电工电子习题参考答案(第9章)

电工电子技术基础习题参考答案第一章1-1题略（a）u＝iR+Us（b）u＝-iR+Us1-2题略解：设各支路参考电流I1、I2、I；参考电压U AB，电压源Us、电流源Is。

如图所示，联立方程。

I1+ I2-I＝0 基尔霍夫电流定律：ΣI＝0I1 R1+U AB-Us＝0 基尔霍夫电压定律：ΣU＝0U AB＝I R2 部分电路欧姆定律：U＝I R参数代入I1+ 2-I＝0I1 +U AB-2＝0U AB＝I解得I1＝0I＝2AU AB＝2V所求电流I＝2A。

1-3题略解：（1）设电压源Us1、电压源Us2。

如图所示，联立方程。

-I1+ I2-I3＝0 基尔霍夫电流定律（节点A）：ΣI＝0-I1 R1+U3-U S1＝0 基尔霍夫电压定律（回路1）：ΣU＝0I2 R2+U3- Us2＝0基尔霍夫电压定律（回路2）：ΣU＝0参数代入-0.003+ 0.001-I3＝0-0.003·10000-30+U3＝00.001·20000+U3- 80＝0解得I3＝-2mAU3＝60V（2）说明元件3是电源，电压源Us1、电阻R1、R2是负载输入功率，电压源Us2、元件3是输出功率。

（3）演算电路功率总输出功率：P O＝P US2+ P3＝Us2·I2+（- I3）·U3＝Us2·I2- I3·U3＝80·0.001 -（- 0.002）·60＝80mW+120mW＝200mW总输入功率：Pi＝P US1+ P R1+ P R2＝Us1·I1 + I12·R1 + I22·R2＝30·0.003 +（0.003）2·10000 +（0.001）2·20000＝90mW +90mW+20mW＝200mW电路功率演算结果：总输入功率等于总输入功率，功率平衡。

