電路與模擬電子技術殷瑞祥主編_課后習題答案

1、電路與模擬電子技術殷瑞祥主編 課后習題答案第1章電 阻電路1.1正弦交流電 交流電1.2電流 電壓 功率1.3電壓 電流 功率1.4幅值 相位 頻率1.5幅值 相 位 頻率 2 21.6 2 21.7相電壓 線電壓 220V 380V1.8 星型 三角形1.9 31.10超前 滯后 同相1.11 31.121.25 F F T T F F T F F T T F T T （1）固定電阻器可分為碳膜電阻器、 金屬氧化膜電阻器、金屬膜電阻器、線繞電 1.26答：阻器 和貼片式電阻器等。碳膜電阻器：碳膜電阻器以碳膜作為電阻材料，在小圓柱形的陶瓷絕緣基體上，利用浸 。電 阻值的調(diào)整和確定通過在碳膜上刻

2、螺紋槽來實漬或真空蒸 發(fā)形成結(jié)晶的電阻膜（碳膜）現(xiàn)；金屬氧化膜電阻器：金屬氧化膜電阻器的電感很小，與同樣體積的碳膜電阻器相 比，其額定負荷大大提高。 但阻值范圍小，通常在200K3以 下； 金屬膜電阻器：金屬膜電阻器的工作穩(wěn)定性高，噪 聲低，但成本較高，通常在精度要求較高的場合使用； 線繞電阻器：線繞電阻器與額定功率相同的薄膜電阻相比，具 有體積小的優(yōu)點 貼片式電阻器：貼片式電阻器的端面利 用自動焊接技術，直接焊到線路板上。這種不需引腳的焊接 方法有許多優(yōu)點，如重量輕、電路板尺寸小、易于實現(xiàn)自動 裝配等。（2）電位器根據(jù)電阻體的材料分有：合成碳膜電 位器、金屬陶瓷電位器、線繞電位器、實心電位器

3、等合成碳膜電位器：分辨率高、阻值范圍大，滑動噪聲大、耐熱 耐濕性不好； 金屬陶瓷電位器：具有阻值范圍大，體積小和可調(diào)精度高(±0.01)等特點； 線繞式電位器：線繞式電位器屬于功率型電阻器，具有噪聲低、溫度特性好、額 定負荷大等特點，主要用于各種低頻電路的電壓或電流調(diào)整； 微調(diào)電位器：微調(diào)電位器一般用于阻值不需頻繁調(diào) 節(jié)的場合，通常由專業(yè)人員完成調(diào)試，用戶不可隨便調(diào)節(jié)。 貼片式電位器：貼片式電位器的負荷能力較小，一般用于通信、 家電等電子產(chǎn)品中。U21.27 解： 由公式 P I R 2 可知 R 最大電壓為 U PR 0.25 >4.7 10 3 34.28 V P 0.25

4、 最 大電流為I 0.0073 A R 4.7 10 31.28解： 電阻阻值為56X102 (1 i5) =5.6 (1±5) kQ 電阻阻值為 10 (1 ±5) =10 (1±5) Q1.29解：由圖可知：a點的電位高1.30解：(1)開關 S斷開時，該電路是斷路，U ab=12V, Ubc=0V, I=0A (2)開關S閉合時，該電路是通路，U ab= 0V, Ubc = 11.2V, I=2A1.31解：當開關 S斷開時，測得的開路電 壓即是電源電動勢 E=12V, E 12當開關S閉合時，I 119 mA,解得 RS=0.84 Q 100 RS 100

5、 RS1.32軍：(2) U 1、U 2是電源，U3、U 4、U 5是負載；(3)U 1的功率是 P1140X(-4)=- 560 W U 2 的功率是 P2= 90X6= 540 W U3 的功率是 P3=60X10=600 W U4 的功率是 P 4=80X( 4)=320 W U5的功率是 P 5= 30X6= 180 W 電源發(fā)生的功 率是 P發(fā)=1100 W,負載吸收的功率是 P吸=1100 W由 此可知：P發(fā)=P吸(功率平衡)1.33解：由題意可知：燈的電阻為120 Qa圖：燈和120 Q電阻是串聯(lián)關系，因此 燈上分得的電壓為 6V,故采用該電路；b圖：燈和120 Q電 阻先串聯(lián)，

