。 ( × ) 3.二极管在反向截止区的电流大小主要与温度有关。( √ ) 4. 稳压管正常稳压时，应工作在正向导通区域。（ × ） 5 . 三极管的发射区和集电区是同类型半导体，因此，发射极和集电极是可以互换使用的。（ × ） 6. 环境温度升高时双极型三极管的I CBO ，β，U BE 都升高。( × ) 7. 集电结处于反向偏置的三极管，一定是工作在放大状态。（ × ） 8. 发射结处于正向偏置的三极管，一定是工作在放大状态。（ ×） 9. 多级阻容耦合放大电路的静态工作点互不影响。（ ×） 10. 三极管工作在放大区时，发射结反偏，集电结正偏。（ √ ） 11. 多级阻容耦合放大器各级静态工作点的计算不用考虑前后级的影响。（ × ） 12. 多级放大器中，后一级的输入电阻相当于前一级的负载。（ √ ） 13. 多级放大电路输入电阻为各级输入电阻之和。（ × ） 14. 多级放大电路总的电压放大倍数为各级电压放大倍数之和。（ × ） 15. 集成运算放大器的输出级一般采用差动放大电路。（ √ ） 16. 反相比例运算电路引入负反馈，同相比例运算电路引入正反馈。（ × ） 17. 电压负反馈使输出电阻增加，带负载能力强。（ × ） 18. 串联负反馈使放大电路的输入电阻减小。（ × ） 19. 当输入信号是一个失真信号时，加入负反馈不能使失真得到改善。（ × ） 20. 在放大电路中引入电压负反馈能稳定电路的输出电压。（ √ ） 21. 逻辑函数 1=+++=C B A C B A F 。（ √ ） 22. 逻辑函数0=++B A B A 。（ × ） 23. 逻辑函数A A =⊕1 。（ × ） 24. 一个逻辑函数式只能用唯一的逻辑电路实现。（ × ） 25. 译码电路输入是二进制代码，输出为高低电平。（ × ） 26. 组合逻辑电路的输出仅与取决于当前的输入。（ √ ） 27. D 边沿触发器在CP 作用下，若D=1，其状态保持不变。（ √ ） 28. n 个变量的逻辑函数共有2n 个最小项。（ × ） 29. 计数器属于组合逻辑电路。（ × ） 30. 由同一CP 控制各触发器的计数器称为异步计数器。( × ) 二、选择题
第4章 三相电路的分析 本章的主要任务是学习三相电路的基本概念，了解三相电路的连接方法及三相电路的特点，掌握三相电路的基本分析方法， 本章基本要求 (1)正确理解三相电路的对称性和不对称性； (2)三相电路的连接方式：Y 形连接与△形连接； (3)掌握对称三相电路相电压与线电压的关系、相电流与线电流的关系； (4)掌握对称三相电路的一相计算法； (5)三相电路有功功率的计算。 本章习题解析 4－1 X 与Y 连接在一起时，A A 与Y 两 解 (a)令 0220∠=A U V ，则 120220-∠=B U V ， 120220∠=C U V 。三相电源的相电压参考方向规定为首端A 、B 、C 为“＋”，末端X 、Y 、Z 为 “－”，由KVL ，得 1202200220-∠-∠=-=B A A B U U U )1(220220********* j j e e ---=-= 303220)]2 3 21(1[220 ∠=---=j V 故当X 与Y 连接在一起时，A 与B 两端的电压有效值为 B C C Z
3803220≈=AB U V (b) 由KVL ，得 1202200220-∠+∠=+=B A AY U U U )1(220220********* j j e e --+=+= 60220)]2 3 21(1[220-∠=--+=j V 故当X 与B 连接在一起时，A 与Y 两端的电压有效值为 220=AY U V 4－2 如图4－2所示，三相发电机绕组接成三角形，每相电压为220V 。试 问：正确连接时，三相绕组的开口电压为多少？当C 相绕组反接时，三相绕组 为 0)1(2201202201202200220120120=++=∠+-∠+∠=++- j j C B A e e U U U 故三相绕组正确连接时，回路中三个绕组的内阻所加电压为零，因此回路中没 有电流。 (2)当C 相绕组反接时，如图4－2(b)所示，由KVL ，得 1202201202200220∠--∠+∠=-+C B A U U U 602201202200220-∠=-∠+∠=+B A U U C
