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第10章习题解答10-1 在题图10-1所示的单相半波整流电路中，已知变压器次级电压有效值U 2=20V ，负载电阻R L =100Ω，试求：(1) U 0和I 0；(2) 当U 1上升10%时，二极管平均电流ID和最高反向电压U DRM 。
解：（1）根据单相半波整流电路特点有 20.450.45209O U U V ==±⨯=90.0990100O O L U I A mA R ==== （2）∵1U 上升10%10-2 (1)(2)解 ：（1 （2）∵0.18180mA 200O O L I A R ==== ∴11809022D o I I mA === 2DRM U =10-3 题图10-3所示为单相全波整流电路，R L =50Ω，当2sin u t ω=时，试求：负载R L 上的平均电压U 0，平均电流I 0和二级管反向电压U DRM 。
题图10-1题图10-3解：由全波整流特性有20.9O U U = 210U V = 0.9109O U V ∴=⨯= 918050OO LU I mA R ===DRM 2M 22U U ===10-4 在题图10-4所示电路中，二极管为理想元件，u i 为正弦交流电压，已知交流电压表V 1的读数为100 V ，负载电阻R L = 1 k Ω，求开关S断开和闭合时直流电压表V 2和电流表A 的读数。
解：当开S 断开时，电路为单相半波整结构 20.45O u u ∴=，又2100U V = 2V ∴的读数为平均电压为0.4510045o u V =⨯=A 的读数为平均电流：34545110O O L U I mA R ===⨯ V mA 10-5 单相桥式整流、电容滤波电路，如题图10-5所示，其中交流电源频率为f =50Hz ，U 2=15V ，R L =300Ω，试求：(1) 负载R L 的直流电压和直流电流； (2) 选择二极管和电容器；(3)电容开路或者R L 开路两种情况下的U 0。
电工与电子技术第二版陶桓齐课后习题答案第1章 电路的基本概念与定律 练习题解答（6）1-3 一只额定电压为V 220，功率为100W 的白炽灯，在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少？解：根据功率表达式 UI I R P 2L ==则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为A 45.0220100U P I ===Ω===48445.0100I P R 22L1-5 某一直流电源，其输出额定功率P N = 200W ，额定电压U N = 50V ，内阻R 0 =0.5Ω，负载电阻R 可以调节，其电路如图1-15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；（3）电源短路状态下的电流。
解：（1）电路如解题图3所示，当S 闭合时,根据 额定功率表达式 N N N I U P = 则A 450200U P I N N N ===又根据额定电压表达式N N N I R U = 那么 Ω===5.12450I U R N N N （2）根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于电动势电压，所以V 5245.050I R U E U N 0N 0=⨯+=+==（3）电源电路短路时负载电阻为零，则短路电流为A 1045.052R E I 0S ===1-7 在题图1-7中，五个元件代表电源或负载。
电流和电压的参考方向如图中所示，通过实验测量得知V30U V80U V 60U V 90U V 140U A 10I A 6I A 4I 54321321=-==-====-=（1）试标出各电流的实际方向和电压的实际极性； （2）判断那些元件是电源？那些是负载？（3）计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？E 解题图3解：（1）各元件电流的实际方向和各元件电压的实际极性如解题图4所示。
（2）根据U 和I 的实际方向来判定，当U 和I 的实际方向相反时即为电源（注意，U 的实际方向指的是电位降落的方向，即从正极指向负极），否则为负载。
习题3（电工部分）3-1 有日光灯120只，每只功率W 40=NP ，额定电压V 220=NU。
若接在电压为V 220V/380的三相四线制电源上，问日光灯应如何连接？当全部灯都点亮时，其线电流与相电流是多少？解：由于日光灯的额定电压与电源的相电压相同，故应将日光灯平均分成三份，每份接在相线与零线之间以星形形式接在三相电源上当全部灯点亮时，每只灯的电阻为4022022==P U R W=1210每相负载为401210===C B A R R R W=25.30由于负载为星形联结，线电流与相电流相等，故A27.725.30220====A Pp l R U I I 3-2 三相对称负载的额定电压V 380=NU，每相负载的复数阻抗W +=87.26j 87.26Z ，三相四线制电源，其相电压V )30sin(2220°-=t u A w 。
