電路基礎(chǔ)課后習(xí)題答案?？平滩膮R總

1、 一只“100、100 W”的電阻與120 V電源相串聯(lián)，至少要串入多大的電阻 R才能使該電阻正常工作？電阻R上消耗的功率又為多少？解：電阻允許通過的最大電流為A所以應(yīng)有 ，由此可解得：電阻R上消耗的功率為 P=12×20=20W2A3RI(a)3RI(b)2A3RU(c)3V3RU(d)3V1.2 圖1.27（a）、（b）電路中，若讓I=，R=？圖1.27（c）、（d）電路中，若讓U=0.6V，R=？解：(a)圖電路中，3電阻中通過的電流為 I=20.6=R與3電阻相并聯(lián)，端電壓相同且為 U× 所以 R÷0.6=7(b)圖電路中，3電阻中通過的電流為 I=3&#

2、247;3=1AR與3電阻相并聯(lián)，端電壓相同，因此 R=3÷0.6=5(c)圖電路中，R與3電阻相串聯(lián)，通過的電流相同，因此 R÷(d)圖電路中，3電阻兩端的電壓為 UR與3電阻相串聯(lián)，通過的電流相同且為 I÷3= 所以 R÷1.3 兩個額定值分別是“110V，40W”“110V，100W”的燈泡，能否串聯(lián)后接到220V的電源上使用？如果兩只燈泡的額定功率相同時又如何？USRIS(a)USRIS(b)ABA解：兩個額定電壓值相同、額定功率不等的燈泡，其燈絲電阻是不同的，“110V，40W”燈泡的燈絲電阻為： ;“110V，100W”燈泡的燈絲電阻為：，若

3、串聯(lián)后接在220V的電源上時，其通過兩燈泡的電流相同，且為：A，因此40W燈泡兩端實際所加電壓為：V，顯然這個電壓超過了燈泡的額定值，而100 W燈泡兩端實際所加電壓為：U100×121=62.92V，其實際電壓低于額定值而不能正常工作，因此，這兩個功率不相等的燈泡是不能串聯(lián)后接到220V電源上使用的。若兩只燈泡的額定功率相同時，由于燈絲電阻也相同，因此分壓相等，是可以串聯(lián)后接在220V電源上使用的。1.4 圖1.28所示電路中，已知US=6V，IS=3A，R=4。計算通過理想電壓源的電流及理想電流源兩端的電壓，并根據(jù)兩個電源功率的計算結(jié)果，說明它們是產(chǎn)生功率還是吸收功率。解：（a）

4、圖電路中，三元件為串聯(lián)關(guān)系，因此通過的電流相同，因此根據(jù)KVL定律可列出電壓方程為：UABUSISR，因此可得恒流源端電壓UAB=63×4=6V。根據(jù)這一結(jié)果可計算出理想電流源上吸收的功率為：P= IS×(UAB)=3×(6)=18W，吸收負(fù)功率說明理想電流源實際上是發(fā)出功率；理想電壓源的電壓與通過它的電流為非關(guān)聯(lián)方向，發(fā)出的功率為：P= IS×US=3×6=18W，正值說明理想電壓源的確是向外供出電能；負(fù)載R上消耗的功率為P= IS2R=32×4=36W，兩個理想電源發(fā)出的功率恰好等于電阻上消耗的功率，分析結(jié)果正確。（b）圖電路中，

5、三元件為并聯(lián)關(guān)系，因此端電壓相等，根據(jù)歐姆定律可得R中通過的電流為：I=US÷R=6÷4=（由A點(diǎn)流出），對A點(diǎn)列一KCL方程又可得出理想電壓源中通過的電流I=31.5=（由A點(diǎn)流出）。根據(jù)這一結(jié)果可計算出理想電流源上發(fā)出的功率為：P= IS×US=3×6=18W；理想電壓源的電壓與通過它的電流為關(guān)聯(lián)方向，吸收的功率為：P= I×US×6=9W；負(fù)載R上消耗的功率為P= I2R2×4=9W，理想電流源發(fā)出的功率恰好等于理想電壓源和電阻上消耗的功率，分析結(jié)果正確。1.5 電路如圖1.29所示，已知US=100V，R1=2K，R

