电工学少学时唐介主编课后习题答案

院系 年级专业 学生姓名 学号2012年春季《电工学》习题（下）第8章 直流稳压电源习题一、单项选择题1．图示二极管为理想元件，u i =10sin ωt V ，U =5V ，当ωt =2π瞬间，输出电压u O 等于( )。

A ）0V B ）10V C ）5VDu O题1图Ω100k Ω18k Ω6k ΩB题2图2．电路如图所示，A 点与B 点的电位差U AB 约等于( )。

A ）0.3V B ）－2.3V C ）1.0V D ）1.3V3．电路如图所示，二极管D 1、D 2为理想元件，V o =0V ， V 2=2V 。

则在电路中（ ）。

A ）D 1起箝位作用，D 2起隔离作用 B ）D 1起隔离作用，D 2起箝位作用C ）D 1、D 2均起箝位作用 D ）D 1、D 2均起隔离作用D 1V 2V u O题3图4．二极管的最高反向工作电压是100V ，它的击穿电压是（ ）。

A ）50V ； B ）100V ； C ）150V5．电路如图所示，二极管D 的正向压降为0.6V ，反向工作峰值电压U RWM =100V ，反向峰值电流I RM =10μA ，电源U S =100V ，负载电阻R L =10 kΩ，则电压u o 为（ ）。

A ）0.6 V B ）10 V C ）0.1 VDu O题3图D 112V R题3图6．电路如图所示，二极管D 1、D 2为理想元件，判断D 1、D 2的工作状态为（ ）。

A ）D 1导通，D 2截止 B ）D 1导通，D 2导通 C ）D 1截止，D 2导通 D ）D 1截止，D 2截止 7．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为 ( )。

A ）正、反向电阻相等 B ）正向电阻大，反向电阻小 C ）反向电阻比正向电阻大很多倍 D ）正、反向电阻都等于无穷大8．整流电路如图所示，输出电压平均值U O 是18V ，若因故一只二极管损坏而断开，则输出电压平均值U O 是（ ）。

三、练习题解答2.2.1 在图2.4所示稳态宜流屯路中•已知人=2A, (/s=2 V.加2(2, C= 2 pF. L=2 inH・求R. C和乙的电流和电压。

【解】木题U的是为了复习电容和电感在稳态直流电路屮的作用。

由『冇稳态fl流电路中.C柑为于开路•/•柑》干短路.因此fr图不参考方向下人=人=2 AU R=R*=*2 V = 4 Vl c - 0^c=^s=2V/£ = /s = 2 A以02.2.2 在图2.5所示稳态亢流电路中.已111 {/s=9 V.人=9A, /?= 9Q. C=9“F・L=9 mHo求a, b两点的电包及通过凡C. L的电流。

【解】本题目的与上题相同。

由于在稳态口流电路小，C相当于开路.厶相当十如路，所以求得匕=U§ =9 Vv b=0v -V 9-()I一_d_Lk 一 T U A -1 A /r=092.3.1在图2.6所示电路中，开关S冈合前电路己处丁稳态，试确定S闭合后电压々和电流b d，2的初始值和稳态值。

【解】(1)求初始值由于S闪A前，电路已稳定，C相为于开路，i产/戸1.5A"因此，根据换路定律，出换路前(S断丿「时)的电路，首先求得然后.根US «c(o)»u c (0) = =4x1.5 V = 6 V由換路后(S闭介时)的电路求得nJ0) = 6 A = 15A 1& 4w r(0) 6 «-<2 (0) = ------ = — A = 3 A2i c(0) “s7(°)-/2(0) = (1.5-1.5-3) A =-3 A(2) 求稳态值由丁•电路稳定后• C WI J TJT路.因此.首先求得i厂(m A然后.进一步求得R9人(8)= --- —人 =—=—x 1.5 A =0.5 A&+/L 5 4 + 2& ■<2(oo)= i c(oo) -(15 —0.5 -0) A = 1 Au c (<») = /?./)(°°) = 4x0.5 V = 2 V2.3.2在图2.7所示电路中，开关S闭介前屯路已处于稳态・认确'NSW 合麻电压“和电流…G，2的初始值和稳态值。

1.2.1 求图1.01所示电路中开关S 闭合和断开两种情况下a 、b 、c 三点的电位。

解：S 闭合时 a b ac 6 V 3 V 0 V V V V ==−=S 断开时 a b ac 6 V 6 V 9 V V V V ===1.5.1 试分析图1.03所示两电路中电阻的电压和电流，以及图（a ）中电流源的电压和图（b ）中电压源的电流。

解：图(a)： S 1 V1A 2 A 0.5R R R U U U I R =====电流源的电压： S 1 V U U == 图(b)： S 1 A0.5 1 V 0.5 VR R R I I U RI ====×=电压源的电流： S 1 A I I ==1.6.1 在图1.05所示电路中，已知U S = 6 V ，I S = 2 A ，R 1 = 2 Ω，R 2 = 1 Ω。

求开关S 断开时开关两端的电压U 和开关S 闭合时通过开关的电流I （不必用支路电流法）。

解：把与电压源并联的电阻R 1断开，不影响对电路的计算。

设通过R 2的电流为I 2。

S 断开时： ()2S S 222 A612 V 4 VI I U U R I ===−=−×=S 闭合时，R 2两端电压等于U S ，故：()S222S 6 A 62 A 4 AU I R I I I ===−=−=1.7.1 用支路电流法求图1.09中各支路电流，并说明U S1和U S2是起电源作用还是起负载作用。

图中U S1 = 12 V ，U S2 = 15 V ，R 1 = 3 Ω，R 2 = 1.5 Ω，R 3 = 9 Ω。

解：1232233S21133S1000I I I R I R I U R I R I U +−=+−=+−=联立方程，解得：1230.2 A 1.6 A 1.4 A I I I =−==。

