电工学(少学时)第三版课后练习 第八章(末)

练习题解答[解] S 闭合时， S 断开时下一题 返回练习题集幻灯片2[解] S 断开时，V V V 3a 33b 33c 321012(126)V 9V (2442)10(24)1012(126)V 3V (2442)102106(126)V 3V (2442)10⎡⎤⨯=-⨯+=⎢⎥+++⨯⎣⎦⎡⎤+⨯=-⨯+=⎢⎥+++⨯⎣⎦⎡⎤⨯=-+⨯+=-⎢⎥+++⨯⎣⎦解：S 闭合时V V V b 3a 333c 330V410(12)V 8V 210410410(6)V 4V 210410=⨯=⨯=⨯+⨯⎡⎤⨯=⨯-=-⎢⎥⨯+⨯⎣⎦ 1.3.2 求图示电路中开关 S 闭合和断开两种情况下a 、b 、c 三点的电位。

S2 ka b c ＋12 V4 k －6 V4 k2 k1.3.1 求图示电路中开关S 闭合和断开两种情况下 a 、b 、c 三点的电位。

RS3 V6 Va b c下一题 上一题 返回练习题集幻灯片31.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？ISR任 何 电 路US+ _R任何 电 路[解] 对电路（b ），因为凡与理想电流源串联的元件其电流均等于理想电流源的电流，故改变 R 不会影响虚线部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电压。

R 的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的电压。

ISR任 何 电路（b）（a ）（b ） 下一题 上一题 返回练习题集幻灯片41.6.1 图示电路中，已知 US ＝6 V ，IS ＝2 A ，R1＝2 ，R2＝1 。

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] 设通过 R2 的电流为 I2 。

S 断开时，I2 = IS = 2 A选取由 US 、R2 和 S 组成的回路，利用KVL 求得 U = US － R2 I2 ＝ 4 V S 闭合时， R2 右端电位与 US 下端电位相同， R2 两端电压等于 US ，故 I2 = US ／R2 = 6 A选取右上结点，利用 KCL 求得 I = I2－ IS ＝ 4 A下一题 上一题I2US+_ISR1R2 U + _IS解：对电路（a ），因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等于理想电压源的电压，故改变R 不会影响虚线部分电路的电压，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。

第二章 正弦交流电路2.1 基本要求(1) 深入理解正弦量的特征，特别是有效值、初相位和相位差。

(2) 掌握正弦量的各种表示方法及相互关系。

(3) 掌握正弦交流电路的电压电流关系及复数形式。

(4) 掌握三种单一参数（R ，L ，C ）的电压、电流及功率关系。

(5) 能够分析计算一般的单相交流电路，熟练运用相量图和复数法。

(6) 深刻认识提高功率因数的重要性。

(7) 了解交流电路的频率特性和谐振电路。

2.2 基本内容 2.2.1 基本概念 1. 正弦量的三要素(1) 幅值（U m ，E m ，I m ）、瞬时值（u, e, i ）、有效值（U ，E ，I ）。

注：有效值与幅值的关系为：有效值2幅值=。

(2) 频率（f ）、角频率（ω）、周期（T ）。

注：三者的关系是Tf ππω22==。

(3) 相位（ϕω+t ）、初相角（ϕ）、相位差（21ϕϕ-）。

注：相位差是同频率正弦量的相位之差。

2. 正弦量的表示方法 (1) 函数式表示法：。

)sin();sin();sin(i m e m u m t I i t E e t U u ϕωϕωϕω-=+=+= (2) 波形表示法：例如u 的波形如图2-1-1(a)所示。

(3) 相量（图）表示法：使相量的长度等于正弦量的幅值（或有效值）； 使相量和横轴正方向的夹角等于正弦量的初相角； 使相量旋转的角速度等于正弦量的角速度。

注： U U例。

)60sin(24,)30sin(2621V t u V t u o o +=+=ωω求?21=+u u解：因为同频率同性质的正弦量相加后仍为正弦量，故)sin(221ϕω+==+t U u u u , 只要求出U 及ϕ问题就解决了。