6、2=8K，在下列3種情況下，分別求電阻R2兩端的電壓及R2、R3中通過的電流。R3=8K；R3=（開路）；R3=0（短路）。解：R23= R2R3=88=4K，根據(jù)分壓公式可求得電阻R2兩端的電壓為USR2R1R3VmAR3=時，通過它的電流為零，此時R2的端電壓為U1V21AI3AVmAR3=0時，R2被短路，其端電壓為零，所以I2=0，mA。1.6 電路如圖1.30所示，求電流I和電壓U。解：對右回路列一個KVL方程（選順時針繞行方向）：U1+1×3=0 可得U=11×3=2V 對A點(diǎn)列一個KCL方程I1÷21=0可得I=1÷21=RAB。解：（a）

7、圖：RAB=2（396）8 （b）圖：RAB=1.24（39）（26）10（c）圖：RAB=0（d）圖：首先對3個三角形連接的電阻進(jìn)行Y變換，然后可得9ab（a）86322ab（b）398644ab（c）36323030303030ab(d)RAB=10（1030）（1030）=30I和電壓U。1698912V6IU II12V2412II解：首先把原電路等效為右上圖所示，求出I和I：I=12÷24=I=12÷12=1A再回到原電路可求出電流I=1×=9電阻中通過的電流為10.75=（方向向下），因此U=××1.9 假設(shè)圖1.18（a）電路中，

8、US1=12V，US2=24V，RU1= RU2=20，R=50，利用電源的等效變換方法，求解流過電阻R的電流I。解：由（a）圖到（b）圖可得， 由（b）圖到（c）圖可得， 對圖（c）應(yīng)用分流公式可得RU1（a）RIAB（b）RI1IS1RI2IS2圖1.18 電路圖與等效電路圖RIAB（c）RIISRIABRU2US1US2RA1.10 常用的分壓電路如圖1.33所示，試求：當(dāng)開關(guān)S打開，負(fù)載RL未接入電路時，分壓器的輸出電壓U0；開關(guān)S閉合，接入RL=150時，分壓器的輸出電壓U0；開關(guān)S閉合，接入RL=15K，此時分壓器輸出的電壓U0又為多少？并由計算結(jié)果得出一個結(jié)論。解：S打開，負(fù)載R

9、L未接入電路時150RL150S200VV；S閉合，接入RL=150時V；開關(guān)S閉合，接入RL=15K時V顯然，負(fù)載電阻兩端電壓的多少取決于負(fù)載電阻的阻值，其值越大，分得的電壓越多。298210V3AUAB 4V8VUAB 4V6V1.11 用電壓源和電流源的“等效”UAB。解：利用電壓源和電流源的“等效”互換，將原電路等效為右下圖所示電路：由等效電路可得：UAB=846=2V1.12電路如圖1.35所示，已知其中電流I1=1A，US1=20V，US2=40V，電阻R1=4，R2=10，求電阻R3等于多少歐。US1R1I1US2R2R3AB解：并聯(lián)支路的端電壓UAB= US1I1 R1=20(

10、1)×4=24VUS2支路的電流假設(shè)方向向上，則A對結(jié)點(diǎn)A列KCL方程可求出R3支路電流（假設(shè)參考方向向下）為I3= I1 I2=（1）1.6=2KSA4K26KB12V12V由此可得R3=UAB÷I3=24÷0.6=401.13 接1.12題。若使R2中電流為零，則US2應(yīng)取多大？若讓I1=0時，US1又應(yīng)等于多大？解：若使R2中電流為零，則US2應(yīng)等于UAB；若讓I1=0時，US1也應(yīng)等于UAB。25Ri100I100KI10K1.14 分別計算S打開與閉合時圖1.36電路中A、B兩點(diǎn)的電位。解：S打開時：VVS閉合時：VA=0V，VB=12VRi。25Ri

