电工技术第1章答案(修订)
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第一章整流滤波电路填空题1、(1-1,低)把P型半导体N型半导体结合在一起,就形成PN结。
2、(1-1,低)半导体二极管具有单向导电性,外加正偏电压导通,外加反偏电压截至。
3、(1-1,低)利用二极管的单向导电性,可将交流电变成直流电。
4、(1-1,低)根据二极管的单向导电性性,可使用万用表的R X1K挡测出其正负极,一般其正反向的电阻阻值相差越大越好。
5、(1-1,低)锗二极管工作在导通区时正向压降大约是0.3 ,死区电压是__________ 。
6、(1-1,低)硅二极管的工作电压为0.7 ,锗二极管的工作电压为0.3 。
7、(1-1,中)整流二极管的正向电阻越小______ ,反向电阻越大,表明二极管的单向导电性能越好。
&( 1-1,低)杂质半导体分__________ 型半导体和_________ 型半导体两大类。
9、(1-1,低)半导体二极管的主要参数有__________ 、_________ ,此外还有_________ 、_________ 、等参数,选用二极管的时候也应注意。
10、(1-1,中)当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时,反向电流会突然增大,此现象称为现象雪崩。
11、(1-1,中)发光二极管是把________ 能转变为 _______ 能,它工作于________ 状态;光电二极管是把________ 能转变为________ 能,它工作于________ 状态。
12、(1-2,中)整流是把______ 转变为_________ 。
滤波是将______ 转变为__________ 。
电容滤波器适用于___________________ 的场合,电感滤波器适用于______________________ 的场合。
13、(1-1 ,中)设整流电路输入交流电压有效值为U2,则单相半波整流滤波电路的输出直流电压U L(AV)= _____________ ,单相桥式整流电容滤波器的输出直流电压U L( AV)= ____________ ,单相桥式整流电感滤波器的输出直流电压U L( AV)= _______________ 。
第一章习题答案1.1 写出题图中有源支路的电压,电流关系式。
(a) (b) (c) (d) 题图在题图中已知U 2=2V , (1) 求 I,U 1,U 3,U 4,U ac ,(2) 比较a,b,c,d,e 各点电位的高低。
题图在题图所示电路中U ab题图 求题图所示电路电压+a2V Ω + a+ 2Ω 2Ω 2Ω 2Ωa b c d e3V 22V24VΩΩ题多量程直流电流表如题图所示,计算0-1,0-2及0-3各端点的等效电阻,即各挡的电流表内阻,已知表头等效电阻R A =15k Ω,各分流电阻R 1=100Ω,R 2=400Ω,R 3=500Ω。
题图 两个额定值是110V,40W 的灯泡能否串联后接到220V 的电源上使用如果两个灯泡的额定电压相同,都是110V ,而额定功率一个是40W ,另一个是100W,问能否把这两个灯泡串联后接在200V 电源上使用,为什么电路如题图所示.试问ab 支路是否有电压和电流题图题图中若(1)U=10V, I=2A, (2)U=10V,I=-2A 。
试问哪个元件是吸收功率哪个元件是输出功率为什么题图1. 计算题图所示各电路的等效电阻.1 23U UUU +++ + - -- -(c)(a) (b) (d)1. 电路如题图所示,试求以下电路的电压U 和电流I 。
(c) (d)在指定的电压u 和电流i 参考方向下,写出图所示各元件u 和i 的约束方程.(a) (b) (c)(d) (e)1A 20Ω+ 30V U-U 30V + -u - + - u 10μF u -+U5V +-U + -求题图所示电路中的U 1和U 2.题图求题图中所示电路化成等值电流源电路。
(a) (b) (c) 题图求题图中所示电路化成等值电压源电路。
(a(b)题图求题图所示电路的电流I 和电压U 。
4V1A2V 1A6V6V3A( a) (b) 题图求题图所示各电流源输出的功率。
题图求题图所示各电路源输出的功率。
第1章电路的基本概念和定律1.1 在如图1.6所示各电路中。
(1)元件1消耗10W功率,求电压U ab;(2)元件2消耗W功率,求电压U ab;(3)元件3产生10W功率,求电流I;(4)元件4产生W功率,求电流I。
图1.6 习题1.1的图分析本题考查电流、电压参考方向的关联性和功率,题目不难,但一不小心就容易出错。
运用功率公式计算时,电压和电流参考方向关联时采用公式,非关联时采用公式。
此外,由于元件3产生10W功率,故W;元件4产生W功率,故W,实际上元件4吸收了10W功率。
