电工学及电气设备第一章答案(1)终 (1)

习题三:18.在一蓄电池的两端先接一电阻220R =Ω,得其输出电流10.5I =A,再换接一电阻220R =Ω,其输出电流变为10.3I =A,试求此蓄电池的开路电压及内阻.解:设开路电压为U S ,内阻R 0, 则:110220()0()0S S U I R R U I R R -++=-++=代入数据000.5(10)00.3(20)0S S U R U R -+⨯+=-+⨯+=解得7.5S U =V, 05R =Ω19.试求图1-46所示电路的等效电压源,若在端口处接一个5k Ω的电阻R ，求电阻R 上的电流。

解：a.求等效电阻，将电压源短路，电流源开路得：R0=2+3=5Ωb.求等效电压，U S =4+2×103 ×2×10-3 =8vc. 33080.8510510S R U I R R ===+⨯+⨯mA 22.试用叠加原理分析计算，在只有一个电压源U S 激励的线性网络中，当U S =50V 时，某支路的电压为20V 。

若当U S =25V 时，该支路的电压为多少？解：设支路电阻为R,等效内阻R S50S U =V, 120U =V, 125S S S R R U U R R R R =∴=++ 25S U '=V, 1225105S S R U U R R ''==⨯=+V 23.试求图1-48所示电路的等效电压源。

a. 除源，将电流源开路，电压源短路得R 0=5Ω 电流源单独作用时，151050S U =⨯=V,电压源单独作用时，240S U =V 12504090S S S U U U ∴=+=+=vb. 除源，将电流源开路，电压源短路得R 0=5Ω电流源单独作用时，15315S U =⨯= V,电压源单独作用时，25S U =- V 1215510S S S U U U ∴=+=-=vc. 除源，将电流源开路，电压源短路得R 0=5Ω左侧电压源单独作用时，110S U = V ，右侧电流源和电压源单独作用时，25630S U =⨯= V12301040S S S U U U ∴=+=+= V26.试用戴维南定理求如图1-51所示电路中的I.解：除源，将电流源开路，电压源短路，得如图（1），则011 1.841123R =++=Ω+电流源单独作用时，如图（2），得1313S U =⨯=V电压源单独作用时，如图（3），得2 2.51139.523S U =-⨯=+V 129.5312.5S S S U U U ∴=+=+=V012.5 1.562544S U I R R ===++ A27.如图1-52所示电路中R 为何值时，获得的功率最大？并求这个最大功率。