第四章习题 4.4.10 日光灯与镇流器串联接到图3所示交流电路中，已知灯管的等效电阻R1 = 280Ω，镇 流器的电阻和电感分别为R2 = 20Ω，L =1.65H，电源电压有效值U＝220V，频率f = 50Hz，试求电流和灯管电压与镇流器上的电压U1、U2的值，此两电压加起来是否等于220V？ 【解】镇流器中感抗：X L= 2π f L = 2×3.14×50×1.65 = 518.4 Ω 镇流器阻抗：Ω = + = + =79 . 518 4. 518 202 2 2 2 2 2L X R Z 电路总阻抗： Ω ? ∠ = ∠ + + = + + = 94 . 59 94 . 598 arctan 4 . 518 ) 20 280 ( 4. 518 20 2802 2? j Z 电流：A Z U I367 .0 94 . 598 220 = = = 灯管电压：V IR U85 . 102 280 367 .0 1 1 = ? = = 镇流器上的电压：V Z I U55 . 190 4. 518 20 367 .02 2 2 2 = + ? = = V V U U220 4. 293 2 1 ≠ = + 4.5.4 图示各交流电路图中，除A0、V0外，其余电流表和电压表的读数已标出（都是正弦量 的有效值），试求：电流表A0和电压表V0的读数。 (a) ? ? 1 ? 2 U 图3
【解】解题方法有两种：(1).利用复数进行相量运算，2.利用相量图求结果。 （a ）复数运算法：令V U U ?∠=0 则：A I 100101=?∠= ，A j I 1090102=?∠= A j I I I ?∠=+=+=902101010210 相量图法： 相量图如右图a A I 210 10 10 2 2 0=+= 故电流表A 0读数为14.14 A 。 (b) 复数运算法：令A I I ?∠=0 则：V U 600601 =?∠= ，V jU U U 00090=?∠= 0 12U U U +=, 60100120-∠=-=?U U U 相量图法： 相量图如右图b V U 8060 100 2 2 0=-= 故电压表A 0读数为80 V 。 (c) 复数运算法：令V U U ?∠=0 则：A j I 59051-=?-∠= ，A j I 39032=?∠= A j j j I I I ?-∠=-=+-=+=9052352 10 相量图法： 相量图如右图c 电流I 0: A I 2350=-= 故电流表A 0读数为2 A 。 (d) 复数运算法：令A I I ?∠=0 则：V U 100101=?∠= ，V j U 1090102 -=?-∠= V j U U U ?∠=-=+=4521010102 10 相量图法： 相量图如右图d ， V U 4.14121010 10 2 2 0==+= 故电压表V 0读数为141.4 V 。 (e) 复数运算法：令V U ?∠=01001 ， 则：A j I 1090101=?∠= ， A j j U I 101045210452501005512-=?-∠=? ∠?∠=+= A j j I I I 101010102 10=-+=+= V j j U I j U ?-∠=-=+?-=+-=4521001001001001010101 00 相量图法： 相量图如右图d ， 可得电流表A 0读数为10 A ，电压表V 0读数为141.4 V 。 e 图 ? 1I ? 2U I ? ? 2U d 图 ? 2I ? 1I ? I ? U c 图 1
电工与电子技术试题 一、填空题（每空 1 分） 1、若各门电路的输入均为 A 和 B，且 A=0，B=1；则与非门的输出为 _________，或非门 的输出为 _________。 2、一个数字信号只有 ________种取值，分别表示为 ________ 和________。 3、模拟信号是在时间与幅值上 ________ 的，数字信号在时间与幅值上是________的。 4、根据逻辑功能的不同特点，逻辑电路可分为两大类: ________和________。 5、二进制数 A=1011010；B=10111，则 A - B=＿＿＿＿。 6、组合逻辑电路的输出仅仅只与该时刻的________ 有关，而与 ________无关。 7、将________变成 ________ 的过程叫整流。 8、在单相桥式整流电路中，如果负载平均电流是20A，则流过每只晶体二极管的电流是 ______A。 