电工学少学时唐介主编 课后习题答案

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第 2 章电路的暂态分析分析与思考理想电阻元件与直流电源接通时, 2.1.(1) 理想电阻元件与直流电源接通时,有没有过渡过程?这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 过程?这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 2.1.(2)阶跃电压和直流电压的波形有什么区别? 阶跃电压和直流电压的波形有什么区别? 2.1.(3)含电容或电感的电路在换路时是否一定会产生过渡过程? 过渡过程? 的电容器, 2.2.(1)今需要一只 50 V,10 F 的电容器,但手头 , 只有两只50V,5F 和两只30V,20 F 的电容器,试问只有两只 , , 的电容器, 应该怎样解决? 应该怎样解决? 2.2.(2)可否由换路前的电路求 iC(0) 和 uL(0)?上一页下一页第 2 章电路的暂态分析处于零状态, 2.3.(1)如果换路前电容 C 处于零状态,则 t = 0 时,uC(0) = 0, , 电容相当于短路, →∞而 t→∞时, iC(∞) =0,可否认为 t = 0 时,电容相当于短路, t→∞→∞∞ , 电容相当于开路?如果换路前C不是处于零状态不是处于零状态, 时,电容相当于开路?如果换路前不是处于零状态,上述结论是否成立? 否成立? 电路中,如果串联了电流表, 2.3.(2)在 RC 电路中,如果串联了电流表,换路前最好将电流表短路,这是为什么? 流表短路,这是为什么? 处于零状态, 2.4.(1)如果换路前 L 处于零状态,则 t = 0 时, iL(0) = 0 ,而 t→∞时, uL(∞) =0 ,因此可否认为 t = 0时,电感相当于开路, →∞∞时电感相当于开路, t→∞时,电感相当于短路? 电感相当于短路? →∞不是处于零状态,上述结论是否成立? 2.4.(2)如果换路前 L 不是处于零状态,上述结论是否成立?返回上一页下一页第 2 章电路的暂态分析2.5.(1)任何一阶电路的全响应是否都可以用叠加原理由它的零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 一定, 越大, 2.5.(2)在一阶电路中,R一定,而 C 或 L 越大,换路时的过在一阶电路中, 一定渡过程进行得越快还是越慢? 渡过程进行得越快还是越慢?返回上一页下一页第 2 章电路的暂态分析分析与思考解答2.1.(1)理想电阻元件与直流电源接通时,有没有过渡过程? 理想电阻元件与直流电源接通时,有没有过渡过程? 这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 【答】无过渡过程.电阻中电压和电流的波形为阶跃波(设无过渡过程.电阻中电压和电流的波形为阶跃波设接通电源时刻为t=0 ,则电压,电流波形如图 . 则电压,电流波形如图). 接通电源时刻为uiUI(a)返回分析与思考上一页下一页t(b)上一题t下一题第 2 章电路的暂态分析2.1.(2)阶跃电压和直流电压的波形有什么区别? 阶跃电压和直流电压的波形有什么区别? 【答】直流电压的数学表达式为 u(t) =U,波形如图 ;阶 ,波形如图(a);0 跃电压的数学表达式为 u(t ) = { U t <0 t >0,波形如图(b) . 波形如图uuUU(a)t(b)t返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析2.1.(3)含电容或电感的电路在换路时是否一定会产生过渡过程? 【答】不一定,若换路并未引起电容的电场能量或电感的磁不一定, 场能量的变化则不会产生过渡过程. 场能量的变化则不会产生过渡过程.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析的电容器, 2.2.(1)今需要一只 50 V,10 F 的电容器,但手头只有两只 , 50V,5F 和两只30V,20 F 的电容器,试问应该怎样解决? 的电容器,试问应该怎样解决? , , 【答】可用二只50V,10 F 的电容并联或用二只 30V,20 , , F 的电容串联.这样,不仅总电容值满足要求,而且每个电容的的电容串联.这样,不仅总电容值满足要求, 实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求. 实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析2.2.(2)可否由换路前的电路求 iC(0) 和 uL(0)? 【答】不可以. 不可以.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析处于零状态, 2.3.(1)如果换路前电容 C 处于零状态,则 t = 0 时,uC(0) = 0, , 电容相当于短路, →∞而 t→∞时, iC(∞) =0,可否认为 t = 0 时,电容相当于短路, t→∞→∞∞ , 电容相当于开路?如果换路前C不是处于零状态不是处于零状态, 时,电容相当于开路?如果换路前不是处于零状态,上述结论是否成立? 否成立? 