11、90II100解：首先求出原電路的等效電路如右下圖所示：可得1.16 有一臺40W的擴(kuò)音機(jī)，其輸出電阻為8?，F(xiàn)有8、10W低音揚(yáng)聲器2只，16、20W揚(yáng)聲器1只，問應(yīng)把它們?nèi)绾芜B接在電路中才能滿足“匹配”的要求？能否象電燈那樣全部并聯(lián)？解：將2只8、10W低音揚(yáng)聲器串聯(lián)以后與1只16、20W揚(yáng)聲器并聯(lián)，這樣可得到相當(dāng)于1只8、40W揚(yáng)聲器的作用，然后與8、40W擴(kuò)音機(jī)連接在一起可滿足“匹配”、40W揚(yáng)聲器的作用，就無法滿足“匹配”的要求。24V6mAR1R2R3R4R519V11V6V10mA1.17 某一晶體管收音機(jī)電路，已知電源電壓為24V，現(xiàn)用分壓器獲得各段電壓(對地電壓)分別為19V、

12、11V、7.5V和6V，各段負(fù)載所需電流如圖1.38所示，求各段電阻的數(shù)值。解： 1.18 化簡圖1.39所示電路。U5AI4A2UI13V2解：由電路可得U=52I8=2I13 根據(jù)上式可畫出等效電路圖如圖所示。I4I5cI1II2I3R2R1baR3A4A51.19 圖示電路中，電流I=10mA，I1=6mA，R1=3K，R2=1K，R3=2K。求電流表A4和A5的讀數(shù)各為多少？解：對a點(diǎn)列KCL方程可得I2= II1=106=4mA 對閉合回路列KVL方程（設(shè)繞行方向順時針）I1 R1I3R3I2R2=0 可得 mA 對b點(diǎn)列KCL方程可得I4= I1I3=6(7)=13mA 對c點(diǎn)列K

13、CL方程可得I5=I2I3=47=3mA1.20 如圖所示電路中，有幾條支路和幾個結(jié)點(diǎn)？Uab和I各等于多少？6V5I12ba1512V解所示電路中，有3條支路和2個結(jié)點(diǎn)，由于中間構(gòu)不成回路，所以電流I和電壓Uab 均等于零。第2章 章后習(xí)題解析10UOCUOC5UOC20UOC14UOCI電阻的電流I。解：將待求支路斷開，先求出戴維南等效電源24V100200I2 再把待求支路接到等效電源兩端，應(yīng)用全電路歐姆定律即可求出待求電流為I2。解：應(yīng)用疊加定理求解。首先求出當(dāng)理想電流源單獨(dú)作用時的電流I2為A24V1K4V2K4V2K再求出當(dāng)理想電壓源單獨(dú)作用時的電流I2為根據(jù)疊加定理可得I2= I

14、2I2=0.50.08=2.3電路如圖2.11所示。試用彌爾曼定理求解電路中A點(diǎn)的電位值。解： 2.4 某浮充供電電路如圖2.12所示。整流器直流輸出電壓US1=250V，等效內(nèi)阻RS1=1，浮充蓄電池組的電壓值US2=239V，內(nèi)阻RS2，負(fù)載電阻RL=30，分別用支路電流法和回路電流法求解各支路電流、負(fù)載端電壓及負(fù)載上獲得的功率。解：應(yīng)用支路電流法求解，對電路列出方程組US1RS1應(yīng)用支路電流法求解電路US2RS2RLABI1I2I聯(lián)立方程可求得各支路電流分別為I=8AI1=10AI2=2A負(fù)載端電壓為UAB=IRL=8×30=240VUS1RS1US2RS2RLABIAIB應(yīng)用

