第5章习题解答
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第五章 电气设备的选择5-1 电气设备选择的一般原则是什么?答:电气设备的选择应遵循以下3项原则:(1) 按工作环境及正常工作条件选择电气设备a 根据电气装置所处的位置,使用环境和工作条件,选择电气设备型号;b 按工作电压选择电气设备的额定电压;c 按最大负荷电流选择电气设备和额定电流。
(2) 按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 (3) 开关电器断流能力校验5-2 高压断路器如何选择? 答:(1)根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。
(2)在正常条件下,按电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压选择额定电压,电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流选择额定电流。
(3)动稳定校验(3)max shi i ≥ 式中,(3)sh i 为冲击电流有效值,max i 为电气设备的额定峰值电流。
(4)热稳定校验2(3)2th th ima I t I t ∞≥式中,th I 为电气设备在th t 内允许通过的短时耐热电流有效值;th t 为电气设备的短时耐热时间。
(5)开关电器流能力校验对具有分断能力的高压开关设备需校验其分断能力。
设备的额定短路分断电流不小于安装地点最大三相短路电流,即(3).max cs K I I ≥5-3跌落式熔断器如何校验其断流能力?答:跌落式熔断器需校验分断能力上下限值,应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其上限值,而两相短路电流大于其下限值。
5-4电压互感器为什么不校验动稳定,而电流互感器却要校验?答:电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护,所以不需要校验短路动稳定和热稳定。
而电流互感器没有。
5-5 电流互感器按哪些条件选择?变比又如何选择?二次绕组的负荷怎样计算? 答:(1)电流互感器按型号、额定电压、变比、准确度选择。
( 2)电流互感器一次侧额定电流有20,30,40,50,75,100,150,200,400,600,800,1000,1200,1500,2000(A )等多种规格,二次侧额定电流均为5A ,一般情况下,计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。
第5章 振动和波动5-1 一个弹簧振子 m=:0.5kg , k=50N ;'m ,振幅 A = 0.04m ,求 (1) 振动的角频率、最大速度和最大加速度;(2) 振子对平衡位置的位移为 x = 0.02m 时的瞬时速度、加速度和回复力; (3) 以速度具有正的最大值的时刻为计时起点,写出振动方程。
频率、周期和初相。
A=0.04(m) 二 0.7(rad/s) 二-0.3(rad)⑷10.11(Hz) T 8.98(s)2 n、5-3证明:如图所示的振动系统的振动频率为1 R +k 2式中k 1,k 2分别为两个弹簧的劲度系数,m 为物体的质量V max 二 A =10 0.04 = 0.4(m/s) a max 二 2A =102 0.04 =4(m/s 2) ⑵设 x =Acos(,t :;;■『),贝Ud x vA sin(,t 「)dtd 2xa一 dt 2--2Acos(「t 亠 ^ ) - - 2x当 x=0.02m 时,COS (;:, t :忙)=1/ 2, sin( t 「)= _、一3/2,所以 v ==0.2、.3 ==0.346(m/s) 2a = -2(m/s )F 二 ma = -1(N)n(3)作旋转矢量图,可知:2x =0. 0 4 c o st(1 0)25-2弹簧振子的运动方程为 x =0.04cos(0.7t -0.3)(SI),写出此简谐振动的振幅、角频率、严...U ・」|1岛解:以平衡位置为坐标原点,水平向右为 x 轴正方向。
