电工基础第五版第二章
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2.3.7计算图2.28所示电路中的电流 |3。
图 2.299【解题过程】将电路左侧进行变换如下图后,可以看出为两结点电路,可直接采用结点电压法求解即 可。
U 5=(2/0.2+15 ⑶心/3+1/1 + 1/0.2)=45/19V=2.37V3?R 1 1?ZZHR 2 1? T IR 3 1? HZZZZH-nr*R 41? 图 22.28 【解题过程】 将右侧的电流源与电阻的并联变换为电压源与电阻的串联, 可将电流源等效变换为电压源,结果如图1所示,然后再将两串联电压源进行合并,结果如图 2所示。
最终计算可得:l 3=3/(2+(1//1))/2=0.6A 。
U 11VR 1 1?HhHh2?1 1 1?1 1R 3 R 4 R 3 1?H H1?MPR 2 1? R 2 1?3|U 2 2V + 3V〔2.3.8计算图2.29中的电压U 5。
R 1R 2 6?r-| H0.6 ? hR 3 4?PR 40.2?I hU 1+m15V "viyR 51?+U 5+U 42V2.3.9试用电压源与电流源等效变换的方法计算图 2.30中2Q 电阻中的电流I 。
U5 CJ 1?++ 15V0.2?=h2.5.4电路如图2.34所示,试用结点电压法求电压 U, 并计算理想电流源的功率。
图 2.30【解题过程】第一步将左侧的两电压源电路变换为电流源电路, 路。
变换的时候注意电流电压方向和数值。
第二步将变换后的两电流源相加,两电阻并联进行处理。
第三步将串联的电压源和串联的电阻进行处理。
最后求解可得l =6/6=1A 。
2A+ 6V I+\ 12v f1?ZZh2?3? 6?将上面的电流源电路变换为电压源电4?+O6V2?<1-bII【解题过程】叠加原理求解步骤: 画出两电源单独作用的分电路,设定分电路中的电流和电压,对分电路进行求解,最后将分电路的求解结果相叠加即可得到总电路的电流或电压,注意, 不作用的电压源按短路处理,不作用的电流源按开路处理。
第二章直流电路一.填空题1.电阻串联可获得阻值的电阻,可限制和调节电路中的,可构成。
还可扩大电表测量的量程。
2.有两个电阻R1和R2已知R1/R2=1/2,若他们在电路中串联,则两电阻上的电压比U1/U2= ;两电阻中的电流之比I1/I2= 。
他们消耗的功率比P1/P2= 。
3.电阻并联可获得阻值的电阻,还可以扩大电表测量的量程,相同的负载都采用并联的工作方式。
4.有两个电阻R1和R2,已知R1/R2=1/2,若他们在电路中并联,则两电阻上的电压比U1/U2= ;两电阻中的电流之比I1/I2= . 他们消耗的功率比P1/P2= 。
5.当用电器的额定电流比单个电池允许的通过最大电流时,可采用电池组供电,但这是用电器的额定电压必须单个电池的电动势。
6.电路中元件既有又有的连接方式称为混联。
7.电阻负载串联时,因为相等,所以负载消耗的功率与电阻成比。
而电阻负载并联时,因为相等,所以负载消耗的功率与电阻成比。
8.如图所示电路,流过R2的电流为3A,流过R3的电流为A,这是E为A。
9.如图所示电路,当开关S打开时,C.D两点间的电压为V;当S合上时,C.D两点间的电压又为V。
50Ω电阻消耗的功率为W.10.电桥的平衡的条件是,电桥平衡时的重要特征是。
11.不能用电阻串.并联方法化简的电路叫。
12.基尔霍夫第一定律又叫,其内容是,其数字表达式是。
13.基尔霍夫第二定律又叫,其内容是,其数学表达式是。
14.所谓支路电流法就是以的未知量,依据列出方程式,然后解联立方程得到的数值。
15.依据支路电流法解得的电流为负值时,说明电流的方向和方向相反。
16.叠加原理之适用于电路,而且叠加原理只能用来计算和,不能直接用于计算。
17.如图所示,已知E1单独作用时,通过R1.R2.R3的电流分别是-4A.2A.-2A;E2单独作用时,通过R1.R2.R3的电流分别为3A.2A.5A,则各支路的电流I1= A,I2= A,I3= A。
第二章电阻电路分析重点1.电阻的等效变换;2.电源的等效变换。
3.KCL和KVL独立方程数的概念;4.支路法、网孔法、节点法等复杂电路的方程法;5.叠加定理;6.戴维宁定理和诺顿定理;7.最大功率传输定理。
难点1.理解电阻的串联与并联;2.对称电路;3.星形连接与三角形连接的等效变换计算公式;4.电流源与电压源等效变换时方向的判定。
