电工学(少学时)(第三)学习辅导与习题全解(唐介)剖析
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创作编号:BG7531400019813488897SX 创作者: 别如克*第一章习题1-1 指出图1-1所示电路中A 、B 、C 三点的电位。
图1-1 题 1-1 的电路解:图(a )中,电流 mA I 51226.=+=, 各点电位 V C = 0 V B = 2×1.5 = 3V V A = (2+2)×1.5 = 6V图(b )中,电流mA I 1246=+=, 各点电位 V B = 0 V A = 4×1 = 4VV C =- 2×1 = -2V图(c )中,因S 断开,电流I = 0, 各点电位 V A = 6V V B = 6VV C = 0图(d )中,电流mA I 24212=+=, 各点电位 V A = 2×(4+2) =12VV B = 2×2 = 4V V C = 0图(e )的电路按一般电路画法如图,电流mA I 12466=++=, 各点电位 V A = E 1 = 6VV B = (-1×4)+6 = 2V V C = -6V1-2 图1-2所示电路元件P 产生功率为10W ,则电流I 应为多少? 解:由图1-2可知电压U 和电流I 参考方向不一致,P = -10W =UI 因为U =10V , 所以电流I =-1A图 1-2 题 1-2 的电路1-3 额定值为1W 、10Ω的电阻器,使用时通过电流的限额是多少? 解:根据功率P = I 2 R A R P I 3160101.===1-4 在图1-3所示三个电路中,已知电珠EL 的额定值都是6V 、50mA ,试问哪个电珠能正常发光?图 1-3 题 1-4 的电路解:图(a )电路,恒压源输出的12V 电压加在电珠EL 两端,其值超过电珠额定值,不能正常发光。
图(b )电路电珠的电阻Ω=Ω==120120506K R .,其值与120Ω电阻相同,因此电珠EL 的电压为6V ,可以正常工作。
电工学少学时第三版_张南主编_课后练习答案_第一章(末)上篇: 电工技术第一章: 电路分析基础1.1: 电路的基本概念、定律、分析方法(1) 正确理解电压、电流正方向的意义。
(2) 在正确理解电位意义的基础上,求解电路各点电位。
(3) 加强电压源的概念,建立电流源的概念。
(4) 了解电路有载工作、开路与短路的状态,强化额定值概念。
(5) 熟悉电路基本定律并能正确应用之。
(6) 学会分析、计算电路的基本方法基本内容1 电压、电流的正方向在分析计算电路之前,首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向(这些假设的方向,又名参考方向),如图1-1-1所示。
图1-1-1根据这些正方向,应用电路的定理、定律列写方程(方程组),求解后若为正值..,说明假设的方向与实际的方向相同;求解后若为负值..,说明假设的方向与实际方向相反。
对于电路中的某个(些)已知的方向,有两种可能,其一是实际的方向,其二也是正方向,这要看题目本身的说明。
2 电路中的电位计算求解电路某点的电位,必须首先确定参考点,令该点电位为零,记为“⊥”,电路其余各点与之比较,高者为正(电位),低者为负(电位),如图1-1-2所示:图 1-1-2设C为参考点,则:c点的电位:V C=0(V)a点的电位:V a= +6 (V)b点的电位:V b =-9 (V)ab两点间的电压:U ab = V a- V b = (+6)-(-9) =15(V)注·电位具有单值性(参考点一旦设定,某点的电位是唯一的)。
·电位具有相对性(参考点选择不同,某点的电位也不同)。
·任意两点间的电位差叫电压,例如U ab = V a- V b,显然电压具有单值性和绝对性(与参考点选择无关)1 欧姆定律(1)一段无源支路(元件)的欧姆定律。
在图1-1-3中,U ab= R·I(取关联正方向)。
(2)一段有源支路(元件)的欧姆定律,实际上是电压降准则,如图1-1-4所示。
63.1.1已知某员载的电流和电压的自效值和胡相位分别是2 A,-30X36 V, 45。
;频率均为50Hz 。
(1) ^lll 它们的瞬时值表达式:⑵画山它们的波形图; (3)指出它们的幅值、角频率以及二者Z 间的相位差。
【解】木题目的是为了熟悉肛弦交流电的二要素。
(1 ) < ^2V2sin(3l4/-30°) Aw = 36>/2sin(314r + 45o ) V(2)波形图如图3.5所示。
(3) 幅值"J 频率 相位斗 电流 2^2 A314 rad/s 电压 3(』V 314 rad/s (U 超前于i)3.2.1 已知某正弦电流当艮相位角为-时, 貝值为5 A •该电流的仃效值是多少?若此电流的周朋为1()ms, U # /=()时正处T +iiF.值过渡到负值时的零值,写出屯流的瞬时值表达式i和柑*忆【解】本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的二•耍奈。
设i = / n sin(6;f + 0) A则 5 A = sin — = ().5/^若T=10ms.则/= * = 1t Hz = 10() HzT10x10“故i -10sin(628r 一180°) A -10sin(628/ + 180。