电工基础习题册第一章答案电工基础习题册第一章答案第一章电路基本知识1-1电流和电压I填写空白1。

电流的路径称为电路。

通常，电路由电源、导体、负载和开关组成。

2.通常规定正电荷运动的方向是电流的方向，因此电流的方向实际上与电子运动的方向相反。

3.金属导体中自由电子的运动方向与电流方向相反。

4.电流分为直流和交流，其大小和方向随时间变化的电流称为交流电流，简称ac；恒定大小和方向的电流称为直流电，简称直流电。

5.如果3分钟内通过导体横截面的电荷量为1.8 C，则导体中的电流为0.01A。

6.测量电流时，将电流表串联在电路中，使被测电流从电流表的正极（+）端子流入，从负极（-）端子流出；每个安培计都有一个特定的测量范围，称为安培计的测量范围。

7.电压是测量电场力功率的物理量；电动势是指电源通过电源内部将正极电荷从电源的负极侧移动到正极侧的能力。

8.电路中某一点和参考点之间的电压就是该点的电势。

如果电路中a和B的电位分别为UA和UB，则a和B之间的电压UAB=UA UB；uba=ub ua.9。

参考点的电位为0，高于参考点的电位为正，低于参考点的电位为负。

10.电动势的方向规定为电源内部从负极到正极的方向。

11.测量电压时，电压表应与被测电路并联，使电压表端子的正负极与被测两点的电位一致。

12.如图1-1所示，电压表的a应连接到电阻的端子C，B应连接到电阻的端子D。

电流表的a端应连接到电阻器的C端。

二、判断题1.导体中的电流是由电子流形成的，所以电子流的方向就是电流的方向。

( ×)2.电源的电动势由电源本身的性质决定，与外部电路无关。

(√) 3.电压和电势均随参考点的变化而变化。

( ×) 4. 我们规定，通过电源内部，主极指向正极的方向是电动势的方向。

(√)三、问答题1.电路的主要部件是什么？它们的主要功能是什么？答：电路主要由电源、负载、导线和开关组成。

电源是提供电能的装置；负载是实现电路功能的装置。

第一章 电路的基本概念1-1 图中五个元件代表电源或负载。

电压和电流的参考方向如图所示。

通过测量得知： I1= - 4A ，I2=6A ，I3=10A ，U1=140V ，U2= - 90V ，U3=60V ，U4= - 80V ，U5=30V ，试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性，并指出哪些元件是电源，哪些元件是负载？解：按参考方向的关联与否列功率公式并带入实际值P 1=U 1I 1=140×（－4）=－560（W ）<0 为电源；P 2=U 2I 2=（－90）×6=－540（W <0 为电源 P 3=U 3I 3=60×10=600（W ）>0 为负载；P 4=U 4I 1=（－80）×（—4）=320（W ）>0 为负载； P 5=U 5I 2=30×6=180（W ）>0 为负载。

P 1+P 2=P 3＋P 4＋P 5即：电源发出功率等于负载吸收功率，功率平衡1-2 一电器的额定功率P N =1W ，额定电压U N=100V ，今要接到200V 的直流电源上，问应选下列电阻中的哪一个与之串联，才能使该电器在额定电压下工作：①电阻值5k Ω，额定功率2W ；②电阻值10k Ω，额定功率0.5W ；③电阻值20k Ω，额定功率0.25W ；④电阻值10k Ω，额定功率2W 。

解：求出该电器在额定电压下的工作电流：I N =01.01001==N N U P （A ） 在此工作电流下200V 的直流电源提供的功率为：P=200×0.01=2（W ）。

该电器的额定功率为1W ，故在电路中必须串联一个功率为1W 的电阻才能使该电器在额定电压下工作。

该电阻的阻值为：R=Ω=-=-=K I U U I U N N R R 1001.0100200，且额定功率要大于1W 根据上述条件只有④电阻值10k Ω，额定功率2W 。

R 2 5Ω
解得： 解得： VA ≈ −14.3V
−50V
制作群
主
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退
出
4 5 + +
U 1 I1 1
-
I3 3 U3
-
U2 2 I2
+
-
制作群
主
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退
出
+
解：（1） ） I4 + + I5 + （2） 1、2是电源 ） 、 是电源 U 1 I1 I3 3 U3 U2 2 I2 1 3、4、5是负载 、 、 是负载 （3）在关联参考方向下 ） P =U1I1 = −560W < 0 发出功率 1 P =U2I2 = −540W < 0 发出功率 2 P =U3I3 = 600W > 0 吸收功率 3 P =U4I1 =320W > 0 吸收功率 4 P =U5I2 =180W > 0 吸收功率 5 电源发出功率： E 1 2 电源发出功率：P = P + P =1100W 负载吸收功率： L 3 4 5 负载吸收功率：P = P + P + P =1100W 二者相等功率平衡
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退
出
P28页 求图示电路中A点电位 点电位V P28页1.7.4 求图示电路中 点电位 A。 解：
I1 = I2 + I3
+50V
R 1 10Ω I1
50−V = I1R =10I1 A 1 V −(−50) = I2R =5I2 A 2
VA = I3R = 20I3 3

第1章 习题解答(部分)1.5.3 有一直流电源，其额定功率P N =200 W ，额定电压U N ＝50 V ，内阻只ＲN ＝0.5Ω，负载电阻Ｒ0可以调节，其电路如图所示。