5.独立回路的确定;6.含独立电源的结点电压方程和回路电流方程的列写;7.各电路定理的应用条件;8、正确作出戴维南定理的等效电路。
2 . 1 电阻的串联和并联一、等效变换一个二端网络的端口电压电流关系和另一个二端网络的端口电压电流关系相同,这两个二端网络叫做等效网络。
一个内部没有独立源的电阻性二端网络,总有一个电阻元件与之等效,这个电阻元件的电阻值等于该网络关联参考方向下端口电压与端口电流的比值,叫做该网络的等效电阻或输人电阻,用Ri表示,Ri也叫总电阻。
二、电阻的串联成串相连,中间没有分支的一些二端元件叫串联的元件。
主要特点:串联电阻的电流相等,这个二端网络的端口电压等于各电阻电压之和。
等效电阻为:三、电阻的并联两个端钮分别连在一起的一些二端元件叫并联的元件。
主要特点:并联电阻的电压相等,这个二端网络的端口电流等于各个电阻电流之和。
等效电阻为:四、电阻的混联混联电阻是指串联电阻和并联电阻组合成的二端网络。
分析混联电阻的一般步骤如下:1)计算各串联电阻、并联电阻的等效电阻,再计算总的等效电阻。
2)由端口激励计算端口响应。
3)根据串联电阻的分压关系、并联电阻的分流关系逐步算出各部分的电压、电流。
2 . 2 电阻的Y连接和Δ连接及其等效变换一、电阻的Y连接和Δ连接有两种最简单的电阻网络。
一种如下图(a),三个电阻Ra 、Rb 、Rc的一端连在一起,另一端分别为网络的三个端钮 a 、b 、c,这种三端网络叫做电阻的星形联接,也叫Y 联接。
另一种如图( b ) ,三个电阻Rab 、Rbc、Rca 接成一个回路,而三个联接点就是网络的三个端钮,这种网络叫做电阻的三角形联接,也叫△联接。
电工基础(第五版)习题册参考答案电工基础(第五版)习题册参考答案第一章:电工基础知识1. 电工所需基础知识题目:第五版电工基础习题册参考答案作者:[你的名字]在电工领域,掌握基础知识是建立深厚技能的关键。
本章将介绍习题册中涉及的电工基础知识,帮助读者更好地理解和解决实际问题。
1.1 电荷与电流电荷是构成电流的基本单位,其在导体中的流动形成了电流。
电荷的基本单位是库仑(C),电流的基本单位是安培(A)。
电流的方向由正电流和负电流来表示,正电流表示电子流动方向与整个电路的方向一致,负电流则相反。
1.2 电压与电阻电压是电力源提供的电位差,决定了电荷在电路中流动的推动力。
电压的基本单位是伏特(V),常用的电压电源有直流电源和交流电源。
电阻用欧姆(Ω)来表示,它是电阻对电流产生的阻碍效果。
1.3 电功与功率电功表示电路中电能的转化和传输,其计算公式为P=VI,其中P 代表功率,V代表电压,I代表电流。
功率的单位是瓦特(W)。
第二章:直流电路2.1 基本电路元件直流电路中常用的基本元件有电阻、电容和电感。
电阻用于控制电流,电容用于储存电荷,电感用于储存磁能。
2.2 欧姆定律欧姆定律是直流电路中最基本的定律,表明电流与电压和电阻之间的关系。
该定律表述为I=V/R,其中I代表电流,V代表电压,R代表电阻。
2.3 网络定理直流电路中,网络定理是分析电路的有效工具。
其中,基尔霍夫定律用于分析电流和电压的分布,戴维南定理用于简化电路中的复杂分支。
第三章:交流电路3.1 交流电流与交流电压交流电路中的电流和电压是随时间变化的。
交流电流的频率用赫兹(Hz)来表示,一般为50Hz或60Hz。
交流电压的峰值和有效值是常用的电压表示方式。
3.2 交流电路分析方法交流电路分析采用复数分析的方法。
复数形式将交流电路中的相位和幅值统一起来,便于计算和分析。
3.3 三相交流电路三相交流电路是工业中常用的电路形式。
利用三相电源可以提供更大的功率输出,并且更加稳定。
附录㊀习题册参考答案第一章㊀电路基础知识ɦ1—1㊀电路和电路图㊀㊀一㊁填空题1.电流㊀电源㊀负载㊀控制装置㊀导线2.进行能量的传输㊁分配和转换㊀进行信息的传递和处理3.电路原理图㊀原理框图㊀印制电路图4.理想元件二㊁问答题1.答:电路主要由电源㊁负载㊁控制装置和导线组成ꎮ它们的主要功能如下所示:电源:为电路提供电能ꎮ负载:又称为用电器ꎬ其作用是将电能转变为其他形式的能ꎮ控制装置:主要作用是控制电路的通断ꎮ导线:起连接电路和输送电能的作用ꎮ2.答:把实际元件用理想元件表示后ꎬ一个实际电路便由一些理想电气元件连接而成ꎬ称为实际电路的电路模型ꎮ771三㊁识图㊁作图题续表2.971ɦ1—2㊀电流和电压一㊁填空题1.正㊀相反2.