①此三相负载应如何接入三相电源中？②计算负载的相电流和线电流；③画出相量图。
解：①根据负载的额定电压可知，三相负载应以三角形的形式接入三相电源。
如题3－2图所示。
②三相电源的线电压为V38032203=´==P l U U 负载为三角形联结时，其相电压等于电源的线电压，故负载的相电流为40盏40盏40盏AB C N题3-1图2287.2687.26380+==ZUI lP A 10= 线电流为A 32.171033=´==P l I I ③ 电压与电流的相量图如题3-2图（a ）3-3 三相交流电路如题3-3图所示。
电源线电压V )30sin(2380°+=t u AB w ，三相负载W =10A Z ，W -=8j 6B Z ，W +=5j 66.8C Z ，计算线电流A I、B I 、C I 、中线电流N I 及三相负载的有功功率，并画出相量图。
解：线电压AB u 的相量为V 30380°Ð=AB U，则相电压A u 的相量为 V 022030303380°Ð=°-°Ð=A U根据对称性可得其它两相电压为V 120220°-Ð=B UV 120220°Ð=C U 则所求的电流为A 022100220°Ð=°Ð==A A A Z U IA UAB I A IAB UBC ICA IB IC I题3-2图(a）AB UBC UCA U ABCZZZ题3-2图B IA IC IAB IBC I CA IA 87.662213.53101202208j 6120220°-Ð=°-а-Ð=-°-Ð==B B BZ U IA902230101202205j 66.8120220°Ð=°Ð°=+°Ð==CC CZ U I°Ð+°-Ð+°Ð=++=902287.6622022C B A N I I I IA 31.369.3077.1j 64.3022j 23.20j 64.822°Ð=+=+-+= C C CB B B A A A I U I U I U P j j j c o s c o s c o s ++=°´´+°-´+°´=30cos 22220)13.53cos(222200cos 22220 KW 94.11=或 66.8226221022222222´+´+´=++=C CB BA AR I R I R I P KW 94.11=3-4 三相交流电路如题3-4图所示，电源线电压V 380=l U 。
第11章习题解答11-1 将下列不同进制数写成按权展开形式（1）（4517）10； （2）（10110）2； （3）（7A8F ）16 解：（1）()3210104517410510110710=⨯+⨯+⨯+⨯ （2）()432102101101202121202=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ （3）()3210167871610168161516A F =⨯+⨯+⨯+⨯ 11-2 将下列数转换成十进制数（1）（10110011）2； （2）（85D ）16 解：（1）()()754102101100111212121212179D =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= （2）()()210168581651613162141D D =⨯+⨯+⨯=11-3 将下列十进制数转换成二进制和十六进制数（1）（85）D ； （2）（124）D 解：（1）对于十进制数（85）D ，根据整数部分除2取余的方法有： 2∣85……1 （22取余的方法有： 2∣124…… 2∣062……0 2∣031……1 2∣015……1 2∣007……1 2∣003……1 2∣001……1 0所以, ()()()2161240111,11007D C ==11-4 分立元件门电路如题图11-4所示：A 、B 、C 为输入，Y 为输出，设输入低电平为0V ，输入高电平为3V，试列出真值表，写出输出表达式，指出各属于哪种功能的门电路。
（a）（b）题图11-4解：Y=A+B+C属于或门电路11-5 由门电路组成的逻辑图如题图11-5所示，分别写出输出端的逻辑表达式。
（a）（b）题图11-5解：()1Y AB B C AB B C AB B C=++=⋅+=⋅⋅2Y AB BC CD AB BC CD=⋅⋅=++11-6 已知逻辑门电路及输入波形如题图11-63所示，试画出各输出Y1、Y2、Y3的波形。
题图11-6解：根据门电路写出逻辑表达式：1231, 0, Y A A Y B B Y ABC =⋅==+==波形图：11-7 已知门电路和其输入端A 和B 的波形如题图11-7所示，当控制端C=1和C=0两种情况时，试求输出端Y 的表达式，列出真值表，画出对应的波形图。
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 。
