电工与电子技术第二版陶桓齐课后习题答案样本

第5章习题解答5-11电路如题图5-11所示，换路前已处于稳态。

在t = 0时发生换路，求各元件中电流及端电压的初始值；当电路达到新的稳态后，求各元件中电流及端电压的稳态值。

解：初始时刻的等效电路如题图5-11-1，由图可得+++1210(0)(0)(0)1A R R 1C1C2i =i =i ==+；++(0)(0)0L1L2i i ==；++(0)(0)1A 21i i =-=- 1+12R (0)102V R R 1u =⨯=+； 题图5-112+12R (0)108V R R 2u =-⨯=-+；++(0)(0)0V C1C2u u ==；++(0)(0)L1L2u u ==C1C2112R ()102V R R 1u ∞=⨯=+；212R ()108V R R 2u ∞=⨯=+；()()0V L1L2u u ∞=∞=；()()()=8V C1C22u u u ∞=∞=∞5-12 电路如题图5-12所示，换路前已处于稳态。

在t = 0时发生换路，求各元件中电流及端电压的初始值；当电路达到新的稳态后，求各元件中电流及端电压的稳态值。

解：t=0+瞬时，等效电路如题图5-12-1所示，电感电流等效为恒流源。

t=∞时，等效电路如题图5-12-2所示。

则初始值：111211112(0),(0),(0)s s sLs s sC sU I R Ui iR R RU U I Ri IR R R++++==++=+++；1212112212(0),(0)0V,(0),(0)s sL Cs ssU I Ru R uR RU I Ru U u RR R+++++=-=++==+；题图5-12-1 题图5-12-211120,()s ssU I Ri IR R+=∞=-+；11212()(),()()s sC s CU I Ru I R u uR R+∞=-∞=∞+5-13数。

(a) (b)题图5-13解：（a）图：初始时刻的等效电路如题图5-13-1，由图可得+1U(0)R1i=；++23U(0)(0)R R2Ci=i=+；题图5-12+(0)U 1u =；+(0)0C u =；2+23R (0)U R R 2u =+；3+23R (0)U R R 3u =+电路达到稳态之后的等效电路如题图5-13-2，由图可得1U()R 1i =∞；()()02C i =i ∞∞=； ()U 1u =∞；()()=023u =u ∞∞；()U C u =∞1()R 1S u =I ∞；23S 23R R ()()=I R R 23u =u ∞∞+；()0L u =∞；231S 23R R ()(R )I R R S u =∞++时间常数：23LR R τ=+5-14 在题图5-14电路中，已知：1250k ,4F,6F =Ω=μ=μR C C ，换路前1C 和2C 上储存的总电荷量为41.210C -⨯。

第12章习题解答12-1 已知由与非门组成的基本RS触发器和输入端D R、D S的波形如题图12-1所示，试对应地画出Q和Q的波形，并说明状态“不定”的含义。

题图 12-1解：12.2 已知可控RS触发器CP、R和S的波形如题图12-2所示，试画出输出Q的波形。

设初始状态分别为0和1两种情况。

题图12-2解：12-3 在主从结构的JK触发器中，已知CP、J、K的波形如题图12-3所示，试画出Q端的波形。

设初始状态Q=0。

题图12-3解：12-4 维持阻塞型D触发器的输入D和时钟脉冲CP的波形如题图12-4所示，试画出Q端的波形。

设初始状态Q = 0。

题图12-4解：12-5 在T触发器中，已知T和CP的波形如题图12.5所示，试画出Q端的波形。

设初始状态Q= 0。

题图12-5解：12-6 写出题图12-6所示电路的逻辑关系式，说明其逻辑功能。

题图12-6解：逻辑关系为：Q D AQ BQ==+所以其功能为JK触发器。

12-7 如题图12-7所示的电路和波形，试画出D端和Q端的波形。

设初始状态Q= 0。

题图12-7解：12-8 将主从型JK触发器转换为T'触发器有几种方案？画出外部连线图。

解：12-9 电路如题图12-9所示。

画出Q0端和Q1端在六个时钟脉冲CP作用下的波形。

设初态Q=Q0= 0。

1题图12-9解：12-10 用题图12.10(a)所给器件构成电路，并在示波器上观察到如图12.10（b）所示波形。

试问电路是如何连接的？请画出逻辑电路图。

(a) (b)题图12-10解：12-11 已知如题图12.11(a)所示电路的各输入端信号如题图12-11(b)所示。

试画出触发器输出端Q0和Q1的波形。

设触发器的初态均为0。

(a) (b)题图12-11解：12-12 已知电路和时钟脉冲CP及输入端A的波形如题图12-12所示，试画出输出端Q、1Q 的波形。

假定各触发器初态为1。

(a) (b)题图12-12解：12-13 已知题图12-13(a)所示电路中输入A及CP的波形如题图12-13(b)所示。

第1章检测题（共100分，120分钟）一、填空题：（每空0.5分，共20分）1、电源和负载的本质区别是：电源是把其它形式的能量转换成电能的设备，负载是把电能转换成其它形式能量的设备。

