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14二极管和晶体管14.3二极管14.3.2在图1所示的各电路图中，E = 5V , U i = 10 sin ®tV ,二极管D的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压U o的波形。
［解］(町(b)图1:习题14.3.2图(a)U i为正半周时，U i > E，D导通；U i < E，D截止。
U i为负半周时，D截止。
D导通时，U o = E； D截止时，U o = U i。
(b)U i为正半周时；U i > E, D导通；U i < E, D截止。
U i为负半周时，D截止。
D导通时，U o = U i ； D截止时，U o = E。
U0的波形分别如图2(a)和(b)所示。
图2:习题14.3.2图14.3.5在图3中，试求下列几种情况下输出端电位V Y 及各元件中通过的电流。
(1)V A = +10V ，V B = 0V ； (2)V A = +6V ,V B = +5.8V ;(3)V A = V B = +5V .设二极管的正 向 电阻为零，反向电阻为无穷大。
［解］图3:习题14.3.5图(1) 二极管D A 优先导通，则D B 反向偏置，截止，I D B = 0⑵ 设D A 和D B 两管都导通，应用结点电压法计算V Y :11.8 X 9V = 5.59V < 5.8V19 可见D B 管也确能导通I D A= A = 0.41 X 10?3A = 0.41mADA1 X 1035.8 ?5.59八 cc, ,c?3I D B = T A = 0.21 X 10 A = 0.21mA B1 X 103叫 1 kQ y™ 斤t —J —1—V Y I D A10 9 X K = 9VI R =V Y~R 9 9 X 103X10?3 A = 1mAV Y = 1 1 1 1 + +5.59 ?3I R = 3A = 0.62 X 10'3A = 0.62mA9 X 103⑶ D A 和D B 两管都能导通5 5 + —V Y = [ 1 [ 1 [ V = 4.74V+ + - 1 1 9 I R = _ V Y - ■ - 4.74 八 A =0.53 X10?3A = 0.53mAI RD A I D BmA = 0.26mA2 214.4 稳压二极管 14.4.2有两个稳压二极管 是0.5V 。
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：C B I I β≈(1)E B C B I I I I β=+=+C C BB I I I I ββ∆==∆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，B I 和BE U 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B I ，且B I 随BE U 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B I 为某个值时，C I 随CE U 变化的关系曲线。
在不同的B I 下，输出特性曲线是一组曲线。
B I =0以下区域为截止区，当CE U 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，C I =b I β，C I 与b I 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，B I =0，C I =CEO I 。
晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即CE U 很小时，晶体管工作在饱和区。
此时，C I 虽然很大，但C I ≠b I β。
即晶体管处于失控状态，集电极电流C I 不受输入基极电流B I 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，并确定各电路的输出电压值。
设二极管导通电压D U =0.7V 。
25610VD1(a)(b)(c)(d)例14.1图解：○1图（a ）电路中的二极管所加正偏压为2V ，大于DU =0.7V ，二极管处于导通状态，则输出电压0U =A U —D U =2V —0.7V=1.3V 。
学习-----好资料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图1.5.1图1: 习题?I= 6A I= 10A A = I43 2 1 ?= UU= 60V V = 140U23 1 =90V U?5 = U4 30V 80V 1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
判断哪些元件是电源？哪些是负载？2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？3]:解[为负载。
，5，2为电源；3，42 元件1电源发出功率P= ??×W (=4)= UI140 W 5603P= E 1 1 1??×W 5406W (IP= U= = 90) 2 2 2×W= I= PU= 60 60010W 3 3 3??×= 80) 4)W (IP= U= (1 4 4×30 IP320W = U= WW 6= 1802 5 5P+ P= 1100W 2 1负载取用功率P = P+ P+ P= 1100W 5 4 3两者平衡1.5.2在图2中，已知I和其两端I中的电流试确定电路元件mA= ImA= 3,1.33 12更多精品文档．学习-----好资料电压U，并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
3更多精品文档．学习-----好资料[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图?? = 0 + III 2 1 3?? = 0 I1 3 + 3可求得I的实际方向与图中的参考方向相反。
