9.2.4 如图所示各电路图中，V E 5
=，tV u i ωsin 10=，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压0u 的波形
解：首先分析二极管的两个状态：正向导通，反向截止；根据状态，正向导通时二极管两端电压为其正向压降，反向截止时相当于开路；最后分析输出电压
a ） 二极管正极接正弦电压，负极接直流5V ，当正弦电压瞬时值大于5V 时，二极管导通，
V u 50=；当正弦电压瞬时值小于5V 时，二极管截止，i u u =0
b ） 二极管正极接5V 直流电压，负极接正弦电压，当正弦电压瞬时值小于5V 时，二极管导通，i u u =0，当正弦电压瞬时值大于5V 时，二极管截止，V E u 5
0== c ） 二极管正极接5V 直流电压，负极接正弦电压，当正弦电压瞬时值小于5V 时，二极管导通，V u 50=，当正弦电压瞬时值大于5V 时，二极管截止，i u u =
0 d ） 二极管正极接正弦电压，负极接直流5V ，当正弦电压瞬时值大于5V 时，二极管导通，
i u u =0；当正弦电压瞬时值小于5V 时，二极管截止， V u 50=
9.3.4 有两个稳压管其稳压电压分别为5.5V和8.5V，正向压降都是0.5V，如果要得到0.5V，3V，6V，9V和14V几种稳定电压，这两个稳压管（还有限流电阻）应该如何连接？画出各个电路
解：理解稳压二极管的三个状态，正向导通时两端电压为正向压降；若反向电压小于稳压电压，则处于反向截止状态，相当于开路；反向电压大于稳压电压，则处于稳压状态，两端电压为稳压电压。
设DZ1稳压电压为5.5V，DZ2稳压电压为8.5V。
9.4.10 如图所示各个电路，试问晶体管处于何种工作状态
解：首先看清楚晶体管类型，NPN 还是PNP ，CBE 极各在哪一端，电阻分别是什么电阻 方法一：定性判断，a 中B C E E >，0>B E ，放大状态；b 中B C E E =，0>B E ，非放大非截止，可能是饱和；c 中0 但是定性判断并不能百分百确定，有不确定性，因此最好采用定量判断 a ）mA R U I O CC C 12=≈，饱和时基极电流mA I I C B 24.0=='β，此时基极电流'<=-=B B BE B B I mA R U U I 11.0，放大状态 b ）mA R U I O CC C 8=≈ ，饱和时基极电流mA I I C B 2.0=='β，此时基极电流'>=-=B B BE B B I mA R U U I 24.0，饱和状态 c ）mA R U I O CC C 12=≈ ，饱和时基极电流mA I I C B 3.0=='β，此时基极电流mA R U U I B BE B B 33.0-=-= ，为负数，截止状态 判断图中各个电路能不能放大交流信号 解：a ）PNP 型，有偏置电阻，电容极性正确，电压极性正确，可以放大 B ）NPN 型，电压极性正确，电容极性正确，但无集电极电阻，无法将集电极的电流变化转化为电压变化，无法实现电压放大 C ）能，但无发射极电阻，无法稳定静态工作点 D ）输入信号被短路，集电结正偏，无法实现放大 如图，V U CC 12 =，Ω=k R C 2，Ω=k R E 2，Ω=k R B 300，晶体管的50=β。电路有两个输出端。试求1）电压放大倍数i o u U U A &&11=和i o u U U A &&11= 2）输出电阻1o r 和2o r 解：先求静态值 mA I A R R U I U I R I R U I R I R V U E B E CC B BE B E B B BE E E B B CC 53.130)1()1(12=?=++≈? +++=++==μββ Ω=++=k I r B be 07.126) 1(200β 画出等效微变电路 1）197.0)1(-11-≈-=++==E B be B C B i o u R I r I R I U U A &&&&&ββ 1)1()1(22≈+++==E B be B E B i o u R I r I R I U U A &&&&&ββ 2）Ω==k R r C o 21 Ω== 4.212βbe o r r 如图所示分压式偏置放大电路，已知V U CC 24 =，Ω=k R C 3.3，Ω=k R E 1.5，Ω=k R B 331，Ω=k R B 102，Ω=k R 5.1L ，晶体管的66=β，并设0S ≈R 。1）试求静态值CE B C U I I ,,；2）画出微变等效电路；3）计算晶体管的输入电阻；4）计算电压放大倍数；5）计算放大电路输出端开路时的电压放大倍数，并说明负载电阻对电压放大倍数的影响；6）估算放大电路的输入电阻和输出电阻 解1）直流通路如下 V U R R R V CC B B B B 58.52 12=+= V R I R I U mA I A I mA R U V I I C C E E CC C B E BE B B E 34.6U 66.3,5572.3)1(CE =--===?=-= +=μβ 2）微变等效电路 3）Ω=++=k I r B be 70.626 )1(200β 第一章习题答案 A 选择题 1.4.1（A ） 1.4.2（C ） 1.4.3（C ） 1.4.4（B ） 1.5.1（B ） 1.5.2（B ） 1.6.1（B ） 1.6.2（B ） 1.8.1（B ） 1.9.1（B ） 1.9.2（B ）1.9.3 （B ） 1.11.1(A) 1.1 2.1(B) 1.12.3 (B) 1.12.4 (B) 1.12.5 (B) B 基本题 1.4.5 （1）略 （2）元件1和2为电源 ，元件3，4和5为负载 （3）（-560-540+600+320+180）*w=0 平衡 1.4.6 380/(2110/8+R)=8/110，所以R ≈3.7K Ω，W R =（8/110）2×3.7K ≈20W 1.4.7 电阻R=U/I=6/50*310-=120Ω，应选者（a ）图. 1.4.8 解：220/（R1+315）=0.35A ，得R1≈314Ω. 220/（R2+315）=0.7A ， 得R2≈0Ω. 1.4.9(1)并联R2前，I1=E/( 0R +2R e +1R )=220/（0.2+0.2+10）≈21.2A. 