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电工电子技术1-11章

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第一章 电路基本理论 一、 基本概念 1、电路作用：(1) 实现电能的传输、分配与转换 (2)实现信号的传递与处理 2、电路组成：电源、中间环节和负载 3、电路的工作状态：通路、开路、短路 4、结点：电路中3个或3个以上电路元件的连接点 支路：两结点之间的每一条分支电路。 一条支路流过一个电流，称为支路电流。 回路：由电路元件组成的闭合路径。 网孔：未被其它支路分割的单孔回路。 二、计算 1、基尔霍夫定律 2、电位的计算 例1、请填空： 图1所示电路，有（ 6 ）条支路；有（ 4 ）个节点，可列（ 3 ）个独立的节点电流方程；有（ 3 ）个网孔，可列（ 3 ）个独立的回路电压方程；联立方程，最多可解（ 6 ）个未电流。

第二章 电路的分析方法 计算题： 1、 支路电流法 2、 叠加定理 3、 戴维宁定理 例2、如图3-1所示直流电路中，已知AIs5，VUs10，21R，32R。用叠加原理求电流1I，2I。（要求画出各个电源单独作用时的电路图）

解：恒流源单独作用时的电路如下图1

AAIRRRIs3)5323(212'1

AAIRRRIs2)5322(211'2 恒压源单独作用时的电路如下图2，则 AARRUIIs2)3210(21''2''1 故，AAAIII123''1'11 AAAIII422''2'22

1'I

2'I

sI

1R2R

图1

1''I2''I1R2RsU 图2 例3图示电路中已知US＝10 V，IS＝2 A，R1＝4 Ω，R2＝1 Ω，R3＝5 Ω， R4＝3 Ω，试用叠加原理求通过理想电压源的电流 I5和理想电流源两端的电压U6。

US

+_

IS

R1R2R3R4I1I2

I4I3

I5

U6

+

_

解：理想电压源单独作用时：

U++

S_R1R2R3R4I’2I’4I’5

U’6_

UUIIIRRRR'''SS524123410103.254153



URIRI'''622441010131.75V4153 理想电流源单独作用时： ISR1R2R3R4I’’2I’’4I’’5U’’6+_ RR

IIIIIRRRR''''''31524SS123445221.61.250.35A4153



URIRI''''''6224411.631.255.35V 所以：

III'''5553.250.353.6A

UUU'''6661.755.353.6V

 例4：试用叠加定理求图1所示电路中流过6Ω电阻的电流I3。（注：解题过程中的电路图必须画出）。

例5：实验测得某有源二端线性网络的开路电压为6V ，短路电流为2A。当外接电阻为3时，其两端电压U 为( )。 (A) 4 V (B) 3 V (C) 2 V (D)1V

例6：电路如图，已知U1=40V，U2=20V，R1=R2=4，R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。

++U1

I1

U2

I2R2I3R3–R

1

– 例7：电路如图所示。试用戴维宁定理求流过5Ω电阻的电流I。

4Ω

3V 2A

+ －

I 6Ω 3Ω 5Ω

+

－ 12V

3Ω 第三章正弦交流电路 一、基本概念 1、正弦量的三要素：幅值、角频率、初相角。 2、周期T：变化一周所需的时间 秒（s） 频率f：

角频率： 幅值与有效值：最大值为有效值的

3、相量表示法 有效值相量表示: 最大值相量： ψUeUUψmjmm

2mUU

)(sinmψtωUu

设正弦量:

Tf1πfTπω22

2mII

ψUUeUψj

 4、单一参数电路中的基本关系 5、阻抗 6、交流电路的性质 （1）当 XL >XC 时， > 0 u 超前 i 呈感性（2）

参数 LωXLjjtiLud

dL

CωXC1jjtuCid

dC

R 基本关系 iRu阻抗

R相量

RIUIXULj

IXUCj

相量图 UI

U

I

UI

解: (1) 相量式 例8: 将 u1、u2 用相量表示 V)45(sin21102tωuV)20(sin22201tωu

V202201UV451102U

CLXX RZZj当 XL < XC 时  < 0 u 滞后 i 呈容性 （3）当 XL = XC 时  = 0 u.i 同相呈电阻性 7、交流电路的功率 （1）有功功率 P =U I cos （2）无功功率 Q = U I sin （3）视在功率 S = U I (V·A) =√P 2 +Q2 P = S cos Q = S sin = P tan 8、功率因数sco偏低的影响 (1)电源设备的容量不能充分利用 （2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 9、功率因数的提高措施：在感性负载两端并电容