2、对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载越大，通过负载的电流和负载上消耗的功率就越大；反之，负载电阻越大，说明负载越小。

3、实际电路中的元器件，其电特性往往多元而复杂，而理想电路元件的电特性则是单一和确切的。

4、电力系统中构成的强电电路，其特点是大电流、大功率；电子技术中构成的弱电电路的特点则是小电流、小功率。

5、常见的无源电路元件有电阻元件、电感元件和电容元件；常见的有源电路元件是电压源元件和电流源元件。

6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路。

此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性，但电路中的功率不具有叠加性。

7、电流沿电压降低的方向取向称为关联方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件吸收电能；电流沿电压升高的方向取向称为非关联方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件供出电能。

8、电源向负载提供最大功率的条件是电源内阻与负载电阻的数值相等，这种情况称为电源与负载相匹配，此时负载上获得的最大功率为U S2/4R S。

9、电压是产生电流的根本原因。

电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间电压。

电路中某点到参考点间的电压称为该点的电位，电位具有相对性。

10、线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受欧姆定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL定律；回路上各电压之间的关系则受KVL定律的约束。

这三大定律是电路分析中应牢固掌握的三大基本规律。

二、判断正误：（每小题1分，共10分）1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。

（错）2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。

（错）3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。

（对）4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。

电⼯与电⼦技术03章陶桓齐-课后习题答案第3章习题解答3-1 已知正弦交流电 u （314t +30o），试求：（1）电压最⼤值U m 、有效值U 、⾓频率ω、周期T 和初相位⾓?u ；（2）当t =0和t =30314秒时刻，电压的两个瞬时值u ；（3）写出u 的相量表⽰式，并画出波形图。

解：由正弦的三要素知（1）m U =，220U V =， 314ω=弧度/秒，220mS 314T π==，30u ?=?。

（2）t=0时，190u V =?=314t π=时，303306u V π??=+?=3-2已知频率相同的正弦电压和电流的相量式分别为j60100 V U e ?=，4j3 A I =+。

试分别写出相量的三⾓式和极坐标式，并画出相量图。

解：100cos60100sin60U j V =?+? 5/36.8I A =?3-3所⽰，其中U =220 V ，I1=10 A ，I 2=，当电压的初相位为?=0解：u 1i 2i I 超前60U 题图3-33-4某电路的电流如题图3-4所⽰，已知230)i t ω=+? A ，360)i t ω=+? A ，求电流i 1的有效值。

解：根据基尔霍夫电流定律及图可知：123i i i =+。

⼜ 23,i i 的有效值相量分别为238/30,4/60I I =?=?题图3-4则 ()1238/304/608cos304cos608sin304sin608.97.5I I I J j =+=?+?=?+?+?+?=+111848411.62222I j A ?∴==?+?+?+?= ??3-5 在题图3-5所⽰的各电路中,每⼀⽀条路中的电量为同频率的正弦量,图中已标的数值为正弦量的有效值,试求电流表A 0或电压表V 0的值数(即有效值)。

（a ）（b ）（c ）（d ）题图3-5解：∵接直流电源时，0L X =，则电感上电压为0。

20Ω L Z R jX =+22 3.141000f π?? 3-6 将⼀个电感线圈接到20V 直流电源时，通过的电流为1A ，将此线圈改接于1000Hz ，20V 的交流电源时，电流为0.8A ，求线圈的电阻R 和电感L 。

第1章 电路的基本概念与定律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：根据功率表达式则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为1-5 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 则又根据额定电压表达式 那么 （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（3）电源电路短路时负载电阻为零，则短路电流为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（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？ 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。

据此，元件1和元件2为电源，其余的全为负载。

（3）根据解题图4计算各元件的功率分别为根据功率平衡的关系，带有负号的功率之和应和带有正号的功率之和相等，即得上式表明电源发出的功率和负载取用的功率是平衡的，注意，此法也是验证解题结果正确与否的方法之一。