并联R2后，I2=E/( 0R +2R e +1R ∥2R )≈50A. (2)并联R2前，U2=R1*I1=212V,U1=(2R e +1R )*I1=216V. 并联R2后，U2=(1R ∥2R )*I1=200V,U1=2R e +1R ∥2R =210V. (3)并联R2前，P=212*21.2=4.5KW. 并联R2后，P=200*50=10KW. 1.5.3 I3=I1+I2=0.31ｕA ，I4=I5-I3=9.61-0.31=9.3ｕA ，I6=I2+I4=9.6ｕA. 1.6.3 因为电桥平衡，所以不管S 断开还是闭合 ab R =5R ∥（1R +3R ）∥（2R +4R ）=200Ω. 1.6.4 解： a U =1U =16V,b U =＜[(45+5) ≈5.5]+45＞×16/＜[(45+5) ∥5.5] ∥5.5+45＞≈1.6. c U =（45+5）∥5.5×b U /总R ≈b U /10=0.16V ，同理d R ≈c U /10=0.016V. 第一章习题答案 A 选择题 （A ） （C ） （C ） （B ） （B ） （B ） （B ） （B ） （B ） （B ） （B ） （B ） (B) (B) (B) B 基本题 （1）略 （2）元件1和2为电源 ，元件3，4和5为负载 （3）（-560-540+600+320+180）*w=0 平衡 380/(2110/8+R)=8/110，所以R ≈Ω，W R =（8/110）2×≈20W 电阻R=U/I=6/50*310-=120Ω，应选者（a ）图. 解：220/（R1+315）=，得R1≈314Ω. ~ 220/（R2+315）=， 得R2≈0Ω. 并联R2前，I1=E/( 0R +2R e +1R )=220/（++10）≈. 并联R2后，I2=E/( 0R +2R e +1R ∥2R )≈50A. (2)并联R2前，U2=R1*I1=212V,U1=(2R e +1R )*I1=216V. 并联R2后，U2=(1R ∥2R )*I1=200V,U1=2R e +1R ∥2R =210V. (3)并联R2前，P=212*=. 并联R2后，P=200*50=10KW. I3=I1+I2=ｕA ，I4=I5-I3=，I6=I2+I4=ｕA. 因为电桥平衡，所以不管S 断开还是闭合 ab R =5R ∥（1R +3R ）∥（2R +4R ）=200Ω. 解： a U =1U =16V,b U =＜[(45+5) ≈]+45＞×16/＜[(45+5) ∥] ∥+45＞≈. c U = （45+5）∥×b U /总R ≈b U /10=，同理d R ≈c U /10=. ~ 解：当滑动端位于上端时，2U =（R1+RP ）1U /（R1+RP+R2）≈. 当滑动端位于下端时，2U =R2*1U /（R1+RP+R2）≈. 所以输出范围为 9.2.4 如图所示各电路图中，V E 5=，tV u i ωsin 10=，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压0u 的波形 解：首先分析二极管的两个状态：正向导通，反向截止；根据状态，正向导通时二极管两端电压为其正向压降，反向截止时相当于开路；最后分析输出电压 a ） 二极管正极接正弦电压，负极接直流5V ，当正弦电压瞬时值大于5V 时，二极管导通， V u 50=；当正弦电压瞬时值小于5V 时，二极管截止，i u u =0 b ） 二极管正极接5V 直流电压，负极接正弦电压，当正弦电压瞬时值小于5V 时，二极管导 通，i u u =0，当正弦电压瞬时值大于5V 时，二极管截止，V E u 5 0== c ） 二极管正极接5V 直流电压，负极接正弦电压，当正弦电压瞬时值小于5V 时，二极管导 通，V u 5 0=，当正弦电压瞬时值大于5V 时，二极管截止，i u u =0 d ） 二极管正极接正弦电压，负极接直流5V ，当正弦电压瞬时值大于5V 时，二极管导通， i u u =0；当正弦电压瞬时值小于5V 时，二极管截止， V u 5 0= 9.3.4 有两个稳压管其稳压电压分别为和，正向压降都是，如果要得到，3V，6V，9V和14V 几种稳定电压，这两个稳压管（还有限流电阻）应该如何连接？画出各个电路 解：理解稳压二极管的三个状态，正向导通时两端电压为正向压降；若反向电压小于稳压电压，则处于反向截止状态，相当于开路；反向电压大于稳压电压，则处于稳压状态，两端电压为稳压电压。 设DZ1稳压电压为，DZ2稳压电压为。 9.4.10 如图所示各个电路，试问晶体管处于何种工作状态 解：首先看清楚晶体管类型，NPN 还是PNP ，CBE 极各在哪一端，电阻分别是什么电阻 方法一：定性判断，a 中B C E E >，0>B E ，放大状态；b 中B C E E =，0>B E ，非放大非截止，可能是饱和；c 中0 4-1. 怎样从三相异步电动机的结构特征来区别笼型和绕线型？ 答：转子绕组的作用是产生感应电动势、流过电流和产生电磁转矩，其结构型式有笼型和绕线型两种，笼型转子的每个转子槽中插入一根铜导条，在伸出铁心两端的槽口处，用两个短路铜环分别把所有导条的两端都焊接起来。如果去掉铁心，整个绕组的外形就像一个笼子，所以称为笼型转子。