电工学 (少学时)第三版 唐介 课后答案 第3章习题

创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者： 别如克*第一章习题1－1 指出图1－1所示电路中A 、B 、C 三点的电位。

图1－1 题 1－1 的电路解：图（a ）中，电流 mA I 51226.=+=, 各点电位 V C = 0 V B = 2×1.5 = 3V V A = (2+2)×1.5 = 6V图（b ）中，电流mA I 1246=+=， 各点电位 V B = 0 V A = 4×1 = 4VV C =－ 2×1 = －2V图（c ）中，因S 断开，电流I = 0， 各点电位 V A = 6V V B = 6VV C = 0图（d ）中，电流mA I 24212=+=， 各点电位 V A = 2×(4+2) =12VV B = 2×2 = 4V V C = 0图（e ）的电路按一般电路画法如图，电流mA I 12466=++=， 各点电位 V A = E 1 = 6VV B = (－1×4)+6 = 2V V C = －6V1－2 图1－2所示电路元件P 产生功率为10W ，则电流I 应为多少? 解：由图1－2可知电压U 和电流I 参考方向不一致，P = －10W ＝UI 因为U ＝10V , 所以电流I ＝－1A图 1－2 题 1－2 的电路1－3 额定值为1W 、10Ω的电阻器，使用时通过电流的限额是多少？ 解：根据功率P = I 2 R A R P I 3160101.===1－4 在图1－3所示三个电路中，已知电珠EL 的额定值都是6V 、50mA ，试问哪个电珠能正常发光？图 1－3 题 1－4 的电路解：图（a ）电路，恒压源输出的12V 电压加在电珠EL 两端，其值超过电珠额定值，不能正常发光。

图（b ）电路电珠的电阻Ω=Ω==120120506K R .，其值与120Ω电阻相同，因此电珠EL 的电压为6V ，可以正常工作。

1.2.1 求图1.01所示电路中开关S 闭合和断开两种情况下a 、b 、c 三点的电位。

解：S 闭合时 a b ac 6 V 3 V 0 V V V V ==−=S 断开时 a b ac 6 V 6 V 9 V V V V ===1.5.1 试分析图1.03所示两电路中电阻的电压和电流，以及图（a ）中电流源的电压和图（b ）中电压源的电流。

解：图(a)： S 1 V1A 2 A 0.5R R R U U U I R =====电流源的电压： S 1 V U U == 图(b)： S 1 A0.5 1 V 0.5 VR R R I I U RI ====×=电压源的电流： S 1 A I I ==1.6.1 在图1.05所示电路中，已知U S = 6 V ，I S = 2 A ，R 1 = 2 Ω，R 2 = 1 Ω。

求开关S 断开时开关两端的电压U 和开关S 闭合时通过开关的电流I （不必用支路电流法）。

解：把与电压源并联的电阻R 1断开，不影响对电路的计算。

设通过R 2的电流为I 2。

S 断开时： ()2S S 222 A612 V 4 VI I U U R I ===−=−×=S 闭合时，R 2两端电压等于U S ，故：()S222S 6 A 62 A 4 AU I R I I I ===−=−=1.7.1 用支路电流法求图1.09中各支路电流，并说明U S1和U S2是起电源作用还是起负载作用。

图中U S1 = 12 V ，U S2 = 15 V ，R 1 = 3 Ω，R 2 = 1.5 Ω，R 3 = 9 Ω。

解：1232233S21133S1000I I I R I R I U R I R I U +−=+−=+−=联立方程，解得：1230.2 A 1.6 A 1.4 A I I I =−==。

1.7.2 用支路电流法求图1.10中各支路电流。

解：列方程： 1122S S 12R I R I U I I I +=+=解方程： 121223105I I I I +=+=解得： 1 1 A I =− ，2 4 A I =1.8.1 用叠加原理求图1.10所示电路中的电流I 1和I 2。

