电路与电子技术习题2标准答案
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《电路与电子技术基础》参考解答 习题一1-1 一个继电器的线圈,电阻为48Ω,当电流为0.18A 时才能动作,问线圈两端应施加多大的电压?答:根据欧姆定律可得:U=IR=0.18*48=8.64V1-2 一个1000W 的电炉,接在220V 电源使用时,流过的电流有多大?答:由电路的功率计算公式可知:P=UI ,所以A 55.42201000===U P I 1-3 求题图1-1(a)、(b)电路得U ab 。
解:(1)图(a),由a 到b 的电压降U ab =U ac +U cb ,假定电流方向如图所示,沿a —电池—c —a 回路逆时针方向绕行一周,电压方程式为: -6+4I+2I=0 即得:I=1A则U ac =2(-I)=-2V (或者U ac =-6+4I=-2V )对于cb 支路:因为构不成回路,所以电流为零。
故:U cb =4V # 所以:U ab =U ac +U cb =-2+4=2V #(2)图(b),由a 到b 的电压降U ab =U ac +U cb ,假定电流方向如图所示,与(a)同理在回路中列出电压方程为:-3+1I+2I=0 即得:I=1A则U ac =1(-I)=-1V (或者U ac =-3+2I=-1V )对于cb 支路:因为构不成回路,所以电流为零。
故:U cb =8V 所以:U ab =U ac +U cb =-1+8=7V #1-7 电路如题图1-2所示,求(1)列出电路得基尔霍夫电压定律方程; (2)求出电流(3)求U ab 及U cd解:(1)假设电流的参考方向如图所示,对于db 支路,因为不构成回路,支路电流等于零,U db =10V 由a 点出发按顺时针方向绕行一周的KVL 电压方程式为:2I+12+1I+2I+2I+1I-8+2I=0得:10I+4=0 # (2)求电流由上面得回路电压方程式得:)A (4.0104-=-=I #a 4b (a)aΩ b(b)题图1-1 习题1-3电路图1Ω2 2Ω22Ω1Ω题图1-2 习题1-7电路图负号表示电流的实际方向与参考方向相反。
2-2 试用电压源与电流源等效变换的方法计算题图2-2中3Ω电阻中的电流I 。
解:根据题目的要求,应用两种电源的等效变换法,将题图2-2所示电路按照解题图12所示的变换顺序,最后化简为解题图12(j)所示的电路,电流I为注意:(1) 一般情况下,与理想电流源串联的电阻可视为短路、而与理想电压源并联的电阻可视为开路。
故题图2-2所示电路最左边支路中的2Ω电阻可视为0;(2)在变换过程中,一定要保留待求电流I的支路不被变换掉;(3)根据电路的结构,应按照a-b、c-d、e-f的顺序化简,比较合理。
2-3 计算题图2-3中1Ω电阻上的电压U ab。
解:该题采用两种电源的等效变换法解题比较简便。
按照解题图13的顺序化简,将题图2-3所示的电路最后化简为解题图13(e)所示的电路,根据电阻串联电路分压公式计算电压U ab为2-5 应用支路电流法计算题图2-5所示电路中的各支路电流。
解:首先对于题图2-5所示电路的三条支路电流分别确定参考方向,如解题图15所示。
然后应用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律定律列出下列三个方程:解之,得2-6 应用支路电流法计算题图2-6所示电路中的各支路电流。
解:如题图2-6所示,电路中的四条支路均为并联,其中一条支路电流为已知,根据支路电流法可知,只需列出三个独立方程即可求解。
为看图方便,将电路中4Ω电阻支路改画到解题图16所示的地方,应用基尔霍夫电流定律对结点a列出一个电流方程,再应用基尔霍夫电压定律对电路左边回路和中间回路列出两个电压方程,即解之,得2-8 电路如题图2-8所示,试用结点电压法计算图中电阻R L两端电压U,并计算理想电流源的功率。
解:由于计算负载电阻R L的电压U,与理想电流源串联的4Ω电阻和与理想电压源并联的8Ω电阻的存在与否无关,因此,这两个电阻的作用可被忽略,如解题图17所示,那么然而,在计算理想电流源的功率时,理想电流源两端的电压值是由与之并联的外电路所确定,因此,与理想电流源串联的4Ω电阻的作用就不能被忽略。
第2章正弦交流电路习题解答习2.1题π⎞⎛电流i = 10sin ⎜100πt −⎟,问它的三要素各为多少?在交流电路中,有两个负载,3⎠⎝π⎞π⎞⎛⎛已知它们的电压分别为u1 = 60sin ⎜ 314t −⎟ V,u2 = 80sin ⎜ 314t + ⎟ V,求总电压u 的瞬时值6⎠ 3⎠⎝⎝表达式,并说明u、u1、u2 三者的相位关系。
解:(1)最大值为10(V),角频率为100 π rad/s,初相角为-60°。
(2)U1m = 60 / − 30°(V)U 2 m = 80 / 60°(V)则U m = U1m + U 2 m = 60 / −30° + 80 / 60°= 100 / 23.1°(V)u = 100 sin(314t + 23.1°) (V)u 滞后u2,而超前u1。
2.2两个频率相同的正弦交流电流,它们的有效值是I1=8A,I2=6A,求在下面各种情况下,合成电流的有效值。
(1)i1 与i2 同相。
(2)i1 与i2 反相。
(3)i1 超前i2 90º角度。
(4)i1 滞后i2 60º角度。
解:1)I = I1 + I 2 = 8 + 6 = 14 (A)((2)I= I 1 − I 2 = 8 + 6 (A)I1 + I 2 = 82 + 62 = 10 (A)2 2(3)I =(4)设I1 = 8/ 0°(A)则I 2 = 6 / 60°(A)I = I1 + I 2 = 8/ 0° + 6/ 60° = 12.2/ 25.3°(A)I = 12.2 (A)2.3 把下列正弦量的时间函数用相量表示。
(1)u = 10 2 sin314t V 解:(1) U =10/0º (V) (2)i = −5 sin(314t –60º) A (2) I m =-5/-60º =5/180º-60º=5/120º (A)2.4 已知工频正弦电压uab 的最大值为311V,初相位为–60°,其有效值为多少?写出其瞬时值表达式;当t=0.0025s 时,Uab 的值为多少?解:∵U abm = 2 U ab∴有效值U ab =1 1 × 311 = 220 (V) U abm =2 2 瞬时值表达式为u ab = 311sin (314t −60°) (V) ⎛⎝当t=0.0025S 时,U ab = 311 × sin ⎜100π×0.0025 −π⎞⎟= 311sin( − ) = −80.5 (V) 3⎠ 12π2.5题 2.5 图所示正弦交流电路,已知u1=220 2 sin314t V,u2=220 2 sin(314t–120º) V,第2章正弦交流电路习题解答65试用相量表示法求电压ua 和ub。