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《电工学》作业答案第二章 2-9解：变换过程如图所示，解得I 4 = 2A 。
2-10解：对结点a 列KCL 方程1230I I I对左、右边的网孔列KVL 方程1122S1S20R I R I U U 2233S2S30R I R I U U将数据代入上述方程，联立求解方程组12312230124243204432120I I I I I I I解得1231A 5A 6A I I I ，， 2-11解：对结点a 和b 列KCL 方程13S1S223S2S300I I I I I I I I对回路abca 列KVL 方程22S 11330R I U R I R I将数据代入上述方程，联立求解方程组132321362023022420I I I I I I I解得1232A 1A 2A I I I ，，2-12 解：根据两个结点电路中结点电压方程的一般形式得S1S2S3123a 12312612346V 6V 111111346U U U R R R U R R R 电流I 3可用欧姆定律求得a S333612A 3A 6U U I R2-14解：(a)电路图； (b)电压源U S 单独作用的电路； (c)电流源I S 单独作用的电路电压源U S1单独作用时，将U S2短路，电路如 (b)所示S1123123321232312318A 3.6A 6336333.6A 1.2A 6363.6A 2.4A63U I R R R R R R I I R R R I I R R电压源U S2单独作用时，将U S1短路，电路如图 (c)所示S2213213312131321315A 2A 3362332A 1A3332A 1A33U I R R R R R R I I R R R I I R RU S 和I S 共同作用时111222333 3.61A 2.6A 1.22A 0.8A 2.41A 3.4A I I I I I I I I I 2-16解：(a)I S1单独作用的电路； (b)I S2单独作用的电路； (c)U S 单独作用的电路电流源I S1单独作用时，电路如 (a)所示2S12333A 1.8A 32R I I R R电流源I S2单独作用时，电路如 (b)所示3S22325A 2A 32R I I R R电压源U S2单独作用时，电路如 (c)所示S 2315A 3A 32U I R RI S1、I S1和U S 共同作用时1.823A 6.8A I I I I2-19 解：(a) 求开路电压的电路； (b)求除源电阻的电路； (c) 戴维南等效电路求开路电压的等效电路如 (a)所示。
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第 2 章电路的暂态分析分析与思考理想电阻元件与直流电源接通时, 2.1.(1) 理想电阻元件与直流电源接通时,有没有过渡过程?这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 过程?这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 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? 2.1.(3)含电容或电感的电路在换路时是否一定会产生过渡过程? 过渡过程? 的电容器, 2.2.(1)今需要一只 50 V,10 F 的电容器,但手头 , 只有两只50V,5F 和两只30V,20 F 的电容器,试问只有两只 , , 的电容器, 应该怎样解决? 应该怎样解决? 2.2.(2)可否由换路前的电路求 iC(0) 和 uL(0)?上一页下一页第 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, , 电容相当于短路, →∞而 t→∞时, iC(∞) =0,可否认为 t = 0 时,电容相当于短路, t→∞→∞∞ , 电容相当于开路?如果换路前C不是处于零状态不是处于零状态, 时,电容相当于开路?如果换路前不是处于零状态,上述结论是否成立? 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? 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, →∞∞时电感相当于开路, t→∞时,电感相当于短路? 电感相当于短路? →∞不是处于零状态,上述结论是否成立? 2.4.(2)如果换路前 L 不是处于零状态,上述结论是否成立?返回上一页下一页第 2 章电路的暂态分析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. 零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 一定, 越大, 2.5.(2)在一阶电路中,R一定,而 C 或 L 越大,换路时的过在一阶电路中, 一定渡过程进行得越快还是越慢? 渡过程进行得越快还是越慢?返回上一页下一页第 2 章电路的暂态分析分析与思考解答2.1.(1)理想电阻元件与直流电源接通时,有没有过渡过程? 理想电阻元件与直流电源接通时,有没有过渡过程? 这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 这时电阻中电压和电流的波形是什么样的? 【答】无过渡过程.电阻中电压和电流的波形为阶跃波(设无过渡过程.