直流㊀交流㊀大小和方向恒定不变㊀稳恒电流㊀直流㊀大小和方向都随时间的变化而变化㊀交变电流㊀交流3.0 014.串㊀正㊀负㊀量程5.电场力㊀电源6.参考点㊀Ua-Ub㊀Ub-Ua7.零㊀正㊀负8.负㊀正9.并联㊀相同10.c㊀d㊀c二㊁判断题1.ɿ㊀2.ˑ㊀3.ˑ㊀4.ˑ㊀5.ˑ㊀6.ɿ㊀7.ɿ8.ɿ三㊁选择题1.D㊀2.C㊀3.B四㊁问答题1.答:(1)要有能自由移动的电荷 载流子ꎮ(2)导体两端必须保持一定的电压ꎮ2.答:电源内部电荷在电源力的作用下从负极移动到正极ꎬ电源外部电荷是在电场力的作用下从正极移动到负极ꎮ0813.答:(1)对交流㊁直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量ꎮ(2)电流表应串接到被测电路中ꎮ(3)直流电流表表壳接线柱上标明的 + - 记号应和电路的极性相一致ꎬ不能接错ꎬ否则指针会反转ꎬ既影响正常测量ꎬ也容易损坏电流表ꎮ(4)每个电流表都有一定的测量范围ꎬ因此在测量之前应先估计被测电流大小ꎬ以便选择适当量程的电流表ꎮ若无法估计ꎬ可先用电流表的最大量程挡测量ꎬ当指针偏转不到1/3刻度时ꎬ再改用较小挡去测量ꎬ直到测得正确数值为止ꎮ(5)为了在接入电流表后对电路的原有工作状况影响较小ꎬ电流表的内阻应尽量小ꎮ五㊁计算题1.解:5min=300sI=Qt=3 6300=0 012A=12mA2.解:(1)Uab=Ua-Ub=-6-(-3)=-3VUcd=Uc-Ud=0-(-2)=2V(2)因为电压不随参考点的改变而变化ꎬ所以Ucd=2V又因为d为参考点ꎬUd=0ꎬ所以Uc=2VUbd=-3-(-2)=-1Vꎬ所以Ub=-1VUab=-3Vꎬ所以Ua=-4VUed=-2Vꎬ所以Ue=-2Vɦ1—3㊀电㊀㊀阻一㊁填空题1.导体㊀绝缘体㊀半导体1812.阻碍3.正㊀反4.导电㊀强㊀弱5.电导率㊀容易6.增大㊀减小7.标称阻值㊀允许阻值㊀额定功率8.负㊀正二㊁判断题1.ɿ㊀2.ˑ㊀3.ˑ㊀4.ɿ三㊁选择题1.C㊀2.B㊀3.D㊀4.C㊀5.C㊀6.D四㊁问答题1.答:R1=ρL1/S1=8ΩR2=ρL2/S2=ρL1/4S1=2ΩR3=ρL3/S3=ρ4L1/S1=32Ω2.答:不正确ꎬ由于手指的触碰ꎬ把人体的电阻也量入了ꎮ3.答:a)27000Ωʃ5%b)17 4Ωʃ1%ɦ1—4㊀电功和电功率一㊁填空题1.电功㊀W㊀焦耳㊀功率㊀P㊀瓦特2.度㊀1度=3 6ˑ106J2813.电流的热效应㊀Q㊀焦耳(J)4.电流的平方㊀电阻㊀通过的时间5.额定㊀满载㊀轻载㊀过载㊀超载㊀过载6.607.1728㊀0 000488.0 45㊀484Ω二㊁判断题1.ɿ㊀2.ˑ㊀3.ˑ㊀4.ˑ㊀5.ˑ三㊁选择题1.C㊀2.C㊀3.B㊀4.B㊀5.D四㊁问答题1.答:因为晚上7 8点钟正好是用电高峰ꎬ由于电网的负荷较大ꎬ供电系统能保证的电压会低一些ꎬ电压降低ꎬ灯泡的功率就会减小ꎬ亮度也就减小了ꎮ深夜用电负荷最小ꎬ电源电压最高ꎬ电灯就会亮多了ꎮ2.答:不对ꎬ因为电压一定时ꎬ电流大功率才大ꎮ3.答:因为两根断了的灯丝并联ꎬ电阻减小ꎬ电流增大ꎬ所以灯会更亮ꎮ五㊁计算题1.解:Q=I2Rt=2201210æèçöø÷2ˑ1210ˑ2ˑ3600=2 88ˑ105J2.解:因为D1ʒD2=2ʒ1S1ʒS2=4ʒ1R1ʒR2=1ʒ4又因为电压相等ꎬ所以P1ʒP2=4ʒ13813.解:当电炉功率为250W时ꎬ电炉上实际电压为110VꎮR炉=U2P=484001000=48 4ΩR=48 4Ω所以ꎬ变阻器的阻值调节范围为0~48 4Ωꎮ4.解:(1)W=UIt=25ˑ10ˑ1ˑ60=15000J(2)Q=I2Rt=102ˑ0 1ˑ1ˑ60=600J第二章㊀简单直流电路的分析ɦ2—1㊀全电路欧姆定律㊀㊀一㊁填空题1.电压㊀电阻2.正㊀反3.外电压㊀内电压4.端电压㊀负载电流5.通路㊀断路㊀短路6.大㊀10Ω㊀5Ω7.=㊀非线性㊀线性8.2209.1㊀410.1ʒ111.小电流㊀大电流二㊁判断题1.ɿ㊀2.ˑ㊀3.ɿ㊀4.ɿ㊀5.ˑ㊀6.ˑ481三㊁选择题1.B㊀2.A㊀3.B四㊁计算题1.解:I=UR=220484=0 45A2.解:600μV=6ˑ10-4Vꎬ30μA=3ˑ10-5AI短=Er所以r=EI短=6ˑ10-43ˑ10-5=20Ω3.