解：设各支路参考电流I1、I2；参考电压U A、参考电压U B，电压源Us1、电压源Us2、电压源Us3。

第1章 电路的基本概念和基本定律1-1 电路就是电流流通的路径，是各种电气元件按一定方式连接起来组成的总体。

电路由四部分组成，分别为电源，导线，负载，控制和保护装置。

1-2 电压表示电源力对电荷做功，实际方向由高电位指向低电位电压降方向。

电动势表示电源力对电荷做功的能力。

实际方向由低电位指向高电位，电位升方向。

电位表示电荷所具有的位能。

对参考点而言，正值表示某点电位比参考电位高，负值表示某点电位低于参考点。

1-3 (a)V A =6V ，V B =2V ，V C =0V ；(b)V A =4V ，V B =0V ，V C =-2V ；(c)V A =6V ，V B =6V ，V C =0V ；(d)V A =12V ，V B =4V ，V C =0V ；(e)V A =6V ，V B =-2V ，V C =-6V1-4 (a)U=2I+1；(b)U=-3I+4；（c ）U=3V ；(d)U=3V1-5 UAB=-100V ，UBA=100V1-6 U=-5V1-7 (a)U ab =10V ；U ba =-10V ；(b) U ab =5V ，U ba =-5V ；(c)U ab =15V ，U ba =-15V ；(d)U bc =-4V ，U cb =4V ，I=2A ；(e)Us=0V1-8 5V ；17V ；65V ；43V1-9 0.2A ；1.1A ；1.8A ；2.7A1-10 (a)20W ，耗能元件；(b)-20W ，电源；(c)20W ，耗能电源；(d)-20W ，电源 1-11 U=600V ，P=180W1-12 -18W ，-18W ，4W1-13 2A ，5Ω；7A ，2Ω；20V ，4Ω；20V ，2Ω第2章 线性电路的分析的基本方法2-1 I=1A ，I=5A2-2 I=3A ；I=-3A ；I=02-4 1A ；5A ；6A ；2A ；8A 2-5 A 1518 2-6 70W ；0W2-8 5A,-9V2-9 I=4A ，U=6V2-10 16V ，4Ω；-7V ，12Ω2-11 3A第3章 交流电路分析的基本方法3-1（1）ω=314rad/s ，f =50Hz ，T =0.02s ，U m =311V ，U =220V ，φu =45°（2）u （0）=220V（3）u （0.01）=-220V3-2 U 1=219.94V ，U 2=379.77V ，u 1超前u 230°3-3（1）u 1=50sin （100t +30°）V ，u 2=-100sin （100t -150°）V（2）△φ=180°3-4 13.660.34A B j ， 2.3411.66A B j ，808.31A B ，/ 1.2598.1A B3-5 236.9IA ，1436.9U V ，27.219.4U V ，图略 1245I ，2245I 40UV ，图略3-6 u （t ）=220sin ωt V ，0220220j Ue V ，20sin 45i t t （）（）A 4511010102j I e A ；282sin 90i t t （）（）A ；90288890I j ej A3-7 u 0滞后u 1arctanωRC 3-8 1112I A ；211I A ；11I A ；20C X A ；C=159μF ；R=10Ω；L=0.0318H3-9 I =5A ，R =，X C =，X L.=3-10 R =100Ω，L =17.7μF ，C =573mH3-11（1）18.8272.9I A ，213.426.6I A ，20.544.7I ； （2）P 1=311W ，P 2=1437W ，P =1748W ；（3）Q 1=1011var ，Q 2=718var ，Q =1729var ；（4）S I =1058V ⋅A ，S 2=1608V ⋅A ，S =2460V ⋅A3-12 245ZΩ 3-13 A 1=20A ，A 2=20A ，A =28.28A3-14 R =6.05Ω，L =0.033H ，C =152μF 3-15 （a ）236.9I A ，1436.9U V ，27.219.4U V ，图略（b ）1245I A ，2245I A ，40U V ， 图略3-16 L 1=1H ，L 2=0.33H3-17 P =880W ，Q =660var ，S =110 V ⋅A ，4436.9Z Ω 3-18 cos φ=0.6，R =30Ω，X L =40Ω，P =580W ，Q =775var3-19 P 1=-22.3W ， Q 1=12.9var ；P 2=22.3W ，Q 2=12.9var3-20 C =15.5pF ，R =129Ω，Q =5510W3-21 cos φ1=0.5，cos φ2=0.85，3-22 （1）I =263A ，S =100k V ⋅A ，Q =92kvar（2）cos φ=0.88，C =2916pF第4章 三相电路及其应用4-1()..1202206012022060A A U V U =∠-=∠-=∠;()..12022060120220180C A U V U =∠-=∠+=∠()60A u t ω=+;()60B u t ω=-;()180C u t ω=+ 4-2 u U=220sin(314t-30°)V;u V=220sin （314t-150°）V;u=220sin(314t+90°)V4-3 (1)各相电流为Ｉp ＝11A （2）线电流为I l=Ip=11A （3）因为负载对称，故中线电流为零。

第9章时序逻辑电路习题解答9.1 d R端和d S端的输入信号如题9.1图所示，设基本RS触发器的初始状态分别为1和0两种情况，试画出Q端的输出波形。

题9.1图解：9.2 同步RS触发器的CP、R、S端的状态波形如题9.2图所示。

设初始状态为0和1两种情况，试画出Q端的状态波形。

题9.2图解：9.3 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端的输入波形如题9.3图所示。

试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。

解：如题9.3图所示红色为其输出波形。

第9章时序逻辑电路225题9.3图9.4 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端输入波形如题9.4图所示。

试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。

如初始状态为1态，Q端的波形又如何？解：如题9.4图所示红色为其输出波形。

题9.4图9.5 设维持阻塞型D触发器的初始状态为0，D端和CP端的输入波形如题9.5图所示，试画出Q端的输出波形（上升沿触发翻转）。

如初始状态为1态，Q端的波形又如何？解：如题9.5图所示红色为其输出波形。

第9章时序逻辑电路226题9.5图9.6 根据CP时钟脉冲，画出题9.6图所示各触发器Q端的波形。

（1）设初始状态为0；（2）设初始状态为1。

（各输入端悬空时相当于“1”）题9.6图解：第9章时序逻辑电路2279.7 题9.7图所示的逻辑电路中，有J和K两个输入端，试分析其逻辑功能，并说明它是何种触发器。