绕线型转子的绕组和定子相似，是用绝缘导线嵌放在转子槽内，联结成星形的三相对称绕组，绕组的三个出线端分别接到转子轴上的三个滑环（环与环，环与转轴都互相绝缘），在通过碳质电刷把电流引出来。 4-2. 怎样使三相异步电动机改变转向？ 答：将同三相电源相联接的三个导线中的任意两根的对调一下，三相异步电动机改变转向。 4-3. 已知一台三相笼型异步电动机的额定功率N P ＝3kW ，额定转速N n ＝2880r/min 。试求 (1)磁极对数；(2)额定时的转差率N s ；(3)额定转矩N T 。 解：(1) 同步转速03000/min n r =，因此电动机磁极对数p 为1； (2) 00300028804%3000 N n n s n --=== (3) 9.55 N N N P T n ==9.95N m ? 4-4. 已知Y112M-4型异步电动机的技术数据为N P ＝4kW ，△接法，额定电压N U ＝380V ，N n ＝1440r/min ，额定电流N I ＝8.8A ，功率因数cos N ?=0.82，效率N η＝84.5%。试求(1)磁极对数; (2)额定运行时的输入功率1N P ; (3)额定时的转差率N s ; (4)额定转矩N T 。 解：(1) 同步转速01500/min n r =，因此电动机磁极对数p 为2； (2) 1 4.73N N N P P kW η== (3) 00150014404%1500 N n n s n --=== (4) 9.55 N N N P T n ==26.5N m ? 4-5. 已知Y132M-4型异步电动机的额定功率N P 为7.5kW ，额定电流N I ＝15.4A ，额定转速 电工学简明教程（第三版） 随着电力电子技术的发展，各种电路元器件都在不断更新，功能越来越强大，电工学简明教程第三版相比第二版删去了一些与当前实际应用不相符的内容，增加了电工技术与电子技术在实际生活中的一些具体应用电路，理论联系实际，有利于提高学生分析实际问题的能力。特别是在各章的课后拓宽题部分，基本都增加了一些针对本章知识点的实用电路，通过对这些实际电路的分析，加深学生对知识点的理解，学以致用。 第一章（电路及其分析方法） 1、本章主要对课后习题做了相关修改，增加了基尔霍夫定律、电阻串并联这两部分的习题，这两部分是后续直流电路分析方法的基础，但将原习题1.8.1关于叠加原理的选择题删掉了，整个第一章中只有一道关于叠加原理的大题，建议适当增加几道叠加原理的选择题。 2、1.9小节“电源的两种模型及其等效变换”，原来的题目为“电压源与电流源及其等效变换”这一小节开头的地方，定义的电压源模型与电流源模型比上一版更清晰，但是把上一版中的理想电压源外特性曲线这个图删掉了，建议加上这个图，能使学生更加形象的认识理想电压源与实际电压源的不同之处。同样电流源外特性曲线也是如此。 第二章（正弦交流电路） 1、2.4小节中新增加了功率三角形的概念，指出了视在功率、有功功率、无功功率三者之间的关系，建议加上功率三角形图，使学生有更直观的认识。 2、P85页下面注释，“何如”错误，应改为“比如”或“例如”。 3、2.7小节功率因数的提高，增加了实用日光灯电路例子，进一步说明提高功率因数的优点。 4、2.8小节，新增三相对称正弦电压的瞬时值之和等于0以及相量之和等于0（p89），建议增加三相对称正弦电压有效值之和不等于0，引导学生思考为什么。. 第三章（磁路和变压器） 只是在课后习题有所变动 2.4.5 有一由RLC 元件串联的交流电路，已知Ω=10R ，H L 4.311= ，F C μ3140 106 =。在电容元件的两端并联一短路开关S 。1）当电源电压为220V 的直流电压时，试分别计算在短路开关闭合和断开两种情况下电路中的电流I 及各元件上的电压R U ，L U ，C U ；2）当电源电压为正弦电压t u 314sin 2220=时，试分别计算在上述两种情况下电流及各电压的有效值 解：1）电源电压为直流时 短路开关闭合时，电容被短路，0=C U ， 由于输入为直流，感抗0==L X L ω，0=L U V U R 220=，22A == R U I R 短路开关断开时，电容接入电路，∞=C X ，电路断开0A =I ，0==L R U U ， 220V =C U ， 2）电源电压为正弦电压t u 314sin 2220=，可知314=ω 开关闭合时，电容被短路，0=C U 感抗Ω== 10L X L ω，A 2112 2 =+= L X R U I V I U L L 2110X == V I U R R 2110X == 开关断开时，电容接入电路容抗Ω== 101 C X C ω，感抗Ω==10L X L ω 22A ) (2 2 =-+= C L X X R U I V I U L L 220X == V I U R R 2110X == V I U C C 2110X == 本题要点：电阻电容电感性质，电容隔直通交，电感阻交通直；相量计算 2.4.10 无源二端网络输入端的电压和电流为V t u ）20314（sin 2220 +=， A t i ）33-314（sin 24.4 =，试求此二端网络由两个元件串联的等效电路和元件的 参数值，并求二端网络的功率因数以及输入的有功功率和无功功率 解：由电压和电流相位关系可知，电压超前电流，为感性电路 Ω=== 504 .4220I U Z 电压和电流相位差 53)(-33-20==? 6.053cos = Ω===3053cos 50cos ?Z R Ω===4053sin 50sin ?Z X L 有功功率W UI P 8.5806.0*4.4*220cos ===? 无功功率ar 4 .7748.0*4.4*220sin V UI Q ===? 本 题 要 点 ： i u C L C L I U Z R X X X X j R Z ???