电工学(少学时)唐介主编课后习题答案

三、练习题解答2.2.1 在图2.4所示稳态宜流屯路中•已知人=2A, (/s=2 V.加2(2, C= 2 pF. L=2 inH・求R. C和乙的电流和电压。

【解】木题U的是为了复习电容和电感在稳态直流电路屮的作用。

由『冇稳态fl流电路中.C柑为于开路•/•柑》干短路.因此fr图不参考方向下人=人=2 AU R=R*=*2 V = 4 Vl c - 0^c=^s=2V/£ = /s = 2 A以02.2.2 在图2.5所示稳态亢流电路中.已111 {/s=9 V.人=9A, /?= 9Q. C=9“F・L=9 mHo求a, b两点的电包及通过凡C. L的电流。

【解】本题目的与上题相同。

由于在稳态口流电路小，C相当于开路.厶相当十如路，所以求得匕=U§ =9 Vv b=0v -V 9-()I一_d_Lk 一 T U A -1 A /r=092.3.1在图2.6所示电路中，开关S冈合前电路己处丁稳态，试确定S闭合后电压々和电流b d，2的初始值和稳态值。

【解】(1)求初始值由于S闪A前，电路已稳定，C相为于开路，i产/戸1.5A"因此，根据换路定律，出换路前(S断丿「时)的电路，首先求得然后.根US «c(o)»u c (0) = =4x1.5 V = 6 V由換路后(S闭介时)的电路求得nJ0) = 6 A = 15A 1& 4w r(0) 6 «-<2 (0) = ------ = — A = 3 A2i c(0) “s7(°)-/2(0) = (1.5-1.5-3) A =-3 A(2) 求稳态值由丁•电路稳定后• C WI J TJT路.因此.首先求得i厂(m A然后.进一步求得R9人(8)= --- —人 =—=—x 1.5 A =0.5 A&+/L 5 4 + 2& ■<2(oo)= i c(oo) -(15 —0.5 -0) A = 1 Au c (<») = /?./)(°°) = 4x0.5 V = 2 V2.3.2在图2.7所示电路中，开关S闭介前屯路已处于稳态・认确'NSW 合麻电压“和电流…G，2的初始值和稳态值。

U2.1求阳113所示电坤：|切关S闭介和盼汕闻种佶况 J、b・c二点的电他.【龊】S匱仟时.K = ^V. l；=_3V・V c = 0 V.S 断开吋.V, = V； = 6 V, K =（6+3） V=9 V.1・3」冷田1 14所环:电拓•"・电诉电劝外虫一120 V・内电阻7^-03 述按导线电阻心/ =O2・・jX-ftftlSfl A L= 115 Q. 4<J（ 1）遽路时的电沆•负载和电淅的电爪.侑载消克的电功沖、削滋产牛和输II］的电功屮：（2〉升略时的电加屯压和负找屯圧，（3）在负皴均和屯凍玳如滋时屯源的巳滄恵电压。

2 1.D LU 114【解】(1)通络时电険的电流E120I = ------------------ = ---------------------- A= 10 J A+• R、・+R L 0.3 + 0.2-t-11.5负我电圧U L■%】-11.5X1OV-115 V 屯折屯斥f/5=叫 * R X}1 = (0 2 + 11 5)x10 V =117 V 或者U s -£-&/-(120 - 0・3x10)V-117 V 负找消耗的电功冰^=^7 = 115x10 W = 1 150 W 或古化=R』=1 I 5xl0; W = 1 150 W 电源产生的电功率件二日“ 20x10 W 二 1 200 W电游城)出的电功率化一UJ -117X10 w-l 170 W(2＞幵路时U、=£=120 V久-0⑶短幷吋S 二 O 二 0・2xZ4() V 二 4H V- E-/1.7- (120-0.3x240)V-48 V 1.5.1试分析图1.15所示西电路中电阳的电压刃电浹以&图(3)中电Ml 液的电压和IM M 中电压涯恂电盜.【解】的足为了理解Rih 游棚电浜・的待点•选择待求电压和屯讹 的參考方向如图1」5所示.(1》在阁1.15 <3)所禾电路中•山于二匕并联.屯压和问・故 〃•二 S =1 v K •>/ = ―— = A = 2 A R 0.5i/c =(/s =l V(2>右图l.M (b)所示电腔中，川丁「者皿段，电涼相I 町故= 7S = 1 A—pRI* =05x1 V =05 V人=4 = 1 A1.5.2 在町1丄6所示直淀屯册帀•乜知17十37 ■人二3A ；求41、b 、C 三点的电位C 【解】木题H 的是力了复习理母电経元件 的特点以及电位的槪念・ill T a 点电型就足a 点对卷為点c 们电压,M «=5・3 V由丁• b 点电位比4点电位高7?/fl ・a 点电位乂120 0.3 4-0.2 = 240 A孔卅)A 0.3R 05Q3)(b >1・8J 用叠加左理求BB 123所示电踣中的电流人和【解】 电朮源単独作用时，电路如图1.24 (a)所示.则1： = ——— 1、= | —-—x 5 IA = 3 A&F 〔2 + 3 /x5 A = 2 A比c 点岳U“故b 丘电位儿%=RS =0x3 + 3)V = 6 V c*；为翁考点.故c 点电位为v c = 01.7.1用支賂屯说注求图1.220详口跑中各支肉的电血•并说叨匕% 昆起电源作用还足起负栽作用“廉中(7SI =12 V,O S2 = 15 V , &=3a • = 1.5 Q, R ? = 9 □.【解】结血、回控标十图1.22屮。