题9.7图=⋅⋅⋅=⋅+⋅解：由图得D Q F J Q Q F J QJ K Q n D Q n+10 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 0 00 1 1 0 01 0 0 1 11 0 1 1 11 1 0 1 11 1 1 0 0此电路为D触发器和与非门组成的上升沿触发的JK触发器。

9.8 根据题9.8图所示的逻辑图和相应的CP、d R、D的波形，试画出Q1和Q2端的输出波形。

设初始状态Q1=Q2=0。

题9.8图解：第9章时序逻辑电路2289.9 试用4个D触发器组成一个四位右移移位寄存器。

第9章习题详解四、分析计算题1. 基本RS 触发器的逻辑符号和输入波形如图9.1所示。

试画出Q 、Q 端的波形。

2. 同步RS 触发器的逻辑符号和输入波形如图9.2所示。

设初始Q ＝0，试画出Q 、Q 端的波形。

3. 上升沿触发的D 触发器的逻辑图及CP 、D 波形如图9.3所示。

试画出Q 的波形，设触发器初态为0。

4. 下降沿触发的JK 触发器的逻辑图及CP 、J 、K 波形如图9.4所示。

试画出Q 的波形，设触发器初态为0。

5. 图9.5所示中，CP 及A 、B 的波形已给出，试画出Q 端的波形，设触发器初态为0。

1S 1R C1 Q Q S D R D R CPR S 1 1 CP S R Q 图9.2 Q S D R D Q R S FF R D S D 图9.1Q Q Q D CI CP D CPDQ 图9.3图9.4 1J 1K C1 Q Q S D R D K CPR J 1 1 CP JQK 图9.5=1 1D CI Q Q （a ） CP CP A Q B A B Q6. 图9.6所示中，设各触发器初始状态均为0态，在CP 脉冲作用下，试画出Q 端波形。

解：（a ）Q n+1n =Q D Q =到CP 上升沿，Q 就翻转（b ）Q因为n+1=Q D D=Qn 所以n+1n =Q Q（c ）Qn+1n n n n n n n =1=+=1Q J Q KQ Q Q Q Q Q +=+g（d ）Q n+1n n n n n n =1=Q J Q KQ Q Q Q Q +=+g7. 触发器电路如图9.7所示，试画出在时钟CP 作用下Q 1、Q 2的波形。

设各触发器初始状态均为0态。

8. JK 触发器的逻辑图及CP 、J 、K 、D S 、D R 波形如图9.8所示，试画出Q 的波形，设触发器初态为0。

图9.6 CP 1J CI Q Q CP 1K （c ） 1D CI Q Q （a ） 1D CI Q Q CP （b ） 1J CI Q Q CP 1K （d ） 1D CI Q Q 1J CIQ Q 1K FF 1 FF 2 Q 1Q 2 图9.7 CP CPCPCPCP Q 1 Q 2Q9. 十六进制计数器74LS161的图形符号如图9.9所示, 试分别用清零法和置数法设计一个十三进制计数器（0000→0001→0010→···→1011→1100→0000）。