[工学]电工学少学时第三版课后答案全第一章习题 1,1 指出图1,1所示电路中A、B、C三点的电位。

图1,1 题 1,1 的电路6I,,1.5mA解:图(a)中，电流 , 各点电位 V= 0 C 2，2V= 2×1.5 = 3V BV= (2+2)×1.5 = 6V A6I,,1mA 图(b)中，电流，各点电位 V= 0 B 4，2V= 4×1 = 4V AV =, 2×1 = ,2V C图(c)中，因S断开，电流I = 0，各点电位 V = 6V AV = 6V BV = 0 C12I,,2mA 图(d)中，电流，各点电位V = 2×(4+2) =12V A2，4V = 2×2 = 4V BV= 0 C图(e)的电路按一般电路画法如图，6，6I,,1mA 电流， 4，2各点电位 V = E= 6V A1V = (,1×4)+6 = 2V BV= ,6V C1,2 图1,2所示电路元件P产生功率为10W，则电流I应为多少? 解:由图1,2可知电压U和电流I参考方向不一致，P = ,10W ,UI因为U,10V, 所以电流I,,1A图 1,2 题 1,2 的电路1,3 额定值为1W、10Ω的电阻器，使用时通过电流的限额是多少, 解:P12根据功率P = I R I,,,0.316AR101,4 在图1,3所示三个电路中，已知电珠EL的额定值都是6V、50mA，试问哪个电珠能正常发光,图 1,3 题 1,4 的电路解:图(a)电路，恒压源输出的12V电压加在电珠EL两端，其值超过电珠额定值，不能正常发光。

6R,,0.12K,,120,图(b)电路电珠的电阻，其值与120Ω电阻相同，因此50 电珠EL的电压为6V，可以正常工作。

图(c)电路，电珠与120Ω电阻并联后，电阻为60Ω，再与120Ω电阻串联，电60，12,4V珠两端的电压为小于额定值，电珠不能正常发光。

63.1.1已知某员载的电流和电压的自效值和胡相位分别是2 A,-30X36 V, 45。

；频率均为50Hz 。

(1) ^lll 它们的瞬时值表达式:⑵画山它们的波形图; (3)指出它们的幅值、角频率以及二者Z 间的相位差。

【解】木题目的是为了熟悉肛弦交流电的二要素。

(1 ) < ^2V2sin(3l4/-30°) Aw = 36>/2sin(314r + 45o ) V(2)波形图如图3.5所示。

(3) 幅值"J 频率 相位斗 电流 2^2 A314 rad/s 电压 3(』V 314 rad/s (U 超前于i)3.2.1 已知某正弦电流当艮相位角为-时, 貝值为5 A •该电流的仃效值是多少？若此电流的周朋为1()ms, U # /=()时正处T +iiF.值过渡到负值时的零值，写出屯流的瞬时值表达式i和柑*忆【解】本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的二•耍奈。

设i = / n sin(6；f + 0) A则 5 A = sin — = ().5/^若T=10ms.则/= * = 1t Hz = 10() HzT10x10“故i -10sin(628r 一180°) A -10sin(628/ + 180。

) A=-10 sin628z A7.07/-180。

A = 7 07/180° A = -7.07 A3.2.2 已知A=8+j6. ^=8/-45°o 求(I ) 4+H； (2)人一“；(3)八• «：Uj A B(5) M+B： <6) 4 + -〃j【解】本题冃的是为J"熟悉复数运算。