试求： (1)额定工作状态下的电流及负载电阻， (2)开路状态下的电源端电压，分析 电源的额定值有额定功率P N 。

额定电压U N 和额定电流I N 。

三者间的关系为 P N =U N I N 。

额定电压U N 是指输出额定电流I N 时的端电压，所以额定功率P N 也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。

解 （1）额定电流 A U P I N N N 450200===负载电阻 5.12450===N N I U R Ω （2）开路状态下端电压U 0 等于 电源电动势E 。

U 0＝E ＝U N ＋I N Ｒ0＝50＋4×0.5＝52 V1.5.6 一只100V ，8W 的指示灯，现在要接在380V 的电源上，问要串多大阻值的电阻?该电阻应选用多大瓦数的?分析 此题是灯泡和电阻器额定值的应用。

白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变，但可计算出额定电压下的电阻值。

电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。

解 据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流I N 及电阻只R NΩ≈==≈==1510073.0110A 073.01108N N N N N N U U R U P I串入电阻R 降低指示灯电压，使其在380V 电源上仍保持额定电压U N ＝110V 工作，故有Ω≈-=-=3710073.01103800N N I U U R 该电阻工作电流为I N =0.073 A,故额定功率为W R I P N R 6.193710073.022≈⨯=⋅=可选额定值为3.7k Ω,20 W 的电阻。

1.5.7在图1.03的两个电路中，要在12V 的直流电源上使6V ，50 mA 的电珠正常发光，应该采用哪 一个联接电路？ 解 要使电珠正常发光，必须保证电珠 获得6V ，50mA 电压与电流。

第1章检测题一、填空题（每空1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、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。

3、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。

4、从元件上任一时刻的电压、电流关系上来看，电阻元件为即时元件，电感元件为动态元件，电容元件为动态元件；从能量关系来看，电阻元件为耗能元件，电感元件为储能元件，电容元件为储能元件。

5、线性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。

6、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，说明元件吸收电能。

7、理想电压源和理想电流源均属于无穷大功率源，因此它们之间是不能等效互换的。

实际电压源模型和电流源模型等效互换时，它们的内阻不变，等效电压源的电压U S＝I S R I，等效电流源的电流值I S＝U S∕R U。

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，这种情况称为阻抗匹配，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、判别正误题（每小题1分）1、用理想电路元件及其组合模拟实际电路器件的方法称为电路建模。

（对）2、元件上的电压、电流参考方向关联时，一定是负载。

（错）3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。

已知 E1 = 15V, E2 = 13V, E3 = 4V, R1 = R2 = R3 = R4 = 1Ω, R5 = 10Ω 。
I5 R5
++
E1
-
E2-
+ U5 -
+
E3-
R1 R2
R4
R3
S
解：（1）当开关 S 断开时
U5 = 0
I5 = 0
图2.24
（2）当开关 S 闭合时，图 2.24 所示电路 R5 左右两侧可得两个有源二端网络，如
I 2, = 10A
由图 3（b）可求得：
I 2 ,,
=
20 2+ 2×4
= 6A
2+4
I1,,
=
−
2
4 +
4
×
6
=
−4A
I3, = 25A
则：
I
3
,,
=
2
×
6
=
2
+
4
2
A
I1 = I1, + I1,, = 15 − 4 = 11A
I 2 = I 2, + I 2,, = 10 + 6 = 16A
I3 = I3, + I3,, = 25 + 2 = 27A
I = E = 6 = 2A R + R5 1 + 2
I3
=
(R3
+
R2 R14 )
+
R2
I
=
6
3 +3
×
2
=
2 3
A
I4
=
−
R1 R4 + R1