二、计算 1、简单的阻抗串并联电路分析 分析依据：（1）基尔霍夫定律的相量形式 （2）元件伏安关系的相量形式 （3）阻抗的串联

)tan(tan12UωPC

21ZZZ 阻抗并联

例9 1、电感在直流电路中可视为 短路 ，电容在直流电路中可视为 开路 。 2、对交流电路，若电压对电流的相位差φ＞0°，这种电路呈 感 性；若φ＜0°，这种电路呈 容 性。 3、已知某串联交流电路的阻抗Z=10∠60°，

+ U1Z

-

I2Z1I

+ U1U

2U1

Z

2Z+

-

- +

-

IUZZZU2111

UZZZU2122

2121ZZZZZ



IZZZI21212I

IZZZI2112则电路中的电阻为 5 ，电抗为 8.66 。 4、已知某负载两端电压的有效值、初相位和频率分别为8V、30和50HZ，则电压瞬时值表达式为（ ）。 (A) 28sin(100πt+300)V (B) 28sin(50πt +300)V (C) 8sin(100πt+300)V (D) 8sin(50πt+300)V 5、图2-4所示交流电路中，电流表A1、A2的读数分别为3A、4A，则电流表Ao的读数为（ ）。 (A)1A (B)4A (C)5A (D)7A

例10：已知元件A两端的正弦电压u(t)=100sin(1000t + 30º)V,求流过元件A的

正弦电流i(t)： 1）当A为电阻，且R= 4KΩ时； 2）当A为电感，且L =20mH时；

i2 i

1

io

R C

A0

A1 A

2 解：1）i(t)=25sin(1000t + 30º)mA 2）XL=20×1000×10-3=20Ω i(t)=5sin(1000t - 60º) A

例11如图所示，已知R=2Ω，Z1=-j10Ω，Z2 =（40+j30）Ω, UIIAI和、，求210305

【解】9.3650)3040(901010j21jZZ

IZIIZIA6.8612.1A30530j4010j9010A3.4059.5A30530j4010j9.365021122121ZZZZ

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(完整)《电工电子技术》习题答案

(完整)《电工电子技术》习题答案

思考与习题1-1 1—35图中,已知电流I =—5A ，R =10Ω。

试求电压U ，并标出电压的实际方向。

图1-35 题1-1图解：a ）U=-RI=50V b ）U=RI=—50V.1—2 在1—36图所示电路中,3个元件代表电源或负载.电压和电流的参考方向如图所示，通过实验测量得知:I 1=-4A ，I 2=4A ，I 3=4A ，U 1=140V ，U 2=—90V,U 3=50V.试求(1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。

（2）计算各元件的功率，判断哪些元件是电源?哪些元件是负载? (3)效验整个电路的功率是否平衡.图1—36 题1-2图解：(2)P 1=U 1I 1=-560W ，为电源；P 2=—U 2I 2=360W ，为负载；P 3=U 3I 3=200Ｗ，为负载。

(3)Ｐ发出＝Ｐ吸收，功率平衡。

1-3 图1-37中，方框代表电源或负载。

已知U =220V ，I = -1A,试问哪些方框是电源，哪些是负载？图1-37 题1-3图解:a)P=UI =-220W ，为电源；b)P=—UI=220W,为负载;c)P=—UI=220W ，为负载；d ）P=UI =—220W ，为电源。

1—4 图1—38所示电路中，已知A 、B 段产生功率1500W,其余三段消耗功率分别为1000W 、350W 、150W ，若已知电流I =20A,方向如图所示.a) b)Ia) b) c) d)(1)标出各段电路两端电压的极性。

（2）求出电压U AB 、U CD 、U EF 、U GH 的值。

(3)从(2)的计算结果中，你能看出整个电路中电压有什么规律性吗?解：(2） U AB =—75V,U CD =50V,U EF =17。

5V ，U GH =7.5V（3） U AB +U CD +U EF +U GH =0.1—5 有一220V 、60W 的电灯,接在220V 的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在220V 电压下工作时的电阻。