∠∠=∠=-∠-+=+=arctan )(R )X -(X 22C L 阻抗三角形，电压三角形，功率三角形 1页脚内容 第1章 习题解答(部分) 1.5.3 有一直流电源，其额定功率P N =200 W ，额定电压U N ＝50 V ，内阻只ＲN ＝0.5?， 负载电阻Ｒ0可以调节，其电路如图所示。试求： (1)额定工作状态下的电流及负载电阻， (2)开路状态下的电源端电压， 分析 电源的额定值有额定功率P N 。额定电压U N 和额定电流I N 。三者间的关系为 P N =U N I N 。额定电压U N 是指输出额定电流I N 时的端电压，所以额定功率P N 也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。 解 （1）额定电流 负载电阻 5.124 50===N N I U R ? （2）开路状态下端电压U 0 等于 电源电动势E 。 U 0＝E ＝U N ＋I N Ｒ0＝50＋4×0.5＝52 V 1.5.6 一只100V ，8W 的指示灯，现在要接在380V 的电源上，问要串多大阻值的电阻?该 电阻应选用多大瓦数的? 分析 此题是灯泡和电阻器额定值的应用。白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变，但可计算出额定电压下的电阻值。电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。 解 据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流I N 及电阻只R N 串入电阻R 降低指示灯电压，使其在380V 电源上仍保持额定电压U N ＝110V 工作，故有 该电阻工作电流为I N =0.073 A,故额定功率为 可选额定值为3.7k ?,20 W 的电阻。 ，要在12V 的直流电源上使6V ，50 mA 的电珠正常发光，应该采用哪 一个联接电路？ 解 要使电珠正常发光，必须保证电珠 获得6V ，50mA 电压与电流。此时电珠 的电阻值为12050 6==R ?。 在图1.03(a)中，电珠和120?电阻 将12V 电源电压平分，电珠能获得所需 的6V 电压和50mA 电流，发光正常。 在图1.03(b)中，电珠与120?电阻并联后再串联120?电阻。并联的120?电阻产生分流作用，使总电流大于50mA ，串联的120?电阻压降大于6V ，电珠电压将低于6V ，电流将小于50mA ，不能正常发光。用中学物理中学过的电阻串并联知识，或教材第二章中2．1节的方法可计算如下： 结论 应采用图1.03（ａ）联接电路。 1.5.9 图1.05的电路可用来测量电源的电动势E 和内阻R 0。图中，R 1＝ 2.6 ?， R 2＝5.5?。 当将开关S 1闭合时，电流表读数为2A ，断开S 1，，闭合S 2后，读数为1A 。试求E 和R 0。 解 据题意有两个未知量，可列出两个电压 方程式求解之。 当开关S 1闭合时有 ＋ E － a Ｒ0 b I ＋ U － R d c ＋ 12V － （a ） （b ） ＋ 12V － 120V 120V 120V 图1.03 习题 Ｒ1 A Ｒ2 第一章习题答案 A 选择题 1.4.1（A ） 1.4.2（C ） 1.4.3（C ） 1.4.4（B ） 1.5.1（B ） 1.5.2（B ） 1.6.1（B ） 1.6.2（B ） 1.8.1（B ） 1.9.1（B ） 1.9.2（B ）1.9.3 （B ） 1.11.1(A) 1.1 2.1(B) 1.12.3 (B) 1.12.4 (B) 1.12.5 (B) B 基本题 1.4.5 （1）略 （2）元件1和2为电源 ，元件3，4和5为负载 （3）（-560-540+600+320+180）*w=0 平衡 1.4.6 380/(2110/8+R)=8/110，所以R ≈3.7K Ω，W R =（8/110）2×3.7K ≈20W 1.4.7 电阻R=U/I=6/50*310-=120Ω，应选者（a ）图. 1.4.8 解：220/（R1+315）=0.35A ，得R1≈314Ω. 220/（R2+315）=0.7A ， 得R2≈0Ω. 1.4.9(1)并联R2前，I1=E/( 0R +2R e +1R )=220/（0.2+0.2+10）≈21.2A. 并联R2后，I2=E/( 0R +2R e +1R ∥2R )≈50A. (2)并联R2前，U2=R1*I1=212V,U1=(2R e +1R )*I1=216V. 并联R2后，U2=(1R ∥2R )*I1=200V,U1=2R e +1R ∥2R =210V. (3)并联R2前，P=212*21.2=4.5KW. 并联R2后，P=200*50=10KW. 1.5.3 I3=I1+I2=0.31ｕA ，I4=I5-I3=9.61-0.31=9.3ｕA ，I6=I2+I4=9.6ｕA. 1.6.3 因为电桥平衡，所以不管S 断开还是闭合 ab R =5R ∥（1R +3R ）∥（2R +4R ） 11.2.2 11.2.3 如图所示电路，i u 和o u 为直流电压，试问引入了何种直流反馈？若i u 和o u 为输入电压和输出电压的交流分量，且C X R ≥1，则引入了何种交流反馈？ 直流时，电容相当于断开，此为串联电压负反馈 交流时，C X R ≥ 1，-u 通过电容与地连接，无反馈 11.2.4 如图所示电路F R 反馈电路引入的是什么反馈？ 输入输出在同一端，并联 输出从输出端直接引出，为电压反馈 输入为正，输出为负，F I D i i i -= ，为负反馈 11.3.6 求图示电路o u 和i u 运算关系式 解：对A1，由虚断， i o o i u R R u R u R u 1 F 1F 11-=?