电工1电路的分析方法习题课

图1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80V I2 = 6AU2 = −90VU5 = 30VI3 = 10AU3 = 60V1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。

电流和电压的参考方向如图中所示。

今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。

2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？[解]:2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。

3 P1 = U1I1 = 140 ×(−4)W = −560WP2 = U2I2 = (−90) ×6W = −540WP3 = U3I3 = 60 ×10W = 600WP4 = U4I1 = (−80) ×(−4)W = 320WP5 = U5I2 = 30 ×6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率P = P3+ P4 + P5 = 1100W 两者平衡电源发出功率PE=1.5.2在图2中，已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。

校验整个电路的功率是否平衡。

[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图 2: 习题1.5.2图−I 1 + I 2 − I 3 = 0 −3 + 1 − I 3 = 0可求得I 3 = −2mA, I 3的实际方向与图中的参考方向相反。

根据基尔霍夫电流定律可得U 3 = (30 + 10 × 103 × 3 × 10−3 )V = 60V其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 80V 元件 30V 元件电流I 3 从“+”端流出,故为电源; 电流I 2 从“+”端流出，故为电源； 电流I 1 从“+”端流出，故为负载。

2010年《电工学》习题（上）解答 第1章 电路定律及分析方法习题解答一、单项选择题1．图示电阻元件R 消耗电功率10W ，则电压U 为（ A ）。

A ）-5V B ）5V C ）20VUR 题1图2．在图示的电路中，A 点的电位V A 为( C )。

A ）2 V B ）-4 V C ） -2 V－ 2 k 7 k ΩΩ题2图3．在图示电路中，U 、I 的关系式正确的是( B )。

A ）U = (I S + I )R 0 B ）U = (I S －I )R 0 C ）U = (I - I S )R 0R L题3图I 2题4图4．图示电路中电流I 2为( C )。

A ）7AB ）3AC ）-3A5．理想电流源的外接电阻越大，则它的端电压( A )。

A ）越高 B ）越低 C ）不能确定6．图示电路中，用一个等效电源代替，应该是一个( B )。

A ）2A 的理想电流源 B ）2V 的理想电压源 C ）不能代替，仍为原电路2 V题6图7．把图1所示的电路改为图2的电路，其负载电流I 1和I 2将( B )。

A ）增大B ）不变C ）减小221Ω2V 2A图 1图 2+题7图8．图示电路中，供出功率的电源是( A )。

A ）理想电压源 B ）理想电流源C ）理想电压源与理想电流源U4VS题8图S题9图9．在图示电路中，各电阻值和U S 值均已知。

欲用支路电流法求解流过电阻R G 的电流I G ，需列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( B )。

A ）4和3 B ）3和3 C ）3和410．在计算线性电阻电路的电压和电流时，用叠加原理。

在计算线性电阻电路的功率时，加原理( B )。

A ）可以用 B ）不可以用 C ）有条件地使用11．在图示电路中，已知U S =12V ，I S =2A 。

A 、B 两点间的电压U AB 为( A )。

A ）-18VB ）18VC ）-6VU I SS+题11图SA题12图12．在图示电路中，当开关S 闭合时A 点的电位V A ( C )。

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与基本定律11 电路和电路模型1、（1）实际电路是由各种电气器件按照一定的方式连接而成的，用于实现电能的传输、分配和转换，以及信号的传递、处理和控制等功能。

（2）电路模型是对实际电路的理想化和简化，它由理想电路元件组成，如电阻、电感、电容、电源等，用特定的符号表示，以便于对电路进行分析和计算。

2、常见的理想电路元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、电压源和电流源。

电阻元件表示消耗电能并将电能转化为热能的元件；电感元件表示储存磁场能量的元件；电容元件表示储存电场能量的元件；电压源提供恒定的电压；电流源提供恒定的电流。

12 电流和电压的参考方向1、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；若实际电流方向与参考方向相反，电流为负值。