电阻中电压和电流的波形为阶跃波设接通电源时刻为t=0 ,则电压,电流波形如图 . 则电压,电流波形如图). 接通电源时刻为uiUI(a)返回分析与思考上一页下一页t(b)上一题t下一题第 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,波形如图 ;阶 ,波形如图(a);0 跃电压的数学表达式为 u(t ) = { U t <0 t >0,波形如图(b) . 波形如图uuUU(a)t(b)t返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析2.1.(3)含电容或电感的电路在换路时是否一定会产生过渡过程? 【答】不一定,若换路并未引起电容的电场能量或电感的磁不一定, 场能量的变化则不会产生过渡过程. 场能量的变化则不会产生过渡过程.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析的电容器, 2.2.(1)今需要一只 50 V,10 F 的电容器,但手头只有两只 , 50V,5F 和两只30V,20 F 的电容器,试问应该怎样解决? 的电容器,试问应该怎样解决? , , 【答】可用二只50V,10 F 的电容并联或用二只 30V,20 , , F 的电容串联.这样,不仅总电容值满足要求,而且每个电容的的电容串联.这样,不仅总电容值满足要求, 实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求. 实际工作电压亦满足其各自额定工作电压的要求.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析2.2.(2)可否由换路前的电路求 iC(0) 和 uL(0)? 【答】不可以. 不可以.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 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, , 电容相当于短路, →∞而 t→∞时, iC(∞) =0,可否认为 t = 0 时,电容相当于短路, t→∞→∞∞ , 电容相当于开路?如果换路前C不是处于零状态不是处于零状态, 时,电容相当于开路?如果换路前不是处于零状态,上述结论是否成立? 否成立? 处于零状态, 【答】换路前若电容C处于零状态,则 t = 0 时, uC(0) =0 , 换路前若电容处于零状态时电容相当于短路, →∞又 t→∞时, iC(∞) = 0 ,故可认为 t = 0 时电容相当于短路, t→∞→∞∞时电容相当于开路.而若换路前电容未处于零状态, 时电容相当于开路.而若换路前电容未处于零状态,则 uC(0) ≠ 0 , 电容不可视为短路, 电容仍可相当于开路. 电容不可视为短路,但 t→∞时仍有 C(∞) =0 ,电容仍可相当于开路. →∞时仍有i ∞返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析电路中,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? 流表短路,这是为什么? 电路换路瞬间电流发生突变, 【答】由于 RC 电路换路瞬间电流发生突变,产生初始冲击电流,故电路中若串联了电流表,则最好在换路前将电流表短接, 电流,故电路中若串联了电流表,则最好在换路前将电流表短接, 以免初始冲击电流超过电流表的量程而将表损坏. 以免初始冲击电流超过电流表的量程而将表损坏.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析处于零状态, 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, →∞∞时电感相当于开路, t→∞时,电感相当于短路? 电感相当于短路? →∞【答】可以. 可以.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析不是处于零状态,上述结论是否成立? 2.4.(2)如果换路前 L 不是处于零状态,上述结论是否成立? 未处于零状态, 【答】若换路前L未处于零状态,则 iL(0) ≠ 0 , t=0 时电感若换路前未处于零状态不能视为开路, 仍有u 不能视为开路,而 t→∞时,仍有 L(0) =0 ,即 t→∞时电感相当于→∞→∞短路. 短路.返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析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. 零输入响应和零状态响应求得,请自选一例题试试看. 【答】可以. 可以. 例如图(a)所示电路,换路前电路已稳定,t=0 时将开关由 a 端例如图所示电路,换路前电路已稳定, = 所示电路换接到 b 端,已知 US1=3V, US2=15V, R1=1 k , R2= 2k , C=3 F ,求求 uC.a+ b U S1S+ U S1R1+ uCCR2R2 uC ( 0 ) = US 1 = 2V R1 + R 2(a)返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析电容有初始储能, 故响应为全响应. 电容有初始储能,且换路后有激励 US2 ,故响应为全响应.