解:I=2201000=1150A>50mA所以人是危险的ꎮ解:(1)S打在 1 位置时ꎬ电路处于通路状态ꎮ㊀㊀㊀I=ER+r=1010=1A㊀㊀㊀U=IR=1ˑ9 9=9 9VS打在 2 位置时ꎬ电路处于断路状态ꎮ㊀㊀㊀㊀I=0㊀㊀㊀U=E=10VS打在 3 位置时ꎬ电路处于短路状态ꎮ㊀㊀㊀I短=Er=100 1=100A㊀㊀㊀㊀U=0解:根据U=E-Ir11=E-2r10=E-4r解得E=12Vꎬr=0 5Ω581ɦ2—2㊀电阻的连接一㊁填空题1.较大㊀电流㊀分压器㊀电压㊀较小㊀电流㊀凡是额定工作电压2.1ʒ2㊀1ʒ1㊀1ʒ1㊀2ʒ13.33 334.2005.66 7㊀0 66.2㊀15二㊁判断题1.ɿ㊀2.(1)ɿ(2)ˑ㊀3.ɿ㊀4.ˑ三㊁选择题1.A㊀2.B㊀3.B㊀4.C㊀5.A㊀6.A㊀7.D㊀8.C㊀9.B㊀10.C四㊁问答题答:调到1和2位置时测电流ꎬ位置1量程大ꎮ调到5和6位置时测电压ꎬ位置6量程大ꎮ五㊁计算题1.解:UX=220-110=110V=60110ʈ0 55AI=PNUNRX=UXI=1100 55=200Ω6812.解:(1)I1=UabR1=601 2ˑ103=50mAI2=I-I1=150-50=100mA(2)R2=UabI2=60100ˑ10-3=600Ω3.解:开关接在1处ꎬ电压表读数为0ꎮ开关接在2处ꎬR1㊁R2串联ꎮUV=U1=EˑR1/(R1+R2)=10ˑ200200+600=2 5V开关接在3处ꎬR2与R3并联后再与R1串联ꎮR23=R2R3/(R2+R3)=600ˑ300600+300=200ΩUV=EˑR1/(R1+R23)=10ˑ200200+200=5V4.解:R23=R2//R3=600/2=300ΩR234=R23+R4=300+200=500ΩRAB=R1//R234=500//500=250Ωɦ2—3㊀直流电桥一㊁填空题1.电桥对臂电阻的乘积相等2.10V㊀6V㊀4V二㊁计算题1.解:因为电桥处于平衡状态ꎬ所以R1R4=R2R330R4=15ˑ20R4=10ΩR总=r+(R1+R2)//(R3+R4)=0 5+18=18 5ΩI总=E/R总=7 418 5=0 4AI4=4530+45ˑ0 4=0 24A2.解:因为R1R4=R2R3所以电桥平衡ꎬI5=0R总=R0+(R1+R3)//(R2+R4)=48+192=240ΩI总=E/R总=24/240=0 1A第三章㊀复杂直流电路的分析ɦ3—1㊀基尔霍夫定律㊀㊀一㊁填空题1.节点电流定律㊀在任一瞬间ꎬ流进某一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和㊀ðI进=ðI出2.回路电压定律㊀在任一闭合回路中ꎬ各段电路电压降的代数和恒等于零㊀ðU=03.正㊀负㊀正㊀负二㊁判断题1.ˑ㊀2.ɿ㊀3.ɿ㊀4.ɿ㊀5.ˑ㊀6.ɿ㊀7.ˑ㊀8.ɿ三㊁选择题1.C㊀2.C㊀3.C㊀4.B㊀5.B㊀6.C㊀7.C㊀8.C881四、计算题1.解:设左边节点为Aꎬ右边节点为B节点A:I1=3+10+5=18A节点B:5+I2=2+10I2=7A2.解:假设电流方向和回路方向如下图所示ꎮC:I1+I2+I3回路1:E1-E3=I1R1-I3R3回路2:E3-E2=I3R3-I2R2I1=-37AI2=47AI3=-17AUAB=-E1-I2R2=-5-47ˑ5=-557A3.解:(1)回路2按逆时针方向进行计算ꎮI1+I2=I3E1=I1R1+I3R3981E2=I2R2+I3R3所以I1=53AI2=23A㊀I3=73A(2)UAB=-73ˑ2=-143V(3)P3=I23R3=73æèçöø÷2ˑ2=499ˑ2=989Wɦ3—2㊀电压源与电流源的等效变换一㊁填空题1.零㊀恒压源㊀内阻2.无穷大㊀恒流源㊀内阻3.E/r㊀不变㊀并联二㊁判断题1.ˑ㊀2.ˑ㊀3.ˑ㊀4.ɿ㊀5.ˑ㊀6.ˑ三㊁选择题1.A㊀2.A四㊁计算题1.解:a)Is=ER=510=0 5Aꎬ内阻不变b)Is=ER=510=0 5Aꎬ内阻不变c)Is1=E1R1=105=2A091Is2=E2R2=205=4AIs=Is2-Is1=4-2=2AR=R1ʊR2Ω2.解:a)E=IsR=2ˑ5=10Vꎬ内阻不变b)E=IsR=3ˑ10=30Vꎬ内阻不变c)E1=Is1R1=3ˑ3=9V㊀E2=Is2R2=5ˑ2=10VE=E2-E1=10-9=1V㊀R=R1+R2=3+2=5Ω1913.解:I=204+12+24=0 5AU=0 5ˑ24=12V五㊁实验题项目PV1PV2PA1PᶄOPᶄLPA2PA3PV3PV4PᵡOPᵡL读数1V5V1A1W5W5A1A5V5V5W5Wɦ3—3㊀戴维南定理一㊁填空题1.