设物体处在平衡位置时,弹簧 1的伸长量为Xg ,弹簧2的伸长量为x 20,则应有_ k ] X ]0 ■木2乂20 = 0当物体运动到平衡位置的位移为 X 处时,弹簧1的伸长量就为x 10 X ,弹簧2的伸长量就为X 20 -X ,所以物体所受的合外力为F - -k i (X io X )k 2(X 20 -x)- -(匕 k 2)x2d x (k i k 2)dt 2 m上式表明此振动系统的振动为简谐振动,且振动的圆频率为5-4如图所示,U 形管直径为d ,管内水银质量为 m ,密度为p 现使水银面作无阻尼 自由振动,求振动周期。
概率论习题解答(第5章)第5章习题答案三、解答题1. 设随机变量X 1,X 2,…,X n 独⽴同分布,且X ~P (λ),∑==ni i X n X 11,试利⽤契⽐谢夫不等式估计}2|{|λλ<-X P 的下界。
解:因为X ~P (λ),∑∑===?===n i i n i i n nX E n X n E X E 111)(1)1()(λλλλn n nX D n X n D X D n i i n i i 11)(1)1()(2121====∑∑==由契⽐谢夫不等式可得nn X P 4114/1}2|{|-=-≥<-λλλλ 2. 设E (X ) = – 1,E (Y ) = 1,D (X ) = 1,D (Y ) = 9,ρ XY = – 0.5,试根据契⽐谢夫不等式估计P {|X + Y | ≥ 3}的上界。
解:由题知()()()Y X Y X E E E +=+=()11+-=0Cov ()Y X ,=()()Y D X D xy ??ρ=()915.0??-= -1.5()()()()()75.1291,2=-?++=++=+Y X Cov Y D X D Y X D所以{}{}97303≤≥-+P =≥+)(Y X Y X P 3. 据以往经验,某种电器元件的寿命服从均值为100⼩时的指数分布.现随机地取16只,设它们的寿命是相互独⽴的.求这16只元件的寿命的总和⼤于1920⼩时的概率.解:设i 个元件寿命为X i ⼩时,i = 1 ,2 , ...... , 16 ,则X 1 ,X 2 ,... ,X 16独⽴同分布,且 E (X i ) =100,D (X i ) =10000,i = 1 ,2 , ...... , 16 ,4161161106.1)(,1600)(?==∑∑==i i i i D E X X ,由独⽴同分布的中⼼极限定理可知:∑=16i iX近似服从N ( 1600 , 1.6?10000),所以>∑=1920161i i X P =≤-∑=19201161i i X P ???-≤?--=∑=16000016001920100006.116001161i i X P()8.01Φ-==1- 0.7881= 0.21194. 某商店负责供应某地区1000⼈商品,某种商品在⼀段时间内每⼈需要⽤⼀件的概率为0.6,假定在这⼀时间段各⼈购买与否彼此⽆关,问商店应预备多少件这种商品,才能以99.7%的概率保证不会脱销(假定该商品在某⼀时间段内每⼈最多可以买⼀件).解:设商店应预备n 件这种商品,这⼀时间段内同时间购买此商品的⼈数为X ,则X ~ B (1000,0.6),则E (X ) = 600,D (X ) = 240,根据题意应确定最⼩的n ,使P {X ≤n }= 99.7%成⽴. 则P {X ≤n })75.2(997.0)240600(240600240600ΦΦP ==-≈-≤-=n n X 所以6.64260024075.2=+?=n ,取n =643。
第五章 汇编语言程序设计1、画图说明下列语句所分配的存储器空间及初始化的数据值。
难度:2(1) BYTE_VAR DB ‘BYTE’,12,-12H ,3 DUP(0,2 DUP(1,2),7) (2) WORD_VAR DW 3 DUP(0,1,2),7,-5,’BY’,’TE’,256H 答:(1) (2)07H BYTE_V AR 42H WORD_V AR 00H 00H 59H 00H FBH 54H 01H FFH 45H 00H 59H 0CH 02H 42H EEH 00H 45H 00H 00H 54H 01H 00H 56H 02H 01H 02H 01H 00H 02H 02H 07H 00H 00H 00H 01H 00H 02H 01H 01H 00H 02H 02H 07H 00H 00H 00H 01H 00H 02H 01H 01H 00H 02H 02H07H00H2、假设程序中的数据定义如下: PARTNO DW ?PNAME DB 16 DUP(?) COUNT DD ? PLENTH EQU $- PARTNO 问:PLENTH 的值为多少?他表示什么意义? 答:PLENTH 的值为22,它表示当前已分配单元空间。
