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电工学少学时唐介主编课后习题答案

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练习题解答

[解] S 闭合时，

S 断开时

下一题

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幻灯片2

解：S闭合时

VVVb3a333c330V410(12)V8V210410410(6)V4V210410 1.3.2 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 2

k? a b c

＋12 V 4

k?

－6 V 4

k? 2

k? 1.3.1 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。 R

S 3 V 6 V a b

c

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幻灯片3

1.5.1 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？

US +

_ R 任

何

电

路 [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。 IS R 任

何

电

路 （b） [解] S 断开时，

VVV3a33b33c321012(126)V9V(2442)10(24)1012(126)V3V(2442)102106(126)V3V(2442)10

（a）

（b）

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幻灯片4

1.6.1 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）。

[解] 设通过 R2 的电流为 I2 。

S 断开时，I2 = IS = 2 A I2 US +

_ IS R1 R2

U +

_ I S 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。R的变化仅影响其本身的电流及理想电压源的电流。 US +

_ R 任

何

电

路 IS R 任

何

电

路 选取由 US、R2 和 S 组成的回路，利用KVL 求得

U = US－ R2 I2 ＝ 4 V

S 闭合时， R2 右端电位与 US 下端电位相同，

R2 两端电压等于 US ，故 I2 = US／R2 = 6 A

选取右上结点，利用 KCL 求得 I = I2－ IS ＝ 4 A

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幻灯片5

1.6.2 图示电路中，已知 US＝6 V ，IS＝2 A， R1＝R2＝4 ?。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（在图中注明所选的参考方向）。

[解] 设所求电压和电流的参考方向如图。

S 断开时， U＝14 V

S 闭合时， I ＝3.5 A

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幻灯片6

[解] 设 2 ? 电阻上电流为 I3， 如图。

该电阻与 10 V恒压源并联，故其上电压为10 V，所以 I3 10 V 1.6.3 求图示电路中通过恒压源的电流 I1、I2 及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。 +

_ I1 5

? +

_ 2

? 40 V I2 U +

_ I US +

_ IS R1 R2

S I3 = (10／2) A = 5 A 。

右回路： 5I1＋2I3－40 = 0，则 I1= 6 A

或外回路：5I1＋10－40 = 0，有 I1= 6 A

再用 KCL 求得 I2= I1－I3= 1 A，

左恒压源的功率 P1＝240 W，由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考方向，故起电源作用；

右恒压源的功率P2＝10 W，由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方向，故起负载作用。

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幻灯片7

[解]

设 2 ? 电阻上电流为 I，5 ? 电阻两端电压为U3 如图。

左恒流源的功率 P1＝40 W，起电源作用；

右恒流源的功率 P2＝3 W，起负载作用。

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幻灯片8

1.6.5 试分析图示两电路中：(1) 图(a)中的理想电压源在R 为何值时既不取用也不输出电功率？在 R 为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何种状态？ (2) 图(b)中的理想电流源在R为何值时既不取用也不输出电功率？在R为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电压源处于何种状态？

1 V +

_ 1 A R

(b) I + _

U3 1.6.4 求图示电路中恒流源两端的电压 U1、U2 及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。 5

? 5 A +

_ U1 +

_ 2

? U2 1 A [解] (a)当 R＝1 ? 时理想电压源既不取用也不输出电功率;R <1 ? 时，理想电压源输出电功率; R >1 ? 时,理想电压源取用电功率。而理想电流源始终起电源作用。

(b)当 R＝1 ? 时理想电流源既不取用也不输出电功率;R >1 ? 时,理想电流源输出电功率; R <1 ? 时,理想电流源取用电功率。而理想电压源始终起电源作用。

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幻灯片9

1.6.6 图示电路已知 US＝4 V ，IS1＝1 A ， R1＝2 ?， R2＝5 ? , R3＝2 ?，

R4＝4 ? 。试根据题 1.5.1

总结出的规律将电路简化后求出 I4；根据题 1.6.5 总结出的规律，分析

IS2 输出和取用电功率的条件。

[解]

US +

_ IS1

R2 R4 I4 US +

_

IS1 R1 R2 IS2 R3

R4 I4 1 V +

_ 1 A

R

(a)

I4＝1 A

当 IS2> 2 A 时， IS2 起电源作用，输出电功率。

当 IS2< 2 A 时， IS2 起负载作用，取用电功率。

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幻灯片10 R2 R4 I4 UIRSS2IS1

R2 R4 I4 URS2US +

_ IS1

R2 R4 I4

1.7.1 用支路电流法求图中各支路电流，并说明 US1 和 US2 是起电源作用还是起负载作用。图中US1＝12 V ，US2＝15 V ，R1＝3 ? ， R2＝1.5 ? , R3＝9 ?。

[解] 各支路和结点标于图中。

联立方程，解得：

I1＝－0.2 A I2＝1.6 A I3＝1.4 A

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幻灯片11 结点a: I1+ I2 － I3 ＝0

回路? : R2 I2＋ R3 I3 － US2 ＝0

回路? : R1 I1 ＋ R3 I3 － US1 ＝0 R3 I3

I1 R1

US1 +

_ I2

R2

US2 +

_ ? ? a

b

1.7.2 用支路电流法求图中各支路电流。

[解] 各支路和结点标于图中。

联立方程，解得：

I1＝2.5 A I2＝0.5 A I3＝2 A I4＝－1 A

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幻灯片12 结点a: I1－ I2 － I3 ＝0

结点b: I3－ I4 － IS ＝0

回路? : R1 I1＋ R2 I2 － US ＝0

回路? : － R2 I2 ＋ R3 I3 ＋ R4 I4 ＝0

（注意选取回路时避开理想电流源所在支路） ? ?