2、电压的参考方向也是人为假定的，通常从高电位指向低电位。

当实际电压方向与参考方向相同时，电压为正值；反之，电压为负值。

13 电功率和电能1、电功率是电路中单位时间内消耗或产生的电能，P ＝ UI。

当 P＞ 0 时，元件吸收功率；当 P ＜ 0 时，元件发出功率。

2、电能是电功率在一段时间内的积累，W ＝ Pt。

电能的单位通常是焦耳（J）。

14 电路元件1、电阻元件的伏安特性是一条通过原点的直线，其电阻值是常数。

2、电感元件的电压与电流的关系为：＄u ＝ L\frac{di}｛dt}＄。

3、电容元件的电流与电压的关系为：＄i ＝ C\frac{du}｛dt}＄。

15 电源元件1、理想电压源的端电压恒定不变，与通过它的电流无关。

2、理想电流源的输出电流恒定不变，其两端电压由外电路决定。

16 基尔霍夫定律1、基尔霍夫电流定律（KCL）：在任一时刻，流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。

2、基尔霍夫电压定律（KVL）：在任一时刻，沿任一闭合回路，各段电压的代数和恒等于零。

第二章电路的分析方法21 电阻串并联连接的等效变换1、电阻串联时，等效电阻等于各个电阻之和，即＄R_{eq} ＝ R_1 ＋ R_2 ＋＼cdots ＋ R_n$。

第1章 电路的基本概念与定律 练习题解答（6）1-3 一只额定电压为V 220，功率为100W 的白炽灯，在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少？解：根据功率表达式 UI I R P 2L ==则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为A 45.0220100U P I ===Ω===48445.0100I P R 22L1-5 某一直流电源，其输出额定功率P N = 200W ，额定电压U N = 50V ，内阻R 0 = 0.5Ω，负载电阻R可以调节，其电路如图1-15所示。

试求： （1）额定工作状态下的电流及负载电阻； （2）开路状态下的电源端电压；（3）电源短路状态下的电流。

解：（1）电路如解题图3所示，当S 闭合时,根据额定功率表达式N N N I U P = 则A 450200U P I N N N === 又根据额定电压表达式N N N I R U = 那么Ω===5.12450I U R N N N（2）根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于电动势电压，所以V 5245.050I R U E U N 0N 0=⨯+=+== （3）电源电路短路时负载电阻为零，则短路电流为A 1045.052R E I 0S ===1-7 在题图1-7中，五个元件代表电源或负载。

电流和电压的参考方向如图中所示，通过实验测量得知V30U V 80U V 60U V 90U V 140U A10I A 6I A 4I 54321321=-==-====-=（1）试标出各电流的实际方向和电压的实际极性； （2）判断那些元件是电源？那些是负载？（3）计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？E 解题图3题题1-721U U U21U 题题题4解：（1）各元件电流的实际方向和各元件电压的实际极性如解题图4所示。

（2）根据U 和I 的实际方向来判定，当U 和I 的实际方向相反时即为电源（注意，U 的实际方向指的是电位降落的方向，即从正极指向负极），否则为负载。

第1章 电路的基本概念和基本定律本章的主要任务是学习电路的基本概念、基本物理量和基本定律，为掌握电路的分析计算方法奠定必要的基础。

本章基本要求(1) 正确理解理想电路元件、电路模型的概念；(2) 正确理解电流、电压的参考方向的概念，并掌握电流、电压参考方向的使用；(3) 计算元件或电路的功率，并判别元件或电路是吸收功率还是发出功率；(4) 掌握理想元件的电压与电流关系式；(5) 掌握基尔霍夫定律（KCL 和KVL ）的应用；(6) 了解电路的三种工作状态：额定工作状态、过载工作状态和欠载工作状态。

理解电气器件、设备的额定值。

本章习题解析1－1 试求图1－1所示电路的电压U ab 和U ba 。

图1－1解 (a)电压U 的参考方向如图所示，已知U ＝10V ，故有10==U U ab V10-=-=-=U U U ab ba V(b)直流电压源的电压参考方向如图所示，故有5=ab U V5-=-=ab ba U U V1－2 根据图1－2所示的参考方向和电压、电流的数值确定各元件电流和电压的实际方向，并计算各元件的功率，说明元件是吸收功率还是发出功率。

(a) (b)(c) (d)图1－2解 (a)因为电流为＋2mA ，电压为＋5V ，所以电流、电压的实际方向与参考方向相同。

电阻元件的功率为101010102533=⨯=⨯⨯==--UI P mW电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果P >0，说明电阻元件吸收功率。

(b)因为电流、电压随时间t 按照正弦规律变化，所以当电流i >0、电压u >0时，它们的实际方向与参考方向一致；当电流i <0、电压u <0时，它们的实际方向与参考方向相反。