6、再和一個120 Q電阻并聯(lián)，因此燈上分得的電壓小于6V,故不能正常工作。1.34解：由圖可知，U A = 6V UAB = R B XI B = 270k Q X 0.02m A 5.4V , U B = U A-U AB = 0.6V UAC =RCXIC = 2 k QX 1mA2V, UC = U A-U AC=4V 由 KCL 方程可知：IE=I B + IC = 1.02mA1.35 解: a圖：由圖可知， Ua=6V, Uc=0V, 由歐姆定律知；電路 中總電流 I = 1A, UR1 =4 kQX1mA= 4V ,即 U ab=4V, Ub=U a-U ab = 2V, UR2

7、= 2 kQX1mA2V, b 圖：由圖 可知，Ub=0V,由歐姆定律知；電路中總電流 I=1A, UR1 =4 k Q x 1mA4V,即 U ab = 4V, U a = Ub + U ab = 4V, UR22 kQX 1m A 2V,即 Ubc = 2V, Uc= UbUbc = 2V , 1.36 解：(1)回路 abca 中，由 KVL 可知： Uab UbcUca=0, Uca = UabUbc = 5 (4) =- 1 V (2) 回路 abcda 中，由 KVL 可知：Uab + Ubc + Ucd + Uda = 0, Ucd = Uab-Ubc-Uda =5 (-4) (

8、-3) =2 V1.37 解：不能節(jié)省電能。U2 由公式 P I R 2 可知， R U 2 220 2電熱水器的電阻為 R 48.4 Q P 1000加熱時間為 7min時， 消耗的電能為： W11000< 116.67 J 60 U 2 190 2加熱時間為9min 時，電熱水器的工作功率是P 745.87 W R 48.4 9 消耗 的電能為： W2745.87 X 111.88 J 60 U 2 240 2加熱時間為5min 時， 電熱水器的工作功率是P 1190.08 W R 48.4 5 消耗的電能為：W3= 1190.08X99.17 J 601.38解：當開關斷開時，燈頭

9、不帶電，開關的 a 端帶電，b 端不帶電；如果開關接在零線上， 當開關斷開時，燈頭帶電，開關的 a 端不帶電，b 端帶電； 1.39 解：電源的負載電阻是越小，負載是加重了，電源輸出的電流是增大了1.40 解： U 2 220 2（ 1）燈 1 的電阻為 R1 1210 Q P 40 U 2 220 2 燈 2 的電阻為 R2 484 Q P 100 U（ 2） 流過燈 1 的電流為I 1 0.182 A R1 U 流過燈 2 的電流為I 2 0.455 A R2 電源輸由的電流為I = I1 + I2 = 0.637A（ 3） 兩個燈的亮度都會變暗，因為兩個燈都不會正常工作。1.41解： U

10、 20a圖：由圖可知，電路的電流I = 0.04mA R501 X 10 3 500k 上翁得的電壓為U 1 = 500 M03 >0.04 103= 19.96 V 1k Q 上分得的電壓為 U2= 1X103X0.04 M03= 0.04 Vb圖：由圖可知，電路的總電阻 R= 10k Q+ 10Q | 5kQ = 10009.98 Q U 20 電路的電流 I = 1.998006mA R10009.98 10k Q上分得的電壓為 U 1 =10X103X1.998006 10 3= 19.98006 V U 2 0.01994 10 上翁 得的電流為 I 1 = 1.994mA R

11、1 10 U 2 0.01994 5 k 計分得 的電流為I 2 = 0.003998mA R2 50001.42 解：a圖：由圖可 知，等效電路圖為：故ab間的等效電阻路為：Rab=8Q II 8Q 6Q|3Q=6Qb圖：由圖可知，等效電路圖為： 故ab間的等7Q=3.5 Q4.3效電阻路為：Rab= (4Q | 4Q 10 Q| 10Q)解：（1）當 RP 取值為 0 時，輸出電壓取最大值R2 RPU2max= U 1 = 550 270 12 =8.41 V R1 R2 RP 350 550 270 當 RP 取值為 RP 時，輸出電壓取最小值R2 550U2min= U1 = X 12