可将其分解为零输入响应和零状态响应的叠加,如图(b)和其分解为零输入响应和零状态响应的叠加,如图和(d)a+ b U S1SR1+ ′ uCCR2(b)S+ US2R1+ ′′ uCCR2(d)返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析解零输入响应(图(b) ),电容有初始储能,则解零输入响应图 ,电容有初始储能,R2 u′C(0) = U′0 = US1 = 2V R1 + R2换路后,电容向并联电阻放电,电路简化为图(c) 换路后,电容向R1, R2并联电阻放电,电路简化为图 . 2 + R′ = R1 // R 2 = k = 0.667 3 ′ uC C 时间常数 2 ′ = R′C = ×103 × 3 × 106 s = 2 × 103 s τ 3 (c) t 则R′u′C = U ′0eτ′= 2e 500 tV返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析解零状态响应(图(d) ),电容无初始储能,换路后利用戴维解零状态响应图 ,电容无初始储能, 宁定理电路可简化为图(e),其中宁定理电路可简化为图其中2 ′′ = R1 // R 2 = k = 0.667 R 3R2 UeS = US 2 = 10V R1 + R2R′′时间常数则u′′C = UeS (1 e2 3 6 τ′′ = R′′C = ×10 × 3×10 s = 2×103 s 3 t+ + ′′ U eS uCCτ′′) = 10(1 e500 t)V(e)根据全响应=零输入响应+零状态响应, 根据全响应=零输入响应+零状态响应,有 uC = u′C + u′′C= ( 2e 500 t + 10 10e 500 t )V = (10 8e 500 t )V返回分析与思考上一页下一页上一题下一题第 2 章电路的暂态分析一定, 越大, 2.5.(2)在一阶电路中,R一定,而 C 或 L 越大,换路时的过在一阶电路中, 一定渡过程进行得越快还是越慢? 渡过程进行得越快还是越慢?L 电路中, 电路中, = 【答】RC电路中,τ=RC ; RL电路中, τ= 电路中 = 电路中 .当 R 一 R定时, 越大则使τ越大过渡过程则进行的越慢. 越大, 定时,C 或L 越大则使越大,过渡过程则进行的越慢.返回分析与思考上一页下一页上一题1。
电工学第二章习题一、填空题1． 两个均为40F μ的电容串联后总电容为 80 F μ，它们并联后的总电容为 20 F μ。
2. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 角频率ω ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 初相 。
三者称为正弦量的 三要素 。
3. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u = iR ；电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtdiLu =L ；电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtduCi =C 。
由上述三个关系式可得， 电阻 元件为即时元件； 电感 和 电容 元件为动态元件。
4. 在RLC 串联电路中，已知电流为5A ，电阻为30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为 50Ω ，该电路为 容 性电路。
电路中吸收的有功功率为 750W ，吸收的无功功率又为 1000var 。
二、选择题1. 某正弦电压有效值为380V ，频率为50Hz ，计时始数值等于380V ，其瞬时值表达式为（ B ） A 、t u 314sin 380=V ；B 、)45314sin(537︒+=t u V ；C 、)90314sin(380︒+=t u V 。
2. 一个电热器，接在10V 的直流电源上，产生的功率为P 。
把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（ D ） "A 、；B 、5V ；C 、14V ；D 、10V 。
3. 提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是（ D ）A 、减少了用电设备中无用的无功功率；B 、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；C 、可以节省电能；D 、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。
4. 已知)90314sin(101︒+=t i A ，︒+=30628sin(102t i ）A ，则（ C ）A 、i1超前i260°；B 、i1滞后i260°；C 、相位差无法判断。