) A=-10 sin628z A7.07/-180。
A = 7 07/180° A = -7.07 A3.2.2 已知A=8+j6. ^=8/-45°o 求(I ) 4+H; (2)人一“;(3)八• «:Uj A B(5) M+B: <6) 4 + -〃j【解】本题冃的是为J"熟悉复数运算。
因为4=84-16=10/36.87°3二8/=151 二5.66-j5 66所以A+^=8+j6+5 66-j5.66=13 66+j0 34=13.66/1.43°m+j6-(5.66-j5・66)=2.34+j 11.66= 11.89/78.65°A • /?=10/36.87°X8A45-=80A8.13OA = 10^872 =125/818?OB 8/-45^j A+B=j 8—6+ 5 ・ 66—j 5.66=-O.34+j2.34=2.36/98.27°A +色十」6 +怦 i 1/90° =X+i6+x/—135=8+j6-5.66-j5.66=2.34+j0.34 =2.36/8.28°3.3.1 7F 图3.6所示电路中,已知/?=100 Q, L= 31.8 mH ・C=318 pF,求电源的频率和电压分别为 50 Hz 、100V 和1 000Hz. 100 V 两种情况厂 开关S 合向a. b, c 位置IH 电流表的读数,并计貝各元件中 的有功功率和无功功率.【解】木题目的足为了熟悉乩C, L 在交滋电路 中的作用・即熟悉单一参数交流电路.当 7=50 Hz. 0=100 V 时S 合向a : U 二1()()7" 100 S 介向b : p=(7/=IOOxl W=100 W, (2=07 _U _ U L _ X L 一 2nfl. 1002x3.l4x50x3L8xl (r ;A =10 AQi=Ut 二 lOOx 10 var= 1 000 var • P =0/r = — = 2nfCUXc= 2x3.14x50x318xl0-6xl00 A = 10 A Qc =U1C =100x10 vai =1 (XM) var, P =02j/=l 000 Hz 、(7=100 V 时S 合向 a : 1..-A = 1 A 100 P =100x1 W=100 W> Q=0S 介向b :100 2x3.14x1 O()()x3r8xl (r=0.5 AQf =100x0.5 var =50 var, P=0S 合向 c : /c = 2x3.14x1 OOOx318xlO _6xiOO A图显然.;A </B =/C >故照明灯B 和C5E 度柑冋且比A 亮.接有•流电源时R'+R/H =0(C 开路)/c =~ (乙矩路)'R'显然,与按交流电源时相比,人不变.A 忘哎不变:人为零,B 不亮:%壇大・ C 亮度増加。
电工学少学时1-4章课后习题答案第一章电路的基本概念与基本定律11 电路和电路模型1、(1)实际电路是由各种电气器件按照一定的方式连接而成的,用于实现电能的传输、分配和转换,以及信号的传递、处理和控制等功能。
(2)电路模型是对实际电路的理想化和简化,它由理想电路元件组成,如电阻、电感、电容、电源等,用特定的符号表示,以便于对电路进行分析和计算。
2、常见的理想电路元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、电压源和电流源。
电阻元件表示消耗电能并将电能转化为热能的元件;电感元件表示储存磁场能量的元件;电容元件表示储存电场能量的元件;电压源提供恒定的电压;电流源提供恒定的电流。
12 电流和电压的参考方向1、电流的参考方向是人为假定的电流流动的方向,若实际电流方向与参考方向相同,电流为正值;若实际电流方向与参考方向相反,电流为负值。
2、电压的参考方向也是人为假定的,通常从高电位指向低电位。
当实际电压方向与参考方向相同时,电压为正值;反之,电压为负值。
13 电功率和电能1、电功率是电路中单位时间内消耗或产生的电能,P = UI。
当 P> 0 时,元件吸收功率;当 P < 0 时,元件发出功率。
2、电能是电功率在一段时间内的积累,W = Pt。
电能的单位通常是焦耳(J)。
14 电路元件1、电阻元件的伏安特性是一条通过原点的直线,其电阻值是常数。
2、电感元件的电压与电流的关系为:$u = L\frac{di}{dt}$。
3、电容元件的电流与电压的关系为:$i = C\frac{du}{dt}$。
15 电源元件1、理想电压源的端电压恒定不变,与通过它的电流无关。
2、理想电流源的输出电流恒定不变,其两端电压由外电路决定。
16 基尔霍夫定律1、基尔霍夫电流定律(KCL):在任一时刻,流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。
2、基尔霍夫电压定律(KVL):在任一时刻,沿任一闭合回路,各段电压的代数和恒等于零。
第二章电路的分析方法21 电阻串并联连接的等效变换1、电阻串联时,等效电阻等于各个电阻之和,即$R_{eq} = R_1 + R_2 +\cdots + R_n$。