9、单相半波整流电路，已知变压器二次侧电压有效值为22V，负载电阻 RL=10Ω，则整 流输出电压的平均值是 ______；流过二极管的平均电流是 ______；二极管承受的最高反向 电压是 ______。 10、三极管是________控制元件，场效应管是________控制元件。 11、逻辑函数 Y=(A+B)(B+C)(C+A)的最简与或表达式为_______。 12、三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压V CE一定时，与之间的关系。 13、作放大作用时，场效应管应工作在区。 14、放大电路的静态工作点通常是指__、和 _。 15、某三级放大电路中，测得Av1=10,Av2=10,Av3=100, 总的放大倍数是_。
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：I 1=-4A ，I 2=4A ，I 3=4A ，U 1=140V ，U 2=-90V ，U 3=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)P 1=U 1I 1=-560W ，为电源；P 2=-U 2I 2=360W ，为负载；P 3=U 3I 3=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 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U AB 、U CD 、U EF 、U GH 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) U AB =-75V ,U CD =50V ,U EF =17.5V ,U GH =7.5V (3) U AB +U CD +U EF +U GH =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 a) b) c) d)
《电工电子技术》（第二版）节后学习检测解答 第1章节后检验题解析 第8页检验题解答： 1、电路通常由电源、负载和中间环节组成。电力系统的电路功能是实现电能的传输、分配和转换；电子技术的电路功能是实现电信号的产生、处理与传递。 2、实体电路元器件的电特性多元而复杂，电路元件是理想的，电特性单一、确切。由理想元件构成的、与实体电路相对应的电路称为电路模型。 3、电路中虽然已经定义了电量的实际方向，但对某些复杂些的直流电路和交流电路来说，某时刻电路中电量的真实方向并不能直接判断出，因此在求解电路列写方程式时，各电量前面的正、负号无法确定。只有引入了参考方向，方程式中各电量前面的的正、负取值才有意义。列写方程式时，参考方向下某电量前面取正号，即假定该电量的实际方向与参考方向一致，若参考方向下某电量前面取负号，则假定该电量的实际方向与参考方向相反；求解结果某电量为正值，说明该电量的实际方向与参考方向相同，求解结果某电量得负值，说明其实际方向与参考方向相反。电量的实际方向是按照传统规定的客观存在，参考方向则是为了求解电路方程而任意假设的。 4、原题修改为：在图1-5中，五个二端元 件分别代表电源或负载。其中的三个元件上电流和电压的参考方向已标出，在参考方向下通过测量得到：I 1＝－2A ，I 2＝6A ，I 3＝4A ，U 1＝80V ，U 2＝－120V ，U 3＝30V 。试判断哪些元 件是电源？哪些是负载？ 解析：I 1与U 1为非关联参考方向，因此P 1=－I 1×U 1=－（－2）×80=160W ，元件1获得正功率，说明元件1是负载；I 2与U 2为关联参考方向，因此P 2=I 2×U 2=6×（－120）=－720W ，元件2获得负功率，说明元件2是电源；I 3与U 3为关联参考方向，因此P 3= I 3×U 3=4×30=120W ，元件3获得正功率，说明元件3是负载。 根据并联电路端电压相同可知，元件1和4及3和5的端电压之代数和应等于元件2两端电压，因此可得：U 4=40V ，左高右低；U 5=90V ，左低右高。则元件4上电压电流非关联，P 4=－40×（－2）=80W ，元件4是负载；元件5上电压电流关联，P 5=90×4=360W ，元件5是负载。 验证：P ＋= P 1+P 3+ P 4+ P 5= 160+120+80+360=720W P －= P 2 =720W 电路中电源发出的功率等于负载上吸收的总功率，符合功率平衡。 第16页检验题解答： 图1-5检验题4电路图 U 3