《微型计算机原理》第5章习题与解答3、有符号定义语句如下:难度:2BUF DB 1,2,3,’123’EBUF DB 0L EQU EBUF-BUF问:L的值是多少?答:L的值为6;4、假设成序中的数据定义如下:难度:2LNAME DB 30 DUP(?)ADDRESS DB 30 DUP(?)CITY DB 15 DUP(?)CODE_LIST DB 1,7,8,3,2(1)用一条MOV指令将LNAME的偏移地址存入BX。
(2)用一条指令将CODE_LIST的头两个字节的内容放入SI。
(3)写一条伪指令定义符使CODE_LENGTH的值等于 CODE_LIST域的实际长度。
第五章习题参考答案5-1 试判断图5-22所示集成运放电路的反馈类型。
a) b)图5-22题5-1的图答 (a )F R 、1R :引入串联电压负反馈。
(b )F R 、1R :引入了正反馈。
5-2 电路如图5-23所示,解答下列为题: 1)1F R 引入了何种反馈,其作用如何? 2)2F R 引入了何种反馈,其作用如何?图5-23 题5-2图解 1)1F R 、3E R 引入的是直流电流并联负反馈。
其作用是稳定静态电流2E I 。
其稳定过程如下:↓↓→↓→↑→↑→↑→↑→2211122E B C C B E E I I U I I U I2)2F R 引入的是交、直流电压串联负反馈。
其作用是交流电压串联负反馈可改善放大器的性能,如提高电压放大倍数的稳定性、减小非线性失真、抑制干扰和噪声、展宽放大电路的通频带等。
由于是电压负反馈还可使反馈环路内的输出电阻降低)1(AF +倍。
由于是串联反馈可使反馈环路内的输入电阻增加)1(AF +倍。
2F R 引入的直流电压串联负反馈的作用是稳定静态电压2C U ,其稳定过程如下:↓↑→↑→↓→↓→↑→↑→2211112C C C C B E C U I U I I u U5-3 在图5-24所示的两级放大电路中,(1)那些是直流负反馈;(2)哪些是交流负反馈,并说明其类型;(3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,两者有何不同?(4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,有何不同,是否会变为正反馈?5-24 题5-3图解 1)1E R 、2E R 直流串联电流负反馈,F R 、1E R 直流电压串联负反馈。
2)F R 、1E R 交流电压串联负反馈。
3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,则F R 、1E R 只有交流电压串联负反馈,没有直流反馈。
4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,则变为正反馈。
第5章 半导体二极管及直流稳压电源习 题 45.1 电路如图5.1所示,1k ΩR =,测得D5VU=,试问二极管VD 是否良好(设外电路无虚焊)?解:内部PN 结或电极已开路,D 已损坏。
5.2 电路如图5.2所示。
已知直流电源的端电压5V U =,测得1mA I =,若将直流电源的电压U 提高到10V ,试问这时的I 是等于、大于还是小于2mA ?解:由于二极管是非线性元件,当U 增大时,I 将大于2mA5.2图5.1 习题5.1电路图 图5.2 习题5.2电路图5.3 分析判断图5.3所示各电路中二极管是导通还是截止,并计算电压ab U ,设图中的二极管都是理想的。
解:(a )断开VD ,U D =5+5=10V>0,V D 导通 ,ab5VU =-;(b )断开V D ,D2151V23U =-⨯=-+ ,VD 截止 ab252V23U =⨯=+;(c )断开VD 1 VD 2,D1D212V,5127VU U ==-+=,所以V D 优先导通,D15V U =-,VD 2截止,U ab =0V ;(d) )断开VD 1 VD 2,D1D212V,12517VU U ==+=所以 VD 2优先导通,D15V U =- VD 1截止,ab 5VU =-图5.3 习题5.3电路图5.4 一个无标记的二极管,分别用a 和b 表示其两只引脚,利用模拟万用表测量其电阻。
