电工学(少学时) 唐介主编课后习题答案

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练习题解答

[解] S 闭合时，

VVVabc6V,3V,0V.

S 断开时

VVVabc6V,(63)V9V.

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幻灯片2

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

S 3 V 6 V a b

1.3.2 求图示电路中开关

S 闭合和断开两种情况下a、b、c 三点的电位。 S 2

k a b

＋12 V 4

－6 V 4

解：S闭合时

VVVb3a333c330V410(12)V8V210410410(6)V4V210410—

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幻灯片3 1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？

[解] S 断开时，

VVV3a33b33c321012(126)V9V(2442)10(24)1012(126)V3V(2442)102106(126)V3V(2442)10 [解] 对电路（b），因为凡与理想电流源串联的元件其电流均等于理想电流源的电流，故改变 R 不会影响虚线部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电压。R 的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的电压。 IS R 任

何

电

路

（b） —

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（a）

（b）

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幻灯片4

1.6.1 图示电路中，已知 US＝6 V，IS＝2 A ，R1＝2 ，R2＝1 。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）。

US +

_ R 任

何

电

路

IS R 任

何

电

路

解：对电路（a），因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等于理想电压源的电压，故改变R不会影响虚线部分电路的电压，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。R的变化仅影响其本身的电流及理想电压源的电流。 US +

_ R 任

何

电

路 —

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[解] 设通过 R2 的电流为 I2 。

S 断开时，I2 = IS = 2 A

选取由 US、R2 和 S 组成的回路，利用KVL 求得

U = US－ R2 I2 ＝ 4 V

S 闭合时， R2 右端电位与 US 下端电位相同，

R2 两端电压等于 US ，故 I2 = US／R2 = 6 A

选取右上结点，利用 KCL 求得 I = I2－ IS ＝ 4 A

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幻灯片5

1.6.2 图示电路中，已知 US＝6 V ，IS＝2 A， R1＝R2＝4 。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（在图中注明所选的参考方向）。

[解] 设所求电压和电流的参考方向如图。

S 断开时， U＝14 V

S 闭合时， I ＝3.5 A

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_ IS R1 R2

U +

_ I S

US +

_ IS R1 R2

U +

I —

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幻灯片6

[解] 设 2 电阻上电流为 I3，如图。

该电阻与 10 V恒压源并联，故其上电压为10 V，所以

I3 = (10／2) A = 5 A 。

右回路： 5I1＋2I3－40 = 0，则 I1= 6 A

或外回路：5I1＋10－40 = 0，有 I1= 6 A

再用 KCL 求得 I2= I1－I3= 1 A，

左恒压源的功率 P1＝240 W，由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考方向，故起电源作用；

右恒压源的功率P2＝10 W，由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方向，故起负载作用。

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幻灯片7

[解]

设 2 电阻上电流为 I，5 电阻两端电压为U3 如图。

10 V 1.6.3 求图示电路中通过恒压源的电流

I1、I2 及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。 +

I1 5

_ 2

40 V I2

1.6.4 求图示电路中恒流源两端的电压

U1、U2 及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。 5

5 A +

U1 +

_ 2

U2 1 A

I + _

U3 —

欢迎下载 6 IUUUUU13213(51)A4A(24)V8V,(51)V5V(85)V3V

左恒流源的功率 P1＝40 W，起电源作用；

右恒流源的功率 P2＝3 W，起负载作用。

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幻灯片8

1.6.5 试分析图示两电路中：(1) 图(a)中的理想电压源在R 为何值时既不取用也不输出电功率？在 R 为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何种状态？ (2) 图(b)中的理想电流源在R为何值时既不取用也不输出电功率？在R为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电压源处于何种状态？

[解] (a)当 R＝1 时理想电压源既不取用也不输出电功率;R <1 时，理想电压源输出电功率; R >1 时,理想电压源取用电功率。而理想电流源始终起电源作用。

(b)当 R＝1 时理想电流源既不取用也不输出电功率;R >1 时,理想电流源输出电功率; R <1 时,理想电流源取用电功率。而理想电压源始终起电源作用。

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幻灯片9

1 V +

1 A R

(b)