题题 2-2解题图 12(a解题图 12(b解题图 12(c解题图 12(d解题图 12(e解题图 12(f解题图 12(g解题图 12(h解题图 12(i解题图 12(j 12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A2. 0822I =+=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 。
V题题 2-3V解题图 13(aΩ解题图 13(bΩ解题图 13(cΩ解题图 13(dΩ解题图 13(e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V37. 2118. 08. 2Uab=+=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。
V 45题题 2-5V 45解题图 153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:⎪⎩⎪⎨⎧+=++=+=++==-+3223231131321I 6I 5I 3I 6I 245I 6I 20I 10I 6I 10700I I I解之,得A3I A 5I A2I 321===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。
第1章习题解答8-1 选择合适的答案填空（1）当三极管工作在放大区时，其发射结的偏置电压和集电结的偏置电压应为 。
A ．发射结反偏，集电极反偏B ．发射结正偏，集电极反偏C ．发射结正偏，集电极正偏（2）晶体三极管是一种 控制型器件。
A ．电压 B ．电流 C ．光电转换 （3）稳定静态工作点的电路是 。
A ．固定偏置电路B ．分压式偏置电路C ．共集电极电路 解：（1）B （2）B （3）B 8-2 填空（1）放大电路如果要求噪声低、温度稳定性好，应采用 电路。
电路作为输入级。
B ，则静态工作点将向β=60，I CEO =10μA 5VE题图8-4 解题图8-4解：首先确定U BE ，以判断是硅管还是锗管。
通常，硅管的U BE =0.6 ~ 0.8V ；锗管的 U BE =0.2~ 03V ；在图（a ）中，上管脚和下管脚的电位相差0.7V ，可知此管为硅管；在图（b ）中，上管脚和下管脚的电位相差0.2V ，可知此管为锗管。
然后，判断管子的类型。
通常当三极管正常放大时，对NPN 型管有V C ＞V B ＞V E ，对PNP 型管V C ＜V B ＜V E 。
在图（a ）中，中间脚的电位最低，并与其它两脚的电位相差几伏，故此脚为C 极，由V B ＜V E 可确定上管脚为B 极、下管脚为E 极，管子为PNP 型硅管。
同理可确定图（b ）中的管子为NPN 型锗管。
完整的三极管见解题图8-4所示。
8-5 试判断题图8-5所示电路中各三极管的工作状态。
50=12V6V(a)30K (b)30＞-6V+15V(c)题图8-50.76-7m A 3012.-iu (a)(b)CCU +ou (c)CCCU +ou i u (d)(e)iu ou题图8-6解：（a）不能放大。
因为输入信号被C1短路。
将C1去掉即可。
（b）不能放大。
因为三极管是PNP型的，需要用负电源，将UC C 换为-UC C即可。
（c）不能放大。
第一章：直流电路一、单项选择题1.如题1图，已知U=220V，I＝－1A，则元件消耗的功率P为（C）A.220WB.0WC.－220WD.不能确定*2.直流电路如题2图所示，电流I应等于（A）A.7AB.4AC.3AD.1A*3.如题3图，V i＝3V，则点1的电位φ1为（B）A.－6VB.1.5VC.3VD.－1.5V*4. 直流电路如题4图所示，U ab＝( C)A.－1VB.0VC.1VD.2V5．理想电流源的外接电阻逐渐增大，则它的端电压（A）A．逐渐升高B．逐渐降低C．先升高后降低D．恒定不变6．设60W和100W的电灯在220V电压下工作时的电阻分别为R1和R2，则R1和R2的关系为（A）A.R1＞R2B.R1=R2C.R1＜R2D.不能确定*7．电路如题7图所示，开关S从断开状态合上以后，电路中物理量的变化情况是（A）A.I增加B.U下降C.I1减少D.I不变*8．题8图所示电路，如电阻R1增大，则电流表○A 的读数（A）A.增大B.减小C.不变D.不定*9．一个由线性电阻构成的电器，从220V 的电源吸取1000W 的功率，若将此电器接到110V 的电源上，则吸取的功率为（ A ）A.250WB.500WC.1000WD.2000W10．题10图示电路中，A 、B 端电压 U ＝（ A ）A.－2VB.－1VC.2VD.3V11．题11图中电流I 为 （ C ）A.1AB.2AC.-1AD.-2A*12．直流电路如题12图所示，U ab 等于（ C ）A ．－2VB ．－1VC ．1VD ．2V13．把题13图1所示的电路用题13图2所示的等效电压源代替，该等效电压源的参数为( B )。