?I2mA, = 33根据基尔霍夫电流定律可得?3 3 ×××)10V = 60V = U(30 + 10 103 3其次确定电源还是负载：从电压和电流的实际方向判定：1电路元件3 电流I从“+”端流出,故为电源; 3电流I从“+”端流出，故为电源；80V元件2电流I从“+”端流出，故为负载。
1 电路的基本概念与定律电源有载工作、开路与短路电源发出功率P E =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: 习题图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=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。
最后校验功率平衡：电阻消耗功率:2 2P R= R1I= 10 ×3 mW = 90mW12 2P R= R2I= 20 ×1 mW = 20mW2电源发出功率:P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I2 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW1 2两者平衡基尔霍夫定律试求图6所示部分电路中电流I、I1和电阻R，设U ab = 0。
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：C B I I β≈(1)E B C B I I I I β=+=+C C BB I I I I ββ∆==∆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，B I 和BE U 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B I ，且B I 随BE U 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B I 为某个值时，C I 随CE U 变化的关系曲线。
在不同的B I 下，输出特性曲线是一组曲线。
B I =0以下区域为截止区，当CE U 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，C I =b I β，C I 与b I 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，B I =0，C I =CEO I 。
晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即CE U 很小时，晶体管工作在饱和区。
此时，C I 虽然很大，但C I ≠b I β。
即晶体管处于失控状态，集电极电流C I 不受输入基极电流B I 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，并确定各电路的输出电压值。
设二极管导通电压D U =。
25610VD1(a)(b)(c)(d)例图解：○1图（a ）电路中的二极管所加正偏压为2V ，大于DU =，二极管处于导通状态，则输出电压0U =A U —D U =2V —=。
图1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80V I2 = 6AU2 = −90V U5 =30VI3 = 10AU3 = 60V电工学秦曾煌课后答案全解 doc格式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。
3 P1 = U1I1 = 140 ×(−4)W = −560WP2 = U2I2 = (−90) ×6W = −540WP3 = U3I3 = 60 ×10W = 600W P4 = U4I1 = (−80) ×(−4)W = 320W P5 = U5I2 =130 ×6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率P = P3+ P4 + P5 = 1100W 两者平衡电源发出功率PE=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。
2[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3= 0−3 + 1 −I3= 0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380V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。
电工学部分习题参考答案第1章习题参考答案1-1 1.A 2.B 3.B 4.C 5.A 1-2 1. √ 2. × 3. × 4.× 5. √ 1-3 V 9a =V ; V 9b =V1-4 (a) V 3a =V ; V 3b =V ;V 6c -=V (b) V 5.1a -=V ; V 3b =V ;V 0c =V 1-5 W 101=P ；W 302=P ，都起电源作用 1-6 W 5=P1-7 A 1=I ；W 301=P ；W 5.12=P第2章部分题参考答案2-1 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 2-2 A 31=I ; A 12=I ; A 23=I ; A 24=I 2-3 A 41=I ; A 12=I ; A 43=I ; A 14=I2-4 A 6.1=I 2-5 A 35=I 2-6 略 2-7 V 5.13=U2-8 A 34=I 2-9 (a) A 6.0-=I ； (b) A 2.0=I第3章部分习题参考答案3-1 1.激励 2.零输入响应 零状态响应 全响应 3.换路 电路中有储能元件4.电场能 磁场能5. 