处于零状态, 【答】换路前若电容C处于零状态,则 t = 0 时, uC(0) =0 , 换路前若电容处于零状态时电容相当于短路, →∞又 t→∞时, iC(∞) = 0 ,故可认为 t = 0 时电容相当于短路, t→∞→∞∞时电容相当于开路.而若换路前电容未处于零状态, 时电容相当于开路.而若换路前电容未处于零状态,则 uC(0) ≠ 0 , 电容不可视为短路, 电容仍可相当于开路. 电容不可视为短路,但 t→∞时仍有 C(∞) =0 ,电容仍可相当于开路. →∞时仍有i ∞返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析电路中,如果串联了电流表, 2.3.(2)在 RC 电路中,如果串联了电流表,换路前最好将电流表短路,这是为什么? 流表短路,这是为什么? 电路换路瞬间电流发生突变, 【答】由于 RC 电路换路瞬间电流发生突变,产生初始冲击电流,故电路中若串联了电流表,则最好在换路前将电流表短接, 电流,故电路中若串联了电流表,则最好在换路前将电流表短接, 以免初始冲击电流超过电流表的量程而将表损坏. 以免初始冲击电流超过电流表的量程而将表损坏.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析处于零状态, 2.4.(1)如果换路前 L 处于零状态,则 t = 0 时, iL(0) = 0 ,而 t→∞时, uL(∞) =0 ,因此可否认为 t = 0时,电感相当于开路, →∞∞时电感相当于开路, t→∞时,电感相当于短路? 电感相当于短路? →∞【答】可以. 可以.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析不是处于零状态,上述结论是否成立? 2.4.(2)如果换路前 L 不是处于零状态,上述结论是否成立? 未处于零状态, 【答】若换路前L未处于零状态,则 iL(0) ≠ 0 , t=0 时电感若换路前未处于零状态不能视为开路, 仍有u 不能视为开路,而 t→∞时,仍有 L(0) =0 ,即 t→∞时电感相当于→∞→∞短路. 短路.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析2.5.(1)任何一阶电路的全响应是否都可以用叠加原理由它的零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 【答】可以. 可以. 例如图(a)所示电路,换路前电路已稳定,t=0 时将开关由 a 端例如图所示电路,换路前电路已稳定, = 所示电路换接到 b 端,已知 US1=3V, US2=15V, R1=1 k , R2= 2k , C=3 F ,求求 uC.a+ b U S1S+ U S1R1+ uCCR2R2 uC ( 0 ) = US 1 = 2V R1 + R 2(a)返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析电容有初始储能, 故响应为全响应. 电容有初始储能,且换路后有激励 US2 ,故响应为全响应.可将其分解为零输入响应和零状态响应的叠加,如图(b)和其分解为零输入响应和零状态响应的叠加,如图和(d)a+ b U S1SR1+ ′ uCCR2(b)S+ US2R1+ ′′ uCCR2(d)返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析解零输入响应(图(b) ),电容有初始储能,则解零输入响应图 ,电容有初始储能,R2 u′C(0) = U′0 = US1 = 2V R1 + R2换路后,电容向并联电阻放电,电路简化为图(c) 换路后,电容向R1, R2并联电阻放电,电路简化为图 . 2 + R′ = R1 // R 2 = k = 0.667 3 ′ uC C 时间常数 2 ′ = R′C = ×103 × 3 × 106 s = 2 × 103 s τ 3 (c) t 则R′u′C = U ′0eτ′= 2e 500 tV返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析解零状态响应(图(d) ),电容无初始储能,换路后利用戴维解零状态响应图 ,电容无初始储能, 宁定理电路可简化为图(e),其中宁定理电路可简化为图其中2 ′′ = R1 // R 2 = k = 0.667 R 3R2 UeS = US 2 = 10V R1 + R2R′′时间常数则u′′C = UeS (1 e2 3 6 τ′′ = R′′C = ×10 × 3×10 s = 2×103 s 3 t+ + ′′ U eS uCCτ′′) = 10(1 e500 t)V(e)根据全响应=零输入响应+零状态响应, 根据全响应=零输入响应+零状态响应,有 uC = u′C + u′′C= ( 2e 500 t + 10 10e 500 t )V = (10 8e 500 t )V返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析一定, 越大, 2.5.(2)在一阶电路中,R一定,而 C 或 L 越大,换路时的过在一阶电路中, 一定渡过程进行得越快还是越慢? 渡过程进行得越快还是越慢?L 电路中, 电路中, = 【答】RC电路中,τ=RC ; RL电路中, τ= 电路中 = 电路中 .当 R 一 R定时, 越大则使τ越大过渡过程则进行的越慢. 越大, 定时,C 或L 越大则使越大,过渡过程则进行的越慢.返回分析与思考上一页下一页上一题1。