当红表笔接a ,黑表笔接b 时,测得电阻值为500Ω。
当红表笔接b ,黑表笔接a 时,测得电阻值为100k Ω。
问哪一端是二极管阳极?解:b 端是阳极5.5 用指针式万用表的不同量程测同一只二极管的正向电阻值,其测试结果不一样,为什么?解:因为二极管的正向特性是非线性的,外加不同电压,直流电阻不同,万用表量程不同,加在二极管上的电压不同。
5.6 二极管电路如图5.4(a)所示,设输入电压i ()u t 波形如图5.4(b)所示,在05ms t <<的时间间隔内,试绘出输出电压o ()u t 的波形,设二极管是理想的。
图5.4 习题5.6电路图解:i ()2tu t =,断开V D ,D 6i u u =-,当Du>时,VD 导通,即3s t>,60.2630.20.2i o u u t-=⨯+=++当Du<时,V D 截止,即3s t<,6V o u =()o u tt/ms5.7电路如图5.5所示,二极管导通电压D (on)U 约为0.7V ,试分别估算开关断开和闭合时输出电压O U 的数值。
图5.5 习题5.7电路图解:S 断开:断开V D ,D5VU =。
所以V D 导通,o50.7 4.3VU =-=S 闭合:断开V D ,D5127VU =-=-,所以V D 截止,o12VU =5.8图5.6所示电路中的二极管为理想的,试画出输出电压o u 的波形。
设i6sin (V )u t ω=。
图5.6 习题5.8电路图解:(a )断开VD ,D 27V iu u =-=-o o 0,VD 2V ,0,VD 2V ,2Vi ii u u u u u >>=⎧⎨<>=⎩导通,即截止,即(a)o /u(b )断开V D 1 VD 2,D1D24,3i i u u u u =-=-所以3Viu >时,D10u <,D20u > VD 1截止,VD 2导通,o3Vu =4V 3V i u -<<时,D10u <,D20u < VD 1 、V D 2均截止,o i u u =4V i u <-时,D10u >,D20u < VD 1导通,V D 2截止,o4Vu =-(b)o /u5.9在图5.4.2(a )所示电路中,已知输出电压平均值o (AV )9VU =,负载100LR =Ω。
(1)输入电压的有效值为多少?(2)设电网电压波动范围为10%±。
选择二极管时,其最大整流平均电流I F 和最高反向工作电压U R 的下限值约为多少? 解:半波整流,O(AV)I 20(V )0.45U U ==,O(AV)O(AV)L90(mA )U I R ==D o(AV)90(mA )I I ==,F D 1.199(mA)I I ==R I 1.131.1(V )U =⨯=5.10在图5.7所示的电路中,电源i100sin (V )u t ω=,1L R K =Ω,二极管为是理想二极管。
求:(1)R L 两端的电压平均值;(2)流过R L 的电流平均值;(3)选择二极管时,其最大整流平均电流I F 和最高反向工作电压U R 为多少?图5.7 习题5.10电路图解:全波整流,O(AV)i 0.90.963.6(V )U U ==⨯=,O(AV)O(AV)L63.6(mA )U I R ==F D(AV)O(AV)131.82(mA )2I I I ===R I 100(V )U ==5.11 全波整流电路如图5.8所示,21222sin u u tω=-=,变压器和二极管均为理想元器件。
(1)画出输出电流oi 、输出电压o u 和二极管电压D u 的波形;(2)设2U 为已知,求直流分量o(AV)U、o(AV )I 和二极管的平均电流D (AV )I 、承受的反向电压峰值D (R M )U 。
图5.8 习题5.11电路图解:O(AV)20.9U U =,2O (AV )L0.9U I R =⨯2D(AV)O(AV)L10.452U I I R ==R 2U =ou i 2U 2U 2U5.12 在桥式整流电容滤波电路中,已知120LR =Ω,o (AV )30VU =,交流电源频率50Hzf =。
选择整流二极管,并确定滤波电容的容量和耐压值。
解:O(AV)I25(V )1.2U U ==,D(RM )I 38.9(V )U ==F D(AV)D(AV)1301.1 1.1 1.1137.5(mA )22120I I I =⨯=⨯⨯=⨯=⨯L 1420.04250T R C s =⨯=⨯=,0.040.04333.3μF120LC R ===5.13 已知稳压管的稳压值6VZU =,稳定电流的最小值m in4m AZ I =。