两个引出端㊀电源2.开路电压㊀所有电源不起作用时ꎬ网络两端的等效电阻3.R=r㊀Pmax=E2/4r4.R㊀r5.10二㊁选择题1.A㊀2.A㊀3.B㊀4.B㊀5.A291三、计算题1.解:a)I=62+4=1AUAB开=2+4=6VR0=73Ωb)I=301+4+5=3AUAB开=15VR0=2 5Ω2.解:移开待求支路ꎬ可得:I=E1+E2R1+R2=276+3=3AUAB开=-16V等效内阻RAB=2ΩI3=62+2=1 5AU3=I3R3=1 5ˑ2=3V391㊀㊀3.解:移开待求支路ꎬ可得:I=E1-E2R1+R2=64=1 5AUAB开=1 5ˑ2+4=7V等效电阻RAB=6ΩI3=71+6=1A四㊁实验题(1)开路电压㊀等效电阻(2)R3支路中的电流ɦ3—4㊀叠加原理一㊁填空题㊀㊀1.正㊀负2.线性㊀电流㊀电压㊀功率3.-1㊀4㊀3491二、计算题1.解:(1)当电源E1单独作用时:Iᶄ1=12A㊀Iᶄ2=8A㊀Iᶄ3=0A(2)当电源E2单独作用时:Iᵡ1=8A㊀Iᵡ2=0A㊀Iᵡ3=2A(3)当电源E12同时作用时:I1=12-8=4A㊀I2=8A㊀I3=2A2.解:开关打在1时ꎬ相当于E1单独作用ꎬ电流表的读数为3Aꎮ当E2单独作用时ꎬ图如下所示ꎬ电流表的读数为2Aꎮ所以两个电源同时作用时ꎬ电流表的读数为5Aꎮ591第四章㊀磁场与电磁感应ɦ4—1㊀磁㊀㊀场㊀㊀一㊁填空题1.排斥㊀吸引2.N极㊀S极㊀S极㊀N极㊀闭合3.均匀磁场4.切线㊀N5.电路能产生磁场6.安培定则7.从aңb8.磁通㊀Φ㊀韦伯㊀磁感应强度㊀B㊀特斯拉㊀㊀Ф=BS㊀9.磁导率㊀μ㊀H/m㊀相对磁导率㊀μr=μμ0二㊁判断题1.ˑ㊀2.ˑ㊀3.ɿ㊀4.ˑ㊀5.ˑ㊀6.ˑ㊀7.ɿ三㊁选择题1.B㊀2.C㊀3.B㊀4.C四㊁问答题1.答:磁感应强度是描述磁场中某点处磁场的强弱的物理量ꎬ而磁通是描述磁场在某一范围内的分布及变化情况的物理量ꎮ2.答:6913.解:a)N极指里b)N极右偏c)N极左偏ɦ4—2㊀磁场对电流的作用一㊁填空题㊀㊀1.电磁力㊀安培力㊀左手2.垂直㊀平行3.相互吸引㊀相互排斥4.转动㊀最大㊀最小二㊁选择题1.B㊀2.C㊀3.B㊀4.C三㊁综合分析题1.解:a)导体受到向右的力ꎮb)导体电流往里ꎮc)电流逆时针流动ꎮ2.解:791四㊁计算题1.解:(1)L=0 3mꎬF=BIL㊀㊀㊀㊀㊀㊀0 06=Bˑ4ˑ0 3㊀㊀㊀㊀㊀㊀B=0 05T㊀㊀㊀(2)F=BILsinα=0 05ˑ4ˑ0 3ˑ12=0 03N2.解:(1)F=BIL㊀㊀㊀㊀㊀㊀0 02ˑ10=Bˑ2ˑ0 4㊀㊀㊀㊀㊀㊀B=0 25T㊀㊀㊀(2)磁感应强度方向向里ꎮɦ4—3㊀电磁感应一㊁填空题㊀㊀1.利用磁场产生电流的现象㊀产生感应电流㊀发生变化2.感应电流㊀阻碍㊀相反㊀相同3.线圈中磁通的变化率㊀e=NΔΦΔt4.楞次㊀法拉第电磁感应二㊁判断题1.ˑ㊀2.ˑ㊀3.ˑ㊀4.ˑ三㊁选择题1.A㊀2.B㊀3.A㊀4.B㊀5.C㊀6.D891四㊁问答题1.答:利用磁场产生电流的现象称为电磁感应ꎮ条件:穿过闭合电路的磁通发生变化ꎮ线圈中有磁通不一定有感应电动势ꎮ2.答:铜圆圈向左运动ꎮ3.答:a)能产生感应电动势ꎬ方向向上ꎮb)不能产生感应电动势ꎮc)能产生感应电动势ꎬ方向从AңOꎮ4.答:a)向右偏转ꎮb)向左偏转ꎮ五㊁计算题1.解:L=20cm=0 2m(1)e=BILsinα=0 8ˑ0 2ˑ10ˑ0=0(2)e=BILsinα=0 8ˑ0 2ˑ10ˑ12=0 8V(3)e=BILsinα=0 8ˑ0 2ˑ10=1 6V方向垂直纸面向里ꎮ2.解:e=NΔΦΔt=1000ˑ0 09-0 020 07=100VI=ER+r=100990+10=0 1A3.解:(1)AB上产生感应电动势为:Eab=BLV1=2ˑ0 4ˑ5=4VCD上产生的感应电动势为:Ecd=BLV2=2ˑ0 4ˑ4=3 2V(2)I=EAB+ECDR=7 20 5=14 4A方向向左ꎮ991ɦ4—4㊀自感和互感一㊁填空题㊀㊀1.电磁感应㊀电流发生变化㊀eL㊀iL2.L㊀L=NΦI㊀亨利3.另一线圈4.一致㊀极性始终保持一致5.长㊀多㊀大㊀异名㊀同㊀L顺=L1+L2+2M6.同名㊀反㊀L反=L1+L2-2M二㊁判断题1.ˑ㊀2.ɿ㊀3.ˑ㊀4.ɿ㊀5.ˑ三㊁选择题1.B㊀2.B㊀3.C㊀4.A㊀B四㊁综合分析题1.解:灯泡亮一下再灭ꎮ2.