解(1)元件1的电流与电压是关联参考方向,根据功率计算公式得:(V)(2)元件2的电流与电压是非关联参考方向,根据功率计算公式得:(V)(3)元件3的电流与电压是关联参考方向,根据功率计算公式得:(A)(4)元件4的电流与电压是关联参考方向,根据功率计算公式得:(A)1.2 求如图1.7所示各电路中各电源的功率,并指出是吸收功率还是放出功率。
图1.7 习题1.2的图分析计算电路时,应先标出各待求元件或支路电流和电压的参考方向,根据元件或支路电流和电压参考方向的关联关系确定待求量。
一般情况下,参考方向可直接标在原电路图中,不必另画出电路图。
解标出各待求元件电流和电压的参考方向,如图1.8所示。
图1.8 习题1.2解答用图(1)如图1.8(a)所示电路中的电流为:(A)所以,10V电源的功率为:(W),故10V电源放出功率。
(2)如图1.8(b)所示电路中,3A电源的电压为:(V)所以,3A电源的功率为:(W)10V电源的功率为:(W)根据计算结果可知,3A电源放出功率,10V电源吸收功率。
(3)如图1.8(c)所示电路中的电流为:(A)所以,20V电源的功率为:(W)10V电源的功率为:(W)根据计算结果可知,20V电源放出功率,10V电源吸收功率。
1.3 在图1.9中,5个元件电流和电压的参考方向如图中所示,今通过实验测量,得知,,,,,。
第一章 电路的基本概念和基本定律本章是学习电工技术的理论基础,介绍了电路的基本概念和基本定律:主要包括电压、电流的参考方向、电路元件、电路模型、基尔霍夫定律和欧姆定律、功率和电位的计算等。
主要内容: 1.电路的基本概念(1)电路:电流流通的路径,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成的系统。
(2)电路的组成:电源、中间环节、负载。
(3)电路的作用:①电能的传输及转换;②信号的传递及处理。
2.电路元件及电路模型(1)电路元件:分为独立电源和受控电源两类。
①无源元件:电阻、电感、电容元件。
②有源元件:分为独立电源和受控电源两类。
(2)电路模型:由理想电路元件所组成反映实际电路主要特性的电路。
它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。
采用电路模型来分析电路,不仅使计算过程大为简化,而且能更清晰地反映该电路的物理本质。
(3)电源模型的等效变换①电压源及电阻串联的电路在一定条件下可以转化为电流源及电阻并联的电路,两种电源之间的等效变换条件为:0R I U S S =或0R U I SS =②当两种电源互相变换之后,除电源本身之外的其它外电路,其电压和电流均保持及变换前完全相同,功率也保持不变。
3.电路的基本物理量、电流和电压的参考方向以及参考电位 (1)电路的基本物理量包括:电流、电压、电位以及电功率等。
(2)电流和电压的参考方向:为了进行电路分析和计算,引入参考方向的概念。
电流和电压的参考方向是人为任意规定的电流、电压的正方向。
当按参考方向来分析电路时,得出的电流、电压值可能为正,也可能为负。
正值表示所设电流、电压的参考方向及实际方向一致,负值则表示两者相反。
当一个元件或一段电路上的电流、电压参考方向一致时,称它们为关联参考方向。
一般来说,参考方向的假设完全可以是任意的。
但应注意:一个电路一旦假设了参考方向,在电路的整个分析过程中就不允许再作改动。
(3)参考电位:人为规定的电路种的零电位点。
第1章电路的基本知识一、填空题1.电荷间存在相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
2.真空中有两个点电荷,电荷量均为2×10-6C,相距0.2 m,则它们之间的作用力为0.9N ,且为斥力。
3.电荷周围存在的特殊物质叫电场。
4.电荷的定向移动形成的电子流叫做电流。
我们规定正电荷定向移动的方向为电流的正方向。
在金属导体中电流方向与电子的运动方向相反。
5.通过一个导体的电流是5A,经过2min时间,通过这个电阻横截面的电荷量是600C。
导体中的电流为1A,在0.4min时间内,通过导体横截面的电荷量为24C。
6.衡量电场力做功大小的物理量叫电压,其定义式为U AB=W AB/q。
7.电位是相对值,它的大小与参考点选择有关;电压是不变值,它的大小与参考点选择无关。
8.电压的正方向为高电位指向低电位,电动势的正方向为电源负极指向正极。
9.衡量电源力做功大小的物理量叫电动势,其定义式为E=W/q。
10.有二根同种材料的电阻丝,长度之比为1:2,横截面积之比为2:3,则它们的电阻之比是3:4 。
11.一段导线的电阻值为R,若将其对折合并成一条新导线,其阻值为R/4 。
12.部分电路欧姆定律告诉我们,在某段纯电阻电路中,电路中的电流I与电阻两端的电压U成正比,与电阻R成反比,其表达式为I=U/R 。