12.已知电路如图1-40所示,用支路电流法求各支路电流。

其中，110S U =V, 26S U =V, 1S I =A .1-40解：此电路共有2个节点,3个网孔,4条支路。

各支路电流的参考方向以及回路的绕行方向如图所示：由KCL 得：节点A ：I 1+I S +I 4=I 2由KVL 得：回路I: I 1R 1+I 2R 2-U S1=0回路II: I 2R 2+I S R 3=U回路III: I 4R 4+U- I S R 3+I 4R 5=U S2带入数据得：I 1+1+I 4=I 2 ①10I 1+5I 2-10=0 ②5I 2+5=U ③5I 4+U- 5+5I 4=6 ④联立①②③④解得： I1=0.35A I2=1.3A I4=-0.05A13.已知电路如图1-41所示，试用支路电流法列出求解各支路电流的方程（不求解）。

1-41解:此电路共有4个节点,3个网孔,6个支路。

各支路电流的参考方向以及回路的绕行方向如图所示：由KCL得：节点A：I1+I5-I2=0节点B：I4-I5-I3=0节点C：I2-I1-I6=0由KVL得：回路I: I1R1+I2R2-U S2-U S1=0回路II: I5R5+I2R2-U S2-I6R6-I4R4=U回路III: I4R4+ I3R3+ U S3=0 14.已知电路如图1-42所示，试求各支路电流。

1-42解：此电路共有2个节点，3个网孔，4个支路，各支路电流的参考方向以及回路的绕行方向如图所示：节点a ：43210I I I I ---= 回路1：121201051200I I -+-+= 回路2：32120551200I I -+-+= 回路3：3412050I I -++= 解得：18I =A, 216I =A, 316I =A, 440I =A16.已知电路如图1-44所示，123455,3,20,42,2,R R R R R =Ω=Ω=Ω=Ω=Ω145S U =V, 248S U =V,试用节点电压法求各支路电流。

r
0
1．× 2．×3．√ 三、选择题
1. A 2. D 3. A 四、简答题 答：线圈平面与磁场方向垂直时，Φ=3×10-3Wb； 线圈平面与磁场方向平时时，Φ=0
§2-3 磁场对电流的作用
一、填空题
9
1．电磁力 安培力 左手 2．垂直 平行 3．相互吸引 相互排斥 4．最大 零 二、选择题 1．B 2．C 3．C 4．C 三、综合分析题 1.解：
1.答：a)电压方向为 a 指向 b b)电压方向为 b 指向 a c)电压方向为 b 指向 a 2．解：（1）C 为参考点，则 UA=-3V-5V=-8V
UB=-5V UC=0V UAB= UA- UB=-8V-(-5V)=-3V UBC= UB- UC=-5V UAC= UA- UC =-8V （2）以 B 为参考点，则 UA=-3V=-3V UB=0V UC=5V
第三章 正弦交流电
§3-1 单相交流电
一、填空题
1．大小 方向 正弦规律
2. 50 0.02 314
3． 有效值 最大值 2
有效
4．220 311
12
5．311V 220V 50Hz 二、判断题
0.02s 3
1．√ 2．×3.× 4.× 5.× 6.× 三、选择题
1. A 2. A 3. B 4．C 5. B 6.C 7. A 8.C 四、简答题
U12 P1
2202 100
484
R2
U
2 2
P2
2202 40
1210
I U 220 0.13A R1 R2 484 1210
P1 I 2R1 0.132 484 8.2W
P2 I 2R2 0.132 1210 20.4W 4.解：（1）S 打开时：