15、回路電流法求解電路I1I2I負(fù)載上獲得的功率為PL=I2R=82×30=1920W應(yīng)用回路電流法求解，對電路列出回路電流方程聯(lián)立方程可求得各回路電流分別為IA=10AIB=8A根據(jù)回路電流與支路電流的關(guān)系可得出各支路電流為I=IB=8AI1= IA=10AI2= IA IB=108=2A負(fù)載端電壓為UAB=IRL=8×30=240V負(fù)載上獲得的功率為PL=I2R=82×30=1920WI。再用疊加定理進(jìn)行校驗。40V440V210285I解：斷開待求支路，求出等效電源因此電流為A用疊加定理校驗，當(dāng)左邊理想電壓源單獨(dú)作用時A當(dāng)右邊理想電壓源單獨(dú)作用時因此電流為I=I

16、I=2.6 先將圖2.14所示電路化簡，然后求出通過電阻R3的電流I3。I310A15A20V1111I325V20V11110VI35V11解：首先根據(jù)電壓源和電流源模型的等效互換將電路化簡為上右圖所示，然后根據(jù)全電路歐姆定律求解電流電阻中的電流I。100V100V100V100V10K5K5K10K5K50K 100VAB=10K5K5K50K 100V5K 100V10K 100V解： 3V10(a9V2A810ab聯(lián)立方程式求解可得VA30.12V VB由此可得50K電阻中的電流為mA電流I的實際方向由B點(diǎn)流向A點(diǎn)。2.8 網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路。圖2.16 習(xí)題8電路9V6 6I 3a

17、Ib解：(a)電路 (b)電路I。解：用疊加定理求解（a）圖電路中I。當(dāng)125V電源單獨(dú)作用時 當(dāng)120V電源單獨(dú)作用時125V40120V606036I(a3A6942I2I10V用疊加定理求解（b）圖電路中I。當(dāng)10V電壓源單獨(dú)作用時 當(dāng)3A電流源單獨(dú)作用時用戴維南定理求解（a）圖電路中I。用戴維南定理求解（b）圖電路中I。42I133A2VU I1U。解：第3章 章后習(xí)題解析i3.1 按照圖示所選定的參考方向，電流的表達(dá)式為A，如果把參考方向選成相反的方向，則i的表達(dá)式應(yīng)如何改寫？討論把正弦量的參考方向改成相反方向時，對相位差有什么影響？習(xí)題3.2電壓波形圖 314t311u(V)uBu

18、A0解：若把電流的參考方向選成相反的方向時，解析式中的初相可加（或減）180°，即原式可改寫為A。當(dāng)正弦量的參考方向改成相反方向時，原來的同相關(guān)系將變?yōu)榉聪嚓P(guān)系；原來的反相關(guān)系變?yōu)橥嚓P(guān)系；原來超前的關(guān)系將變?yōu)闇?；原來滯后的關(guān)系變?yōu)槌啊?.2 已知V，V。（1）試指出各正弦量的振幅值、有效值、初相、角頻率、頻率、周期及兩者之間的相位差各為多少？（2）畫出uA、uB的波形。解：uA的振幅值是311V，有效值是220V，初相是0，角頻率等于314rad/s，頻率是50Hz，周期等于0.02s；uB的幅值也是311V，有效值是220V，初相是120°，角頻率等于314rad/

19、s，頻率是50Hz，周期等于0.02s。uA超前uB120°電角。uA、uB的波形如圖所示。圖3.12 題3.3波形圖 0t106u、iu3.3 按照圖示電壓u和電流i的波形，問u和i的初相各為多少？相位差為多少？若將計時起點(diǎn)向右移/ 3，則u和i的初相有何改變？相位差有何改變？u和i哪一個超前？解：由波形圖可知，u的初相是60°，i的初相是30°；u滯后I的電角度為90°。若將計時起點(diǎn)向右移/ 3（即60°），則u的初相變?yōu)榱?，i的初相變?yōu)?0°，二者之間的相位差不變。3.4 額定電壓為220伏的燈泡通常接在220伏交流電源上，若把

