电工技术第五章习题答案-合工大

目录第1章电路的基本概念与定律3第1.5节电源有载工作、开路与短路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3第1.5.1题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3第1.5.2题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3第1.5.3题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5第1.5.4题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5第1.5.6题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6第1.5.8题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6第1.5.11题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7第1.5.12题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8第1.6节基尔霍夫定律. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9第1.6.2题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9第1.7节电路中电位的概念及计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10第1.7.4题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101List of Figures1 习题1.5.1图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 习题1.5.2图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 习题1.5.8图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 习题1.5.11图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 习题1.5.12图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 习题1.6.2图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 习题1.7.4图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1021 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。

第5章习题解答5-11电路如题图5-11所示，换路前已处于稳态。

在t = 0时发生换路，求各元件中电流及端电压的初始值；当电路达到新的稳态后，求各元件中电流及端电压的稳态值。

解：初始时刻的等效电路如题图5-11-1，由图可得+++1210(0)(0)(0)1A R R 1C1C2i =i =i ==+；++(0)(0)0L1L2i i ==；++(0)(0)1A 21i i =-=- 1+12R (0)102V R R 1u =⨯=+； 题图5-112+12R (0)108V R R 2u =-⨯=-+；++(0)(0)0V C1C2u u ==；++(0)(0)L1L2u u ==C1C2112R ()102V R R 1u ∞=⨯=+；212R ()108V R R 2u ∞=⨯=+；()()0V L1L2u u ∞=∞=；()()()=8V C1C22u u u ∞=∞=∞5-12 电路如题图5-12所示，换路前已处于稳态。

在t = 0时发生换路，求各元件中电流及端电压的初始值；当电路达到新的稳态后，求各元件中电流及端电压的稳态值。

解：t=0+瞬时，等效电路如题图5-12-1所示，电感电流等效为恒流源。

t=∞时，等效电路如题图5-12-2所示。

则初始值：111211112(0),(0),(0)s s sLs s sC sU I R Ui iR R RU U I Ri IR R R++++==++=+++；1212112212(0),(0)0V,(0),(0)s sL Cs ssU I Ru R uR RU I Ru U u RR R+++++=-=++==+；题图5-12-1 题图5-12-211120,()s ssU I Ri IR R+=∞=-+；11212()(),()()s sC s CU I Ru I R u uR R+∞=-∞=∞+5-13数。

(a) (b)题图5-13解：（a）图：初始时刻的等效电路如题图5-13-1，由图可得+1U(0)R1i=；++23U(0)(0)R R2Ci=i=+；题图5-12+(0)U 1u =；+(0)0C u =；2+23R (0)U R R 2u =+；3+23R (0)U R R 3u =+电路达到稳态之后的等效电路如题图5-13-2，由图可得1U()R 1i =∞；()()02C i =i ∞∞=； ()U 1u =∞；()()=023u =u ∞∞；()U C u =∞1()R 1S u =I ∞；23S 23R R ()()=I R R 23u =u ∞∞+；()0L u =∞；231S 23R R ()(R )I R R S u =∞++时间常数：23LR R τ=+5-14 在题图5-14电路中，已知：1250k ,4F,6F =Ω=μ=μR C C ，换路前1C 和2C 上储存的总电荷量为41.210C -⨯。

电工与电子技术之电工技术课后答案完整版第1章电路的基本概念和基本定律1－1 试求图1－1所示电路的电压U ab和U ba。

图1－1解(a)电压U的参考方向如图所示，已知U＝10V，故有U ab=U=10VU ba=-U ab=-U=-10V(b)直流电压源的电压参考方向如图所示，故有U ab=5VU ba=-U ab=-5V1－2根据图1－2所示的参考方向和电压、电流的数值确定各元件电流和电压的实际方向，并计算各元件的功率，说明元件是吸收功率还是发出功率。

(a)(b)(c)(d)图1－2解 (a)因为电流为＋2mA，电压为＋5V，所以电流、电压的实际方向与参考方向相同。

电阻元件的功率为P=UI=5×2×10-3=10×10-3=10Mw电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果P>0，说明电阻元件吸收功率。

