电工学少学时第三版_张南主编_课后练习答案_第一章

U2.1求阳113所示电坤：|切关S闭介和盼汕闻种佶况 J、b・c二点的电他.【龊】S匱仟时.K = ^V. l；=_3V・V c = 0 V.S 断开吋.V, = V； = 6 V, K =（6+3） V=9 V.1・3」冷田1 14所环:电拓•"・电诉电劝外虫一120 V・内电阻7^-03 述按导线电阻心/ =O2・・jX-ftftlSfl A L= 115 Q. 4<J（ 1）遽路时的电沆•负载和电淅的电爪.侑载消克的电功沖、削滋产牛和输II］的电功屮：（2〉升略时的电加屯压和负找屯圧，（3）在负皴均和屯凍玳如滋时屯源的巳滄恵电压。

2 1.D LU 114【解】(1)通络时电険的电流E120I = ------------------ = ---------------------- A= 10 J A+• R、・+R L 0.3 + 0.2-t-11.5负我电圧U L■%】-11.5X1OV-115 V 屯折屯斥f/5=叫 * R X}1 = (0 2 + 11 5)x10 V =117 V 或者U s -£-&/-(120 - 0・3x10)V-117 V 负找消耗的电功冰^=^7 = 115x10 W = 1 150 W 或古化=R』=1 I 5xl0; W = 1 150 W 电源产生的电功率件二日“ 20x10 W 二 1 200 W电游城)出的电功率化一UJ -117X10 w-l 170 W(2＞幵路时U、=£=120 V久-0⑶短幷吋S 二 O 二 0・2xZ4() V 二 4H V- E-/1.7- (120-0.3x240)V-48 V 1.5.1试分析图1.15所示西电路中电阳的电压刃电浹以&图(3)中电Ml 液的电压和IM M 中电压涯恂电盜.【解】的足为了理解Rih 游棚电浜・的待点•选择待求电压和屯讹 的參考方向如图1」5所示.(1》在阁1.15 <3)所禾电路中•山于二匕并联.屯压和问・故 〃•二 S =1 v K •>/ = ―— = A = 2 A R 0.5i/c =(/s =l V(2>右图l.M (b)所示电腔中，川丁「者皿段，电涼相I 町故= 7S = 1 A—pRI* =05x1 V =05 V人=4 = 1 A1.5.2 在町1丄6所示直淀屯册帀•乜知17十37 ■人二3A ；求41、b 、C 三点的电位C 【解】木题H 的是力了复习理母电経元件 的特点以及电位的槪念・ill T a 点电型就足a 点对卷為点c 们电压,M «=5・3 V由丁• b 点电位比4点电位高7?/fl ・a 点电位乂120 0.3 4-0.2 = 240 A孔卅)A 0.3R 05Q3)(b >1・8J 用叠加左理求BB 123所示电踣中的电流人和【解】 电朮源単独作用时，电路如图1.24 (a)所示.则1： = ——— 1、= | —-—x 5 IA = 3 A&F 〔2 + 3 /x5 A = 2 A比c 点岳U“故b 丘电位儿%=RS =0x3 + 3)V = 6 V c*；为翁考点.故c 点电位为v c = 01.7.1用支賂屯说注求图1.220详口跑中各支肉的电血•并说叨匕% 昆起电源作用还足起负栽作用“廉中(7SI =12 V,O S2 = 15 V , &=3a • = 1.5 Q, R ? = 9 □.【解】结血、回控标十图1.22屮。

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 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 N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，故有该电阻工作电流为I N =0.073 A,故额定功率为 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。

此时电珠的电阻值为120506==R Ω。

在图1.03(a)中，电珠和120Ω电阻将12V 电源电压平分，电珠能获得所需的6V 电压和50mA 电流，发光正常。

在图1.03(b)中，电珠与120Ω电阻并联后再串联120Ω电阻。

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。

电工学少学时1-4章课后习题答案第一章电路的基本概念和基本定律一、填空题1、电路的作用是实现电能的传输和转换，以及对电信号的传递和处理。

2、电流的实际方向规定为正电荷定向移动的方向，电压的实际方向规定为由高电位指向低电位。

3、电阻元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线，其斜率表示电阻的大小。

4、电源的电动势是电源将其他形式的能转化为电能的能力的物理量，其方向规定为在电源内部由负极指向正极。

二、选择题1、已知空间有 a、b 两点，电压 Uab=10V，a 点电位为 Va=4V，则b 点电位 Vb 为（）A 6VB －6VC 14VD －14V答案：B解析：Vb ＝ Va Uab ＝ 4 10 ＝－6V2、一电阻元件，当其电流减为原来的一半时，其功率为原来的（）A 1/2B 1/4C 2 倍D 4 倍答案：B解析：P ＝ I²R，当 I 变为原来的一半时，P' ＝（I/2)²R ＝ 1/4 I²R三、计算题1、如图所示电路，已知 E1 ＝ 18V，E2 ＝ 12V，R1 ＝3Ω，R2 ＝6Ω，R3 ＝9Ω，求各支路电流。