-= 对A2，由虚断， R u R u o o 21-= 可得i o u R R u 1 F 2= ，则i o o o u R R u u u 1F 212-== 11.3.8 如图已知1F 2R R =，V u i 2-=，试求输出电压o u 解：由虚短，i o u u =1 由虚断，11 F -o o u R R u = 可得V u o 4= 11.3.10 如图所示利用两个运算放大器组成的具有较高输入电阻的差分放大电路，试求出o u 和1i u ，2i u 运算关系式 解：对A1，由虚短和虚断1-I u u u == +，1111 -1O I u K R R R u u += = 对A2，2-I u u u ==+， 2 2 2 2212221--KR u u R u u KR u u R u u o I I o o o -=?-=-- 整理两式可得到))(1(12I I o u u K u -+= 第九章 控制电机 习题参考答案 1．什么叫步进电动机？步进电动机的转速是由哪些因素决定的？ 答：步进电动机是一种将脉冲信号转为相应的角位移或线位移的机电元件。一般由专门的脉冲电源（步进电机驱动器）供电，当输入一个电脉冲信号时，它就前进一步，电动机轴上输出角位移量或线位移量与输入脉冲数成正比，而转速与脉冲频率成正比。 2．什么是步进电动机的步距角？什么是单三拍、六拍和双三拍工作方式？ 答：将定子绕组每改变一次通电方式，称为“一拍”。步进电动机的每一拍转子所转过的角位移称为步距角 。循环往复按A →B →C →A 或相反的顺序为控制绕组供电，是单三拍。循环往复按A →AB →B →BC →C →CA →A 或相反的顺序为控制绕组供电，是六拍。循环往复按AB →BC →CA →AB 或相反的顺序为控制绕组供电，是双三拍。 3．什么是伺服电动机的自转现象？如何消除？ 答：伺服电动机在控制电压为零时出现转动的现象被称为自转现象。一般通过增大转子电阻等严格的电机参数设计可以彻底实现线性的调节特性，消除自转现象。 4．步进电动机驱动电源有什么作用？ 答：步进电动机的驱动电源。主要包括变频信号源、脉冲分配器和脉冲放大器等三个部分，作为频率可变的专用的驱动电源来给步进电动机的各个定子绕组供电。 5．一台交流伺服电动机，额定转速为min /725r ，额定频率为50Hz ，空载转差率为0.0067，试求：极对数、同步转速、空载转速、额定转差率和转子电动势频率。 该电机为8极电机，p=4。同步转速为750rpm 。 s=0.0067时，空载转速为744.975rpm 。 故感应电动势频率为Hz Hz f s f N 665.1500333.012=?== 6．同步电动机的自控式变频和他控式变频有什么区别？ 答：它控式同步电动机变频调速，指采用独立的变频器直接拖动同步电动机开环调速方法，通过改变变频器的频率调节同步电动机的转速。自控式同步电动机变频调速系统，是通过变频装置进行闭环控制来拖动同步电动机，避免了它控式同步机变频调速运行中会失步的缺点。 7．什么是伺服系统？一套伺服系统由那些控制部件构成？ 答：伺服系统指精确的位置闭环控制系统 。一套伺服系统伺服驱动器和伺服电动机组成。 8．说明交流测速发电机的基本工作原理，为什么交流测速发电机的输出电压与转速成正比？ 答：当转子转动后，因转子导体切割励磁磁通d Φ，因而转子表面出现感应电动势n C E d q q Φ=，在转子中引起感生电流q I .，该电流所产生的磁通q q KE =Φ，在定子输出绕组中感应出电动势q N K N f E Φ=221244.4，于是，输出电压n C E 12=，与转速成正比。 A、选择题 9.1.1 （3） 9.2.1 （2） 9.2.2 （2） 9.3.1 （1） 9.3.2 （1） 9.4.1 （1） 9.4.2 （2） 9.4.3 （3） 9.4.4 （2） 9.4.5 （1） 9.4.6 （3） 9.4.7 （2） B、基本题 9.2.3 当 Ui ≥ 5 时，D导通，则 Uo = Ui ； 当 Ui < 5 时，D截止，则 Uo = 5 v. 9.2.4 （a）图：当Ui ≥ E时，D导通，则Uo = E = 5 v。 当Ui < E 时，D截止，则 Uo = Ui。 （b）图：当 Ui ≤ E 时，D导通，则Uo = Ui； 当 Ui > E时，D截止，则Uo = E = 5 v。 （c）图：当 Ui ≤ E 时，D导通，则Uo = 5 v； 当 Ui > E时，D截止，则Uo = Ui。 （d）图：当 Ui < E 时，D截止，则Uo = E = 5 v； 当 Ui > E时，D导通，则Uo = Ui。 9.2.5 （a）图：当 Ui ≥ 0 时，D导通，则Uo = Ui； 当 Ui < 0 时，D截止，则Uo = 0。 （b）图：当 Ui ≥ 0 时，D导通，则Uo = o； 当 Ui < 0 时，D截止，则Uo = Ui。 9.2.6 （1）U A = U B= 0 时，D A、D B导通，则 V y = 0，I Db= I Db= (1/2) I R= mA，I R=12/R=3mA。 （2）U A=3v，U B=0时，D A截止，D B导通，则V y=0，I DB=I R=12/R= 3mA，I DA = 0。 （3）U A=U B=3v时，D A、D B同时导通，则U Y=3v，I R=（12-3）/R=，I DB=I DA=（1/2）I R=。 第 14章 晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。 晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。 2．