1.7.2 用支路电流法求图1.10中各支路电流。

解：列方程： 1122S S 12R I R I U I I I +=+=解方程： 121223105I I I I +=+=解得： 1 1 A I =− ，2 4 A I =1.8.1 用叠加原理求图1.10所示电路中的电流I 1和I 2。

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。

63.1.1已知某员载的电流和电压的自效值和胡相位分别是2 A,-30X36 V, 45。

；频率均为50Hz 。

(1) ^lll 它们的瞬时值表达式:⑵画山它们的波形图; (3)指出它们的幅值、角频率以及二者Z 间的相位差。

【解】木题目的是为了熟悉肛弦交流电的二要素。

(1 ) < ^2V2sin(3l4/-30°) Aw = 36>/2sin(314r + 45o ) V(2)波形图如图3.5所示。

(3) 幅值"J 频率 相位斗 电流 2^2 A314 rad/s 电压 3(』V 314 rad/s (U 超前于i)3.2.1 已知某正弦电流当艮相位角为-时, 貝值为5 A •该电流的仃效值是多少？若此电流的周朋为1()ms, U # /=()时正处T +iiF.值过渡到负值时的零值，写出屯流的瞬时值表达式i和柑*忆【解】本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的二•耍奈。

设i = / n sin(6；f + 0) A则 5 A = sin — = ().5/^若T=10ms.则/= * = 1t Hz = 10() HzT10x10“故i -10sin(628r 一180°) A -10sin(628/ + 180。

) A=-10 sin628z A7.07/-180。

A = 7 07/180° A = -7.07 A3.2.2 已知A=8+j6. ^=8/-45°o 求(I ) 4+H； (2)人一“；(3)八• «：Uj A B(5) M+B： <6) 4 + -〃j【解】本题冃的是为J"熟悉复数运算。

因为4=84-16=10/36.87°3二8/=151 二5.66-j5 66所以A+^=8+j6+5 66-j5.66=13 66+j0 34=13.66/1.43°m+j6-(5.66-j5・66)=2.34+j 11.66= 11.89/78.65°A • /?=10/36.87°X8A45-=80A8.13OA = 10^872 =125/818?OB 8/-45^j A+B=j 8—6+ 5 ・ 66—j 5.66=-O.34+j2.34=2.36/98.27°A +色十」6 +怦 i 1/90° =X+i6+x/—135=8+j6-5.66-j5.66=2.34+j0.34 =2.36/8.28°3.3.1 7F 图3.6所示电路中，已知/?=100 Q, L= 31.8 mH ・C=318 pF,求电源的频率和电压分别为 50 Hz 、100V 和1 000Hz. 100 V 两种情况厂 开关S 合向a. b, c 位置IH 电流表的读数，并计貝各元件中 的有功功率和无功功率.【解】木题目的足为了熟悉乩C, L 在交滋电路 中的作用・即熟悉单一参数交流电路.当 7=50 Hz. 0=100 V 时S 合向a ： U 二1()()7" 100 S 介向b ： p=(7/=IOOxl W=100 W, (2=07 _U _ U L _ X L 一 2nfl. 1002x3.l4x50x3L8xl (r ；A =10 AQi=Ut 二 lOOx 10 var= 1 000 var • P =0/r = — = 2nfCUXc= 2x3.14x50x318xl0-6xl00 A = 10 A Qc =U1C =100x10 vai =1 (XM) var, P =02j/=l 000 Hz 、(7=100 V 时S 合向 a ： 1..-A = 1 A 100 P =100x1 W=100 W> Q=0S 介向b ：100 2x3.14x1 O()()x3r8xl (r=0.5 AQf =100x0.5 var =50 var, P=0S 合向 c ： /c = 2x3.14x1 OOOx318xlO _6xiOO A图显然.；A </B =/C >故照明灯B 和C5E 度柑冋且比A 亮.接有•流电源时R'+R/H =0(C 开路)/c =~ (乙矩路)'R'显然，与按交流电源时相比，人不变.A 忘哎不变：人为零，B 不亮：％壇大・ C 亮度増加。

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$。

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（1）电路是电流的通路，是为了实现某种功能而将电气设备和元器件按照一定方式连接起来的整体。

（2）电路模型是由理想电路元件组成的，用于近似地描述实际电路的性能。

理想电路元件包括电阻、电感、电容、电源等。

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；反之，电流为负值。

（2）电压的参考方向也是假定的，通常规定从高电位指向低电位为电压的参考方向。

13 电源有载工作、开路与短路（1）电源有载工作时，电路中有电流通过，电源向外输出功率。

此时，电源的端电压等于电源电动势减去内阻上的压降。

（2）电源开路时，电路中没有电流，电源端电压等于电源电动势。

（3）电源短路时，电流很大，会损坏电源和电路。

14 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，各段电压的代数和为零。

课后习题答案：习题 11 一个手电筒电路，电池电动势为 3V，内阻为05Ω，灯泡电阻为5Ω。

求电路中的电流和灯泡两端的电压。

解：根据全电路欧姆定律，电路中的电流 I ＝ E ／（R ＋ r) ＝ 3 ／（5 ＋ 05) ＝ 0545A灯泡两端的电压 U ＝ IR ＝ 0545 × 5 ＝ 2725V习题 12 已知电路中某点的电位为 5V，若选择另一点为参考点，电位为 0V，两点之间的电压为 10V，求该点的电位。

解：因为两点之间的电压等于两点电位之差，所以该点的电位为 10 ＋ 0 ＝ 10V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，总电阻等于各电阻之和。

（2）电阻并联时，总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（1）实际电源可以用电压源和电流源两种模型表示。