解：首先设各支路电流方向如图所示。

根据基尔霍夫电压定律（KVL），对于回路①：E1 I1R1 I3R3 ＝ 0即 18 3I1 9I3 ＝ 0 （1）对于回路②：E2 I2R2 ＋ I3R3 ＝ 0即 12 6I2 ＋ 9I3 ＝ 0 （2）根据基尔霍夫电流定律（KCL），在节点 A 处：I1 ＝ I2 ＋ I3 （3）联立（1）、（2）、（3）式，解得：I1 ＝ 3A，I2 ＝ 1A，I3 ＝ 2A第二章电路的分析方法一、填空题1、支路电流法是以支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出方程组求解的方法。

2、网孔电流法是以网孔电流为未知量，列写网孔的 KVL 方程进行求解的方法。

3、节点电压法是以节点电压为未知量，列写节点的 KCL 方程进行求解的方法。

1-1题～1-5题，根据题意，画出电路，通过求解，进一步增强电源、负载、额定值的概念。

1-6：在图1-63中，d 点为参考点，即其电位V d =0，求a 、b 、c 三点的电位V a 、V b 、V c 。

20V+-Ω20图 1-63 题1-6Ω1050VΩ10Ω20+-dcbaI解：根据电位与电压的关系：a ad b bd c cd V U , V U , V U === 要求电压：需求电流： 0.5(A)6030201020102050I ==+++-=。

根据电压降准则：a adb bdc cd V U 10(I)5010(0.5)5045(V)V U 20(I)10(I)5030(0.5)5035(V) V U 20I 200.510(V)==⨯-+=⨯-+===⨯-+⨯-+=⨯-+===⨯=⨯=1-7：在图1-64中，已知R 1= R 2=5，求电位V a 、V b 、V c 。

Ω01图 1-64 题1-7Ω8Ω2+-dIΩ6+-b36V24VcΩ41R 2R解：根据电位与电压的关系：V a =U ao ，V b =U bo ，V c =U co ，求电压需求电流：2(A)30602610482436I ==+++++=。

根据电压降准则： []。

20(V )24424)(2)I (U V 。

(V)236)34(36)548(I U V 。

(V)2036)82(368)I (U V co c bo b ao a -=-=-+⨯===+-=+++⨯-===+⨯-=+⨯-==1-8：在图1-64中，b 为电位器移动触点的引出端。

试问R 1和R 2为何值时，b 点电位等于零？ 解：)6(410R 10R )4(16)/2(24R 24)(2)6(R I 0U V 2122bo b Ω=-=-=Ω=-=-+++⨯===1-9：求图1-65中的电压U ab图1-65 题1-9Ω6abU R解：本题不限方法，首先进行化简。

[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。

上篇: 电工技术第一章: 电路分析基础1.1: 电路的基本概念、定律、分析方法 1.1.1:基本要求(1) 正确理解电压、电流正方向的意义。

(2) 在正确理解电位意义的基础上，求解电路各点电位。

(3) 加强电压源的概念，建立电流源的概念。

(4) 了解电路有载工作、开路与短路的状态，强化额定值概念。

(5) 熟悉电路基本定律并能正确应用之。

(6) 学会分析、计算电路的基本方法 1.1.2: 基本内容 1.1.2.1基本概念1 电压、电流的正方向 在分析计算电路之前，首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向（这些假设的方向，又名参考方向），如图1-1-1所示。

3R I图1-1-1根据这些正方向，应用电路的定理、定律列写方程（方程组），求解后若为正值．．，说明假设的方向与实际的方向相同；求解后若为负值．．，说明假设的方向与实际方向相反。

对于电路中的某个（些）已知的方向，有两种可能，其一是实际的方向，其二也是正方向，这要看题目本身的说明。

2电路中的电位计算求解电路某点的电位，必须首先确定参考点，令该点电位为零，记为“⊥”， 电路其余各点与之比较，高者为正（电位），低者为负（电位），如图1-1-2所示：U图 1-1-2设C 为参考点，则：c 点的电位： V C =0(V) a 点的电位： V a = +6 (V) b 点的电位： V b =-9 (V)ab 两点间的电压：U ab = V a - V b = (+6)-(-9) =15(V)注·电位具有单值性（参考点一旦设定，某点的电位是唯一的）。