12、 =5.64 V R1 R2 RP 350 550 2701.44 解：由KCL列方程：I1 + I 2=I3由KVL 列方程：R 1I1R 3I3 = E 1 R2I 2R3I3 =E 2 解方程組得：I1=4 A, I2 = 6 A, I3 =10 A1.45解：(1)當電路中只有電源E 1時，電路的等效電路為：E1 6 電流 I 11 1.53 A R2 R3 3.923 R1 R2 R 3 R11電阻 R3上分得的電流為I 31 I 111.53 0.118 A R1 R313 電阻 R3 上電壓為 U 31 = 12>0.118= 1.412 V (2)當電 路中只有電源E 2

13、 時， 電路的等效電路為：E2 3 電流 I 2 20.882 A R2 R3 3.4 R2 R2 R 3 R2 3 電阻 R3 上分得的電流為I 3 2 I 110.882 0.176 A R2 R3 15 電阻 R3 上電壓為 U 3 2= 12X0.176 = 2.118 V 故，電阻 R3 上的電流為 I 3 I 31 I 3 2 = 0.118 A0.176 A = 0.294 A 電阻 R3 上的電壓為 U 3 U 31 U 3 2 =1.412 V2.118 V =3.53V1.47解：我國民用照明電的 頻率為50Hz,周期為 0.02ms,電壓的有效值為220V,幅值為 311

14、V, u = 220 2 sin 3當 t=5ms 時， u = 220 2 Kin314 5：X10 3 =311 xsin1.57=311 >0.0274=8.521 V1.48 解：U 220先計算電流的有效值，I =2.75 A R 80電流的瞬時表達式為：i2.75 2 sin311t A消耗的電能為： W=UIt = 220 >2.75 彳000 MM0= 18.15 度 1.49 解： U 2 220 2 電熨斗的電阻為 R =96.8 Q P 500 P 50電熨斗的電流為I 2.273 AU 220 消耗的電能為：W=Pt= 500T000M >0=15 度

15、，如果電源的頻率改為60Hz,計算值不變。1.50解：將用戶的負載接在三相電源的相線與中線之間。1.53 解：（1）星型連接時：每相負載電壓 1 Up = >380= 220V 3由電阻電壓 與電流的關系得 Up 220 Ip = = =39.286 A RU 5.6 由Ip =Il得Il = Ip = 39.286 A三角形連接時：由 Up = U l得每 相負載的電壓 Up = 380V由電阻電壓與電流的關系得Up380 Ip = = =67.857 A RU 5.6 1 由 Ip = Il 得 3 Il = 3 Ip= 3 >67.857= 117.532 A （2）星型連接

16、時： P= 3 UlI l =3 >380>9.286 = 25857.23 W 三角形連接時：P= 3 UlI l=3 >380X117.532 = 77357.13 W 第 2 章 電容 電路 2.1 之和 2.2 容抗 XC 歐姆 02.3 超前 902.4 無功功率2.510V2.6 2.13 F T T F F T T T2.14 解：常用的固定電容器 有電解電容器、瓷介電容器、有機薄膜介質(zhì)電容器、金屬化 紙介電容器和貼片電容器等。、（1 ） 電解電容器：其特點是電容量大、耐壓較高，但是誤差大、漏電大（絕緣電阻?。┓€(wěn)定性差，通常在電源電路或中頻、低頻電路中用于電源濾

17、波、 交流旁路、移相等， 要求不高時也可用于信號耦合。（2）瓷介電容器：I類電介質(zhì)瓷介電容器主要用于高頻、 甚高頻、特高頻等電路，最大容量不超過1000pF； n類、 in類電介質(zhì)瓷介電容器又稱鐵電陶瓷電容器，容量相對較大，性能低于I類電介質(zhì)瓷介電容器，主要用于中、低頻電 路的耦合、旁路和濾波等（田類只能用于低頻電路）；（3）有機薄膜介質(zhì)電容器滌綸電容器：滌綸電容器的特點是體積小、電容量大、耐高壓、漏電小、耐高溫、耐潮濕、穩(wěn)定性較好，具有正溫度系數(shù)，容量范圍為1000pF0.5F,耐 壓范圍為63V630V。在各種中、低頻電路中，滌綸電容器 一般適宜做旁路、隔直流電容，聚丙烯電容器：聚丙烯電容