I2 a

b I1

I3

I4 R3

IS R1

US +

_ R2 R4 6 V 2 ?

2 ? 1 ?

1 ?

3 A

1.8.1 用叠加原理求图示电路中的电流I1和 I2 。

[解]

R2 I’’2

I’’1

R1 US +

_ 恒压源单独作用:

UIIRR''''S12122AIS 10 V

2 ? 5 A

R2 I2

I1

R1 US +

_

3 ?

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幻灯片13

1.8.2 用叠加原理求图示电路中的电流 I 。

[解] IS

35 V 2 ? 7 A

R2

I R1

US

+ _ 1 ? R3

3 ?

R4 4 ? IS

R2 I’2

I’1

R1 恒流源单独作用:

RIIRR'21S123ARIIRR'12S122A

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(完整版)电工学少学时1-4章课后习题答案

(完整版)电工学少学时1-4章课后习题答案

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・Vc = 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 AL= 115 Q. 4

2 1.D LU 114

【解】(1)通络时

电険的电流

E 120 I = ------------------ = ---------------------- A= 10 JA

+• R、・ + RL 0.3 + 0.2-t-11.5

负我电圧

UL ■%】-11.5X1OV-115 V 屯折屯斥

f/5 =叫 * RX}1 = (0 2 + 11 5)x10 V =117 V 或者

Us -£-&/-(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-0 ⑶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 0.5

i/c=(/s=l V

电工学(少学时) 唐介主编 课后习题答案

电工学(少学时) 唐介主编 课后习题答案

练习题解答

[解] S 闭合时，

VVVabc6V,3V,0V.

S 断开时

VVVabc6V,(63)V9V.

下一题

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幻灯片2

1.3.1 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。 R

S 3 V 6 V a b

c

1.3.2 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 2

k a b

c

＋12 V 4

k

－6 V 4

k

2

k

解：S闭合时

VVVb3a333c330V410(12)V8V210410410(6)V4V210410—

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上一题

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幻灯片3 1.5.1 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，

VVV3a33b33c321012(126)V9V(2442)10(24)1012(126)V3V(2442)102106(126)V3V(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。 IS R 任

何

电

路

（b） —

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（a）

（b）

下一题

上一题

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幻灯片4

1.6.1 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）。

电工学部分习题参考答案及参考文献

电工学部分习题参考答案及参考文献

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 V9aV; V9bV

1-4 (a) V3aV; V3bV;V6cV (b) V5.1aV; V3bV;V0cV

1-5 W101P；W302P，都起电源作用

1-6 W5P

1-7 A1I；W301P；W5.12P

第2章部分题参考答案

2-1 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.×

2-2 A31I; A12I; A23I; A24I

2-3 A41I; A12I; A43I; A14I

2-4 A6.1I

2-5

A35I

2-6 略

2-7 V5.13U

2-8 A34I

2-9 (a) A6.0I； (b) A2.0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 D

3-3 〔略〕

3-4 i1(0)=0 A i1(∞)=2 A

3-5

3-6 A A

3-7 V

3-8 2.54 A

3-9 6.0e618tCu kV

3-10 V A

3-11

3-12 20V

第四章部分习题参考答案

4-1 单项选择题

1、 D 2、 B 3、B 4、 A 5、 B 6、 C 7、 B 8、 D 9、 C 10、D

电工学少学时1-4章课后习题答案

电工学少学时1-4章课后习题答案

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

11 电路和电路模型

电路是电流通过的路径，它由电源、负载、导线和开关等组成。电路模型是对实际电路的理想化抽象，用理想的电路元件来表示实际电路中的部件。

12 电流和电压的参考方向

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；反之则为负值。电压的参考方向也是假定的，从高电位指向低电位。

13 电功率和电能

电功率表示单位时间内电路所消耗或产生的电能，若功率为正值，说明电路吸收功率；若为负值，则电路释放功率。电能是功率在时间上的积累。

例 1：在一个电路中，已知电流 I ＝ 2 A，从 a 点流向 b 点，电阻 R

＝ 5 Ω，求 a、b 两点间的电压 Uab 及电阻消耗的功率 P。

解：根据欧姆定律 Uab ＝ IR ＝ 2×5 ＝ 10 V

电阻消耗的功率 P ＝ I²R ＝ 2²×5 ＝ 20 W 例 2：某电路元件两端电压 U ＝ －5 V，电流 I ＝ 3 A，问该元件是吸收还是发出功率？

解：元件的功率 P ＝ UI ＝ －5×3 ＝ －15 W，功率为负，说明元件发出功率。

第二章 电路的分析方法

21 电阻串并联连接的等效变换

串联电阻的等效电阻等于各电阻之和；并联电阻的等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和。

22 电源的两种模型及其等效变换

实际电源可以用电压源和电流源两种模型表示，它们之间可以进行等效变换。

23 支路电流法

以支路电流为未知量，依据基尔霍夫定律列出方程组求解。

24 结点电压法

选择电路中的一个结点为参考点，其余结点相对于参考点的电压称为结点电压，利用结点电压来求解电路。

例 3：求图中所示电路的等效电阻 Rab。

在此处插入相应的电路图 解：先将两个 6 Ω 的电阻并联，等效电阻为 3 Ω；再与 3 Ω 的电阻串联，总电阻为 6 Ω；最后与 4 Ω 的电阻并联，Rab ＝ 24 Ω。