(b)因为电流、电压随时间t按照正弦规律变化，所以当电流i>0、电压u>0时，它们的实际方向与参考方向一致；当电流i<0、电压u<0时，它们的实际方向与参考方向相反。

电阻元件的功率为p=ui=5sin(ωt)×sin(ωt)=5sin2(ωt)W电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果p>0，说明电阻元件吸收功率。

(c)因为电流为－2mA，所以电流的实际方向与参考方向相反；电压为＋5V，所以电压的实际方向与参考方向相同。

直流电压源的功率为P=UI=5×(－2×10-3)=－10×10-3=－10mW直流电压源的电压与电流取关联参考方向，计算结果P<0，说明直流电压源发出功率。

(d)因为电流为＋2A，电压为＋6V，所以电流、电压的实际方向与参考方向相同。

直流电流源的功率为P=UI=6×2=12W直流电流源的电压与电流取非关联参考方向，计算结果P>0，说明直流电流源发出功率。

电工与电子技术A复习要点（合工大）第一篇：电工与电子技术A复习要点(合工大)电工技术复习要点注：复习要点仅针对这次考试第一章电路的基本概念与基本定律、第二章电路的分析方法要点：额定值应用，电源的功率及电源与负载的判别，基尔霍夫定律的应用，电位的计算，支路电流法，结点电压法，电源的等效变换，叠加定理，戴维宁定理。

主要内容：1、电路的组成、作用。

2、电路的模型：（1）电源：电压源（US串RO），电流源（IS并联RO）。

（2）负载：电阻，电感，电容。

3、电压、电流的实际方向，参考方向，以及这二者的关系。

4、电源与负载的判别方法以及功率的计算。

5、电路中电位的计算，参考点的概念。

6、电路的工作状态：开路状态、短路状态、负载状态7、欧姆定律：I= +U/R(U与I参考方向相同)，I= －U/R(U与I 参考方向相反)。

8、电阻串并联、分压分流公式。

9、基尔霍夫电流定律及其推广，基尔霍夫电压定律及其推广。

10、支路电流法（会列写方程）。

11、电压源与电流源及两种电源的等效变换（会利用电源的等效变换帮助解题）。

12、结点电压法。

13、叠加定理（会用叠加定理分析问题）。

14、戴维宁定理。

第三章电路的暂态分析要点：应用换路定律确定初始值，计算电路时间常数τ，应用三要素法求解电路中电压、电流随时间变化的规律，画暂态过程曲线。

主要内容：1、电阻、电感、电容元件的伏安关系：i=±的参考方向决定）。

2、电路发生暂态过程的条件。

3、换路定则：udidu,u=±L,i=±C（其中正负号由电压、电流RdtdtiL(0-)=iL(0+)uC(0-)=uC(0+)4、会求暂态过程的初始值、稳态值。

5、掌握一阶电路的三要素法，即f(0+),f(∞),时间常数τ的求法以及响应公式。

第四章正弦交流电路要点：正弦量与相量的互换，单一参数电路的基本关系，RLC串联电路及串联谐振，阻抗串并联电路的分析，感性电路的功率因数提高，并联谐振，画相量图。

第5章时变电磁场5.1 有一导体滑片在两根平行的轨道上滑动，整个装置位于正弦时变磁场5cos mT z e t ω=B 之中，如题6.1图所示。

滑片的位置由0.35(1cos )m x t ω=-确定，轨道终端接有电阻0.2R =Ω，试求电流i.穿过导体回路abcda 的磁通为)cos [0.70.35(1cos )]0.35cos (1cos )z z x t t t t ωωωωΦ-=--=+ 故感应电流为110.35sin (12cos ) 1.75sin (12cos )mAin d i R R dt t t t t R ωωωωωωΦ==-=-+-+E5.2 一根半径为a 的长圆柱形介质棒放入均匀磁场0z B =Be 中与z 轴平行。

