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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。