解:HL2立即亮ꎬHL1慢慢亮ꎮ原因是与HL1串联的线圈阻碍电流的变化ꎮ3.解:a)1ꎬ4ꎬ6是同名端(2ꎬ3ꎬ5是同名端)ꎮb)1ꎬ3是同名端(2ꎬ4是同名端)ꎮ4.解:正偏ꎮ5.解:A中左负右正ꎮB中左正右负ꎮ6.解:应采用a)图方式ꎬa)图在磁场作用下才可以产生 002感应电流ꎬ形成涡流ꎻ采用多层叠片方式组成ꎬ并用薄层绝缘材料将各层隔开ꎬ以减少涡流损耗ꎮ五㊁计算题1.解:e=L=ΔiΔt=0 5ˑ51=2 5V2.解:(1)e=LΔiΔt1=Lˑ42L=0 5H(2)因为2~4s内线圈的电流没有发生变化ꎬ所以产生的感应电动势为0ꎮ(3)4~5s内线圈产生的感应电动势为:e=LΔiΔt=0 5ˑ41=2Vɦ4—5㊀铁磁材料与磁路一㊁填空题㊀㊀1.使原来没有磁性的物质具有磁性㊀铁磁物质2.B㊀H㊀磁滞回线3.软磁性材料㊀硬磁性材料㊀矩磁性材料4.磁通所通过的路径㊀无分支㊀有分支5.通过线圈的电流㊀线圈匝数㊀安培6.磁通在通过磁路时所受到的阻碍㊀1/亨7.Φ=EmRm8.主磁通㊀漏磁通9.励磁线圈㊀铁芯㊀衔铁102二㊁判断题1.ˑ㊀2.ˑ㊀3.ɿ㊀4.ɿ㊀5.ɿ㊀6.ɿ㊀7.ˑ三㊁选择题1.A㊀2.C四㊁问答题1.答:可分为硬磁材料㊁软磁材料㊁矩磁材料ꎮ特点:硬磁材料不易磁化ꎬ不易退磁ꎮ软磁材料容易磁化ꎬ容易退磁ꎮ矩磁材料很易磁化ꎬ很难退磁ꎮ用途:硬磁材料适合制作永久磁铁㊁扬声器的磁钢ꎮ软磁材料适合制作交流电设备的铁芯ꎮ矩磁材料适合制作磁带㊁计算机的磁盘ꎮ2.答:通入反向电流ꎬ才能将元件轻便地取下ꎬ因为通入反向电流可以消除剩磁ꎮ3.答:气隙对励磁电流的影响不同ꎮ交流电磁铁:励磁电流随气隙的增大而增大ꎮ直流电磁铁:励磁电流不变ꎬ与气隙无关ꎮ4.答:现象:线圈会因过热而烧坏ꎮ因为衔铁长时间不能吸合ꎬ铁芯磁路中存在一个很大的气隙ꎬ磁路的磁阻增大ꎬ这时线圈上所加电压未变ꎬ磁通Фm与U必须严格对应ꎬ在磁阻增大的情况下ꎬ就必须增大励磁电流ꎬ才能得到相等的磁通ꎮ5.答:通电后ꎬ电磁铁有磁性ꎬ吸上衔铁ꎬ电动机正常工作ꎻ断电后ꎬ电磁铁无磁性ꎬ衔铁落下ꎬ抱闸抱死制动轮ꎬ从而让电动机迅速停转ꎮ202五㊁计算题1.解:Em=NI2000=Nˑ5N=400匝2.解:(1)μ0=4πˑ10-7H/mμ铁=700ˑ4πˑ10-7H/ml=πd=πˑ0 5=0 5πmS=πr2=πˑ(0 05)2=25πˑ10-4m2Rm0=lμ0S=0 5π4πˑ10-7ˑ25πˑ10-4=1 59ˑ108(1/H)Φ0=NIRm=1200ˑ51 59ˑ108=3 8ˑ10-5Wb(2)Rm铁=Rm0700Φ=Φ0ˑ700=2 66ˑ10-2Wb第五章㊀单相交流电路ɦ5—1㊀交流电的基本概念㊀㊀一㊁填空题1.方向不随时间的变化而变化㊀方向随时间的变化而变化㊀正弦规律变化2.交流电每次重复变化一次所需的时间㊀㊀T㊀秒㊀交流电在1秒内重复变化的次数㊀f㊀赫兹㊀T=1f 3023.50㊀0 02㊀3144.最大值(有效值)㊀频率(周期㊁角频率)㊀初相角5.有效值=最大值2㊀有效值=1 11平均值㊀有效值6.1A㊀22A㊀50HZ㊀0 02s㊀-π47.e1超前e2φ㊀e1ꎬe2同相㊀㊀e1与e2反相㊀e1与e2正交8.波形图㊀相量图㊀瞬时值表达式9.逆㊀频率10.平行四边形二㊁判断题1.ˑ㊀2.ˑ㊀3.ɿ㊀4.ˑ三㊁选择题1.B㊀2.C㊀3.C㊀4.D㊀5.A㊀6.C㊀7.D四㊁问答题1.答:8A的直流电流大ꎬ因为8>102ꎮ2.答:不能ꎬ因为有效值为1000V的交流电的最大值为10002ꎬ会击穿电容器ꎮ3.答:(1)最大值和初相位不同ꎬ频率相同ꎮ(2)波形图略ꎮ(3)u2超前u190ʎꎬu1超前u390ʎꎮ五㊁计算题1.解:T=0 2s㊀I=52A㊀f=5Hz㊀ω=31 4rad/si=10sin(31 4t+90ʎ)A4022.解:e=220sin(314t+30ʎ)Vt=0 01s时ꎬe=220sin(π+30ʎ)=-220sin30ʎ=-220ˑ12=-110V波形图略ꎮ3.解:(1)i=100sin(314t)mAT=0 02sꎬα=30ʎ时ꎬi=50mA30ʎ360ʎ=t1Tꎬt1=1600s(2)α=90ʎ时ꎬi到达最大值90ʎ360ʎ=t2Tt2=1200s4.解:(1)(2)5025.解:i1+i2=52sin(100π-23ʎ)Ai1-i2=52sin(100π+83ʎ)Aɦ5—2㊀电容器和电感器一㊁填空题㊀㊀1.储存电荷2.对交流电的阻碍㊀反㊀1ωC㊀Ω3.