·电位具有相对性（参考点选择不同，某点的电位也不同）。

·任意两点间的电位差叫电压，例如U ab = V a - V b ，显然电压具有单值性和绝对性（与参考点选择无关） 1.1.2.2基本定律 1 欧姆定律(1)一段无源支路（元件）的欧姆定律。

在图1-1-3中，U ab = R ·I （取关联正方向）。

电工学少学时1-4章课后习题答案第一章电路的基本概念与基本定律11 电路和电路模型1、（1）实际电路是由各种电气器件按照一定的方式连接而成的，用于实现电能的传输、分配和转换，以及信号的传递、处理和控制等功能。

（2）电路模型是对实际电路的理想化和简化，它由理想电路元件组成，如电阻、电感、电容、电源等，用特定的符号表示，以便于对电路进行分析和计算。

2、常见的理想电路元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、电压源和电流源。

电阻元件表示消耗电能并将电能转化为热能的元件；电感元件表示储存磁场能量的元件；电容元件表示储存电场能量的元件；电压源提供恒定的电压；电流源提供恒定的电流。

12 电流和电压的参考方向1、电流的参考方向是人为假定的电流流动的方向，若实际电流方向与参考方向相同，电流为正值；若实际电流方向与参考方向相反，电流为负值。

2、电压的参考方向也是人为假定的，通常从高电位指向低电位。

当实际电压方向与参考方向相同时，电压为正值；反之，电压为负值。

13 电功率和电能1、电功率是电路中单位时间内消耗或产生的电能，P ＝ UI。

当 P＞ 0 时，元件吸收功率；当 P ＜ 0 时，元件发出功率。

2、电能是电功率在一段时间内的积累，W ＝ Pt。

电能的单位通常是焦耳（J）。

14 电路元件1、电阻元件的伏安特性是一条通过原点的直线，其电阻值是常数。

2、电感元件的电压与电流的关系为：＄u ＝ L\frac{di}｛dt}＄。

3、电容元件的电流与电压的关系为：＄i ＝ C\frac{du}｛dt}＄。

15 电源元件1、理想电压源的端电压恒定不变，与通过它的电流无关。

2、理想电流源的输出电流恒定不变，其两端电压由外电路决定。

16 基尔霍夫定律1、基尔霍夫电流定律（KCL）：在任一时刻，流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。

2、基尔霍夫电压定律（KVL）：在任一时刻，沿任一闭合回路，各段电压的代数和恒等于零。

第二章电路的分析方法21 电阻串并联连接的等效变换1、电阻串联时，等效电阻等于各个电阻之和，即＄R_{eq} ＝ R_1 ＋ R_2 ＋＼cdots ＋ R_n$。

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： 图2-6(b)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 。

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。

电工学少学时1-4章课后习题答案第一章电路的基本概念和基本定律11 电路和电路模型电路是电流通过的路径，它由电源、负载、导线和开关等组成。

电路模型是对实际电路的理想化抽象，用理想的电路元件来表示实际电路中的部件。

12 电流和电压的参考方向电流的参考方向是人为假定的电流流动的方向，若实际电流方向与参考方向相同，电流为正值；反之则为负值。

电压的参考方向也是假定的，从高电位指向低电位。

13 电功率和电能电功率表示单位时间内电路所消耗或产生的电能，若功率为正值，说明电路吸收功率；若为负值，则电路释放功率。

电能是功率在时间上的积累。

例 1：在一个电路中，已知电流 I ＝ 2 A，从 a 点流向 b 点，电阻 R ＝5 Ω，求 a、b 两点间的电压 Uab 及电阻消耗的功率 P。

解：根据欧姆定律 Uab ＝ IR ＝ 2×5 ＝ 10 V电阻消耗的功率 P ＝ I²R ＝ 2²×5 ＝ 20 W例 2：某电路元件两端电压 U ＝－5 V，电流 I ＝ 3 A，问该元件是吸收还是发出功率？解：元件的功率 P ＝ UI ＝－5×3 ＝－15 W，功率为负，说明元件发出功率。

第二章电路的分析方法21 电阻串并联连接的等效变换串联电阻的等效电阻等于各电阻之和；并联电阻的等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和。

22 电源的两种模型及其等效变换实际电源可以用电压源和电流源两种模型表示，它们之间可以进行等效变换。

23 支路电流法以支路电流为未知量，依据基尔霍夫定律列出方程组求解。

24 结点电压法选择电路中的一个结点为参考点，其余结点相对于参考点的电压称为结点电压，利用结点电压来求解电路。

例 3：求图中所示电路的等效电阻 Rab。

在此处插入相应的电路图解：先将两个6 Ω 的电阻并联，等效电阻为3 Ω；再与3 Ω 的电阻串联，总电阻为6 Ω；最后与4 Ω 的电阻并联，Rab ＝24 Ω。