18、器的特點是電容量大、絕緣性能好、損耗低、 性能穩(wěn)定，具有負溫度系數(shù)。聚丙烯電容器的容量范圍為0.001以10.47F,耐壓范圍為 63V630V, 一般用于各種中、低頻電 路或作為電動機的啟動電容器，聚苯乙烯電容器：聚苯乙烯電容器的特點是絕緣電阻大、損耗低、性能穩(wěn)定、有較 高的精度，但體積大、耐熱性差，具有負溫度系數(shù)。聚苯乙烯電容器的容量范圍為3pF1F,耐壓范圍為 63V250V,可以用于音響電路和高壓脈沖電路，但不能在高頻電路中使用 聚四氟乙烯電容器：聚四氟乙烯電容器的特點是絕緣 電阻大、耐高壓、耐高溫、高頻損耗小，具有負溫度系數(shù)。聚四氟乙烯電容器的容量范圍為0.5pF5.1pF,耐壓為1

19、60V。由于成本較高，主要用于高溫高絕緣，高頻的場合， （ 4） 金屬化紙介電容器：其特點是體積小、電容量較大、擊穿后能自愈。金屬化紙介電容器的容量范圍為0.01F100F,耐壓范圍為 63V400V, 一般用在低頻電路中（5）貼片電容器：貼片鉭電容器耐高溫、準確度高、濾除高頻諧 波性能極好，但容量較小、耐電壓和電流能力相對較弱，常 用于小容量的低頻濾波電路。貼片鋁電解電容器容量較大， 可達300以F1500”,主要用于有電流要求的低頻濾波和穩(wěn) 壓電路。 2.15 解： 影響電容器電容量的因素有：極板的面積、兩極板之間的距離、電介質(zhì)(絕緣材料)的類型等。極板面 積大， 電容量大；面積小，電容量

20、小。兩極板之間的距離小，電容量大；距離大，電容量小。2.16 解：由題意可知，開關S斷開前，電容 C上已充好電，uc4V,當開關 S斷開后， 電容 C繼續(xù)充電，電源 E通過電阻 2Q向電容 C充電， 充電的等效電阻為 2Q,則時間常數(shù)為：*RC = 2X0.1 乂0 6= 0.2 us -2.17解：(1)開關S閉合時，電容C被充電， 充電時間常數(shù)為：r 1= (R 1R2)C = (10/5) X103X0.1 乂06=0.33 ms (1)開關 S斷開時，電容 C在放電，充電 時間常數(shù)為： r2 =R 2C =5X103X0.1 X10 6=0.5 ms 2.18 解：1 ,通常選擇 rl

21、t(1)微分電路：時間常數(shù)遠小于輸 入矩形脈沖的寬度( MtlttO to 5 (a)電路圖 (b)波形 圖，通常選擇 r gt5 to(2)積分電路：時間常數(shù)遠大于輸 入矩形脈沖的寬度(r gtgttO(a)電路圖(b)波形圖11 1 C1C 2 2 102.19 解：由公式，可知：C= = =1.67 以 F C C1 C 2 C1 C 2 2 10 C1 2 由公式 UC=UC1 + UC2, U C1UC300 =360 V C 1.67 C2 10 UC2 UC300 = 1800V C 1.672.20解：A、B間的等效電容為：C1 C 2 C 3 C 4 200 300 400 600 C= = = 333.33 以 F C1 C 2 C 3 C 4 200300 400 600 1 12.21解：該圖是 RC 低通濾波器，fC= = 159.24 Hz 2 u RC 2 X 3.14 X 1000 X 1.0 M®0 波器幅頻特性曲線高通濾波器幅頻特性曲線2.22 解： 1 1 該圖是 RC 高 通濾波器，fC = = = 15.