A.E 0=1V, R 0=2ΩB.E 0=2V, R 0=1ΩC.E 0=2V, R 0=0.5ΩD.E 0=1V, R 0=1Ω14．将题14图电路化简为一个电压源U S和电阻R S 串联的最简等效电路，其中U S 和R S 分别为 （ D ）A.U S =2V ，R S =1ΩB.U S =1V ，R S =2ΩC.U S =2V ，R S =0.5ΩD.U S =1V ，R S =0.5Ω15．在题15图示电路中，已知：E=9V ，I k =6mA ，当电压源E 单独作用时，题10图 题11图题15图题13图通过R L 的电流是1mA ，那么当电压源E 和电流源I k 共同作用时，通过电阻R L 的电流I L 是( A )。
第1章检测题（共100分，120分钟）一、填空题：（每空0.5分，共20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、对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载越大，通过负载的电流和负载上消耗的功率就越大；反之，负载电阻越大，说明负载越小。
3、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。
4、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。
5、常见的无源电路元件有电阻元件、电感元件和电容元件；常见的有源电路元件是电压源元件和电流源元件。
6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路。
此类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。
7、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，说明元件供出电能。
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，这种情况称为电源与负载相匹配，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、判断正误：（每小题1分，共10分）1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。
（错）2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。
（错）3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。
（对）4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。
第10章习题解答
10-1 在题图10-1所示的单相半波整流电路中，已知变压器次级电压有效值U2=20V，负载电阻R L=100Ω，试求：(1) U0和I0；(2) 当U1上升10%时，二极管平均电流I
D
和最高反向电压U DRM。
解：
（1）根据单相半波整流电路特点有
2
0.450.45209
O
U U V
==±⨯=
9
0.0990
100
O
O
L
U
I A mA
R
====
（2）∵
1
U上升10%
10-2
(1)
(2)
解：
（1
（2）∵0.18180mA
200
O
O
L
I A
R
====
∴
1180
90
22
D o
I I mA
===
2
DRM
U=
10-3 题图10-3所示为单相全波整流电路，R L=50Ω，当
2
sin
u tω
=时，试求：负载R L上的平均电压U0，平
均电流I0和二级管反向电压U DRM。
题图10-1
题图10-3
解：
由全波整流特性有
20.9O U U = 210U V = 0.9109O U V ∴=⨯= 9
18050
O
O L
U I mA R =
==
DRM 2M 22U U ===
10-4 在题图10-4所示电路中，二极管为理想元件，u i 为正弦交流电压，已知交流电压表V 1的读数为100 V ，负载电阻R L = 1 k Ω，求开关S
断开和闭合时直流电压表V 2和电流表A 的读数。
解：
当开S 断开时，电路为单相半波整结构 20.45O u u ∴=，又2100U V = 2V ∴的读数为平均电压为
0.4510045o u V =⨯=
A 的读数为平均电流：
345
45110
O O L U I mA R =
==⨯ V mA 10-5 单相桥式整流、电容滤波电路，如题图10-5所示，其中交流电源频率为f =50Hz ，U 2=15V ，R L =300Ω，
试求：
(1) 负载R L 的直流电压和直流电流； (2) 选择二极管和电容器；
(3)电容开路或者R L 开路两种情况下的U 0。
解：
（1）由电容滤波电路特性有
21.2O U U = 则：
题图10-4
题图10-5
20
0.15300
O O L U I A R =
== （2）①二极管平均电流和反向电压DRM U 10.157522
D O I I mA =
==
2DRM U = ②电容电压为：
2C U =
由公式：()352
T
RC =- 确定电容器C 的大小， 200.02T ms S == 且取最大值
50.2516722300
T C F R μ⨯=⨯
==⨯ （3）①当只有电容开路时：
20.90.91513.5O U U V ==⨯= ②当只有负载电阻R L 开路时：