u
i
U
I
O
t
(a)
O
t
(b)
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第2章 电路的暂态分析
2.1 (2)阶跃电压和直流电压的波形有什么区别？ 阶跃电压和直流电压的波形有什么区别？ 【答】 直流电压的数学表达式为 u(t) = U，波形如 ， 0 t<0 u 图 (a)；阶跃电压的数学表达式为 (t ) = { ； ， U t >0 波形如图 (b) 。
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第2章 电路的暂态分析
2.2 (1)今需要一只 50 V，10 F 的电容器，但手头只有 的电容器， ， 的电容器， 两只 50 V，5 F 和两只 30 V，20 F 的电容器，试问应该怎 ， ， 样解决？ 样解决？ 【答】 可用二只 50 V，10 F 的电容并联或用二只 30 ， V，20 F 的电容串联。这样，不仅总电容值满足要求，而且 的电容串联。这样，不仅总电容值满足要求， ， 每个电容的实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求。 每个电容的实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求。
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第2章 电路的暂态分析
处于零状态， 2.3 (1)如果换路前电容 C 处于零状态，则 t = 0 时， uC(0) = 0，而 t → ∞ 时， iC(∞) = 0，可否认为 t = 0 时，电容 ， ∞ ， 相当于短路， 电容相当于开路？ 相当于短路， t → ∞时，电容相当于开路？如果换路前 C 不 是处于零状态，上述结论是否成立？ 是处于零状态，上述结论是否成立？ 电路中，如果串联了电流表， 2.3 (2)在 RC 电路中，如果串联了电流表，换路前最好 将电流表短路，这是为什么？ 将电流表短路，这是为什么？ 处于零状态， 2.4 (1)如果换路前 L 处于零状态，则 t = 0 时， iL(0) = 0 ，而 t → ∞ 时， uL(∞) = 0 ，因此可否认为 t = 0 时，电感相 ∞ 当于开路， 电感相当于短路？ 当于开路， t → ∞ 时，电感相当于短路？ 不是处于零状态， 2.4 (2)如果换路前 L 不是处于零状态，上述结论是否 成立？ 成立？ 2.5 (1)任何一阶电路的全响应是否都可以用叠加原理 由它的零输入响应和零状态响应求得，请自选一例题试试看。 由它的零输入响应和零状态响应求得，请自选一例题试试看。 越大， 2.5 (2)在一阶电路中，R 一定，而 C 或 L 越大，换路 在一阶电路中， 一定， 时的过渡过程进行得越快还是越慢？ 时的过渡过程进行得越快还是越慢？

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。

第1章 电路的基本概念和基本定律本章的主要任务是学习电路的基本概念、基本物理量和基本定律，为掌握电路的分析计算方法奠定必要的基础。

本章基本要求(1)正确理解理想电路元件、电路模型的概念；(2)正确理解电流、电压的参考方向的概念，并掌握电流、电压参考方向的使用；(3)计算元件或电路的功率，并判别元件或电路是吸收功率还是发出功率；(4)掌握理想元件的电压与电流关系式；(5)掌握基尔霍夫定律（KCL 和KVL ）的应用；(6)了解电路的三种工作状态：额定工作状态、过载工作状态和欠载工作状态。

理解电气器件、设备的额定值。

本章习题解析1－1 试求图1－1所示电路的电压U ab 和U ba 。

图1－1解 (a)电压U 的参考方向如图所示，已知U ＝10V ，故有 V 10==U U ab V10-=-=-=U U U ab ba (b)直流电压源的电压参考方向如图所示，故有 V 5=ab U V5-=-=ab ba U U 1－2 根据图1－2所示的参考方向和电压、电流的数值确定各元件电流和电压的实际方向，并计算各元件的功率，说明元件是吸收功率还是发出功率。

(a)(b)(c)(d)图1－2解 (a)因为电流为＋2mA ，电压为＋5V ，所以电流、电压的实际方向与参考方向相同。

电阻元件的功率为mW101010102533=⨯=⨯⨯==--UI P 电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果P >0，说明电阻元件吸收功率。

(b)因为电流、电压随时间t 按照正弦规律变化，所以当电流i >0、电压u >0时，它们的实际方向与参考方向一致；当电流i <0、电压u <0时，它们的实际方向与参考方向相反。

电阻元件的功率为W)(sin )sin()sin(t t t ui p ωωω255=⨯==电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果p >0，说明电阻元件吸收功率。

