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电工学第一章习题答案

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2、矩形波电流源与电容相接，如图所示，图(b)给出电流波形图，试求电容器的电压。设电容器的初始电压为零。

(a)

(b)

解：无源惯例下，电容元件的特性方程为：

)(1)(00tuidtCtuCttC

其中，FC6101 0)0(Cu

当t在0~5ms内，AiS2

)(102)0(21011)(606VtudttutCC

VmsuC31010)5(

当t在5~15ms内，AiS2

)(102010)2()5()2(1011)(3610563VtmsudttuCtC

VmsuC31010)15(

当t在15~20ms内，AiS2

)(1040102)15(21011)(36101563VtmsudttuCtC

VmsuC0)20(

综合可得：

3336333636102010151040102101510510201021050102)(tttttttuC

注：上面各式中的t以s为单位。若t以ms为单位，则表达式变为：

20151040102155102010250102)(33333tttttttuC

3、如图(a)所示电路，R＝5，L＝20mH，电流源的波形如图(b)所示，(1)试写出电阻和电感线圈的电压表示式；(2)求t＝3ms和t＝6ms时各元件的电压。

Si C=1F 0 iS/A

t/ms 2

-2 5 15

(a)

(b)

解：（1）在0~2.5ms内，sAdtdiAtiS)108.0()108.0(33

VVdtdiLuVtVtRiuLSR16)108.01020()104()5108.0(3333

在2.5~7.5ms内，sAdtdiAtiS)108.0()4108.0(33

VdtdiLuVtRiuLSR16)20104(3

在7.5~12.5ms内，sAdtdiAtiS)108.0()8108.0(33

VdtdiLuVtRiuLSR16)40104(3

注：上面各式中t以s为单位。

（2）t=3ms时，

VuVVuLR168)20103104(33

t=6ms时，

VuVVuLR164)20106104(33

4、试用结点分析法和回路分析法求i2。

解：结点分析法：

以b为参考结点，则独立结点为a，结点电压为uab

对a列KCL： 012ReuRuiababS

b a

+

- uab Si R

L 0 iS/A

t/ms 2

5 10

e

－ + R1

R2 i2

iS 211222121211)(11RReRiRuiRRReRiRRReiuSabSSab

注意：(1) 使用结点分析法，必须要有以结点电压为未知量的方程，通常先求解出结点电压，再求其他。

(2) 结点电压是指独立结点相对于参考结点的电压。

回路法分析：选取一组独立回路如图，并标明绕行方向：

对I： 0)(I1III2eiRiiR

对II：SiiII

解得：212IRReiRiS

211212III2RReRiRReiRiiiiSSS

注意：(1) 使用回路分析法，必须要有以回路电流为未知量的方程，通常先求出回路电流，再求其他。

(2) 使用回路分析法，若电路中出现电流源支路，则方程可简化。

7、在图所示电路中，求电流I。

解：此电路图有3个网孔，4个结点，所以用结点分析法和回路分析法都需要列3个方程。又因为电路中含有一条电压源支路，故用结点分析法可简化一个方程，实质是求解两个方程。

结点分析法：

以c为参考结点，则独立结点为a、b、d，结点电压

Uac、Ubc、Udc

对a点列KCL：05.21014acbcacdcacUUUUU

对b点列KCL：5.12bcU

对d点列KCL：014205dcacdcbcdcUUUUU b a

Ii IIi

a

b c

d +

+ －

－ Uac

Udc Ubc + I 10 2.5

5 20 E=12.5V

14 求得：Uac＝3.25V，Udc＝8.5V

AUUIdcac375.0145.825.314

回路分析法：

选3个网孔作为一组独立回路，标明回路绕行

方向如图所示。

对I： 0)(5.210IIIIIEIII

对II： 05)(20IIIIIIIIIIE

对III： 0)(2014)(5.2IIIIIIIIIIIIIIIII

375.08.0025.00205.20202505.25.12IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIEIIEIIEII

375.0IIIII

8、如图所示的电路，求支路ABC所吸收的功率表示式。问在何种情况下，该支路放出功率？

本题用结点分析法比较简单。虚线框内的是二端网络。

以C为参考结点，则结点电压为U

对A列KCL：032211RUREUREU

213132231312221313231221)()(RRRRRRERRREREUIRRRRRRRREREUAC

因为U和IAC参考方向相同，所以参考过程为吸收功率。 吸收的功率为

221313223113231132)(])(][[RRRRRRERRERERRERRUIPAC

当P<0时释放功率。 a

b c

d II

III

IIII

AC+

－ UIAC A

E1

R1 E2 B

R2

C R3 0)(23113ERRER即

所以当23113)(ERRER时释放功率。

补充题1、

由于电路中含有一条电压源支路，故用结点分析

法时一个方程可以简化，实质只需列一个方程。

以A为参考结点，则结点电压为UBA，UCA，

由图可见，UBA＝16V，

设电流参考方向如图所示，

对C列KCL得：

4484CACABACABAUUUUU

解得 UCA＝3.2V

VUUUCABA8.12

补充题2、

结点分析法：

以O为参考结点，则结点电压为UO’O

对O’列KCL得：

VUUUUOOOOOOOO5005025501005025''''