20、它接在220伏的直流電源上行嗎？答：燈泡可以看作是純電阻負(fù)載，純電阻負(fù)載在工頻交流電下和直流情況下的電阻值變化很小，而額定電壓值通常是指加在燈泡兩端的長期、安全工作條件下的最高限值的有效值，有效值又與數(shù)值相同的直流電熱效應(yīng)相等，因此，把燈泡接在220V直流電源上是可以的。220V···3.5 在電壓為220伏、頻率為50赫的交流電路中，接入一組白熾燈，其等效電阻是11歐，要求：（1）繪出電路圖；（2）求出電燈組取用的電流有效值；（3）求出電燈組取用的功率。解：（1）繪出電路圖如右圖所示； （2）電燈組取用的電流有效值為A （3）電燈組取用的功率為W3.6 已知通過

21、線圈的電流A，線圈的電感L=70mH（電阻可以忽略不計）。設(shè)電流i、外施電壓u為關(guān)聯(lián)參考方向，試計算在t=T/6，T/4，T/2瞬間電流、電壓的數(shù)值。解：線圈的感抗為 XL=314×22t=T/6時：AUm=ImXL=×22311VVt=T/4時：AVt=T/2時：AV3.7 把L=51mH的線圈（其電阻極小，可忽略不計），接在電壓為220V、頻率為50Hz的交流電路中，要求：（1）繪出電路圖；（2）求出電流I的有效值；（3）求出XL。L220Vi解：（1）繪出電路圖如右圖所示； （2）電流有效值為A （3）線圈感抗為3.8 在50微法的電容兩端加一正弦電壓V。設(shè)電壓u和i

22、為關(guān)聯(lián)參考方向，試計算瞬間電流和電壓的數(shù)值。解：通過電容的電流最大值為t=T/6時：Vt=T/4時：Vt=T/2時：VAXC 220V電路圖I3.9 C=140微法的電容器接在電壓為220伏、頻率為50赫的交流電路中，求：（1）繪出電路圖；（2）求出電流I的有效值；（3）求出XC 。解：電路圖如右圖所示。電流的有效值為 電容器的容抗為3.10 具有電阻為4歐和電感為25.5毫亨的線圈接到頻率為50赫、電壓為115伏的正弦電源上。求通過線圈的電流？如果這只線圈接到電壓為115伏的直流電源上，則電流又是多少？解：線圈在115V正弦交流電源作用下的阻抗為 通過線圈的電流有效值為 若這只線圈接到電壓為

23、115V的直流電源上，電流為3.11 如圖所示，各電容、交流電源的電壓和頻率均相等，問哪一個安培表的讀數(shù)最大？哪一個為零？為什么？圖3.13 題電路(a)u(c)u(b)ECCCA1CA2A3U解：電容對直流相當(dāng)于開路，因此A2表的讀數(shù)為零；（c）圖總電容量大于（a）圖電容量，根據(jù)I=UC可知，在電源電壓和頻率均相等的情況下，A3表的讀數(shù)最大。3.12 一個電力電容器由于有損耗的緣故，可以用R、C并聯(lián)電路表示。在工程上為了表示損耗所占的比例常用來表示，稱為損耗角。今有電力電容器，測得其電容C微法，其等值電阻R=21歐。試求50赫時這只電容器的為多少？解：工頻50Hz情況下 UI線圈在直流情況下

24、的作用LR ui線圈在交流情況下的作用R|Z|3.13 有一只具有電阻和電感的線圈，當(dāng)把它接在直流電流中時，測得線圈中通過的電流是8A，線圈兩端的電壓是48V；當(dāng)把它接在頻率為50赫的交流電路中，測得線圈中通過的電流是12A，加在線圈兩端的電壓有效值是120V，試?yán)L出電路圖，并計算線圈的電阻和電感。解：電路圖如右圖所示。線圈的電阻為 線圈的阻抗為 則線圈的電感為第4章 章后習(xí)題解析4.1已知RL串聯(lián)電路的端電壓V，通過它的電流I=5A且滯后電壓45°，求電路的參數(shù)R和L各為多少？解：4.2 已知一線圈在工頻50V情況下測得通過它的電流為1A，在100Hz、50V下測得電流為，求線圈的