1-8 试求题图1-8所示电路中A 点、B 点和C 点的电位。

解：参照解题图5可知，四个电阻上的电压降均由电流I 所产生，电流的参考方向如图所示，其大小为根据某点的电位即该点与参考点之间的电压，令参考点V D = 0 , 则电位V A 、V B 和V C 分别为 1-9 试求题图1-9所示电路中A 点的电位。

第10章习题解答10-1 在题图10-1所示的单相半波整流电路中，已知变压器次级电压有效值U 2=20V ，负载电阻R L =100Ω，试求：(1) U 0和I 0；(2) 当U 1上升10%时，二极管平均电流I D 和最高反向电压U DRM 。

解：（1）根据单相半波整流电路特点有 20.450.45209O U U V ==±⨯= 90.0990100O O L U I A mA R ==== （2）∵1U 上升10%∴2U 上升10% 即U 2=20×（1+0.1）=22V 220.459.90.1100100O D O L U I I A R ⨯===== 222222DRm m U U U V ===10-2 有一单相桥式全波整流电路如题图10-2所示，U 0=36V ，R L =200Ω，试求：(1)变压器次级电压和电流的有效值； (2)整流二级管电流I D 和反向电压U DRM 。

解 ：（1）由全波整流电路的特点有 ∵20.9O U U = ∴236400.90.9O U U V === ()()2222222011d sin d 1.11 1.11180200mA 2m m o I I i t I t t I ππωωππ=====⨯=⎰⎰（2）∵360.18180mA 200O O L U I A R ==== ∴11809022D o I I mA === 22402DRM U U V ==10-3 题图10-3所示为单相全波整流电路，R L =50Ω，当2102sin u t ω=时，试求：负载R L 上的平均电压U 0，平均电流I 0和二级管反向电压U DRM 。

题图10-1R L U 2U 1U O+−I o题图10-2题图10-3解：由全波整流特性有20.9O U U = 210U V = 0.9109O U V ∴=⨯= 918050OO LU I mA R ===DRM 2M 2222202U U U V ===10-4 在题图10-4所示电路中，二极管为理想元件，u i 为正弦交流电压，已知交流电压表V 1的读数为100 V ，负载电阻R L = 1 k Ω，求开关S 断开和闭合时直流电压表V 2和电流表A 的读数。

第1章习题解答8-1 选择合适的答案填空（1）当三极管工作在放大区时，其发射结的偏置电压和集电结的偏置电压应为 。

A ．发射结反偏，集电极反偏B ．发射结正偏，集电极反偏C ．发射结正偏，集电极正偏（2）晶体三极管是一种 控制型器件。

A ．电压 B ．电流 C ．光电转换 （3）稳定静态工作点的电路是 。

A ．固定偏置电路B ．分压式偏置电路C ．共集电极电路 解：（1）B （2）B （3）B 8-2 填空（1）放大电路如果要求噪声低、温度稳定性好，应采用 电路。

电路作为输入级。

B ，则静态工作点将向β=60，I CEO =10μA 5VE题图8-4 解题图8-4解：首先确定U BE ，以判断是硅管还是锗管。

通常，硅管的U BE =0.6 ~ 0.8V ；锗管的 U BE =0.2~ 03V ；在图（a ）中，上管脚和下管脚的电位相差0.7V ，可知此管为硅管；在图（b ）中，上管脚和下管脚的电位相差0.2V ，可知此管为锗管。

然后，判断管子的类型。

通常当三极管正常放大时，对NPN 型管有V C ＞V B ＞V E ，对PNP 型管V C ＜V B ＜V E 。

在图（a ）中，中间脚的电位最低，并与其它两脚的电位相差几伏，故此脚为C 极，由V B ＜V E 可确定上管脚为B 极、下管脚为E 极，管子为PNP 型硅管。

同理可确定图（b ）中的管子为NPN 型锗管。

完整的三极管见解题图8-4所示。

8-5 试判断题图8-5所示电路中各三极管的工作状态。

50=12V6V(a)30K (b)30＞-6V+15V(c)题图8-50.76-7m A 3012.-iu (a)(b)CCU +ou (c)CCCU +ou i u (d)(e)iu ou题图8-6解：（a）不能放大。