因为4=84-16=10/36.87°3二8/=151 二5.66-j5 66所以A+^=8+j6+5 66-j5.66=13 66+j0 34=13.66/1.43°m+j6-(5.66-j5・66)=2.34+j 11.66= 11.89/78.65°A • /?=10/36.87°X8A45-=80A8.13OA = 10^872 =125/818?OB 8/-45^j A+B=j 8—6+ 5 ・ 66—j 5.66=-O.34+j2.34=2.36/98.27°A +色十」6 +怦 i 1/90° =X+i6+x/—135=8+j6-5.66-j5.66=2.34+j0.34 =2.36/8.28°3.3.1 7F 图3.6所示电路中，已知/?=100 Q, L= 31.8 mH ・C=318 pF,求电源的频率和电压分别为 50 Hz 、100V 和1 000Hz. 100 V 两种情况厂 开关S 合向a. b, c 位置IH 电流表的读数，并计貝各元件中 的有功功率和无功功率.【解】木题目的足为了熟悉乩C, L 在交滋电路 中的作用・即熟悉单一参数交流电路.当 7=50 Hz. 0=100 V 时S 合向a ： U 二1()()7" 100 S 介向b ： p=(7/=IOOxl W=100 W, (2=07 _U _ U L _ X L 一 2nfl. 1002x3.l4x50x3L8xl (r ；A =10 AQi=Ut 二 lOOx 10 var= 1 000 var • P =0/r = — = 2nfCUXc= 2x3.14x50x318xl0-6xl00 A = 10 A Qc =U1C =100x10 vai =1 (XM) var, P =02j/=l 000 Hz 、(7=100 V 时S 合向 a ： 1..-A = 1 A 100 P =100x1 W=100 W> Q=0S 介向b ：100 2x3.14x1 O()()x3r8xl (r=0.5 AQf =100x0.5 var =50 var, P=0S 合向 c ： /c = 2x3.14x1 OOOx318xlO _6xiOO A图显然.；A </B =/C >故照明灯B 和C5E 度柑冋且比A 亮.接有•流电源时R'+R/H =0(C 开路)/c =~ (乙矩路)'R'显然，与按交流电源时相比，人不变.A 忘哎不变：人为零，B 不亮：％壇大・ C 亮度増加。

电工学部分习题参考答案第1章习题参考答案1-1 1.A 2.B 3.B 4.C 5.A 1-2 1. √ 2. × 3. × 4.× 5. √ 1-3 V 9a =V ; V 9b =V1-4 (a) V 3a =V ; V 3b =V ;V 6c -=V (b) V 5.1a -=V ; V 3b =V ;V 0c =V 1-5 W 101=P ；W 302=P ，都起电源作用 1-6 W 5=P1-7 A 1=I ；W 301=P ；W 5.12=P第2章部分题参考答案2-1 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 2-2 A 31=I ; A 12=I ; A 23=I ; A 24=I 2-3 A 41=I ; A 12=I ; A 43=I ; A 14=I2-4 A 6.1=I 2-5 A 35=I 2-6 略 2-7 V 5.13=U2-8 A 34=I 2-9 (a) A 6.0-=I ； (b) A 2.0=I第3章部分习题参考答案3-1 1.激励 2.零输入响应 零状态响应 全响应 3.换路 电路中有储能元件4.电场能 磁场能5. 初始值 稳态值 时间常数6.3-2 1.B C 2.B C 3.A C 4.A 5.B D3-3 〔略〕3-4 i 1(0)=0 A i 1(∞)=2 A3-53-6 A A 3-7V3-8 2.54 A 3-9 6.0e 618tC u -+= kV3-10 VA3-113-12 20V第四章部分习题参考答案4-1 单项选择题1、 D2、 B3、B4、 A5、 B6、 C7、 B8、 D9、 C 10、D 4-2 判断题 1、 × 2、 √ 3、 √ 4、 × 5、 × 6、 √ 7、 √ 8、 × 9、 × 10、 × 4-3 〔1〕220 30 50Hz 0.02s 〔2〕略 〔3〕155.5V 28.4 4-4 )90314sin(220 +=t i A4-5 〔1〕)30314sin(251 +=t i A )30314sin(2102 +=t i A 〔2〕0 4-6 〔1〕对于u ：25=U V ，159=f Hz ，28.6=T ms 对于i ：225=I A ，159=f Hz ，28.6=T ms 〔2〕 3025=UV 40225=I A 0=ϕ 4-7 )5.23sin(210 +=t u ωV 4-8 )5.112sin(252 +=t i ω A 4-9 100V4-10 〔1〕)90sin(256.12 +=t u ωV 〔2〕 602.20-=IA 4-11 〔1〕)90314sin(269.0 +=t i A 〔2〕)120314sin(232 -=t u V 4-12 〔1〕纯电阻 〔2〕纯电感 〔3〕纯电容 〔4〕电感性负载 4-13 Ω=20R ，2.1=L mH4-14 3744-=IA 电路呈容性 629.25=I A ，电路呈感性4-15 3A4-16 Ω=10R ,2.55=L mH 4-17 11V4-18 40=U V ，210=I A4-19 〔1〕s /rad 500<ω 〔2〕s /rad 500=ω 〔3〕s /rad 500>ω4-20 〔1〕111=I A ，5.52=I A ，53.9=I A 〔2〕1815=P W ，1048=Q var 〔3〕2/3=λ，电路呈感性4-21 1=R k Ω，F 09.0μ=C 滞后4-22 684.0=λ，Ω=15R ，51=L mH4-23 8.580=P W ，4.774-=Q var ，968=S V ·A 4-24 〔1〕5.0=λ 〔2〕F 3.90μ=C4-25 〔1〕Ω=250R ，Ω=75.43L R ，48.1=L H ；〔2〕灯管消耗的有功功率40W ，电路总的有功功率47W ，电路的功率因数0.534；〔3〕3.4F μ 4-26 Ω-=-= 2.232.11445105j Z ；71.01=I A ，79.12=I A ，93.1=I A 4-27 53.01=I A ，9.02=I A ，43.1=I A ；92=P W 4-28 μ1.0=C F ，V 5000sin 2t u R =，V )905000sin(240 +=t u L ，V )905000sin(240 -=t u C4-29 可以满足4-30 〔1〕F 8.353μ=C 或F 6.1061μ=C ；〔2〕F 8.530μ=C ，25=I A 4-31 F 11251μ=C ，H 89.01=L 4-32 )(12121ωω-=C L ，2121ωC L =第5章部分习题参考答案5-1 1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.A 8.B 9.D 10.B 11.C 12.C5-2 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.× 11.× 12.√ 13.√ 14.× 15.× 16.√ 17.× 18.√ 5-3 〔1〕I p =I L =22A ， P =5016W 〔2〕I p =22A ，I L =38.1A ， P =8716W 5-4 S =315kV A I =478.6A ； S =280kV A I =425.4A 5-5 〔1〕I 1=I 2=I 3=0.45A〔2〕U A =U B =190V 灯会变暗 ，不能正常发光。