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和基本定律一、填空题1、电路的作用是实现电能的传输和转换，以及对电信号的传递和处理。

2、电流的实际方向规定为正电荷定向移动的方向，电压的实际方向规定为由高电位指向低电位。

3、电阻元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线，其斜率表示电阻的大小。

4、电源的电动势是电源将其他形式的能转化为电能的能力的物理量，其方向规定为在电源内部由负极指向正极。

二、选择题1、已知空间有 a、b 两点，电压 Uab=10V，a 点电位为 Va=4V，则b 点电位 Vb 为（）A 6VB －6VC 14VD －14V答案：B解析：Vb ＝ Va Uab ＝ 4 10 ＝－6V2、一电阻元件，当其电流减为原来的一半时，其功率为原来的（）A 1/2B 1/4C 2 倍D 4 倍答案：B解析：P ＝ I²R，当 I 变为原来的一半时，P' ＝（I/2)²R ＝ 1/4 I²R三、计算题1、如图所示电路，已知 E1 ＝ 18V，E2 ＝ 12V，R1 ＝3Ω，R2 ＝6Ω，R3 ＝9Ω，求各支路电流。

解：首先设各支路电流方向如图所示。

根据基尔霍夫电压定律（KVL），对于回路①：E1 I1R1 I3R3 ＝ 0即 18 3I1 9I3 ＝ 0 （1）对于回路②：E2 I2R2 ＋ I3R3 ＝ 0即 12 6I2 ＋ 9I3 ＝ 0 （2）根据基尔霍夫电流定律（KCL），在节点 A 处：I1 ＝ I2 ＋ I3 （3）联立（1）、（2）、（3）式，解得：I1 ＝ 3A，I2 ＝ 1A，I3 ＝ 2A第二章电路的分析方法一、填空题1、支路电流法是以支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出方程组求解的方法。

2、网孔电流法是以网孔电流为未知量，列写网孔的 KVL 方程进行求解的方法。

3、节点电压法是以节点电压为未知量，列写节点的 KCL 方程进行求解的方法。

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。

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× = 3V V A = (2+2)× = 6V图（b ）中，电流mA I 1246=+=， 各点电位 V B = 0 V A = 4×1 = 4V V C =－ 2×1 = －2V？图（c ）中，因S 断开，电流I = 0， 各点电位 V A = 6VV B = 6V V C = 0图（d ）中，电流mA I 24212=+=， 各点电位 V A = 2×(4+2) =12V V 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。

图（c ）电路，电珠与120Ω电阻并联后，电阻为60Ω，再与120Ω电阻串联，电珠两端的电压为V 4126012060＝＋⨯小于额定值，电珠不能正常发光。

电工学(少学时)（第二版）习题册答案第1章安全电工实训室§1—1 认识电工实训室一、填空题1．设备电源电源设备2．有电用手触摸3．紧固或起松螺母4．尖嘴钳5．绝缘柄6．外7. 低压导体和电气设备是否带电8．旋具数字笔二、判断题1．√ 2．×3．×4．√ 5．√三、简答题答：1．被测电压不得高于测电笔的标称电压值。

2．使用测电笔前，首先要检查测电笔内有无安全电阻，然后试测某已知带电物体，看氖管能否正常发光，检查无误后方可使用。

3．在光线明亮的场所使用测电笔时，应注意遮光，防止因光线太强看不清氖管是否发光而造成误判。

4．多数测电笔前端金属体都制成一字旋具状，注意在用它拧螺钉时用力不可过猛，以防损坏。

§1—2 安全标志一、填空题1．红蓝黄绿2．正三角形黑黄3．方形白绿4．禁止标志警告标志指令标志提示标志辅助标志5．图形符号安全色几何形状文字6．指令标志二、判断题1．√ 2．×3．√ 4．√三、选择题1．A 2．C 3．C 4．D 5．B 6．B 7．C 8．B 9．D A 10．C 四、简答题答案略。

§1—3 触电急救与电气消防一、填空题1．使触电者迅速脱离电源2．单相触电两相触电跨步电压触电3．绝缘工具干燥的木棒4．拉切挑5．绝缘手套绝缘靴6．通风、干燥7．颈部的颈动脉有无搏动8．口对口人工呼吸法胸外心脏挤压法人工心肺复苏法9．电能通过电气设备及线路转化成热能并成为火源10．断电灭火带电灭火11．使用适当的绝缘工具操作二、判断题1．√ 2．√ 3．√ 4．×5．×6．×7．√三、选择题1．A 2．B 3．A 4．C 5．A四、简答题1．答：方法一：拉。

附近有电源开关或插座时，应立即拉下开关或拔掉电源插头。

方法二：切。

若一时找不到断开电源的开关时，应迅速用绝缘完好的钢丝钳或断线钳剪断电线，以断开电源方法三：挑。

对于由导线绝缘损坏造成的触电，急救人员可用绝缘工具、干燥的木棒等将电线挑开。