13.全电路欧姆定律告诉我们,闭合电路中的电流与电源电动势成正比,与电路的总电阻成反比,其表达式为 I=E/(R+r)。
14.电源电动势E=4.5 V,内阻r=0.5Ω,负载电阻R=4Ω,则电路中的电流I=1A ,路端电压U=4V 。
15.电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
电源电动势所供给的功率,等于电源内阻和负载电阻所消耗的功率之和。
16.额定值为“220V 40W”的白炽灯,灯丝的热态电阻为1210Ω。
如果把它接到110 V的电源上,它实际消耗的功率为10W。
17.有一只标有“1kΩ10W”的电阻,允许通过的最大电流是0.1A,允许加在它两端的最大电压是100V 。
电工技术第1章习题答案1.1.1填空题(1)在图1-67所示的电路中,同学a选择电流的参考方向为I,同学B选择电流的参考方向为I’。
如果a计算出I=-3a,则B获得的计算结果应为I'=_3__a.实际方向和同一方向上的电流___;。
(2)由电压源供电的电路通常有一个大负载,这意味着负载电阻小,吸收电流大,消耗功率大。
(3)恒压源的输出电流与_负载电阻____有关;恒流源的端电压与_负载电阻____有关。
(4)在图1-68所示电路中,已知i1=1a,则i2=_-0.5____a。
图1-67问题1.1.1(1)图1-68问题1.1.1(4)图1.1.2多项选择题(1)一个实际电路的电路模型:(b)(a)是独一无二的;(b)在不同的应用条件下可以有不同的形式。
(2)理想电路元件用于表征:(a)(a)某种确定的电磁性能;(b)某种确定的功能。
(3)电流的定义是(b)(a)自由电子(b)自由电子移动的速度(c)移动电子所需的能量(d)自由电子的电荷(4)电阻的主要用途是(d)(a)增加电流(b)限制电流(c)产生热(d)阻碍电流的变化(5)功率可以定义为(c)(a)能量(b)热量(c)能量使用率(d)使用能量所需的时间(6)通过定值电阻器的电流从10mA增加到12mA,电阻器的功率将(a)(a)增加(b)减少(c)保持不变(7)在图1-69所示电路中,发出功率的元件是__a___。
(a)只有5V电源(b)只有2V电源(c)只有电流源(d)电压源和电流源都发出电源(E)条件不足(8)在图1-70所示电路中,当r2增大时,恒流源is两端的电压u__b___。
(a)常数(b)增加(c)减少图1-69题1.1.2(7)图图1-70题1.1.2(8)图(9)在图1-71所示的电路中,当开关S闭合时,点P_______;(a)常数(b)上升(c)至零(10)在图1-72所示电路中,对负载电阻r而言,点画线框中的电路可用一个等效电源代替,该等效电源是__c___。
选 择 题1.电路如图1-67所示,流过电阻的电流I 为( )。
(a) 2A (b) -2A (c) 0.5A (d )-0.5A分析:电阻电压、电流参考方向为非关联参考方向,非关联时的欧姆定律为IU R −=。
答案:(b )2.电路如图1-68所示,理想电流源I S 的端电压U 随外接电阻R 的增大而( )。
(a) 增大 (b) 减小 (c) 不变 (d )不可确定分析:根据欧姆定律,电流源I S 的端电压R I U S =,理想电流源的特性为电流I S 恒定,电压U 与外接电阻R 成正比。
答案:(a )3.电路如图1-69所示,流过理想电压源U S 的电流I 随外接电阻R 增大而( )。
(a) 增大 (b) 减小 (c) 不变 (d )不可确定分析:根据欧姆定律,电压源U S 的电流RU I S=,理想电压源的特性为电压U S 恒定,电流I 与外接电阻R 成反比。
答案:(b )4.在图示1-70电容电路中,电压与电流的正确关系式应是 ( )。
(a) t uCi d d = (b) t i C u d d = (c) tu C i d d −= ( d ) Li u =5Ω图1-67 选择题1图R 图1-68 选择题2图U R图1-69 选择题3图分析:电容元件特性,电容电压、电流参考方向为关联时t uCi d d =,非关联时tu C i d d −=。
答案:(c )5.在图示1-71电感电路中,电压与电流的正确关系式应是( )。
(a) t u L i d d = (b) tiL u d d −= (c) u =− Li ( d ) tiL u d d =分析:电感元件特性,电感电压、电流参考方向为关联时t i Lu d d =,非关联时tiL u d d −=。
答案:(b )6.电路如图1-72所示,当电阻R 1增大时,电流I 将( )。
(a) 变小 (b) 变大 (c) 不变 (d )不可确定分析:电阻R 两端的电压为U S ,恒定不变,故流过电阻R 的电流RU I S=,与R 1无关。