(c)因为电流为－2mA ，所以电流的实际方向与参考方向相反；电压为＋5V ，所以电压的实际方向与参考方向相同。

标记星号(*)的题目为国家职业技能鉴定考试易考内容，下同。

第一章 直流电路§1—1 电路及基本物理量一、填空题（将正确答案填写在横线上）1．_电流流通的路径_为电路，由＿路，由＿直流电源直流电源＿供电的电路称为直流电路。

路。

2．电路一般由路一般由__电源_、_负载_、_导线_和_控制装置____四个部分四个部分组成。

成。

3．电路最基本的作用：一是路最基本的作用：一是_________进行电能的传输和转换进行电能的传输和转换____；二是；二是；二是__进行信息的传输和处理_。

4．电路通常有路通常有通路通路、开路、短路三种状态。

5．电荷的荷的定向移动定向移动形成电流，电流用符号I 表示，国际单位是位是安培（安培（A ），常用单位还有毫安（mA ）和微安（uA ）。

6．电流方向习惯上规定以定以正电荷正电荷移动的方向为电流的方向，因此，电流的方向实际上与自由电子和负离子移动的方向的方向相反相反。

7．电压又称又称电位差电位差，用字母U 表示，国际单位是位是伏特（伏特（V ）。

8．参考点的电位规定为零，低于参考点的电位为负值，高于参考点的电位为正值。

9．电路中某点的电位是指电路中路中该点该点与参考点之间的电压；电位与参考点的选择有关，电压与参考点的选择无关。

关。

1010．．对于电源来说，既有电动势，又有端电压，电动势只存在于电源内部，其方向由部，其方向由负负极指向极指向正正极；端电压只存在于电源的外部，只有当电源开路时，电源的端电压和电源的电动势才相等。

才相等。

二、判断题（正确的，在括号内画√；错误的，在括号内画×）1．金属导体中电子移动的方向就是电流的方同。

．金属导体中电子移动的方向就是电流的方同。

((×)2．导体两端有电压，导体中才会产生电流。

．导体两端有电压，导体中才会产生电流。

((√)3．电压是衡量电场力做功本领的物理量。

．电压是衡量电场力做功本领的物理量。

((√)4．电路中参考点改变，各点的电位也将改变。

2、矩形波电流源与电容相接，如图所示，图(b)给出电流波形图，试求电容器的电压。

设电容器的初始电压为零。

(a)解：无源惯例下，电容元件的特性方程为：)(1)(00t u idt C t u C tt C +=⎰ 其中，F C 6101-⨯= 0)0(=C u当t 在0~5ms 内，A i S 2=)(102)0(21011)(606V t udt t u tCC ⨯=+⨯=⎰-V ms u C 31010)5(⨯=当t 在5~15ms 内，A i S 2-=)(102010)2()5()2(1011)(3610563V t ms u dt t u C tC ⨯+⨯-=+-⨯=⎰-⨯-V ms u C 31010)15(⨯-=当t 在15~20ms 内，A i S 2=)(1040102)15(21011)(36101563V t ms u dt t u C tC ⨯-⨯=+⨯=⎰-⨯-V ms u C 0)20(=综合可得：⎪⎩⎪⎨⎧⨯<<⨯⨯-⨯⨯<<⨯⨯+⨯-⨯<<⨯=-----3336333636102010151040102101510510201021050102)(t t t t t t t u C注：上面各式中的t 以s 为单位。

若t 以ms 为单位，则表达式变为：⎪⎩⎪⎨⎧<<⨯-⨯<<⨯+⨯-<<⨯=20151040102155102010250102)(33333t t t t t t t u C3、如图(a)所示电路，R ＝5，L ＝20mH ，电流源的波形如图(b)所示，(1)试写出电阻和电感线圈的电压表示式；(2)求t ＝3ms 和t ＝6ms 时各元件的电压。

