南工院电工电子习题答案
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各章综合练习参考答案
第一章综合练习参考答案
1-1 题图电路中，若各电压、电流的参考方向如图所示，并知I1=2A，I2=1A，I3=-1A，U1=1V，U2=-3V，U3=8V，U4=-4V，U5=7V，U6=-3V。试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
解：如图所示：
题1-1图
1-2 已知某元件上的电流、电压如题图所示，试分别求出元件所消耗的功率，并说明此元件是电源还是负载？
解：P(a)=UI=1×1=1W>0 负载
P(b)=-UI=-1×1=-1W<0 电源
题1-2图
1-3 在一个电路中如何判断哪些元件是电源？哪些是负载？
解：根据元件产生的功率来判断,若功率计算结果为正，说明电路消耗功率，为负载，若计算结果为负，说明电路产生(输出)功率，为电源。
2 1-4 如题图所示电路，已知R1=R2=R3=R4=2Ω，U2=2V，求：
(1) I、U1、U3、U4、UAC；
(2) 比较A、B、C、D、E各点电位的高低。
题1-4图
解：(1) I= -U2/R2=-2/2 = -1A
U1=I×R1=-1×2 = -2V
U3=I×R3=-1×2 = -2V
U4=I×R4=-1×2= -2V
UAC=U1-U2= -2-2=-4V
(2) VA
1-5 已知某实际电压源的电动势US＝20V，其内阻R0=4Ω，则其等效电流源的电流和内阻各为多少？
解：I=US/R0=20/4=5A
r=R0=4Ω
1-6 请标出100Ω色环标注电阻的色环颜色。
解：如果是四色环、误差±1%，色环颜色为棕、黑、棕、棕。
1-7 可否用1/2W电阻取代同阻值的1/8W电阻？电路的耗电量是否会增大？
解：可以，电路的耗电量不变。
1-8电解电容器的正负极标记不清时应如何判别？为什么电解电容器的正负极不能接反？
解：(1) 外观判别：根据引线长短，长引线为正极，短引线为负极。(2)用万用表判别：电解电容器具有正向漏电电阻大于反向漏电电阻的特点。方法：万用表调至R*1K或R*10K档，交换红、黑表笔测量电容器两次，以漏电电阻大的一次为准，黑表笔所接的就是电解电容器正极，红表笔所接的为负极。
正接时电容器的正极会形成极薄的氧化膜(氧化铝)来作为电介质；反接时金属铝薄片(电容正极)是接电源负极的，会电解出H2来而不会形成氧化膜，另一电极由于材料不同也不会形成可以作为电介质的氧化膜，反接时漏电流很大，短时间内电容器内部就会发热，破坏氧化膜，随即损坏。
1-9 维修电器设备时，在切断电源开关后，着手进行检修时，要对电路上高压电容器进行放电，以保证人身安全，放电的方法是怎样？
解：用万用表表棒或其他导体将电容器的两只管脚短接。
3 1-10 如何用万用表测量电感器的好坏？
解：用指针式万用表的R×1Ω挡测量电感器的阻值，测其电阻值极小(一般为零)则说明电感器基本正常；若测量电阻为∞，则说明电感器已经开路损坏。
1-11 有两只灯泡，一只是110V、100W，另一只是110V、40W，试问：
(1) 哪一只灯泡的电阻较大？
(2) 如将两只灯泡串联接在220V的线路上，哪一只灯泡所承受的电压大于额定值？此时会发生什么现象？
(3) 如将两只灯泡并联在110V的线路中，哪一只灯泡较亮？
解：(1) 由P=U2/R知，40W灯泡电阻大。
(2) 由串联电阻分压可知，40W灯泡承受电压大于额定值。现象为40W灯泡可能烧坏，导致电路断路，最终两只灯泡都不亮。
(3) 100W灯泡较亮。
1-12 一只110V/8W的指示灯，欲接到220V的电源上使用，为使灯泡安全工作，应串联多大的分压电阻？该电阻的功率应为多大？
解：指示灯内阻R=U2/P=1102/8=1512.5Ω
分压电阻R1=R=1512.5Ω
分压电阻的功率P1=P=8W
1-13 额定值为220V/100W和220V/40W的两个灯泡并联接在220V的电源上使用。问：
(1) 它们实际消耗的功率为多少？是否等于额定值？为什么？
(2) 如果将它们串联接在220V的电源上使用，结果又将如何？
解：(1) 实际消耗的功率分别为各自的额定功率100W、40W；因为两只灯泡并联在电路中，其两端电压等于额定电压，电阻不变，则其消耗的功率为额定功率。