电工与电子技术(毕淑娥)第一章课后习题参考答案

电工与电子技术(毕淑娥)第一章课后习题参考答案

电工与电子技术(毕淑娥)第一章课后习题参考答案习题11-1 在题图1-1中，已知2I A =-,5R =Ω。

求各图中的电压U 。

U+U+U+U (a)(b)(c)(d)解：（a ）U 、I 关联，(2)510U IR V ==-⨯=- （b ）U 、I 非关联，(2)510U IR V =-=--⨯= （c ）U 、I 非关联，(2)510U IR V =-=--⨯= （d ）U 、I 关联，(2)510U IR V ==-⨯=-1-2 在题图1-2中，已知2I A =-，15U V =。

计算各图元件中的功率，并说明它们是电源还是负载。

(a)(b)(c)(d)解：（a ）U 、I 关联，(2)1530P UI W ==-⨯=-,0P <,元件A 是电源性。

（b ）U 、I 非关联，(2)1530P UI W =-=--⨯=,0P >,元件B 是负载性。

（c ）U 、I 非关联，(2)1530P UI W =-=--⨯=,0P >,元件C 是负载性。

（d ）U 、I 关联，(2)1530P UI W ==-⨯=-,0P <,元件D 是电源性。

1-3某电路中需要接入一个限流电阻，已知接入的电阻两端电压10RUV=，流过电阻的电流20RImA=。

试选择这个电阻的参数。

解：3105002010U R I -===Ω⨯ 31020100.2R P UI W-==⨯⨯=规格化以后，0.5RPW=1-4一只15V 、5W 的白炽灯接在36V 的电源上，试选择需要串联的电阻。

解：51153P I A U === 361521R U V=-= 216313R U R I===Ω12173R R P U I W==⨯=1-5在题图1-5中，已知112U V =,14S U V =,26S U V =,1232R R R ===Ω.试求2U 。

2解：1211()S I R R UU ++= 111212424S U U I AR R --===+221222462S S U IR U U V=+-=⨯+-=1-6在题图1-6中，已知电位器6WR K =Ω。

电工电子技术课后习题答案(第二版)

电工电子技术课后习题答案(第二版)


电源上，使其产生的功率为 P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（A）
A、7.07V；
B、5V；
C、14V；
D、10V。
4、提高供电线路的功率因数，下列说法正确的是（D）
A、减少了用电设备中无用的无功功率；
B、可以节省电能；
C、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；
D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。
（错）
4、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。
（错）
5、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功率。 （错）
6、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻抗越小。 （错）
7、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。
（错）
8、阻抗由容性变为感性的过程中，必然经过谐振点。
8、图 1-31 中如果安培表被短接，则（C）
A US
DV
A、电灯不亮； B、电灯将被烧； C、不发生任何事故。 9、如果图 1-31 电路中电灯灯丝被烧断，则（B）
图 1-31
A、安培表读数不变，伏特表读数为零；
B、伏特表读数不变，安培表读数为零；
C、安培表和伏特表的读数都不变。
10、如果图 1-31 电路中伏特表内部线圈烧断，则（D）
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 US2/4RS 。 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。
电工与电子技术 第一章

电工与电子技术 第一章


10V
10
I1 = -1A
《电工学》—电工技术
(1.4 )电流方向的表示方法
用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 (图中标出箭头）
i
参考方向
用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由A
指向B。 (图中标出A、B）
A
i AB 参考方向
B
《电工学》—电工技术
(2) 电压
电位的概念 –单位正电荷在电场中某点所具有的电位能称为该 点的电位。它表示外力将单位正电荷从参考点（0 电位）移动到的该点所作的功
即：R U 常数 I
电路端电压与电流的关系称为伏安特性。
线性电阻的伏安特性
I/A
是一条过原点的直线。
o
U/V
线性电阻的伏安特性
《电工学》—电工技术
电阻的开路与短路 i R
+
u
u
对于一电阻R
（1）当 R = 0 ，视其为短路。
0
i
i为有限值时，u = 0。
短路伏安特性曲线
u
（2）当 R = ，视其为开路。
-+ + -
1
2
4
3
5
U1 30V, U2 20V, U3 60V, U4 30V, U5 80V I1 3A, I2 1A, I3 2A, I4 3A, I5 1A
确定各元件的功率，指出哪些是电源、哪些是负载？
《电工学》—电工技术
U1 30V, U2 20V, U3 60V, U4 30V, U5 80V
+
U
+
U
I
关联参考方向
I
非关联参考方向