1 V +

_ 1 A

(a) —

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1.6.6 图示电路已知 US＝4 V ，IS1＝1 A ， R1＝2 ， R2＝5 , R3＝2 ，

R4＝4 。试根据题 1.5.1

总结出的规律将电路简化后求出 I4；根据题 1.6.5 总结出的规律，分析

IS2 输出和取用电功率的条件。

[解]

I4＝1 A US +

IS1 R1

R2 IS2 R3

R4 I4

US +

_ IS1

R2 R4 I4

IS1

R2 R4 I4 URS2R2 R4 I4 UIRSS2—

欢迎下载 8 当 IS2> 2 A 时， IS2 起电源作用，输出电功率。

当 IS2< 2 A 时， IS2 起负载作用，取用电功率。

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幻灯片10

1.7.1 用支路电流法求图中各支路电流，并说明 US1 和 US2 是起电源作用还是起负载作用。图中US1＝12 V ，US2＝15 V ，R1＝3 ， R2＝1.5 , R3＝9 。

[解] 各支路和结点标于图中。

联立方程，解得：

I1＝－0.2 A I2＝1.6 A I3＝1.4 A

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幻灯片11 a

R3 I3

US1 +

_ I2

US2 +

结点a: I1+ I2

－ I3 ＝0

回路 : R2 I2＋ R3 I3 － US2 ＝0

回路 : R1 I1 ＋ R3 I3 － US1 ＝0 —

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1.7.2 用支路电流法求图中各支路电流。

[解] 各支路和结点标于图中。

联立方程，解得：

I1＝2.5 A I2＝0.5 A I3＝2 A I4＝－1 A

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幻灯片12

IS R1

US +

R2 R4

6 V

3 A

I2 a b I1 I3

结点a: I1－ I2 － I3

＝0

结点b: I3－ I4 －

IS ＝0

回路 : R1 I1＋ R2 I2 － US ＝0

回路 : － R2 I2 ＋ R3 I3 ＋ R4 I4 ＝0

（注意选取回路时避开理想电流源所在支路）

电工学(少学时)(第二版)学习辅导与习题全解(唐介)第8-13章习题

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，ui=10sintV，U=5V，当t=2瞬间，输出电压uO等于( )。

A）0V B）10V C）5V

uiRUDuO+-+-+-题1图 100k100k18k6k2AP1512VAB题2图

2．电路如图所示，A点与B点的电位差UAB约等于( )。

A）0.3V B）－2.3V C）1.0V D）1.3V

3．电路如图所示，二极管D1、D2为理想元件，Vo=0V， V2=2V。则在电路中（）。

A）D1起箝位作用，D2起隔离作用 B）D1起隔离作用，D2起箝位作用

C）D1、D2均起箝位作用 D）D1、D2均起隔离作用

D1D2R0V2V12VuO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）150V

5．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URWM =100V，反向峰值电流IRM =10μA，电源US =100V，负载电阻RL =10 kΩ，则电压uo为（）。

A）0.6 V B）10 V C）0.1 V 2 RLDUSuO+-+-题3图 D1D215V12VR+-+-题3图

6．电路如图所示，二极管D1、D2为理想元件，判断D1、D2的工作状态为（）。

A）D1导通，D2截止 B）D1导通，D2导通

C）D1截止，D2导通 D）D1截止，D2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 ( )。

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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 A

UR=R*=*2 V = 4 V

lc - 0

^c=^s=2V

/£ = /s = 2 A

以0

2.2.2 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 V

vb=0

v -V 9-()

I 一 _d_Lk 一 T U A -1 A /r=02.3.1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)» uc (0) = =4x1.5 V = 6 V

由換路后(S闭介时)的电路求得 nJ0) = 6 A = 15A

1 & 4

wr(0) 6 « - <2 (0) = ------ = — A = 3 A 2

ic(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 WIJTJT路.因此.首先求得

i厂(m A

然后.进一步求得

R 9

人(8)= --- —人 =—=—x 1.5 A =0.5 A

&+/L 5 4 + 2 & ■

<2(oo)= ic(oo) -(15 —0.5 -0) A = 1 A

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