初始值 稳态值 时间常数6.3-2 1.B C 2.B C 3.A C 4.A 5.B D3-3 〔略〕3-4 i 1(0)=0 A i 1(∞)=2 A3-53-6 A A 3-7V3-8 2.54 A 3-9 6.0e 618tC u -+= kV3-10 VA3-113-12 20V第四章部分习题参考答案4-1 单项选择题1、 D2、 B3、B4、 A5、 B6、 C7、 B8、 D9、 C 10、D 4-2 判断题 1、 × 2、 √ 3、 √ 4、 × 5、 × 6、 √ 7、 √ 8、 × 9、 × 10、 × 4-3 〔1〕220 30 50Hz 0.02s 〔2〕略 〔3〕155.5V 28.4 4-4 )90314sin(220 +=t i A4-5 〔1〕)30314sin(251 +=t i A )30314sin(2102 +=t i A 〔2〕0 4-6 〔1〕对于u ：25=U V ，159=f Hz ，28.6=T ms 对于i ：225=I A ，159=f Hz ，28.6=T ms 〔2〕 3025=UV 40225=I A 0=ϕ 4-7 )5.23sin(210 +=t u ωV 4-8 )5.112sin(252 +=t i ω A 4-9 100V4-10 〔1〕)90sin(256.12 +=t u ωV 〔2〕 602.20-=IA 4-11 〔1〕)90314sin(269.0 +=t i A 〔2〕)120314sin(232 -=t u V 4-12 〔1〕纯电阻 〔2〕纯电感 〔3〕纯电容 〔4〕电感性负载 4-13 Ω=20R ，2.1=L mH4-14 3744-=IA 电路呈容性 629.25=I A ，电路呈感性4-15 3A4-16 Ω=10R ,2.55=L mH 4-17 11V4-18 40=U V ，210=I A4-19 〔1〕s /rad 500<ω 〔2〕s /rad 500=ω 〔3〕s /rad 500>ω4-20 〔1〕111=I A ，5.52=I A ，53.9=I A 〔2〕1815=P W ，1048=Q var 〔3〕2/3=λ，电路呈感性4-21 1=R k Ω，F 09.0μ=C 滞后4-22 684.0=λ，Ω=15R ，51=L mH4-23 8.580=P W ，4.774-=Q var ，968=S V ·A 4-24 〔1〕5.0=λ 〔2〕F 3.90μ=C4-25 〔1〕Ω=250R ，Ω=75.43L R ，48.1=L H ；〔2〕灯管消耗的有功功率40W ，电路总的有功功率47W ，电路的功率因数0.534；〔3〕3.4F μ 4-26 Ω-=-= 2.232.11445105j Z ；71.01=I A ，79.12=I A ，93.1=I A 4-27 53.01=I A ，9.02=I A ，43.1=I A ；92=P W 4-28 μ1.0=C F ，V 5000sin 2t u R =，V )905000sin(240 +=t u L ，V )905000sin(240 -=t u C4-29 可以满足4-30 〔1〕F 8.353μ=C 或F 6.1061μ=C ；〔2〕F 8.530μ=C ，25=I A 4-31 F 11251μ=C ，H 89.01=L 4-32 )(12121ωω-=C L ，2121ωC L =第5章部分习题参考答案5-1 1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.A 8.B 9.D 10.B 11.C 12.C5-2 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.× 11.× 12.√ 13.√ 14.× 15.× 16.√ 17.× 18.√ 5-3 〔1〕I p =I L =22A ， P =5016W 〔2〕I p =22A ，I L =38.1A ， P =8716W 5-4 S =315kV A I =478.6A ； S =280kV A I =425.4A 5-5 〔1〕I 1=I 2=I 3=0.45A〔2〕U A =U B =190V 灯会变暗 ，不能正常发光。
14二极管和晶体管14.3二极管14.3.2在图1所示的各电路图中，E = 5V , U i = 10 sin ®tV ,二极管D的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压U o的波形。
［解］(町(b)图1:习题14.3.2图(a)U i为正半周时，U i > E，D导通；U i < E，D截止。
U i为负半周时，D截止。
D导通时，U o = E； D截止时，U o = U i。
(b)U i为正半周时；U i > E, D导通；U i < E, D截止。
U i为负半周时，D截止。
D导通时，U o = U i ； D截止时，U o = E。
U0的波形分别如图2(a)和(b)所示。
图2:习题14.3.2图14.3.5在图3中，试求下列几种情况下输出端电位V Y 及各元件中通过的电流。
(1)V A = +10V ，V B = 0V ； (2)V A = +6V ,V B = +5.8V ;(3)V A = V B = +5V .设二极管的正 向 电阻为零，反向电阻为无穷大。
［解］图3:习题14.3.5图(1) 二极管D A 优先导通，则D B 反向偏置，截止，I D B = 0⑵ 设D A 和D B 两管都导通，应用结点电压法计算V Y :11.8 X 9V = 5.59V < 5.8V19 可见D B 管也确能导通I D A= A = 0.41 X 10?3A = 0.41mADA1 X 1035.8 ?5.59八 cc, ,c?3I D B = T A = 0.21 X 10 A = 0.21mA B1 X 103叫 1 kQ y™ 斤t —J —1—V Y I D A10 9 X K = 9VI R =V Y~R 9 9 X 103X10?3 A = 1mAV Y = 1 1 1 1 + +5.59 ?3I R = 3A = 0.62 X 10'3A = 0.62mA9 X 103⑶ D A 和D B 两管都能导通5 5 + —V Y = [ 1 [ 1 [ V = 4.74V+ + - 1 1 9 I R = _ V Y - ■ - 4.74 八 A =0.53 X10?3A = 0.53mAI RD A I D BmA = 0.26mA2 214.4 稳压二极管 14.4.2有两个稳压二极管 是0.5V 。
