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: 根据功率表示式 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 45.0220
100U P I === Ω===
48445.0100I P R 2
2L
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 能够调节, 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 额定功率表示式 N N N I U P =
则
A 450200
U P I N N N ===
又根据额定电压表示式
N N N I R U =
E
解题图3
那么
Ω==
=5.124
50
I 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,
因此
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, 经过实验测量得知
V
30U V
80U V 60U V 90U V 140U A 10I 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?
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。
题题1-7
21U U
21U 题题题4
( 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 W 5604140I U P 111-=?-=-= W 540690I U P 222-=?-=-= W 6001060I U P 333=?== W 320480I U P 144=?== W 180630I U P 255=?==
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
W 1100180320600540560=++=+
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。
V 5010Ω题题1-8
V 5010Ω解题图5
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
A 5.060
30
201020102050I ==+++-=
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
V 45505.01050I 10V V V D A A =+?-=+-=-= V 35I 2020I 1050I 10I 20V V V D B B =++=+--=-= V 10I 20V V V D C C ==-=
1-9
试求题图1-9所示电路中A 点的电位。
A
题题1-9
A
解题图6
解: 参照解题图6, 该电路图上半部分的电路为一闭合电路, 可产生电流I, 因此在1Ω和2Ω电阻上均产生电压降; 而电路图下半部分的电路不闭合, 故4Ω电阻上无电压降。那么, 该电路中的电流和电位V A 分别为
A 12
13
I =+=
, V 56I 236I 1V A =+--=+-=
1-12 计算题图1-12所示两电路中a 、 b 间的等效电阻ab R 。
)a ()
b (题题1-12
4
4
6
3
5
4
33
3
2
22
题图1-12
解: 图( a)
4463
4//(4//46//3)4//(
)4//(22)4//424463
ab R ??=+=+=+==Ω++ 注: 上式中的符号”//”表示电阻并联, 符号”＋”表示电阻串联, 在计算串、 并联等效电阻时应遵循先并联、 后串联、 括号运算优先的原则。 图( b)
2//(2//23//3//3)2//21ab R =+==Ω
第2章 电路的分析方法 练习题解答( 8)
2-2 试用电压源与电流源等效变换的方法计算题图2-2中3Ω电阻中的电