求图5.9所示电路中1O U 和2O U 。
+-1o+-2o U )(a )(b图5.9 习题5.13电路图解:(a )断开Dz ,L DZ Z L108(V )R U U R R =⨯=>+假设D Z稳压,Z Zmin 10835()ZZ LU U I mA I R R -=-=-=>,所以DZ处于稳压状态,O16(V)U =(b ))断开Dz ,LDZ Z L105(V )R U U R R =⨯=<+所以D Z 处于截止状态,O25(V)U =5.14 图5.10中各电路的稳压管V D Z1和V D Z2的稳定电压值分别为8V 和12V ,稳压管正向导通电压U DZ=0.7V ,最小稳定电流是5mA 。
试判断VD Z1和V D Z2的工作状态并求各个电路的输出电压ab U 。
图5.10 习题5.14电路图解:(a )假设VD z1处于反向击穿状态,V D z2正向导通,Z408.715.65(mA )5(mA )2I -==>所以VD z1处于稳压状态,V D z2处于正向导通状态ab8.7(V)U =(b ))假设VD z1处于反向击穿状态,V D z2处于反向截止Z 40816(mA )5(mA )2I -==>所以VD z1处于稳压状态,V D z2处于反向截止状态ab8(V)U =5.15 在图5.11中,i 16sin (V )u t ω=,所有稳压管均为特性相同的硅稳压管,且稳定电压U Z =8V 。
试画出o1u 和o2u 的波形。
图5.11 习题5.15电路图解:(a )断开VD Z ,Dzi u u =Z o1Z o1Z o18V , V D ,8V -0.7V 8V ,V D =0.7V ,V D -0.7V i i ii u u u u u u u >=⎧⎪<<⎨⎪<-=⎩反向击穿处于稳压状态,()反向截止,正向导通,()8o1/Vu(b )8.7V i u >时,, VD Z1导通,V D Z2稳压,o28.7Vu =8.7V 8.7V i u -<<时, VD Z1 、VD Z2均截止,o2i u u =8.7Vi u <-时,, V D Z1截止,VD Z2导通,o8.7Vu=-o2/Vu5.16 在下面几种情况下,可选用什么型号的三端集成稳压器? (1)U o = + 12V ,R L 最小值为15Ω; (2)U o = + 6V ,最大负载电流I Lmax = 300mA; (3)U o = -15V ,输出电流范围I o 为10~80mA 。
解:(1)12800(mA )15oI ==,所以选7812(2)选78M06 (3)选78L155.17 电路如图5.12所示,三端集成稳压器静态电流I W = 6mA, R w 为电位器,为了得到10V 的输出电压,试问应将R'W 调到多大?图5.12 习题5.17电路图解:''23o 23W W W 15()5(+6)R =10V0.3U U U I R R =++⨯=+⨯所以'W 220()R =Ω5.18 利用W7805获得输出电压可调的稳压电源如图5.13所示,试求输出电压oU的表达式,并计算它的可调范围。
解:'4p 3p 4oR R U U R R R ++=⨯++,1o 2312R UU U R R -=-⨯+得:3P 41O23''123PR R R R U U R R R R ++=⨯++,所以 3P 41O m ax2331222.5(V )R R R R U U R R R ++=⨯=+3P 41O m in 233P125.625(V )R R R R U U R R R R ++=⨯=++图5.13 习题5.18电路图5.19 电路如图5.14所示:(1)求电路负载电流O I 的表达式;(2)设输入电压为I24VU =,W7805输入端和输出端间的电压最小值为3V ,OIWI ,50R =Ω。
求出电路负载电阻L R 的最大值。
L图5.14 习题5.19电路图解:23OW U I I R=+,23O O L 23(243)16(V )L U U I R R U R=≈⨯≤--=所以L160()R ≤Ω5.20 已知三端可调式集成稳压器W117的基准电压REF U =1.25V ,调整端电流W I =50μ A ,用它组成的稳压电路如图5.15所示。