电容器充放电过渡过程时间的长短㊀τ㊀秒4.隔㊀通㊀阻㊀通5.两极板间的距离㊀小6.小㊀大㊀C2C1+C2U㊀㊀C1C1+C2U7.两极板间的面积㊀大8.抗拒电流变化㊀对交流电的阻碍㊀正㊀ωL㊀Ω9.电感㊀电阻10.通㊀阻㊀通㊀阻11.感抗㊀等效损耗电阻㊀低㊀高二㊁判断题1.ˑ㊀2.ˑ㊀3.ɿ㊀4.ɿ㊀5.ɿ㊀6.ɿ三㊁问答题1.答:电容偏转最小ꎬ电感偏转最大ꎮ2.(1)原因:电容器内部可能已断路ꎮ(2)原因:电容器内部短路ꎮ(3)原因:电容器有漏电现象ꎮ602四㊁计算题1.解:(1)XC=1ωC=12πfC=12ˑ3 14ˑ106ˑ100ˑ10-12ʈ1592Ω(2)XC=1ωC=12πfC=12ˑ3 14ˑ50ˑ100ˑ10-12ʈ31847134Ω2.解:XL=2πfL=2ˑ3 14ˑ50ˑ0 6=188 4Ωɦ5—3㊀单一参数交流电路一㊁填空题㊀㊀1.I=UR㊀同相2.0 311sin(314t+30ʎ)A㊀0ʎ㊀48 43.交流电一个周期内消耗功率的平均值㊀有功功率4.I=U/XL㊀电压超前电流90ʎ5.0㊀UI㊀U2XL㊀I2XL6.0㊀短路7.102sin1000t-π2æèçöø÷㊀2㊀0 002㊀2008.I=UXC㊀电压滞后电流90ʎ9.0㊀UI㊀U2XC㊀I2XC10.102sin(1000t+90ʎ)A㊀2Ω㊀5ˑ10-4F㊀200Var702二㊁判断题1.ɿ㊀2.ɿ㊀3.ɿ㊀4.ɿ㊀5.ˑ㊀6.ɿ㊀7.ˑ8.ɿ三㊁选择题1.B㊀2.A㊀3.A㊀4.C㊀5.C㊀6.A㊀7.C㊀8.C9.B四㊁计算题1.解:I=PU=500220=2 3Ai=2 32sinωt-23πæèçöø÷A2.解:感抗XᶄL=100Ω电压与电流的相位差为90ʎ3.解:(1)XL=ωL=100πˑ0 01=3 14ΩI=UXL=1003 14=31 85A(2)i=31 852sin314t-23πæèçöø÷A(3)802(4)Q=UI=100ˑ31 85=3185Var4.解:(1)XC=1ωC=1314ˑ40ˑ10-6ʈ80Ω(2)I=UXC=22080=2 75A(3)i=2 752sin314t+π6æèçöø÷A(4)(5)QC=UI=220ˑ2 75=605Varɦ5—4㊀RLC串联电路一㊁填空题㊀㊀1.6Ω㊀162.10㊀53ʎ㊀22sin(314t-23ʎ)A㊀12V㊀16V3.10㊀37ʎ㊀22sin(314t+67ʎ)A㊀16V㊀12V4.60ʎ㊀1/2㊀500W㊀5003Var㊀1000V A5.XL=XC㊀XLR=XCR㊀电压谐振6.相等㊀小㊀大㊀R7.1Ω㊀100W㊀0Var㊀100V A二㊁判断题1.ˑ㊀2.ˑ㊀3.ˑ㊀4.ˑ902三㊁选择题1.D㊀2.A㊀3.B㊀4.A㊀5.B㊀6.C㊀7.B㊀8.C四㊁计算题1.解:(1)XL=ωL=314ˑ48ˑ10-3=15Ω(2)Z=R2+X2L=152+202=25Ω(3)I=UZ=22025=8 8A(4)阻抗三角形为α=arctanXLR=arctan1520=37ʎi=8 82sin(314t+53ʎ)A(5)P=220ˑ8 8ˑcos37ʎ=220ˑ8 8ˑ0 8=1548 8W㊀㊀Q=UIsinα=220ˑ8 8ˑsin37ʎ=1161 6VarS=UI=220ˑ8 8=1936V A2.解:(1)XC=12πfC=1100ˑ125ˑ10-6=80Ω(2)Z=R2+X2C=602+802=100Ω012(3)I=UZ=110100=1 1A(4)阻抗三角形为i=1 12sin(100t+143ʎ)(5)P=UIcosα=110ˑ1 1ˑ0 6=72 6WQ=UIsinα=110ˑ1 1ˑ0 8=96 8VarS=UI=110ˑ1 1=121V A(6)cosα=35=0 6(7)I=03.解:(1)Z=UI=22044=5Ω(2)Z2=R2+(XL-XC)2ʑ52=42+(3-XC)2ʑXC=6Ω(3)UR=IR=44ˑ4=176VUL=IXL=44ˑ3=132VUC=IXC=44ˑ6=264V(4)P=I2R=442ˑ4=7744W112Q=I2(XL-XC)=442ˑ3=5808VarS=UI=220ˑ44=9680V A五、实验题1.解:当输入直流电压时R=UI=360 6=60Ω当输入交流电压时Z=UI=2202 2=100ΩXL=Z2-R2=1002-602=80ΩL=XL2πf=80314=0 25H2.