电工与电子技术试题 一、填空题（每空1分） 1、若各门电路的输入均为A和B，且A=0，B=1；则与非门的输出为_________，或非门 的输出为_________。 2、一个数字信号只有________种取值，分别表示为________ 和________ 。 3、模拟信号是在时间与幅值上________ 的，数字信号在时间与幅值上是________的。 4、根据逻辑功能的不同特点，逻辑电路可分为两大类: ________ 和________。 5、二进制数A=1011010；B=10111，则A-B=＿＿＿＿。 6、组合逻辑电路的输出仅仅只与该时刻的________ 有关，而与________ 无关。 7、将________变成________ 的过程叫整流。 8、在单相桥式整流电路中，如果负载平均电流是20A，则流过每只晶体二极管的电流是 ______A。 9、单相半波整流电路，已知变压器二次侧电压有效值为22V，负载电阻RL=10Ω，则整 流输出电压的平均值是______；流过二极管的平均电流是______；二极管承受的最高反向 电压是______。 10、三极管是________控制元件，场效应管是________控制元件。 11、逻辑函数Y=(A+B)(B+C)(C+A)的最简与或表达式为_______。 12、三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压V CE一定时，与之间的关系。 13、作放大作用时，场效应管应工作在区。 14、放大电路的静态工作点通常是指__、和_。 15、某三级放大电路中，测得Av1=10,Av2=10,Av3=100,总的放大倍数是_。
《电工电子技术基础习题集》 第一章直流电路 一、填空题 1．电路主要由电源、负载、中间环节、电阻四个基本部分组成。 2．导体对电流的限制叫电阻。电阻大，说明导体导电导电能力弱，电阻小，说明导体导电能力强。 3．用理想元件构成的电路叫做理想电压源，用特定的符号代表元件连接成的图形叫。 4．理想电阻的模型符号为。 5．在电压和电流为非关联方向下，电阻为1KΩ,电压为2V，电流为_____A。 6．有两根同种材料的电阻丝，长度之比为2 ：3，横截面之比为3 ：4，则它们的电阻之比为。 7．电容元件的模型符号为，电感元件的模型符号为。8．直流电路中形成电流的必要条件是有存在，而且电路需。9．电压是衡量电场本领大小的物理量。电路中某两点的电压等于。 10．电流是形成的，大小用表示。 11．电压的实际方向是由___电位指向___电位。 12．电压的参考方向可以用“+”、“―”参考极性表示，也可以用_____表示。 13．表征电流强弱的物理量叫，简称。电流的方向，规定为____电荷定向移动的方向。 14. 电烙铁的电阻是50Ω，使用时的电流是4A。则供电线路的电压为______。 15．单位换算：6mA=______A；0.08A=______ ；0.05V=____mV；10V=____kV。 16．选定电压参考方向后，如果计算出的电压值为正，说明电压实际方向与参考方向_____；如果电压值为负，电压实际方向与参考方向_____。 17. 按导电能力，物质分为_____、______、_____。 18．电阻值不随端电压和流过它的电流的改变而改变，这样的电阻称为______，它的伏安特性曲线是_______。 20.在串联电路中，等效电阻等于各电阻。串联的电阻越多，等效电阻 越。 21．在串联电路中，流过各电阻的电流，总电压等于各电阻电压，各电阻上电压与其阻值成。 23．利用串联电阻的原理可以扩大电压表的量程。 24．在并联电路中，等效电阻的倒数等于各电阻倒数。并联的的电阻越多，等效电阻值越。 25．利用并联电阻的原理可以扩大电流表的量程。 26．在220V电源上串联额定值为220V、60W和220V、40W的两个灯泡，灯泡亮的是_____；若将它们并联，灯泡亮的是____。 27．所谓支路电流法就是以____ 为未知量，依据____ 列出方程式，然后解联立方程得到____ 的数值。 28．用支路电流法解复杂直流电路时，应先列出____ 个独立节点电流方程，然后再列出_____个回路电压方程（假设电路有n条支路，m各节点，且n>m）。