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。

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。

练习题解答[解] S 闭合时，V V V a b c 6V,3V,0V.==-=S 断开时V V V a b c 6V,(63)V 9V.===+=下一题 返回练习题集幻灯片21.3.1 求图示电路中开关S 闭合和断开两种情况下 a 、b 、c 三点的电位。

RS3 V6 Va bc1.3.2 求图示电路中开关 S 闭合和断开两种情况下a 、b 、c 三点的电位。

S 2a bc＋12 V4－6 V42解：S 闭合时V V V b 3a 333c 330V410(12)V 8V 210410410(6)V 4V 210410=⨯=⨯=⨯+⨯⎡⎤⨯=⨯-=-⎢⎥⨯+⨯⎣⎦下一题上一题 返回练习题集幻灯片31.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？[解] S 断开时，V V V 3a 33b 33c 321012(126)V 9V (2442)10(24)1012(126)V 3V (2442)102106(126)V 3V (2442)10⎡⎤⨯=-⨯+=⎢⎥+++⨯⎣⎦⎡⎤+⨯=-⨯+=⎢⎥+++⨯⎣⎦⎡⎤⨯=-+⨯+=-⎢⎥+++⨯⎣⎦ [解] 对电路（b ），因为凡与理想电流源串联的元件其电流均等于理想电流源的电流，故改变 R 不会影响虚线部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电压。

R 的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的电压。

ISR任 何 电 路（b ）（a ） （b ） 下一题 上一题 返回练习题集幻灯片41.6.1 图示电路中，已知 US ＝6 V ，IS ＝2 A ，R1＝2 ，R2＝1 。

求开关 S 断开时开关两端的电压 U 和开关 S 闭合时通过开关的电流 I （不必用支路电流法）。

US+ _R任 何 电 路ISR任 何 电 路解：对电路（a ），因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等于理想电压源的电压，故改变R 不会影响虚线部分电路的电压，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。

练 习 题5.4.2 已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二次绕组的额定电压为 220/55 220/55 VV 。

求一次绕组的匝数。

5.4.3 已知某单相变压器 S N = 50 kV = 50 kV··A ，U 1N /U 2N = 6 600/230 V ，空载电流为额定电流的3%，铁损耗为 500 W ，满载铜损耗 1 450 1 450 WW 。

向功率因数为 0.85 的负载供电时，满载时的二次侧电压为 220 220 VV 。

求：(1) 一、二次绕组的额定电流；(2)空载时的功率因数；(3)电压变化率；(4)满载时的效率。

5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接在 220 220 V V 交流电源上后，得到 5 5 V V 、6.3 V 和 350 350 V V 三种输出电压。

求三个二次绕组的匝数。

w.k hd a w.c o 课后答案网5.4.4 某单相变压器容量为 10 10 kV kV kV··A ，额定电压为3 300/220 3 300/220 V V 。

如果向 220 220 VV 、60 W 的白炽灯供电，白炽灯能装多少盏？如果向 220 220 V V 、40 W 、功率因数为 0.5 的日光灯供电，日光灯能装多少盏？5.4.5 某50 50 kV kV kV··A 、 6 600/220 V 单相变压器单相变压器，，若忽略电压变化率和空载电流。

求：(1(1) ) 负载是 220 220 VV 、40 W 、功率因数为 0.5 的 440 盏日光灯时，变压器一、二次绕组的电流是多少？(2) 上述负载是否已使变压器满载？若未满载，还能接入多少盏 220 220 VV 、40 W 、功率因数为 1 的白炽灯？ 5.4.6 某收音机的输出变压器某收音机的输出变压器，，一次绕组的匝数为 230，二次绕组的匝数为 80，原配接 8 Ω 的扬声器，现改用 4 Ω的扬声器，问二次绕组的匝数应改为多少？w.k hd a w.c o 课后答案网5.4.7 电阻值为 8 Ω 的扬声器，通过变压器接到E = 10 V 、R 0= 250 Ω 的信号源上。