解:因为是交流电路ꎬ所以R和L的相位不同ꎬ它们之间的关系应为:U=U2R+U2L3.解:(1)f=12πLC=12π0 1ˑ0 1ˑ10-6=100002πʈ1590Hz(2)I=UR=0 0011=0 001A=1mA(3)Q=XLRXL=ωL=10000ˑ0 1=1000ΩQ=1000212XC=XL=1000ΩUC=IXC=0 001ˑ1000=1V4.解:(2)频率㊀(3)0 01A(4)0 01Aɦ5—5㊀RLC并联电路一、填空题㊀㊀1.电源内阻较大2.12πLC㊀大㊀小3.XLR㊀大大超过㊀电流谐振4.大㊀多5.项目XL与XC的大小关系总阻抗总电流(压)品质因数总电流(压)与品质因数的关系谐振频率串联谐振XL=XCZ=RI=UZQ=ω0LR=1ω0CRQ=ULU=UCU=XLR=XCRf0=12πLC312续表项目XL与XC的大小关系总阻抗总电流(压)品质因数总电流(压)与品质因数的关系谐振频率并联谐振XLʈXCZ=LRCI=URCLQ=ω0LR=1ω0RCIRLʈICʈQI0f0=12πLC6.㊀㊀㊀㊀项目类型㊀㊀㊀㊀规格功率因数线路电阻功率损耗白炽灯220V/40W15Ω0 17W荧光灯220V/40W0 45Ω1 03W二㊁选择题1.A㊀2.C㊀3.A㊀4.B㊀5.B㊀6.A㊀7.B三㊁问答题答:不可以ꎮ感性负载和电容器并联后ꎬ线路上的总电流比未补偿时要小ꎬ总电流和电源之间的相角Ф也减小ꎬ这就提高了线路的功率因数ꎮ四㊁计算题解:(1)由f0=12πLC可得L=14π2f20C=14ˑ3 142ˑ(37ˑ106)2ˑ10ˑ10-12=18 5μH412(2)XL=2πf0L=2ˑ3 10-6=4 3kΩR=XLQ=430050=86ΩI1=ICsinφ1=ICˑXLR2+X2L由于XL≫RʑIlʈIC=I0Q=10ˑ50=500mA第六章㊀三相交流电路ɦ6—1㊀三相交流电源㊀㊀一、填空题1.同㊀等㊀120ʎ㊀相序2.中性㊀中㊀星㊀相㊀端㊀火㊀中性㊀零㊀零㊀三相四线3.相㊀U㊀ UV㊀U㊀ VW㊀U㊀ WU㊀中性㊀U㊀ U㊀U㊀ V㊀U㊀ W㊀首㊀末㊀3㊀30ʎ4.Emsin(314t-90ʎ)㊀Emsin(314t+150ʎ)5.专业保护㊀高压供电㊀低压动力6.(上)保护零线(PE)㊀(左)工作零线(N)㊀(右)相线(L)512二㊁判断题1.ˑ㊀2.ˑ㊀3.ɿ㊀4.ˑ㊀5.ˑ㊀6.ɿ三㊁选择题1.A㊀2.A㊀3.A㊀4.B㊀5.D㊀6.D㊀7.B8.C四㊁问答与计算题1.答:能确定ꎮ方法一:用测电笔依次测四根线ꎬ测电笔不发光的为中线ꎬ其余为相线ꎮ方法二:用交流电压表测1线与其余三根线之间的电压ꎬ若三次结果一样都为220Vꎬ则1线为中线ꎬ2㊁3㊁4为相线ꎮ若两次为380Vꎬ一次为220Vꎬ则结果为220V的那次所接的(除1线)为中线ꎬ其余两次所接的线和1线都为相线ꎮ2.答:uU=2202sin(ωt-60ʎ)VuUV=3802sin(ωt-30ʎ)VuV=2202sin(ωt-180ʎ)VuVW=3802sin(ωt-150ʎ)VuW=2202sin(ωt+60ʎ)VuWU=3802sin(ωt+90ʎ)Vɦ6—2㊀三相负载的连接方式一㊁填空题㊀㊀1.33㊀1㊀06122.1㊀33㊀滞后30ʎ3.22㊀664.3ULILcosФ㊀3ULILsinФ㊀㊀3ULIL5.Y㊀Δ6.33㊀3㊀37.220V㊀10A8.380V㊀1033A二㊁判断题1.ˑ㊀2.ɿ㊀3.ɿ㊀4.ˑ㊀5.ɿ㊀6.ˑ㊀7.ˑ8.ˑ三㊁选择题1.C㊀2.A㊀3.D㊀4.C㊀5.B㊀6.A四㊁计算题1.解:应接成ә形ꎬ如下图所示ꎮ712P=UII=PU=60220=311AIΔP=20I=6011AIΔL=3IΔP=3ˑ611=9 45A2.解:(1)UYP=3803=220V㊀IP=IL=22022=10A(2)UΔP=380V㊀IΔP=38022=103AIΔL=3IΔP=3ˑ103=30A3.解:Z=R2+X2L=82+62=10ΩI=UΔPZ=38010=38AIΔL=3IΔP=3ˑ38=66AP=3ULILcosφP=3ˑ380ˑ66ˑ0 8=34 75kW五、分析与实验题1.2.答:(1)中线不可以安装熔断器和开关ꎮ(2)左边2盏白炽灯ꎬ额定电压只有220Vꎬ不可以连接在L1和L2之间ꎮ812(3)右边控制2盏灯的开关不应安装在中线一侧ꎬ安装原则应该是火线进开关ꎬ这样才能保证安全ꎮ3.答:4.答:能正常发光ꎮ5.答:每相两盏灯先并联ꎬ三相负载再采用三角形连接ꎮ912。