设棒以角速度ω绕轴作等速旋转，求介质内的极化强度、体积内和表面上单位长度的极化电荷。

解 介质棒内距轴线距离为r 处的感应电场为00z r r r B φωω=⨯=⨯=E v B e e B e故介质棒内的极化强度为00000(1)()e r r r r B r B εεεωεεω==-=-P E e e X 极化电荷体密度为2000011()()2()P rP r B r r r rB ρεεωεεω∂∂=-∇⋅=-=--∂∂=--P 极化电荷面密度为0000()()P r r r a e r a B σεεωεεω==⋅=-⋅=-P n B e则介质体积内和表面上同单位长度的极化电荷分别为220020012()212()P P PS P Q a a B Q a a B πρπεεωπσπεεω=⨯⨯=--=⨯⨯=-5.3 平行双线传输线与一矩形回路共面，如题6.3图所示。

设0.2a m =、0.1mb c d ===、71.0cos(210)A i t π=⨯，求回路中的感应电动势。

解 由题给定的电流方向可知，双线中的电流产生的磁感应强度的方向，在回路中都是垂直于纸面向内的。

《电力电子技术》课程期末考试试题(A)合肥工业大学计算机与信息学院一.填空（每空1分，36分）1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：电力晶体管；可关断晶闸管；功率场效应晶体管；绝缘栅双极型晶体管；IGBT是和的复合管。

2、晶闸管对触发脉冲的要求是、和。

3、多个晶闸管相并联时必须考虑的问题，解决的方法是。

4、在电流型逆变器中，输出电压波形为波，输出电流波形为波。

5、型号为KS100-8的元件表示晶闸管、它的额定电压为伏、额定有效电流为安。

6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在_ 上的上、下二个元件之间进行；而120º导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在_ 上的元件之间进行的。

7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会、正反向漏电流会；当温度升高时，晶闸管的触发电流会、正反向漏电流会。

8、在有环流逆变系统中，环流指的是只流经、而不流经的电流。

环流可在电路中加来限制。

为了减小环流一般采控用控制角αβ的工作方式。

9、常用的过电流保护措施有、、、。

（写出四种即可）10、双向晶闸管的触发方式有、、、、四种。

二.判断题,（每题1分，10分）（对√、错×）1、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。

（）2、在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。

（）3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。

（）4、逆变角太大会造成逆变失败。

（）5、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。

（）6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。

（）7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。

（）8、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。

（）9、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。

（）10、变频调速实际上是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变输出转速的目的。

大二电工学课后习题第五章答案(1) 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?PNUxx0??4A RL?N??12.5? UN50IN422⑵ UOC?US?UN?IN?R0?50+4?0.5 = 52V⑶ ISC?US52??104AR00.5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的电1102?1512.5? 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。

第5章 思考与练习一、填空1． 电路在换路时，电路中的 不能突变。

2． 电路在换路时，电感上的电流不能突变，电容上的 不能突变。

3． 电路形成过渡过程的充分必要条件： 。

4． 暂态的分析方法分为 和 。

5． RC 电路充电过程的快慢是由时间常数来决定的，其大小为 。

6． 一阶电路的三要素是 、 和 。

7． 换路定则是 。

二、选择题1．电容在充电过程中，其 是不能突变的。

A ．电流B ．电路C ．端电压2．RC 电路充电过程的快慢是由时间常数来决定的，τ越大，充电越 ，过渡过程需要的时间就越 。

A ．慢，长B ．慢，短C ．快，长3．电路从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态所经历的过程称 。

A ．稳定过程B ．过渡过程C ．暂态过程4．电路在换路时，电路中的能量不能突变，对于电容元件，其储有电能为 。

A ．221C Cu B ．241C Cu C ．C Cu 21 5．电路在换路时，电路中的能量不能突变，对于电感元件，其储有电能为 。

A ．221L Li B ．241L Li C ．L Li 21 三、思考与计算1．在图5.01中，V 100=E ，Ω=11R ，Ω=992R ，µ10=C F ，试求：S 闭合瞬间（+=0t ），各支路电流及各元件两端电压的数值；（2）S 闭合后到达稳定状态时各支路电流及各元件两端电压的数值。

图5.01 习题5.01图 图5.02 习题5.02图 2. 如图6.02所示，开关闭合时电容充电，再断开时电容放电，分别求充电及放电时电路的时间常数。