2O CM U U V ===
10-6 在题图10-5所示电路中，U 2=20 V ，现在用直流电压表测量R L 端电压U o ，出现下列几种情况，
试分析哪些数据是合理的？哪些发生了故障，并指明原因。
(1) U o =28 V ；(2)U o =18 V ；(3)U o =24 V ；(4)U o =9 V 。
解：
（1）28O U V = ，不合理原因R L 开路。
（2）18O U V = ，有故障原因：电容C 开路。
（3）24O U V = ，正常合理。
（4）9O U V = ，有故障，原因：有一个整流管开始，且电容C 也开始。
10-7 在题图10-7所示的简单二极管稳压电路中，U i =20V ，R=300Ω，稳压管的U Z =10V ，I zmax =23mA ，
R L =1.5K Ω。
(1) 试计算稳压管电流I Z ；
(2) 判断是否超过I ZMAX ？若超过了，该怎么解决？ 解：
（1）R Z L I I I =+ Z R L I I I ∴=-
题图10-7
20101
33mA 30030
i Z R U U I R --=
=== 310
6.71.510
O Z L L L U U I mA R R =
===⨯ 33 6.726.3Z I mA ∴=-= （2）max 23mA Z I = ＜26.3mA Z I ∴超过max Z I 。
应减小U i 或者增大R 1，或者减小R L ，直到I Z ＜I Zmax 10-8 在题图10-7所示电路中，当稳压管的电流I z 变化范围为5~23mA 时，问R L 的变化范围应为多少？
解：
当
Z I =
10-9 I o =600 mA 。
变压器初级。
解：
600O I mA = ∴二极管平均电流为： 3002
O
O I I mA =
= 12Rm U = 负载电阻应为：32
3360010
O L O U R I Ω-=
==⨯
由52
L T
R C = 有：0.02T =秒。
32550.02
1.51015002233
F C F F R μ-⨯=
==⨯=⨯
2C U ≥=
10-11有一整流电路如题图10-11所示。
（1）试求负载电阻R L1和R L2上整流电压的平均值U o1和U o2；
（2）试求二极管D 1、D 2、D 3中的平均电流I D1、I D2、I D3以及各管所承受的最高反向电压。
解：
（1）
∴ ∴ （2） 10-12 （1（2解：
（1） （2）当 6V O U =-时
题图10-11
题图10-12
16O F Z R U U R =-
⋅=- 14565K Ω6
F Z R R U ⨯⨯=== 10-13 在题图10-13所示的电路中，已知R 1=15K Ω，R 2=10K Ω，W7815的最小跨片压降U 1-2min =3V 。
试
求：
（1）输出电压U 0的可调范围；
（2）稳压电路输入电压U i 的最小值U imin 为多少？ 解：
(1)由电路知O U 的范围为：
15O U U U +=+
而 2
012
R U U R R +=⨯
+
当R 2的可调点到最上端时：
()3
3
10100.4.101510
O U U V +⨯⨯==+⨯ 1515
25.10.40.6
O U U V ∴=
==-
当R O 的可调点到最下端时：0U V
+= 1515
015O U U U V ∴=+== 即O U 的范围为15～25V.
(2)∵跨片电压最小值为U KMIN =3V.i U ∴的最大值为 min 15318i O K U U U V =+=+=
10-14 在题图10-14的电路中，已知U Z =6V ，R 1=2K Ω，R 2=1K Ω，U i =30V ，T 的β=50，试求：
（1）输出电压U o 的范围；
（2）若U 0=20V ，R L =200Ω时，调整管T 的管耗和运放的输出电流。
解：
(1)由串联式稳压电路的输出特点有:
1211O Z R U U R R ⎛⎫'=+ ⎪''+⎝⎭
当1
R '为0，O U 有最小值为：11R R ''=。
当1
1R R '=时, 10R ''=
题图10-13
题图10-14
O U 有最大值为:122116181O Z R U U V V R ⎛⎫⎛⎫=+
=+= ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭ 即:O U 的范围为6～18V.
(2)∵管耗C C CE P I U =,而i U =30,20O U =时,302010CE U V =-=. 1C L Z B I I I I I =++- 当不计1,,Z B I I I 时: 20
100200
C L I I mA =
= 100101000.C C CE P I U ∴==⨯= 设I O 为运放输出电流,则 100
250
C
O B I I I mA β
==
=
= 10-15 题图10-15为扩大集成稳压器输出电压的电路，若稳压管的电压为
3V ，试问电路的输出为多少？
解:
09O Z U U U =+ 而3Z U V =. 099U V =
∴9312O U V =+=.
题图10-15。