晶体管的电流分配关系 晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下： I C I B I E I B I C (1 )I B I C I C I B I B 3．晶体管的特性曲线和三个工作区域 （1）晶体管的输入特性曲线： 晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时，I B和U BE之间的关系。晶体管的输入特性也存在一个死区电压。当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现 I B，且 I B随U BE线性变化。 （2）晶体管的输出特性曲线： 晶体管的输出特性曲线反映当I B为某个值时， I C随 U CE变化的关系曲线。在不同的 I B下， 输出特性曲线是一组曲线。I B=0以下区域为截止区，当 U CE比较小的区域为饱和区。输出 特性曲线近于水平部分为放大区。 （3）晶体管的三个区域： 晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。此时，I C= I b， I C与 I b成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。 晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状 态，对应输出特性曲线的截止区。此时，I B=0， I C= I CEO。 晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即 U CE很小时，晶体管工作在饱和区。此时， I C 虽然很大，但 I C I b。即晶体管处于失控状态，集电极电流 I C不受输入基极电流I B的控制。 14． 3 典型例题 例 14． 1 二极管电路如例14． 1 图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电 A、选择题 9.1.1 （3）9.2.1 （2）9.2.2 （2）9.3.1 （1） 9.3.2 （1）9.4.1 （1）9.4.2 （2）9.4.3 （3） 9.4.4 （2）9.4.5 （1）9.4.6 （3）9.4.7 （2） B、基本题 9.2.3 当Ui ≥ 5 时，D导通，则Uo = Ui ； 当Ui < 5 时，D截止，则Uo = 5 v. 9.2.4 （a）图：当Ui ≥ E时，D导通，则Uo = E = 5 v。 当Ui < E 时，D截止，则Uo = Ui。 （b）图：当Ui ≤ E 时，D导通，则Uo = Ui； 当Ui > E时，D截止，则Uo = E = 5 v。 （c）图：当Ui ≤ E 时，D导通，则Uo = 5 v； 当Ui > E时，D截止，则Uo = Ui。 （d）图：当Ui < E 时，D截止，则Uo = E = 5 v； 当Ui > E时，D导通，则Uo = Ui。 9.2.5 （a）图：当Ui ≥ 0 时，D导通，则Uo = Ui； 当Ui < 0 时，D截止，则Uo = 0。 （b）图：当Ui ≥ 0 时，D导通，则Uo = o； 当Ui < 0 时，D截止，则Uo = Ui。 9.2.6 （1）U A = U B = 0 时，D A、D B导通，则V y = 0，I Db = I Db= (1/2) I R=1.5 mA，I R=12/R=3mA。 （2）U A=3v，U B=0时，D A截止，D B导通，则V y=0，I DB=I R=12/R= 3mA，I DA = 0。 （3）U A=U B=3v时，D A、D B同时导通，则U Y=3v，I R=（12-3）/R=2.25mA，I DB=I DA=（1/2）I R=1.125mA。 9.2.7 （1）Ua=6v，Ub=0时，DA导通，DB截止，则Vy=（10v*9k）/（1k+9k）=9v，I Db=0，I DA=10v/（1k+9k）=1mA。 （2）Ua=6v，Ub=5.8v时，D A、D B导通，则Vy=（5.8v）/（1k+9k）*9k=5.22v，I R=5.22/9k=0.58mA，I DB=0.58mA，I DA=（6-5.22）/1k=0.78mA。 （3）U a=U b=5v时，D A、D B都导通，则V y=（5*9k）/（9k+1k）=4.5v，I R=4.5/9k=0.5mA，I DA=I DB=0.5mA。 9.3.3 郑州航空工业管理学院2015—2016学年第 2学期 课程考试试卷（■A/□B）卷 课程名称：电工电子技术基础1考试形式：闭 考核对象： 学号：姓名： 说明：所有答案请答在规定的答题纸或答题卡上，答在本试卷册上的无效。 一.（10分每空1分）填空题 1．p型半导体是在本征半导体里掺入了价元素，多数载流子是，少数载流子是。 2．放大电路静态工作点选取过低会造成失真，选取过高会造成失真。 3.设正弦电压为) 30 314 sin( 2 100o t u+ =V则此电压最大值为 V ,有效值为 V, 角频率为弧度每秒,频率为赫兹,此电压的有效值相量表达式为。 二.（10 分）求解三条支路上的电流。 E1 =100V E2 =120V R1 =10ΩR2 =15ΩR3 =30 Ω 三. （10 分）在下图中，已知U1 =18V，U2 =8V，R1=4kΩ，R2=4kΩ，C=50μF ，t < 0 时开关S在1的位置且电路已处于稳态，t =0时，开关由1合到2的位置，用三要素法求t≥0时的Uc(t)的表达式 试卷 编号： 四. （10 分）求解R3电阻上的电流I 五、(10分)如下图所示：设电感L上的感抗为X L，电容C上的容抗为X C 设X L=X C=30Ω，R=10Ω，电压有效值U＝20∠00V，要求：请写出总阻抗Z的表达式，求出Z的值，求电流I(有效值相量),电阻R上的电压有效值多大，电感L上的电压有效值多大。 