25、參數(shù)R和L各為多少？解：|Z|5050÷150， |Z|10050÷ 據(jù)題意可列出方程組如下4.3 電阻R=40，和一個25微法的電容器相串聯(lián)后接到V的電源上。試求電路中的電流并畫出相量圖。解：RC 畫出電壓、電流相量示意圖如右圖所示。4.4 電路如圖4.17所示。已知電容CF，輸入電壓U1=5V，f=50Hz，若使輸出電壓U2滯后輸入電壓60°，問電路中電阻應(yīng)為多大？解：根據(jù)電路圖可畫出相量示意圖如圖所示，由相量圖中的電壓三角形又可導(dǎo)出阻抗三角形，由阻抗三角形可得R電路中電阻約為55K。4.5 已知RLC串聯(lián)電路的參數(shù)為R=20，L=0.1H，C=30F，當(dāng)信號

26、頻率分別為50Hz、1000Hz時，電路的復(fù)阻抗各為多少？兩個頻率下電路的性質(zhì)如何？解：當(dāng)信號頻率為50Hz時當(dāng)信號頻率為1000Hz時4.6 已知RLC串聯(lián)電路中，電阻R=16，感抗XL=30，容抗XC=18，電路端電壓為220V，試求電路中的有功功率P、無功功率Q、視在功率S及功率因數(shù)。解： 電路中的有功功率為1936W，無功功率為1452var，視在功率為2420VA，功率因數(shù)為0.8。4.7 已知正弦交流電路中Z1=30+j40，Z2=8j6，并聯(lián)后接入V的電源上。求各支路電流，作電路相量圖。解： 作出相量圖如圖示。（b）CR+（a）RLus+圖4.18 題電路LV1V2V1V2V3已

27、知圖4.18（a）中電壓表讀數(shù)V1為 30V；V2為 60V。圖（b）中電壓表讀數(shù)V1為15V；V2為 80V；V3為 100V。求圖中電壓US。解：（a）圖 V （b）圖 V4.91=5A；A2=20A；A3=25A。求(1)電流表A的讀數(shù)；(2)如果維持電流表A1的讀數(shù)不變，而把電源的頻率提高一倍，再求電流表A的讀數(shù)。解：（1）電流表A的讀數(shù)即電路中總電流，即ACRLA2A1A3C圖4.19 題電路A （2）頻率提高一倍時，感抗增大一倍而使得通過電感的電流減半，即A2讀數(shù)為10A；容抗則減半而使通過電容的電流加倍，即A3讀數(shù)為50A。所以總電流表A的讀數(shù)為A，求電壓，并作相量圖。圖4.20

28、 題4.10電路解：V1Z1圖4.21 題電路 VZ2V2V14.11 1j60，各交流電壓表的讀數(shù)分別為V=100V； V1=171V； V2=240V。求阻抗Z2。解：由KVL定律可知，三個電壓可構(gòu)成一個電壓三角形，對這個電壓三角形可運(yùn)用余弦定理求出電壓U1和總電壓U之間的夾角（如相量圖示）為：由相量圖可看出，由于Z2端電壓滯后于電流，所以推出阻抗Z2是一個容性設(shè)備，又由Z1j60可知，Z1是一個純電感元件，設(shè)電路中電流為參考相量，則8V，Z=（1），Z1（1+j1），Z2（3-j1）。求各支路的電流和電路的輸入導(dǎo)納，畫出電路的相量圖。解：Z1圖4.22 題2電路ZZ2 圖電路中，IS10A，5000rad/s，R1R210, C=10F,=。求各支路電流，并作相量圖。圖4.23 題3電路+R1R2解：對右回路列KVL方程解得圖4.24 題4電路R1R2ABC已知如圖電路中，R1=100，L1=1H，R2=