因为输入信号被C1短路。

将C1去掉即可。

（b）不能放大。

因为三极管是PNP型的，需要用负电源，将UC C 换为-UC C即可。

（c）不能放大。

第11章习题解答11-1 11-1 将下列不同进制数写成按权展开形式将下列不同进制数写成按权展开形式将下列不同进制数写成按权展开形式（1）（4517）10； （2）（10110）2； （3）（7A8F ）16 解：（1）()3210104517410510110710=´+´+´+´ （（2）()43212101101202121202=´+´+´+´+´ （（3）()321167871610168161516A F =´+´+´+´11-2 11-2 将下列数转换成十进制数将下列数转换成十进制数将下列数转换成十进制数（1）（10110011）2； （2）（85D ）16 解：（1）()()75412101100111212121212179D =´+´+´+´+´=（（2）()()21168581651613162141D D =´+´+´=11-3 11-3 将下列十进制数转换成二进制和十六进制数将下列十进制数转换成二进制和十六进制数将下列十进制数转换成二进制和十六进制数（1）（85）D ； （2）（124）D 解：（1）对于十进制数（85）D ，根据整数部分除2取余的方法有：取余的方法有： 2 2∣∣8585………… 1 2 2︱︱4242…………0 2 2∣∣2121………… 1 2 2∣∣1010…………0 2 2∣∣0505………… 1 2 2∣∣0202…………0 2 2∣∣0101………… 1 0所以所以,, ()()()216850101101,0101,010155D == （2）对于十进制数（124）D ，根据整数部分除2取余的方法有：取余的方法有： 2 2∣∣124124…………0 2 2∣∣062062…………0 2 2∣∣031031………… 1 2 2∣∣015015………… 1 2 2∣∣007007………… 1 2 2∣∣003003………… 1 2 2∣∣001001………… 1 0 所以所以, , ()()()2161240111111,1100,11007D C ==11-4 11-4 分立元件门电路如题图分立元件门电路如题图11-4所示：A 、B 、C 为输入，Y 为输出，设输入低电平为0V ，输入高电平为3V ，试列出真值表，写出输出表达式，指出各属于哪种功能的门电路。

第1章检测题（共100分，120分钟）一、填空题：（每空0.5分，共20分）1、电源和负载的本质区别是：电源是把其它形式的能量转换成电能的设备，负载是把电能转换成其它形式能量的设备。

2、对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载越大，通过负载的电流和负载上消耗的功率就越大；反之，负载电阻越大，说明负载越小。

3、实际电路中的元器件，其电特性往往多元而复杂，而理想电路元件的电特性则是单一和确切的。

4、电力系统中构成的强电电路，其特点是大电流、大功率；电子技术中构成的弱电电路的特点则是小电流、小功率。

5、常见的无源电路元件有电阻元件、电感元件和电容元件；常见的有源电路元件是电压源元件和电流源元件。

6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路。

此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性，但电路中的功率不具有叠加性。

7、电流沿电压降低的方向取向称为关联方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件吸收电能；电流沿电压升高的方向取向称为非关联方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件供出电能。

8、电源向负载提供最大功率的条件是电源内阻与负载电阻的数值相等，这种情况称为电源与负载相匹配，此时负载上获得的最大功率为U S2/4R S。

9、电压是产生电流的根本原因。

电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间电压。

电路中某点到参考点间的电压称为该点的电位，电位具有相对性。

10、线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受欧姆定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL定律；回路上各电压之间的关系则受KVL定律的约束。

这三大定律是电路分析中应牢固掌握的三大基本规律。

二、判断正误：（每小题1分，共10分）1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。

（错）2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。

（错）3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。

（对）4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。

第1章检测题（共100分，120分钟）一、填空题：（每空0.5分，共20分）1、电源和负载的本质区别是：电源是把其它形式的能量转换成电能的设备，负载是把电能转换成其它形式能量的设备。

2、对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载越大，通过负载的电流和负载上消耗的功率就越大；反之，负载电阻越大，说明负载越小。

3、实际电路中的元器件，其电特性往往多元而复杂，而理想电路元件的电特性则是单一和确切的。

4、电力系统中构成的强电电路，其特点是大电流、大功率；电子技术中构成的弱电电路的特点则是小电流、小功率。

5、常见的无源电路元件有电阻元件、电感元件和电容元件；常见的有源电路元件是电压源元件和电流源元件。

6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路。

此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性，但电路中的功率不具有叠加性。

7、电流沿电压降低的方向取向称为关联方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件吸收电能；电流沿电压升高的方向取向称为非关联方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件供出电能。