电阻元件的功率为)(sin )sin()sin(t t t ui p ωωω255=⨯==W电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果p >0，说明电阻元件吸收功率。

(c)因为电流为－2mA ，所以电流的实际方向与参考方向相反；电压为＋5V ，所以电压的实际方向与参考方向相同。

上篇: 电工技术第一章: 电路分析基础: 电路的基本概念、定律、分析方法 1.1.1:基本要求(1) 正确理解电压、电流正方向的意义。

(2) 在正确理解电位意义的基础上，求解电路各点电位。

(3) 加强电压源的概念，建立电流源的概念。

(4) 了解电路有载工作、开路与短路的状态，强化额定值概念。

(5) 熟悉电路基本定律并能正确应用之。

(6) 学会分析、计算电路的基本方法 ；1.1.2: 基本内容 1.1.2.1基本概念1 电压、电流的正方向在分析计算电路之前，首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向（这些假设的方向，又名参考方向），如图1-1-1所示。

3R I图1-1-1根据这些正方向，应用电路的定理、定律列写方程（方程组），求解后若为正值，说明假设的方向与实际的方向相同；求解后若为负．．．值．，说明假设的方向与实际方向相反。

对于电路中的某个（些）已知的方向，有两种可能，其一是实际的方向，其二也是正方向，这要看题目本身的说明。

2 电路中的电位计算求解电路某点的电位，必须首先确定参考点，令该点电位为零，记为“⊥”，电路其余各点与之比较，高者为正（电位），低者为负（电位），如图1-1-2所示：：U设C为参考点，则：c点的电位：V C=0(V)a点的电位：V a= +6 (V)b点的电位：V b =-9 (V)ab两点间的电压：U ab = V a - V b = (+6)-(-9) =15(V) 注·电位具有单值性（参考点一旦设定，某点的电位是唯一的）。

·电位具有相对性（参考点选择不同，某点的电位也不同）。

·任意两点间的电位差叫电压，例如U ab = V a - V b，显然电压具有单值性和绝对性（与参考点选择无关）\1.1.2.2基本定律 1 欧姆定律(1)一段无源支路（元件）的欧姆定律。

在图1-1-3中，U ab = R ·I （取关联正方向）。

电工学课后习题答案电工学是一门研究电能的产生、传输、分配和使用的学科，它在现代工业和日常生活中扮演着极其重要的角色。

学习电工学，不仅要理解理论知识，还要通过课后习题来巩固和应用所学。

以下是一些电工学课后习题的参考答案，供同学们参考。

习题1：直流电路分析问题：计算电路中R1和R2的等效电阻。

答案：如果R1和R2是串联的，那么等效电阻R_eq = R1 + R2。

如果它们是并联的，那么1/R_eq = 1/R1 + 1/R2。

习题2：交流电路功率计算问题：已知一个交流电路中的电压有效值为220V，电流有效值为10A，求功率。

答案：功率P = V * I，其中V是电压有效值，I是电流有效值。

所以P = 220V * 10A = 2200W。

习题3：三相电路问题：一个三相电路的线电压是380V，相电压是多少？答案：在星形连接的三相电路中，相电压等于线电压的√3/2倍。

所以相电压V_phase = 380V * √3/2 ≈ 220V。

习题4：电磁感应问题：一个线圈在磁场中旋转，产生感应电动势。

如果线圈的电阻为10Ω，磁通量变化率为10 Wb/s，求感应电流。

答案：感应电动势E = -dΦ/dt，感应电流I = E/R。

所以I = -10 Wb/s / 10Ω = -1 A。

习题5：变压器原理问题：一个理想变压器的原边匝数为1000，副边匝数为500，输入电压为220V，求输出电压。

答案：理想变压器的电压比等于匝数比，即V2/V1 = N2/N1。

所以V2 = (500/1000) * 220V = 110V。

习题6：电动机的工作原理问题：一个三相异步电动机的转子转速为1500转/分钟，同步转速为1800转/分钟，求滑差。

答案：滑差s = (Ns - Nr) / Ns，其中Ns是同步转速，Nr是转子转速。

所以s = (1800 - 1500) / 1800 ≈ 0.167。

习题7：电路的谐振问题：一个RLC串联谐振电路，已知电阻R=100Ω，电容C=10μF，电感L=0.1H，求谐振频率。