5.015.0cbaIII

回路分析法：

选择两个网孔作为一组独立回路，标明回路

绕行方向如图所示。

对I： 0100)II(50I5025IIII

对II： 025)II(50I50100IIIII

即0I50I100750I50I10075IIIIII ABCOO’

25

25 100 II

III 得：5.05.0IIIII

5.0I1II5.0IIIIIIIcbaIII

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电工学复习题 有答案 分解

电工学复习题 有答案 分解

《电工学复习题》

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

1－2 图1－2所示电路元件P产生功率为10W，则电流I应为多少?

1－5 图1－4所示电路中，已知电压U1 = U2 = U4 = 5V，求U3和UCA。

1－6 欲使图1－5所示电路中的电流I=0，US应为多少？（1V）

1－7 在图1－6所示三个电路中，R1 = 5Ω，R2 = 15Ω，US = 100V，I1 = 5A，I2 = 2A。若R2电阻两端电压U＝30V，求电阻R3 。（17.5欧）

1－8 求图1－7所示各电路中的未知量。

1－10 电路如图1－9所示，求A点的电位。（-5V）

1－11 求图1－10所示电路中的电压U、电流I。

1－12 简化图1－11所示各电路为一个等效的电压源或理想电流源。

1－13 在图1－12（a）（b）（c）所示的电路中，是哪些元件在提供功率？

1－14 在图1－13（a）（b）（c）所示的电路中，电压U是多少？

第二章习题 2-2 试用支路电流法求图2-2所示网络中通过电阻R3支路的电流I3及理想电流源两端的电压U。图中IS=2A，US=2V，R1=3Ω，R2=R3=2Ω。（）

2-3 试用叠加原理重解题2-2.

2-4 再用戴维宁定理求题2-2中I3。

2-6 图2-4所示电路中，US1=30V，US2=10V，US3=20V，R1=5kΩ，R2=2kΩ，R3=10kΩ，IS=5mA。求开关S在位置1和位置2两种情况下，电流I分别为多少？（3.75mA，2.5mA）

2-7 图2-5所示电路中，已知UAB=0，试用叠加原理求US的值。（12.5V）

2-8 电路如图2-6所示，试用叠加原理求电流I。（-2.4A）

2-9 电路如图2-7所示，试用叠加原理求电阻R4上电压U的表达式。（U=）

电工学(少学时)课后答案全

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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 mAI51226., 各点电位 VC = 0

VB = 2×1.5 = 3V

VA = (2+2)×1.5 = 6V

图（b）中，电流mAI1246， 各点电位 VB = 0

VA= 4×1 = 4V

VC =－ 2×1 = －2V

图（c）中，因S断开，电流I = 0， 各点电位 VA = 6V

VB = 6V

VC = 0

图（d）中，电流mAI24212， 各点电位 VA = 2×(4+2) =12V

VB = 2×2 = 4V

VC = 0

图（e）的电路按一般电路画法如图，

电流mAI12466，

各点电位 VA = E1 = 6V

VB = (－1×4)+6 = 2V

VC = －6V

1－2 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 = I2 R ARPI3160101.

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120120506KR.，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V4126012060＝＋小于额定值，电珠不能正常发光。

电工学复习题及参考答案

电工学复习题及参考答案

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第1章 直流电路 习题参考答案

一、 填空题：

1. 任何一个完整的电路都必须有 电源 、 负载 和 中间环节 3个基本部分组成。具有单一电磁特性的电路元件称为 理想 电路元件，由它们组成的电路称为 电路模型 。电路的作用是对电能进行 传输 、 分配 和 转换 ；对电信号进行 传递 、 存储 和 处理 。

2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是 电阻 元件；反映实际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是 电感 元件；反映实际电路器件储存电场能量特性的理想电路元件是 电容 元件，它们都是无源 二端 元件。

3. 电路有 通路 、 开路 和 短路 三种工作状态。当电路中电流0RUIS、端电压U＝0时，此种状态称作 短路 ，这种情况下电源产生的功率全部消耗在

内阻 上。

4.从耗能的观点来讲，电阻元件为 耗能 元件；电感和电容元件为

储能 元件。

5. 电路图上标示的电流、电压方向称为 参考方向 ，假定某元件是负载时，该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为 关联参考 方向。

二、 判断题：

1. 理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。 （错）

2. 电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。 （错）

3. 电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。 （错）

4. 绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流。 （错）

三、选择题：（每小题2分，共30分）

1. 当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，即为假设该元件（A）功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，即为假设该元件（B）功率。

A、吸收； B、发出。

2. 一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（ C ）

A、负载电阻增大； B、负载电阻减小； C、电源输出的电流增大。

电工学第三版课后答案(郭木森著)课后习题答案

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第一章

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