解1：相量图法求解如下：具体步骤为三步法（如图2-1-2所示）： 第一步：画出正弦量u 1、u 2的相量12U U 、（U 1=6，U 2=4）。

第二步：在相量图上进行相量的加法，得到一个新相量U 。

电工学少学时试题及答案第一部分：选择题1. 以下哪种装置可以将直流电转化为交流电？A. 变压器B. 整流器C. 逆变器D. 变频器答案：C. 逆变器2. 电压为220V的电路，通过电流为5A的负载，在负载上的功率是多少？A. 45WB. 550WC. 1100WD. 1320W答案：B. 550W3. 阻值为10Ω的电阻串联在电压为12V的电源电路中，流过电阻的电流为多少？A. 1.2AB. 2.4AC. 0.8AD. 0.6A答案：C. 0.8A4. 电阻器的功率公式是什么？A. P = IVB. P = U/RC. P = I^2RD. P = U^2/R答案：C. P = I^2R5. 以下哪种电工工具用于测量电路中电流的大小？A. 电压表B. 钳形电流表C. 电阻表D. 频率计答案：B. 钳形电流表第二部分：填空题1. 对于电路串联的电阻，总阻值等于各个电阻的__________。

答案：相加2. 电阻的单位是__________。

答案：欧姆（Ω）3. 根据欧姆定律，电阻的阻值与电流的关系为U = __________。

答案：IR（U代表电压，I代表电流，R代表电阻）4. 电流的单位是__________。

答案：安培（A）5. 电阻与导线的材料、长度和__________有关。

答案：截面积第三部分：解答题1. 简要说明交流电和直流电的区别。

答：交流电是指电流方向周期性变化的电流，其电压和电流的波形呈正弦曲线。

直流电是指电流方向不变的电流，其电压和电流的波形为直线。

在家庭使用的电源中，交流电是主要的供电方式，而直流电则主要用于电池等设备。

2. 请简述电路中的欧姆定律。

答：欧姆定律是描述电阻器中电压、电流和电阻之间的关系。

根据欧姆定律，电阻器两端的电压（U）等于通过电阻器的电流（I）与电阻器的阻值（R）的乘积。

数学表达式为U = IR。

同时，欧姆定律还指出，当电压（U）不变时，电阻（R）越大，电流（I）越小。

第8章电动机8.1 三相异步电动机主要由哪几个部分构成？各部分的主要作用是什么？解三相异步电动机由定子和转子两部分组成。

定子和转子的主要部分是铁心和绕组，其中铁心用于产生磁路。

定子绕组用于产生旋转磁场，当在三相定子绕组中通入三相交流电流时，便会在电动机内部产生一个旋转磁场。

转子绕组用于产生电磁转矩，旋转磁场与转子导体之间有相对运动，于是在转子绕组中感应出电流，转子感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，驱动电动机旋转。

8.2 三相电源的相序对三相异步电动机旋转磁场的产生有何影响？分析三相电源的3个电压（或电流）在相位上互差120°，3个电压（或电流）出现幅值或相应零值的顺序称为三相电源的相序，按A→B→C依次滞后120°的顺序称为正序，按A→C→B依次滞后120°的顺序称为逆序。

解三相异步电动机磁场的旋转方向与3个绕组中电流的相序一致：当电流按正序即A→B→C改变时，磁场就沿A→B→C→A…的方向旋转；当电流按逆序即A→C→B改变时，磁场就沿A→C→B→A…的方向旋转。

这和3个绕组中电流的相序是一致的。

由此可见，磁场的旋转方向是由3个绕组中三相电流的相序决定的，即只要改变流入三相绕组中的电流相序，就可以改变磁场的旋转方向。

改变电流相序的方法是将定子绕组接到三相电源上的3根导线中的任意两根对调。

8.3 三相异步电动机转子的转速能否等于或大于旋转磁场的转速？为什么？分析三相异步电动机旋转的必要条件是转差率的存在，即转子转速与旋转磁场转速存在差异。

转差率表示转子转速n与旋转磁场同步转速n0之间相差的程度，是分析异步电动机的一个重要参数。

解三相异步电动机正常运转时转子转速不能等于旋转磁场转速，否则转子导体与旋转磁场之间就没有相对运动，转子导体不切割磁力线，就不会产生感应电流，电磁转矩为零，转子因失去动力而减速。