C=1 F(a)解：（1）在0~2.5ms 内，s A dtdiAt i S )108.0()108.0(33⨯=⨯=VV dtdi L u Vt V t R i u L S R 16)108.01020()104()5108.0(3333=⨯⨯⨯=⋅=⨯=⨯⨯==∴- 在2.5~7.5ms 内，s A dtdi A t i S )108.0()4108.0(33⨯-=+⨯-=Vdt diL u Vt R i u L S R 16)20104(3-=⋅=+⨯-==∴ 在7.5~12.5ms 内，s A dtdi A t i S )108.0()8108.0(33⨯=-⨯=VdtdiL u Vt R i u L S R 16)40104(3=⋅=-⨯==∴ 注：上面各式中t 以s 为单位。

[解] 对电路（ b），因为凡与理想电流源串联的元件 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 其电流均等于理想电流源的电流，故改变 R 不会影响虚线 线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。R的变化仅影响其本身 部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影 的电流及理想电压源的电流。
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第1章 直流电路
1.6.2 图示电路中，已知 US＝6 V ，IS＝2 A， R1＝R2＝4 。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（在图中注明 所选的参考方向）。
R2
R1 S I + U _ IS
+ US _
[解] 设所求电压和电流的参考方向如图。 S 断开时， U＝14 V
2 6V
+ US1 R2 _
R4
1
IS
3A
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第1章 直流电路
1.9.3 用戴维宁定理求 图示电路中的电流 I2 。
IS
5 A 10 VBiblioteka + US _2
I2
R1
R2
3
1.9.4 用诺顿定理求图 示电路中的电流 I3 。
I3 R1 + US1 _ I/A R2 + US2 _ R3
1V
(a)
R
_
1V
1A
(b)
1.6.6 图示电路中，US＝4 V ， IS1＝1 A ，R1＝2 ，R2＝5 , R3 ＝2 ，R4＝4 。试由题 1.5.1 总 结出的规律将电路简化后求出 I4； 根据题 1.6.5 总结出的规律，分析 IS2 输出和取用电功率的条件。

第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答1-1 在图1-39所示的电路中，若I 1=4A ，I 2=5A ，请计算I 3、U 2的值；若I 1=4A ，I 2=3A ，请计算I 3、U 2、U 1的值，判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否平衡。

解：对节点a 应用KCL 得 I 1+ I 3= I 2 即4+ I 3=5, 所以 I 3=1A 在右边的回路中，应用KVL 得6⨯I 2+20⨯I 3= U 2，所以U 2=50V 同理，若I 1=4A ，I 2=3A ，利用KCL 和KVL 得I 3= -1A ，U 2= -2V 在左边的回路中，应用KVL 得20⨯I 1+6⨯I 2= U 1，所以U 1=98V 。

U 1，U 2都是电源。

电源发出的功率：P 发= U 1 I 1+ U 2 I 3=98⨯4+2=394W 负载吸收的功率：P 吸=2021I +622I +2023I =394W 二者相等，整个电路功率平衡。

1-2 有一直流电压源，其额定功率P N =200W ，额定电压U N =50V ，内阻R o =0.5Ω，负载电阻R L 可以调节，其电路如图1-40所示。

试求：⑴额定工作状态下的电流及负载电阻R L 的大小；⑵开路状态下的电源端电压；⑶电源短路状态下的电流。

解：⑴A U P I N N N 450200===Ω===5.12450NN L I U R ⑵ =⨯+==0R I U U U N N S OC 50+4⨯0.5 = 52V ⑶ A R U I S SC 1045.0520===图1-39 习题1-1图 图1-40 习题1-2图1-3 一只110V 、8W 的指示灯，现在要接在220V 的电源上，问要串多大阻值的电阻？该电阻的瓦数为多大？解：若串联一个电阻R 后，指示灯仍工作在额定状态，电阻R 应分去110V 的电压，所以阻值Ω==5.151281102R 该电阻的瓦数W RP R 81102== 1-4 图1-41所示的电路是用变阻器R P 调节直流电机励磁电流I f 的电路。