电工电子技术习题答案第二章 机械工业出版社
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第2章正弦交流电路习题解答习2.1题π⎞⎛电流i = 10sin ⎜100πt −⎟,问它的三要素各为多少?在交流电路中,有两个负载,3⎠⎝π⎞π⎞⎛⎛已知它们的电压分别为u1 = 60sin ⎜ 314t −⎟ V,u2 = 80sin ⎜ 314t + ⎟ V,求总电压u 的瞬时值6⎠ 3⎠⎝⎝表达式,并说明u、u1、u2 三者的相位关系。
解:(1)最大值为10(V),角频率为100 π rad/s,初相角为-60°。
(2)U1m = 60 / − 30°(V)U 2 m = 80 / 60°(V)则U m = U1m + U 2 m = 60 / −30° + 80 / 60°= 100 / 23.1°(V)u = 100 sin(314t + 23.1°) (V)u 滞后u2,而超前u1。
2.2两个频率相同的正弦交流电流,它们的有效值是I1=8A,I2=6A,求在下面各种情况下,合成电流的有效值。
(1)i1 与i2 同相。
(2)i1 与i2 反相。
(3)i1 超前i2 90º角度。
(4)i1 滞后i2 60º角度。
解:1)I = I1 + I 2 = 8 + 6 = 14 (A)((2)I= I 1 − I 2 = 8 + 6 (A)I1 + I 2 = 82 + 62 = 10 (A)2 2(3)I =(4)设I1 = 8/ 0°(A)则I 2 = 6 / 60°(A)I = I1 + I 2 = 8/ 0° + 6/ 60° = 12.2/ 25.3°(A)I = 12.2 (A)2.3 把下列正弦量的时间函数用相量表示。
(1)u = 10 2 sin314t V 解:(1) U =10/0º (V) (2)i = −5 sin(314t –60º) A (2) I m =-5/-60º =5/180º-60º=5/120º (A)2.4 已知工频正弦电压uab 的最大值为311V,初相位为–60°,其有效值为多少?写出其瞬时值表达式;当t=0.0025s 时,Uab 的值为多少?解:∵U abm = 2 U ab∴有效值U ab =1 1 × 311 = 220 (V) U abm =2 2 瞬时值表达式为u ab = 311sin (314t −60°) (V) ⎛⎝当t=0.0025S 时,U ab = 311 × sin ⎜100π×0.0025 −π⎞⎟= 311sin( − ) = −80.5 (V) 3⎠ 12π2.5题 2.5 图所示正弦交流电路,已知u1=220 2 sin314t V,u2=220 2 sin(314t–120º) V,第2章正弦交流电路习题解答65试用相量表示法求电压ua 和ub。
思考与习题1-1 1-35图中,已知电流I =-5A ,R =10Ω。
试求电压U ,并标出电压的实际方向。
图1-35 题1-1图解:a)U=-RI=50V b)U=RI=-50V 。
1-2 在1-36图所示电路中,3个元件代表电源或负载。
电压和电流的参考方向如图所示,通过实验测量得知:I 1=-4A ,I 2=4A ,I 3=4A ,U 1=140V ,U 2=-90V ,U 3=50V 。
试求(1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。
(2)计算各元件的功率,判断哪些元件是电源?哪些元件是负载? (3)效验整个电路的功率是否平衡。
图1-36 题1-2图解:(2)P 1=U 1I 1=-560W ,为电源;P 2=-U 2I 2=360W ,为负载;P 3=U 3I 3=200W,为负载。
(3)P发出=P吸收,功率平衡。
1-3 图1-37中,方框代表电源或负载。
已知U =220V ,I = -1A ,试问哪些方框是电源,哪些是负载?a) b)IIa) b) c) d)图1-37 题1-3图解:a)P=UI =-220W,为电源;b)P=-UI=220W,为负载;c)P=-UI=220W,为负载;d)P=UI =-220W,为电源。
1-4 图1-38所示电路中,已知A、B段产生功率1500W,其余三段消耗功率分别为1000W、350W、150W,若已知电流I=20A,方向如图所示。
(1)标出各段电路两端电压的极性。
(2)求出电压U AB、U CD、U EF、U GH的值。
(3)从(2)的计算结果中,你能看出整个电路中电压有什么规律性吗?解:(2) U AB=-75V,U CD=50V,U EF=17.5V,U GH=7.5V(3) U AB+U CD+U EF+U GH=0.1-5 有一220V、60W的电灯,接在220V的电源上,试求通过电灯的电流和电灯在220V 电压下工作时的电阻。
如果每晚用3h,问一个月消耗电能多少?解:I=P/U=0.27A,R= U 2/ P= 807Ω,W= P t=60×10-3 kW×30×3h =5.4度.1-6 把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为220V的电源上使用,这种接法会有什么后果?它们实际消耗的功率各是多少?如果是两个110V、60W的灯泡,是否可以这样使用?为什么?解:把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为220V 的电源上使用,将会使60W的灯泡烧毁。