六.（10分）如下图所示，已知U CC=15V，R C=4KΩ，R b=300KΩ，β=50，R L=4KΩ。三极管的U BE压降忽略。 A．画直流通路（2分） B．求静态值I B，I C，U CE。（6分） C．电压放大倍数A U= 只写公式（2分） 七. （10 分,每小题5分）根据下列条件请用运算放大器设计电路,求相应电阻的阻值,并在图上标出来. 设R f=200kΩ (1)Uo=－5u i (2)Uo=21u i 八. （10 分,每小题5分）化简与分析 1． C B AB BC A+ + + 2．如下图所示,写出Y的表达式 目录 第10章继电接触器控制系统3第10.2节笼型电动机直接起动的控制线路 (3) 第10.2.1题 (3) 第10.2.3题 (3) 第10.4节行程控制 (4) 第10.4.1题 (4) 第10.4.2题 (4) 第10.5节时间控制 (5) 第10.5.1题 (5) 第10.5.2题 (5) List of Figures 1习题10.2.1图 (3) 2习题10.4.2图 (4) 3习题10.4.2图 (5) 4习题10.5.1图 (6) 5习题10.5.1图 (6) 6习题10.5.1图 (6) 7习题10.5.1图 (6) 8习题10.5.2图 (7) 9习题10.5.2图 (7) 10继电接触器控制系统 10.2笼型电动机直接起动的控制线路 10.2.1 试画出三相笼型电动机既能连续工作，又能点动工作的控制线路。 [解] 在图1中，SB2是连续工作的起动按钮。SB3是双联按钮，用于点动工作。 图1:习题10.2.1图 按下SB3时，KM通电，主触点闭合，电动机起动。因SB3的常闭触点同时断开，无自锁作用。松开SB3，KM断电，电动机停车。 10.2.3 根据教材图10.2.2接线做实验时，将开关Q合上后按下起动按钮SB2，发现有下列现象，试分析和处理故障：(1)接触器KM不动作；(2)接触器KM动作，但电动机不转动；(3)电动机转动，但一松手电机就不转；(4)接触器动作，但吸合不上；(5)接触器触点有明显颤动，噪声较大；(6)接触器线圈冒烟甚至烧坏；(7)电动机不转动或者转的较慢，并有“嗡嗡”声。 [答] (1)接触器KM不动作的故障原因可能有下列几种： (a)三相电源无电； (b)有关相中熔断器的熔丝已断，控制电路不通电； (c)热继电器F R的动断触点动作后未复位； (d)停止按钮SB1接触不良； (e)控制电路中电器元件的接线端接触不良或连接导线端有松动。 (2)接触器KM动作，但电动机不转动的故障原因可能有下列几种（问题不在 控制电路，应查主电路）； (a)接触器的主触点已损坏； 10.2.10 判断图中各个电路能不能放大交流信号 解：a ）PNP 型，有偏置电阻，电容极性正确，电压极性正确，可以放大 B ）NPN 型，电压极性正确，电容极性正确，但无集电极电阻，无法将集电极的电流变化转化为电压变化，无法实现电压放大 C ）能，但无发射极电阻，无法稳定静态工作点 D ）输入信号被短路，集电结正偏，无法实现放大 10.2.12 如图，V U CC 12=，Ω=k R C 2，Ω=k R E 2， Ω=k R B 300，晶体管的50=β。电路有两个输出端。试求1）电压放大倍数i o u U U A 11=和i o u U U A 11= 2）输出电阻1o r 和2o r 解：先求静态值 mA I A R R U I U I R I R U I R I R V U E B E CC B BE B E B B BE E E B B CC 53.130)1()1(12=?=++≈? +++=++==μββ Ω=++=k I r B be 07.126) 1(200β 画出等效微变电路 1）197.0)1(-11-≈-=++==E B be B C B i o u R I r I R I U U A ββ 1)1()1(22≈+++==E B be B E B i o u R I r I R I U U A ββ 2）Ω== k R r C o 21 Ω==4.212β be o r r 10.3.4 如图所示分压式偏置放大电路，已知V U CC 24=，Ω=k R C 3.3，Ω=k R E 1.5，Ω=k R B 331，Ω=k R B 102，Ω=k R 5.1L ，晶体管的66=β，并设0S ≈R 。1）试求静态值CE B C U I I ,,；2）画出微变等效电路；3）计算晶体管的输入电阻；4）计算电压放大倍数；5）计算放大电路输出端开路时的电压放大倍数，并说明负载电阻对电压放大倍数的影响；6）估算放大电路的输入电阻和输出电阻 解1）直流通路如下 V U R R R V CC B B B B 58.52 12=+= V R I R I U mA I A I mA R U V I I C C E E CC C B E BE B B E 34.6U 66.3,5572.3)1(CE =--===?=-= +=μβ 2）微变等效电路 3）Ω=++=k I r B be 70.626 )1(200β 1 电路的基本概念与定律 1.5 电源有载工作、开路与短路 1.5.1 在图1中,五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。今通过实验测量得知 1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。 2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？ 3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？