(2) 若串联在电路中，两只灯泡消耗的功率不等于其额定功率，因为其两端电压不是额定电压。实际消耗功率如下：
100W灯泡内阻 R1=U2/P=2202/100=484Ω
40W灯泡内阻 R2=2202/40=1210Ω
串联电路电流 I=U/(R1+R2)=220/(1210+484)=0.13A
100W灯泡消耗的功率 P1=I2R1=0.132×484=8.16W
40W灯泡消耗的功率 P2=I2R2=0.132×1210=20.41W
1-14 求题图所示的各电路中未知电流。
解：由基尔霍夫电流定律可知
I=3+5+4-2=10A
I1=2-10=-8A
I2=10- (-8) -2=16A
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题1-14图
1-15 电路如题图所示，试求：
(1) 电流I；
(2) 电压UAB、UBC。
题1-15图
解：(1) I=(20-4+5)/(1+2+3+4)=2.1A
(2) UAB=I+4=6.1V
UBC =5I=10.5V
1-16 求题图电路中各元件的功率。
题1-16图
解：电阻元件P=0.52×2=0.5W
电压源P=1×0.5=0.5W
电流源P=-0.5×(0.5×2+1)=1W
1.17 电路如题图所示，已知I1＝3mA，I2＝4mA，试确定元件A的电流I3及其两端的电压U3，并说明是电源还是负载？
解：I3+I1=I2， I3=1mA
U3=5I1+10=25V
P3= U3 I3>0，负载
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题1-17图
1-18 利用KCL、KVL求解题图电路中的电压U。
I I1
题1-18图
解：(a) 20I+80I-10=0，I=0.1A，U=80I=8V
(b) I1=8-U/4，U= 2//2×I1+2=2//2×(8-U/4)+2
U=8V
1-19 求题图所示电路中的I、U。
题1-19图
解：2I-4 +(I-2)×2=0，I=2A
U=2×1+2×2=6V
1-20 在题图所示的电路中，分别计算开关S闭合和打开两种情况下A点的电位。
题1-20图
6 解：S闭合
VA=10/(4+4)×4=5V
S断开
VA=10-(10+10)/(4+4+2)×4=2V
1-21求题图所示有源二端网络的戴维南等效电路。
题1-21图
解：Uab= U0C =40/(20+30+50)×50-25=-5V
Rab=10+(20+30)//50=35Ω
1-22 用戴维南定理求题图所示电路中的电压U或电流I。
题1-22图
解：以下U0C为开路等效电压,R0为开路等效电阻
(a) U0C=3×2+(3+1)×1+1×2=12V
R0=2+1+2=5Ω
则 I=12/(5+2)=12/7 A
(b) U0C=[-5×4/(1+5+4)+2/(1+4+5)]×5=-9V(运用叠加定理)
R0=(4+1)//5=2.5Ω
则 U=2×2.5-9=-4V
(c) 先求U
U0C=9/(3+1.5)×1.5-9/(3+6)×6=-3V
R0=5+3//1.5+3//6=8Ω
则 U=2×8-3=15V
I=2/(3+1.5)×3+9/(3+1.5)=10/3 A(运用叠加定理)
7 1-23 在题图电路中，R2为定值，R可变，当R=2Ω时，R上获得最大功率。试确定电阻R2的值，并求R上获得的最大功率。
题1-23图
解：R=2Ω时R上获得最大功率，即开口网络电阻为2Ω，有：
(R2+3)//4=2Ω 得R2=1Ω
开口网络等效电压 U=4×[4/(4+1+3)]×4+4=12V
PMAX=U2/4R=122/(4×2)=18W
1-24 电路如题图所示。用支路电流法计算各支路电流。
题1-24图
解：由支路电流法得下列方程：
I1=I2+I3
300I1+600I3=24
600I3-800I2-10I2=6
解得 I1=0.0333A I2=0.0099A I3=0.023A
1-25 电路如题图所示。用叠加定理计算1Ω支路上的电流。
题1-25图
解：电流源单独工作时，
I=2×2/(1+2)=4/3 A
电压源单独工作时，
I=6/(1+2)=2A
8 则 I=I+ I=4/3+2=10/3 A
1-26 电路如题图所示。试用任意一种方法计算10Ω电阻中的电流。
题1-26图
解：由叠加原理得
I=3×2/(2+10)+10/(2+10)=4/3 A