思考与习题1-1 1-35图中,已知电流I =-5A ,R =10Ω。
试求电压U ,并标出电压的实际方向。
图1-35 题1-1图解:a)U=-RI=50V b)U=RI=-50V 。
1-2 在1-36图所示电路中,3个元件代表电源或负载。
电压和电流的参考方向如图所示,通过实验测量得知:I 1=-4A ,I 2=4A ,I 3=4A ,U 1=140V ,U 2=-90V ,U 3=50V 。
试求(1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。
(2)计算各元件的功率,判断哪些元件是电源?哪些元件是负载? (3)效验整个电路的功率是否平衡。
图1-36 题1-2图解:(2)P 1=U 1I 1=-560W ,为电源;P 2=-U 2I 2=360W ,为负载;P 3=U 3I 3=200W,为负载。
(3)P发出=P吸收,功率平衡。
1-3 图1-37中,方框代表电源或负载。
已知U =220V ,I = -1A ,试问哪些方框是电源,哪些是负载?a) b)IIa) b) c) d)图1-37 题1-3图解:a)P=UI =-220W,为电源;b)P=-UI=220W,为负载;c)P=-UI=220W,为负载;d)P=UI =-220W,为电源。
1-4 图1-38所示电路中,已知A、B段产生功率1500W,其余三段消耗功率分别为1000W、350W、150W,若已知电流I=20A,方向如图所示。
(1)标出各段电路两端电压的极性。
(2)求出电压U AB、U CD、U EF、U GH的值。
(3)从(2)的计算结果中,你能看出整个电路中电压有什么规律性吗?解:(2) U AB=-75V,U CD=50V,U EF=17.5V,U GH=7.5V(3) U AB+U CD+U EF+U GH=0.1-5 有一220V、60W的电灯,接在220V的电源上,试求通过电灯的电流和电灯在220V 电压下工作时的电阻。
如果每晚用3h,问一个月消耗电能多少?解:I=P/U=0.27A,R= U 2/ P= 807Ω,W= P t=60×10-3 kW×30×3h =5.4度.1-6 把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为220V的电源上使用,这种接法会有什么后果?它们实际消耗的功率各是多少?如果是两个110V、60W的灯泡,是否可以这样使用?为什么?解:把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为220V的电源上使用,将会使60W的灯泡烧毁。
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。
机械工业出版社电子技术(第二版)习题答案答案第一章1-11-2UO1≈2.3VUO2=0UO3≈-2.3VUO4≈3VUO5≈2.3VUO6≈-3V)))1-6IE=1.01mA,β=100;IC=5mA,β=501-7晶体管1为NPN硅管,1脚为发射极,2脚为集电极,3脚为基极;晶体管2为PNP锗管,1脚为发射极,2脚为集电极,3脚为基极。
第二章2-1PNP锗管,A:集电极;B:发射极;C:基极。
NPN硅管,A:集电极;B:基极;C:发射极。
2-22-3a、e、f有放大作用2-4(1),处于饱和状态。
(2),处于截止状态。
(3),处于放大状态。
2-5(a)截止失真,提高Q点;(b)饱和失真,降低Q点;(3)截止失真和饱和失真都有,降低输入信号幅度。
2-6(1)(2)(3)Ri≈8.3kΩ(4)Ro1≈RC=2kΩRo2≈27Ω2-7(1)(2)不变,(3)2-8(1)(2)(3)2-9(1)直流通路(2)(3)(1)(2)(3)2-11略2-12(1)a-c,b-d,h-I,j-f;(2)a-d,b-c,h-I,j-f;(3)a-c,b-d,g-I,j-e;(4)a-d,b-c,g-I,j-e。
2-13(1)电压串联负反馈,C3、E1间接Rf;(2)电压并联负反馈,B1、E2间接Rf;(3)电流并联负反馈,B1、E3间接Rf。
第三章3-15V3-23-3略3-3-6V;-10V;-12V;3-43-6uo=5V3-73-8采用两级反相比例电路来实现,如图所示,要求,。
3-93-103-113-123-13根据虚断路可得,R3与R4里面流过的电流相同可推出:3-14I=0.6mA第四章4-1.(1)13.5V,0.135A;(2)46.7V。
4-2.(1)27V,0.27A;(2)46.7V。
4-3.(1)UO1、UO2的极性均为上“+”、下“-”。
(2)UO1=-UO2=9V。
4-4.(1)UO1=45V,UO2=9V;ID1=4.5mA,ID2=ID3=45mA,UDRM1=141V,UDRM2=UDRM3=28.3V。