8、电源向负载提供最大功率的条件是电源内阻与负载电阻的数值相等，这种情况称为电源与负载相匹配，此时负载上获得的最大功率为U S2/4R S。

9、电压是产生电流的根本原因。

电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间电压。

电路中某点到参考点间的电压称为该点的电位，电位具有相对性。

10、线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受欧姆定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL定律；回路上各电压之间的关系则受KVL定律的约束。

这三大定律是电路分析中应牢固掌握的三大基本规律。

二、判断正误：（每小题1分，共10分）1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。

（错）2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。

（错）3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。

（对）4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。

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章检测题（共100分，120分钟）一、填空题：（每空0.5分，共20分）1、电源和负载的本质区别是：电源是把其它形式的能量转换成电能的设备，负载是把电能转换成其它形式能量的设备。

2、对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载越大，通过负载的电流和负载上消耗的功率就越大；反之，负载电阻越大，说明负载越小。

3、实际电路中的元器件，其电特性往往多元而复杂，而理想电路元件的电特性则是单一和确切的。

4、电力系统中构成的强电电路，其特点是大电流、大功率；电子技术中构成的弱电电路的特点则是小电流、小功率。

5、常见的无源电路元件有电阻元件、电感元件和电容元件；常见的有源电路元件是电压源元件和电流源元件。

6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路。

此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性，但电路中的功率不具有叠加性。

7、电流沿电压降低的方向取向称为关联方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件吸收电能；电流沿电压升高的方向取向称为非关联方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件供出电能。

8、电源向负载提供最大功率的条件是电源内阻与负载电阻的数值相等，这种情况称为电源与负载相匹配，此时负载上获得的最大功率为U S2/4R S。

9、电压是产生电流的根本原因。

电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间电压。

电路中某点到参考点间的电压称为该点的电位，电位具有相对性。

10、线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受欧姆定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL定律；回路上各电压之间的关系则受KVL定律的约束。

这三大定律是电路分析中应牢固掌握的三大基本规律。

二、判断正误：（每小题1分，共10分）1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。

（错）2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。

（错）3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。

（对）4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。

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3章习题解答3-1 已知正弦交流电 u （314t +30º），试求：（1）电压最大值U m 、有效值U 、角频率ω、周期T 和初相位角ϕu ； （2）当t =0和t =30314秒时刻，电压的两个瞬时值u ；（3）写出u 的相量表示式，并画出波形图。

解：由正弦的三要素知（1）m U =，220U V =， 314ω=弧度/秒，220m S 314T π==，30u ϕ=︒。

（2）t=0时，30190u V =︒=314t π=时，303306u Vπ⎛⎫=+︒= ⎪⎝⎭3-2已知频率相同的正弦电压和电流的相量式分别为j60100 V Ue ︒= ，4j3 A I =+ 。

试分别写出相量的三角式和极坐标式，并画出相量图。

解：100cos 60100sin 60Uj V =︒+︒ 5/36.8I A =︒3-3，I 1=10 A ，I 2=，当电压的初相位为ϕ=0，角频率为ω解：u 1i 2i 1I 超前60U ︒ ，2I 滞后30U ︒ 题图3-33-4某电路的电流如题图3-4所示，已知230)i t ω=+︒ A ，360)i t ω=+︒ A ，求电流i 1的有效值。

解：根据基尔霍夫电流定律及图可知：123i i i =+。

又 23,i i 的有效值相量分别为238/30,4/60I I =︒=︒题图3-4则 ()1238/304/608cos 304cos 608sin 304sin 608.97.5I I I J j =+=︒+︒=︒+︒+︒+︒=+111848411.62222I j A ⎛∴==⨯+⨯+⨯+⨯= ⎝⎭3-5 在题图3-5所示的各电路中,每一支条路中的电量为同频率的正弦量,图中已标的数值为正弦量的有效值,试求电流表A 0或电压表V 0的值数(即有效值)。

（a ） （b ）（c ） （d ）题图3-5解：∵接直流电源时，0L X =，则电感上电压为0。

∴L R jX + Z ∴ 1515 2.422 3.141000L mH fπ===⨯⨯3-6 将一个电感线圈接到20V 直流电源时，通过的电流为1A ，将此线圈改接于1000Hz ，20V 的交流电源时，电流为0.8A ，求线圈的电阻R 和电感L 。