电工电子技术课后习题答案.docx
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第一章 在图 1-18 中，五个元件代表电源或负载。电压和电流的参考方向如图所标，现通过实验测得 I 1 =－4A I 2 =6A I 3 =10A U1 =140V U2 =－90V U3= 60V U 4=－80V U5=30V， （ 1）试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性（可另画一图） ； （ 2）判断哪些元件是电源、哪些元件是负载 （ 3）计算各元件的功率，电源发出的功率和负载消耗的功率是否平衡
_ + _ + + _ _ +
4 5 4 5
+ + _ + + + U1 U1 1 I1 I3 3 U3 I22U2 1 I1 I3 3 U3 I22U
2
_ _ + _ _ _
题 1 图 题 1．1 改画图 -18
解：（1）将原电路图根据实测的电压、 电流值重新标出各电流的实际方向和电压的实际极性如改画图所示：
（2）根据电源和负载的定义及电路图可知： 元件 3、 4、5 是电源，元件 1、2 是负载。 （3）电源发出的功率
Ps U 3 I 3 U 4 I 4 U 5 I 5
60 10 80 4 30 6 1100W 负载消耗的功率 PR U1I1 U 2I2
140 4 90 6 1100W
Ps PR
，电路的功率守恒。
1．2 在图 1-19 中，已知 I 1 = -3mA，I 2 = 1mA 。试确定电路元件 3 中的电流 I 3和其 二端电压 U3, 并说明它是电源还是负载，并验证整个电路的功率是否平衡。
解 对 A点写KCL 有：
I 3 I1 I
2 3
1 2 mA 对第一个回路写 KVL 有： 10I 1 U 3 30
10k A 20k I1
I 3
I 2
+ + +
80V U1 30V U3 U2
3 _ _ _
题1．2图 即： U 3 30 10I1 30 10 ( 3) 60V
根据计算结果可知，元件 3 是电源。
这样， 80V 的电源的元件 3 是电路中的电源，其余元件为负载。
电源提供的功率： Ps U2I2 U
3I3 80 1 60 2 200W
负载消耗的功率： P U1I1 10I12 20I 22 30 3 10 32 20 12 200W
这说明电路的功率平衡。
1．3 一只 110V8W的指示灯，现要接在 380V的电源上，问要串联多大阻值的电阻该 电阻应选用多大功率的电阻
解 根据题意，电阻上的电压为 270V ，则此时电路中的电流也就是灯泡中的电流，
即： P 8 0.07 A i
110 U
电阻消耗的功率为： PR 270 0.07 20W
电阻的阻值为： U R 270
3.7 k R
0.07 i
1．4 如图 1-20 所示， 试求电路中每个元件的功率， 并分析电路的功率是否守衡， 说 明哪个电源发出功率，哪个电源吸收功率。 解
2 Ω + + U 0.5A 1V _ _ (a) 图 1-20 ( a) 设电流源二端的电压为 U 根据 KVL 有： 2 0.5 1 U PR 2 0.52 0.5W PI 2 0.5 1W PU 1 0.5 0.5W (b) 设各支路电流如图， i1 A i2 2Ω i3
+
1Ω +
_2V
1V
_
(b)
U 2V 消耗 发出 消耗
i 3 U A 1 A i1
2 U A
0.5 A i2 i 3 i 1 0.5A
1 2
PR1 R1i1
2 2 0.52
0.5W 消耗
P R i 2
1 2 W
消耗 R2 2 3
1 1
PU1 U 1i1 2 0.5 1W
发出
PU 2 U 2i2 1 0.5 0.5W
发出
1．5 有二只电阻，其额定值分别为 40Ω，10W和 200Ω，40W，试问它们允许通过的电流是多少如将二者串联起来，其两端最高允许电压加多大 解 电阻 R1 能承受的最大电流为： i1
P1 10
R1
0.5A 40
电阻 R2 能承受的最大电流为： i2
P2 40
0.45A
R2 200
将 2 个电阻串联后，能通过的电流只能是小的值，因而 2 个电阻串联后能承受的 最大电压为：
U max ( R1 R2 )i min ( 40 200) 0.45 108 V
1．6 求图 1-21 所示电路中的电流 i 1和 i 2。 解
3A 2A R1
i1 i2
R2
A
-10A R3 4A
6A
图 1-21 将 R1 、 R2 、 R3 及相联的三个结点看成一个广义结点，根据
KCL
有：
i2 6 3 4 1 A
对 A 点，根据 KCL 有 i1 2 ( 10) ( 1) 13 A
1．7 在图 1-22 所示电路中，已知 U1 = 10V，U2 = 4V，U3 = 2V，R1 = 4Ω， R2 = 2Ω， R3 = 5 Ω， 1、2 两点处于开路状态，试计算开路电压 U4。 解 设闭合回路中电流 i 的参考方向如图，则有： i R2
+ U3 _ + U1
_ + R1
+ U
4
U2
_ R3 _
图 1-22 U 1 U 2 10 4
i R2 4 1 A R1 2
对右侧开口回路，根据 KVL 有：
U 3 U 4 U 2 R1i 0
U 4 U 2 R1i U 3 44126V
1．8 试用 KCL和 KVL求图 1-23 所示电路中的电压 u。 i A
i 1
22Ω 8A i3 + 1Ω + + + u 50Ω 10V 88Ω 3Ω u i 2 2Ω2V
_ _ _ _
(a) (b) 图 1-23 解
( a) 对右侧回路，设电流参考方向如图，根据
KVL
有：
22 i 88 i 10 0
i 10 22 1 A 88 11 u 88 i 88 1 8V 11
(b) 设各支路参考电流方向如图，有： u 2 i2 u 2 u i1 2 i3
1 3
对 A点写 KCL 有： i1 i 2 i3 8
u 2 u 2 u 即 1 2 8
3
解得： u 6V
1．9 在图 1-24 电路中，已知 U = 3 V ，试求电阻 R。 解 设各支路电流参考方向如图， 根据题意， U 3V ，因此对 AB 支路由欧姆定律 有： i1 10 3
7 mA
4000 4
A i2
4k Ωi1
I +
1mA 2kΩ + RU 10V _ 2k Ω _
i3
B
图 1-24 对结点 A 写 KCL 方程有：
1 i1 i 2 I 0 即i 2
11 I
4 10 U 10 3 7 mA 其中 i
1
4 4 4
对电路的中间回路写 KVL 方程有： 2i 2 2i 3 U 0
将 i1
7 11 i1 I ，U 3 代入上式有：
， i 2 I ， i
3
4 4
2(11 I ) 2(i1 I)30
4
解得： I 1.5 mA
于是有： R U 3V 2k I 1.5mA
1．10 在图 1-25 电路中，问 R 为何值时 I 1 = I 2R 又为何值时， I 1、I 2中一个电流为零 并指出哪一个电流为零。 解
i2
I
i1 +
1Ω 2Ω
+ + U R
6V 10V _ _ _
图 1-25 对结点写 KCL 方程有： i1 i
2 I
U i1 6 U 10 U 根据欧姆定律有： I
1 i
2
R 2
将此式代入上式有： 6 10 U U U 2 R