第9章习题参考答案9.1工厂供电系统由哪些部分组成?答：工厂供电系统由工厂总降压变电所、高压配电线路、车间变配电所、低压配电线路及用电设备组成。

9.2什么是额定电压?如何划分等级?答：额定电压就是指能使各种用电设备处于最佳运行状态的工作电压。

我国现阶段各种电力设备的额定电压统一划分等级，共分为三类。

第一类额定电压是100v 以下的电压，这类电压主要用于安全照明、蓄电池及开关设备的操作电源。

其中36v 电压，只作为潮湿环境的局部照明及其他特殊电力负荷用。

第二类额定电压高于100V ，低于1000V ，这类电压主要用于低压三相电动机及照明设备。

第三类额定电压高于1000V ，这类电压主要用于发电机、变压器、配电线路及发电设备。

9.3标志供电电能质量的指标是什么?答：衡量电能质量的主要指标是：电压、频率、波形和供电的可靠性。

9.4变压器的一次绕组和二次绕组的额定电压是如何定义的?答：电力变压器的额定电压。

电力变压器的额定电压有一次绕组和二次绕组的额定电压之分。

①电力变压器一次绕组的额定电压，分两种情况。

如果变压器直接与发电机相连时，其一次绕组的额定电压应与发电机的额定电压相同，即比同级电网额定电压高5％。

当变压器接在线路上时，则看作是线路的用电设备，所以其一次绕组的额定电压应与电网额定电压相同。

②电力变压器二次绕组的额定电压，也分两种情况。

由于变压器二次绕组的额定电压，是指变压器一次绕组加上额定电压而二次绕组开路的电压，即指的是开路电压；而在变压器满载时，其二次绕组内约有5％的阻抗压降。

所以，如果变压器二次侧供电线路较长(高压电网输电)时，则变压器二次侧额定电压，一方面要考虑补偿变压器满载时内部5％的电压降，另一方面要考虑变压器满载输出时的二次电压还要高于电网额定电压5％，故要比电网额定电压高10％。

若变压器二次侧供电线路不长，如为低压配电网或直接供电给高低压用电设备时，则变压器二次绕组的额定电压，只需高于电网额定电压的5％。

第1章 习 题1-1 判断题1．电荷的定向移动形成电流。

（ √ ） 2．直流电路中，电流总是从高电位流向低电位。

（ √ ）3．电阻的体积越大，其额定的耗散功率越大。

（ √ ）4．电阻的额定功率越大，它消耗的电能就越大。

（ × ）5．电阻串联时，各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比。

（ × ））果在B 、C 解：因为A1、A2是串联关系，流过的电流相等；电位的排序为：B ＞C ＞D3 有两条长度为1 km 、截面积为2 mm 2的导线，一条是铝线，一条是铜线，这两条导线在常温下的电阻各为多少？要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相同，铝导线的截面积应增加为多大？解：（1）铝导线常温下的电阻： =⨯⨯⨯==--63610210100283.0S l R 铝铝ρ14.15Ω（2）铜导线常温下的电阻：=⨯⨯⨯==--63610210100175.0S l R 铜铜ρ8.75Ω （3）铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为：4 有两只灯泡，额定功率都为40W ，一只额定电压为36V ，另一只额定电压为12V ，两只灯泡工作时的电阻各为多少？如果将两只灯泡串联后接于48V 的电源上，哪只灯泡的电压超过了额定电压？将会有什么现象发生？解：，“电阻（3）小电珠2.5 V/0.75 W 。

解：（1）白炽灯泡220 V/100 WR=U 2/P =484ΩI=U/R=0.455A（2）白炽灯泡220 V/60 WR=U 2/P =806.7ΩI=U/R=0.27A（3）小电珠2.5V/0.75WR=U2/P=8.3ΩI=U/R=0.302A比较：功率等于电压和电流之积，相同电压下电流越大功率越大，电压不同电流大功率不一定大。

6．炭膜电阻的瓦数有2W、1W、1/2W、1/4W、1/8W及1/16W等各种规格。

现需用阻值4.7kΩ、电流10mA的电阻一只，应选用多大瓦数的电阻？解：W，图1-32 题8图解：（1）电阻炉中电流I炉=P/U=600/200=4A（2）灯中电流I灯=U/R=200/(400/14)=7A（3）E0E0=200+（R0+2R l）I=200+0.5×11=205.5VU=E0-R0I=205.5-1.1=204.4V9．有一两室一厅单元住房，已知房内供电电压U=220V，使用电器分别为：电冰箱一台，耗电量120W；彩色电视机一台，耗电量130W；微波炉一台，耗电量720W；各种灯具最大耗电量500W；空调耗电量1200W；电热水器耗电量1200W；其它用电器总耗电量1000W。

电工第九章习题第九章习题一、选择题9.1.1 对半导体而言，起正确的说法是（）。

（1）P型半导体中由于多数载流子为空穴，所以它带正电。

（2）N型半导体中由于多数载流子为只有电子，所以它带负电。

(3)P型半导体和N型半导体本身都不带电。

9.2.1 在图9.01所示的电路中，Uo为（）。

（1）-12V （2）-9Ｖ（3）－３Ｖ9.2.２在图9.02所示的电路中，Uo为（）。

其中，忽略二极管的正向压降。

（1）4V （2）1V （3）10V9.3.1 在图9.03所示的电路中，稳压二极管Dz1和Dz2的稳定电压分别为5V和7V，其正向压降课忽略不计，则Uo为（）。