郭木森电工学第二章习题解答2. Ll⅛lU r=IOSinIUo A =IoSin(I∞ΛF∕--) A . (1}钦也曲电擁的州凱图；⑵ 冃• 2Jff憚加法求它们的和•并写出你成电流/的表达式⅛Yι⑴∕l≡ IoSinIoOΛ-/ A e÷ / = ~rc yfl A3.把-h⅛⅛⅛H⅞Λ220V・5OT⅛的交流电閑测得LE耀为0-55A.求⅛⅞ffi.剧用迪容的賊压有效蓮利电流ff效值关系.即节上p73 (2-4-15)式、町得】C=—=一-一 =—————=7 旳FUω(∕^2Λ-/22D 2√Γ-5∪连瓠⑴有效值的符号要大写辛(2)交流电农怖测得的电压和电流为笔j效值=4.把-t½M接于4«V的直流电源时’电流;⅛8A；将它改接J' 50H2. 120V的交蔬电源时•电⅛⅛12A＞求线關的电感与电!B∙If IOW：(I)SL⅛时，电⅛⅛⅛t√.ff = —= —= 6Ω/ 8⑵接交流时.和当于电駅和电感串联电路'U 4 iγ = Z= K+ JftX.√÷ -y- = Z∣ = J R' +(Qt)'已如总电压和总电流的彳f效值分别⅛120V.l2ΛIlm FΛ-= √6' ÷(2Λ-'50Λ}2 R f =0τ∪26H12卞as：接交洸时.U = U fi + U i . ^∖U≠l∕f(^U Ii ft总区分相品关泵和有效值关系, I7= IOSin(I(X)JT f - -tΛ ”2÷÷ I = I(X/2 Sin(Io0-T/ - —) A47•在从?串联电路图中•已知输入信号频率为/ =30OH签R=I(XXI•若姜使输出信号伉的村位差(即相移”4)•电容C应取多大？妬比他趙前还是落后?解：方法一：相虽图解法因为是申联电路，所以选电流为聲考相⅛L泉据孑相如的关系作IlHP图如右图所示,已知./和0的相位芳为彳，即这两个郴昴相⅛45β , 故相显图中P Af I =P J = PC I，即U R≈U e => IR=I-A ' ωC从相屋图中也可见• /落后0 45。
电工学电工技术(艾永乐)课后答案第二章(总26页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第二章 电阻电路的分析本章的主要任务是学习电阻电路的分析计算方法，并运用这些方法分析计算各种电阻电路中的电流、电压和功率。
本章基本要求1． 正确理解等效电路的概念，并利用等效变换化简电路。
2． 掌握电阻串、并联等效变换、电源的等效变换。
3． 电阻电路的分压公式和分流公式的应用。
4． 运用支路电流法和结点电压法分析计算电路。
5． 运用叠加定理分析计算电路。
6． 熟练应用戴维宁定理分析计算电路。
7． 应用戴维宁定理求解电路中负载电阻获得的最大功率。
8． 学会含有受控源电路的分析计算。
9． 了解非线性电阻电路的分析方法。
本章习题解析2-1 求习题2-1所示电路的等效电阻，并求电流I 5。
ΩaΩ题解2-1图题2-1图解：电路可等效为题解2-1图 由题解2-1图，应用串并联等效变换得5.1)6//)12(2//2//(3ab =++=R Ω由分流公式3136********=⋅+++⋅+=ab R I A 2-2 题2-2图所示的为变阻器调节分压电路。
50=L R Ω，电源电压220=U V ，中间环节是变阻器。
变阻器的规格是100Ω3A 。
今把它平分为4段，在图上用a 、b 、c 、d 、e 等点标出。
试求滑动触点分别在a 、b 、c 、d 四点是，负载和变阻器所通过的电流及负载电压，并就流过变阻器的电流与其额定电流比较来说明使用时的安全问题。
L解：1）a 点： 0L =U 0L =I 2.2100220ea ea ===R U I A 2) c 点：75eq =R Ω 93.275220eq ec ===R U I A 47.121ec L ==I I A 5.73L =U V3) d 点：55eq =R Ω 455220eq ed ===R U I A 4.2L =I A 6.1da =I A 120L =U V4) e 点： 2.2100220ea ea ===R U I A 4.450220L ==I A 220L =U V 2-3 试求习题2-3ab 之间的输入电阻。
第二章 电路的分析方法2.1.1 在图2.01的电路中，V 6=E ，Ω=61R ，Ω=32R ，Ω=43R ，Ω=34R ，Ω=15R 。
试求3I 和4I 。
4I ↓图2.01解：图2.01电路可依次等效为图（a ）和图（b ）。
R 3R 1R(b)Ω=+×=+×=23636414114R R R R R Ω=+++×=+++×=2243)24(3)(14321432R R R R R R R A 22165=+=+=R R E IA 322363)(214323=×+=++=I R R R R IA 943263631414−=×+−=+−=I R R R I2.3.3 计算图2.12中的电流3I 。
Ω=1R A2S =图2.12解：根据电压源与电流源的等效变换，图2.12所示电路可依次等效为图（a ）和图（b ），由图（b ）可求得A 2.15.023=+=I由图（a ）可求得：A 6.02.121213=×==I IΩ=1R V22=Ω=14R(b)Ω=12R2.6.1 在图2.19中，（1）当将开关S 合在a 点时，求电流1I ，2I 和3I ；（2）当将开关S 合在b 点时，利用（1）的结果，用叠加定理计算电流321,I I I 和 。
I图2.19I (a)I (b)解：（1）当将开关S 合在a 点时，图2.19所示电路即为图（a ），用支路电流法可得：=+=+=+12042130423231321I I I I I I I 解得：===A 25A 10A 15321I I I(2)开关S 合在b 点时，利用叠加原理图2.19所示电路可等效为图（a ）和图（b ），其中图（a ）电路中130V 和120V 两个电压源共同作用时所产生的电流已在（1）中求得，即：A 151=,I A 102=,I A 253=,I由图3（b ）可求得：A 642422202=+×+=,,I A 464241−=×+−=,,IA26422=×+=则：A 11415111=−=+=,,,I I IA 16610,222=+=+=,,I I IA 27225333=+=+=,,,I I I2.6.2 电路如图2.20（a ）所示，V 10ab ,,V 124321=====U R R R R E 。