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和基本定律11 电路和电路模型（1）电路是电流的通路，是为了实现某种功能而将电气设备和元器件按照一定方式连接起来的整体。

（2）电路模型是由理想电路元件组成的，用于近似地描述实际电路的性能。

理想电路元件包括电阻、电感、电容、电源等。

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；反之，电流为负值。

（2）电压的参考方向也是假定的，通常规定从高电位指向低电位为电压的参考方向。

13 电源有载工作、开路与短路（1）电源有载工作时，电路中有电流通过，电源向外输出功率。

此时，电源的端电压等于电源电动势减去内阻上的压降。

（2）电源开路时，电路中没有电流，电源端电压等于电源电动势。

（3）电源短路时，电流很大，会损坏电源和电路。

14 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，各段电压的代数和为零。

课后习题答案：习题 11 一个手电筒电路，电池电动势为 3V，内阻为05Ω，灯泡电阻为5Ω。

求电路中的电流和灯泡两端的电压。

解：根据全电路欧姆定律，电路中的电流 I ＝ E ／（R ＋ r) ＝ 3 ／（5 ＋ 05) ＝ 0545A灯泡两端的电压 U ＝ IR ＝ 0545 × 5 ＝ 2725V习题 12 已知电路中某点的电位为 5V，若选择另一点为参考点，电位为 0V，两点之间的电压为 10V，求该点的电位。

解：因为两点之间的电压等于两点电位之差，所以该点的电位为 10 ＋ 0 ＝ 10V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，总电阻等于各电阻之和。

（2）电阻并联时，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。

22 电源的两种模型及其等效变换（1）实际电源可以用电压源和电流源两种模型表示。