（1）5V （2）7V （3）0V9.3.2 在图9.04所示的电路中，稳压二极管Dz1和Dz2的稳定电压分别为5V和7V，其正向压降课忽略不计，则Uo为（）。

（1）5 V （2）7 V （3）0 V9.4.1 在放大电路中，若测得某晶体管三个极的电位分别为9 V,4 V,3.4 V,则这三个级分别为（）。

（1）C,B,E （2）C,E,B （3）E,C,B9.4.2在放大电路中，若测得某晶体管三个极的电位分别为-6 V,-2.3 V,-2 V,则-2.3V那个极为（）。

（1）集电极（2）基极（3）发射极9.4.3 在放大电路中，若测得某晶体管三个极的电位分别为6 V,1.2 V,1 V,则此管为（）。

（1）NPN型硅管（2）PNP型锗管（3）NPN型锗管9.4.4 对某电路中一个NPN型硅管测试，测得Ube>0,Ubc>0,Uce>0,则此管工作在（）。

（1）放大区（2）饱和区（3）截止区9.4.5 对某电路中一个NPN型硅管测试，测得Ube>0,Ubc<0,Uce>0,则此管工作在（）。

（1）放大区（2）饱和区（3）截止区9.4.6 对某电路中一个NPN型硅管测试，测得Ube<0,Ubc<0,Uce>0,则此管工作在（）。

第1章思考题与习题解答1-3 I 1的实际方向向下，I 2的实际方向向左，I 3的实际方向向上；U 1的实际方向下正上负，U 2的实际方向向右正左负，U 3的实际方向下正上负；W 360111-==I U P 释放功率 W 210222=-=I U P 吸收功率 W 150333==I U P 吸收功率1-4 （a ）W 162A V 8=⨯=P（b ）W 123A V 4-=⨯-=P （c ）W 51A V 5=⨯=P （d ）W 183A V 6-=⨯-=P 1-6 V 600==RI U W 1802==RI P 1-7 []900kWh kWh 30)(3100)10100(3=⨯⨯⨯⨯==-Pt W1-8 （a ）A 1A 268=-=I V 2V )12(bc -=⨯-=U （b ）8V V )152512(S =⨯++-⨯+U 4V S =U 1-9 （a ）V 1V 2V 3ab =-=U（b ）1)V 2(V 5⨯+-=R Ω=7R1-10 （a ）A 2)A 221(=+=I电压源功率：W 42)W 2(US -=⨯-=P 电流源功率：W 21)W 2(IS =⨯=P电阻功率：W 2W 222R =⎥⎦⎤⎢⎣⎡=P（b ）1V V )211(=⨯+-=U电压源功率：W 22)W 1(US -=⨯-=P电流源功率：[]W 2W 2)1(2)W (IS -=⨯--=⨯-=U P 电阻功率：[]W 4W 122R =⨯=P 1-11 0521=-+I I I0645=--I I I 0236=-+I I I0134=--I I I0S11144S455=-++-U I R I R U I R 0S44433S366=+--+U I R I R U I R05566S222=--+-I R I R U I R 其他回路电压方程略1-12 5V 2)V 756366(-=⨯-+⨯+=U 1-13 0321=-+I I I0S13311=-+U I R I R0S23322=-+U I R I R将已知数据代入方程，得：A 121=I ，A 42-=I ，A 83=I 以b 点位参考点， 0b =V0V 1233a ==I R V 0V 18S1c ==U V 0V 8S2d ==U V 0V 10d c cd =-=V V U以d 点位参考点， 0d =V0V 422a =-=I R V 0V 8S2b -=-=U V 0V 10S2S1c =-=U U V 0V 10d c cd =-=V V U第2章思考题与习题解答2-1 （a ）图中四个电阻并联，Ω=2R（b ）图中两个2Ω电阻并联后与3Ω电阻串联，然后与4Ω电阻并联，再与6Ω电阻串联，最后与 8Ω电阻并联，Ω=4R 2-2 开关打开A 91.2A 2624)2(6)2(410=++++⨯+=I开关闭合A 94.2A 2222646410=+⨯++⨯=I2-3 （a ）（b ）6V（c2-4 将电路进行等效变换，可求出电流。