[解]: 2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。 电源发出功率P E = 3 P1 = U1I1 = 140 ×(?4)W = ? 560W P2 = U2I2 = (?90) ×6W = ?540W P = U3I3 = 60 ×10W = 3 600W P4 = U4I1 = (?80) ×(?4)W = 320W P5 = U5I2 = 30 ×6W = 180W P1 + P2 = 1100W 负载取用功率P = P3 + P4 + P5 = 1100W 两者平衡 1.5.2 在图2中，已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。 [解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出 图 2: 习题1.5.2 图 ?I 1 + I2 ?I3= ?3 + 1 ?I 3 = 可求得I3= ?2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相 反。根据基尔霍夫电流定律可得 U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10?3 )V = 60V 其次确定电源还是负载： 1 从电压和电流的实际方向判定： 电路元件3 80V元件 30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。 2 从电压和电流的参考方向判别： 电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(?2) ×10?3W = ?120 ×10?3W （负值），故为电源； 80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 × 10?3W = 80 ×10?3W （正值），故为电源； 30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10?3 W = 90 × 10?3W （正值），故为负载。 两者结果一致。最 电工学简明教程试卷 电工简明学教程一些重点 1.反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是电阻元件;反映实际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是电感元件;反映实际电路器件储存电场能量特性的理想电路元件是电容元件，它们都是无源二端元件USI,R02电路有通路、开路和短路三种工作状态。当电路中电流、端电压U,0时，此种状态称作短路，这种情况下电源产生的功率全部消耗在内阻上。 3.从耗能的观点来讲，电阻元件为耗能元件;电感和电容元件为储能元件。 5.电路图上标示的电流、电压方向称为参考方向，假定某元件是负载时，该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为关联参考方向。 6.表征正弦交流电振荡幅度的量是它的最大值 ;表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是角频率ω ;表征正弦交流电起始位置时的量称为它的初相。三者称为正弦量的三要素。 11.晶体三极管有两个PN结，分别是发射结和集电结，分三个区域饱和区、放大区和截止区。晶体管的三种工作状态是放大状态、饱和状态和截止状态 12.一个NPN三极管发射结和集电结都处于正偏，则此三极管处于饱和状态;其发射结和集电结都处于反偏时，此三极管处于截止状态;当发射结正偏、集电结反偏时，三极管为放大状态。将放大器输出信号的全部或部分通过某种方式回送到输入端，这部分信25.放大电路为稳定静态工作点，应该引入直流负反 馈;为提高电路的输入电阻，应该引入串联负反馈;为了稳定输出电压，应该引入电压负反馈。 26.理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点是“虚短”和“虚 断” 。 理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。(错) 电工简明学教程一些重点 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。(错) 正弦交流电路的频率越高，阻抗越大;频率越低，阻抗越小。(错) 晶体管可以把小电流放大成大电流。(对) 晶体管可以把小电压放大成大电压。(错) 放大电路中的所有电容器，起的作用均为通交隔直。(对) 射极输出器的电压 放大倍数等于1，因此它在放大电路中作用不(错) 微变等效电路不能进行静态分析，也不能用于功放电路分析。(对) 微变等效电路中不但有交流量，也存在直流量。(错) 共射放大电路输出波形出现上削波，说明电路出现了饱和失真。(错) 射极支路接入电阻R的目的是为了稳定静态工作点。(对 E 放大电路一般采用的反馈形式为负反馈。(对) 电压比较器的输出电压只有两种数值。(对) 集成运放未接反馈电路时的电压放大倍数称为开环电压放大倍数。(对) “虚短”就是两点并不真正短接，但具有相等的电位。(对) “虚地”是指该 点与接地点等电位。(对) 集成运放一般由哪几部分组成,各部分的作用如何, 答:集成运放一般输入级、输出级和中间级及偏置电路组成。输入级一般采用差动放大电路，以使运放具有较高的输入电阻及很强的抑制零漂的能力，输入级也是决定运放性能好坏的关键环节;中间级为获电工学简明教程(第二版)第十章课后答案
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