待到转子转速小于旋转磁场转速时，转子导体与旋转磁场之间又存在相对运动，产生电磁转矩。

电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第二章（末）电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第二章（末）第二章正弦交流电路2.1基本要求（1）深入了解正弦量的特性，尤其是RMS、初始相位和相位差。

（2）掌握正弦量的各种表示方法及其相互关系。

(3)掌握正弦交流电路的电压电流关系及复数形式。

（4）掌握三个单参数（R、l、c）的电压、电流和功率关系。

(5)能够分析计算一般的单相交流电路，熟练运用相量图和复数法。

(6)深刻认识提高功率因数的重要性。

(7)了解交流电路的频率特性和谐振电路。

2.2基本内容2.2.1基本概念1.正弦量的三要素（1）振幅（um，EM，IM），瞬时值（U，e，I），有效值（U，e，I）。

注：有效值与振幅的关系为：有效值？振幅2。

(2)频率（f）、角频率（?）、周期（t）。

注：三者的关系是??2?f?2?。

t(3)相位（?t??）、初相角（?）、相位差（?1??2）。

注：相位差是同频率正弦量的相位之差。

2.正弦量的表示方法(1)函数式表示法：Uumsin（？t×u）；Eemsin（？t？？e）；我波形表示法：例如，u的波形如图2-1-1（a）所示。

（3）相量（图）表示：使相量的长度等于正弦量的幅值（或有效值）；使相量和横轴正方向的夹角等于正弦量的初相角；使相量旋转的角速度等于正弦量的角速度。

uuum？U我我0我？TU（b） ?？u78。

78图2-1-1（a）图2-1-1（b）25.65？U注：① 绘制实际相量时，主要使用有效值，忽略水平轴，？11也节省了油漆，没有零参考相量（只有方向，.22没有尺寸）。

图2-1-1（b）是u和I的相量图。

64.36② 相同性质（相同频率）正弦量的加减可以用相量图来解决？UI2-1图2-6（b）示例u1?62sin(?t?30o)v,u2?42sin(?t?60o)v。

求u1?u2解：因为同频率同性质的正弦量相加后仍为正弦量，故u1？u2乐队？Uu2sin（？t？？），只有你和我？一2问题解决了。

[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。

习 题 88.1 已知倒T 形电阻网络DAC 的反馈电阻R F ＝R ，U REF ＝10V ，试分别求出4位DAC 和8位DAC 的输出最大电压，并说明这种DAC 输出最大电压与位数的关系。

解 4位DAC 的最大输出电压4REF omax 4410(21)1159.37(V)22U R U R =-⨯-=-⨯⨯=- 8位DAC 的最大输出电压8REF omax 8810(21)12559.96(V)22U R U R =-⨯-=-⨯⨯=- 由此可见，最大输出电压随位数的增加而增加，但增加的幅度并不大。

8.2 巳知倒T 形电阻网络DAC 中的反馈电阻R F ＝R ，U REF ＝10V ，试分别求出4位和8位DAC 的输出最小电压，并说明这种DAC 最小输出电压与位数的关系。

解 4位DAC 的输出最小电压0REF omin 44102110.63(V)22U R U R =-⨯=-⨯⨯=- 8位DAC 的输出最小电压0REF omin 88102110.04(V)22U R U R =-⨯=-⨯⨯=- 由上可知，在U REF 和R F 相同的条件下，倒T 形电阻网络DAC 的位数越多，输出最小电压越小。

8.3已知某D/A 转换器电路输入10位二进制数，最大满度输出电压U m =5V ，试求分辨率和最小分辨电压。

解: 其分辨率为10110.0010.1%211023=≈=-, 因为最大输出电压为5V ，所以，10位DAC 能分辨的最小电压为：mVV V LSB 5005.0102315121510=≈⨯=-⨯=8.4已知某D/A 转换器，最小分辨率电压为U omin = 5 mV ，最大（满刻度）输出电压U omax = 10 V ，试问此电路输入数字量的位数n 应为多大？解: V N005.012110=-⨯, 2000005.01012==-N ,20002≈N , 11≈N所以，该电路输入二进制数字量的位数Ｎ应是11。