電路習(xí)題集及答案

1、1.1指出圖（a）、（b）兩電路各有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)？幾條支路？幾個(gè)回路？幾個(gè)網(wǎng)孔？(a) (b)解：（a）節(jié)點(diǎn)數(shù)：2；支路數(shù)：4；回路數(shù)：4；網(wǎng)孔數(shù)：3。（b）節(jié)點(diǎn)數(shù)：3；支路數(shù)：5；回路數(shù)：6；網(wǎng)孔數(shù)：3。1.2標(biāo)出圖示電路中，電流、電動(dòng)勢(shì)和電壓的實(shí)際方向，并判斷A、B、C三點(diǎn)電位的高低。解：電流、電動(dòng)勢(shì)和電壓的實(shí)際方向如圖所示：A、B、C三點(diǎn)電位的比較：1.3如圖所示電路，根據(jù)以下各種情況，判斷A、C兩點(diǎn)電位的高低。解：（1）（2）（3）無法判斷1.4有人說，“電路中，沒有電壓的地方就沒有電流，沒有電流的地方也就沒有電壓”。這句話對(duì)嗎？為什么？解：不對(duì)。因?yàn)殡妷簽榱銜r(shí)電路相當(dāng)于短路狀態(tài)，可以有短

2、路電流；電流為零時(shí)電路相當(dāng)于開路狀態(tài)，可以有開路電壓，1.5求圖示電路中，A點(diǎn)的電位。（a）（b）解：（a）等效電路如下圖所示：（b）等效電路如下圖所示：1.6如圖所示電路，求開關(guān)閉合前、后，和的大小。1.7求圖示電路中，開關(guān)閉合前、后A點(diǎn)的電位。解：開關(guān)閉合時(shí)，等效電路如圖所示：開關(guān)打開時(shí)，等效電路如圖所示：1.8如圖所示電路，求開關(guān)閉合前及閉合后的、電流、和的大小。1.9如圖所示電路，電流和電壓參考方向如圖所示。求下列各種情況下的功率，并說明功率的流向。（1），（2），（3），（4）解：（1）A：； B：（2）A：； B：（3）A：； B：（4）A：； B：220V/40W的日光燈，每天點(diǎn)

3、亮5小時(shí)，問每月（按30天計(jì)算）消耗多少度電？若每度電費(fèi)為元，問每月需付電費(fèi)多少元？解：；每月需要的費(fèi)用：,A、B、C、D元件的功率。問哪個(gè)元件為電源？哪個(gè)元件為負(fù)載？哪個(gè)元件在吸收功率？哪個(gè)元件在產(chǎn)生功率？電路是否滿足功率平衡條件？（已知，。）習(xí)題1.11電路 解：（產(chǎn)生功率）（電源）（產(chǎn)生功率）（電源）（吸收功率）（負(fù)載）（吸收功率）（負(fù)載）所以此電路功率平衡。“25W，220V”。問電烙鐵的額定工作電流為多少？其電阻為多少？解：；36V、15W的燈泡接到220V的線路上工作行嗎？把220V、25W的燈泡接到110V的線路上工作行嗎？為什么？解：兩種情況均不可以。若接到220V的線路上，由

4、于電壓超過額定值燈泡會(huì)燒壞；若接到110V的線路上，由于電壓低于額定值燈泡不能正常工作。1.14如圖所示電路，已知，當(dāng)（1）S斷開時(shí)，（2）S閉合且時(shí)，電路參數(shù)和。和電壓。    1.17在圖示電路中，已知，求。第二章電阻電路（電路中的電阻單位均為歐姆）。 (a) (b) (c)解：（a）（b）等效電路如圖：（c）等效電路如圖： 和電壓源產(chǎn)生的功率。      習(xí)題2.2電路 解：設(shè)電流 ，則可得各支路電流如圖： 2.3有一只微安表頭，它的最大量程為100微安，內(nèi)阻為1千歐，如果要改裝為最大量程

5、是10毫安，問分流電阻為多少？解：分流電阻，求電壓源的電壓和提供的功率。       解：等效電路如圖：2.5在圖示電路中，為一直流電源。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)為；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為。試求該直流電源的電壓源模型與電流源模型。  解：等效電路如圖： 2.6在圖示電路中，。試用電源模型的等效變換求中的電流，并驗(yàn)證功率平衡。   ，。利用電源模型的等效變換求電壓。解：等效電路如圖：、并計(jì)算各電源的功率。習(xí)題電路解：（1）等效電路如圖： （2）等效電

6、路如圖：在原電路中：電流源的功率：2.9電路如圖所示。（1）說明電路的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù)和獨(dú)立回路數(shù)；（2）選出一組獨(dú)立節(jié)點(diǎn)和獨(dú)立回路，列出和的方程。解：（1）獨(dú)立節(jié)點(diǎn)：；獨(dú)立回路：（2）各支路電流方向如圖：節(jié)點(diǎn)1：回路1：2.10電路如圖所示，試用支路電流法求各支路電流。 2.11如圖所示電路，試用支路電流法求電流。 2.12圖示電路中，已知，試求電壓源電壓。 2.13用網(wǎng)孔電流法求圖示電路的各支路電流。  。2.15電路如圖所示，試用電源模型等效變換方法求圖（a）中的電壓及圖（b）中的電流。 （a） (b)解：（a）等效電路如圖： （b）等效電路如

7、圖： 和。 電阻的電流。 。解：設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓如上圖 2.20試用彌而曼定理求各支路電流。2.21試用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖示電路中各支路電流。2.22試用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖示電路中的各節(jié)點(diǎn)電壓。 2.24試用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖示電路中各電阻支路中的電流。 。 解：各獨(dú)立源分別單獨(dú)作用時(shí)等效電路如圖   和電流。  2.27電路如圖所示，欲使，試用疊加定理確定電流源之值。2.29圖示電路中，。試問電阻為多少？2.30電路如圖所示。其中為無源網(wǎng)絡(luò)。已知當(dāng)、時(shí)，測(cè)得；、時(shí)，測(cè)得。試求當(dāng)、時(shí)，為多少

8、？  解：根據(jù)齊性定理和疊加定理可得； 、短路電流為。現(xiàn)將的電阻接到該網(wǎng)絡(luò)上，試求的電壓、電流。  2.32畫出圖示電路的戴維南等效電路。 解：戴維南等效電路如圖 。 。 解：戴維南等效電路如圖 2.35電路如圖所示。試用：（1）戴維南定理；（2）諾頓定理，計(jì)算電流。 解：（1）戴維南等效電路如圖 （2）諾頓等效電路如圖  2.36圖示電路中，（1）問電阻為何值時(shí)獲得最大功率；（2）原電路中功率傳輸效率（獲得的功率/電源產(chǎn)生的功率）；（3）戴維南等效電路中

9、功率傳輸效率。 2.37在圖示電路中，已知：當(dāng)時(shí)，。試問：（1）當(dāng)時(shí)，為多少？（2）為多大時(shí)，它吸收的功率最大并求此最大功率。 。和電流。2.41圖示電路為一含源二端網(wǎng)絡(luò)，試求其等效電路。 第三章正弦電流電路，試討論兩個(gè)電壓，在什么情況下，會(huì)出現(xiàn)超前、滯后、同相、反相的情況。解：若，則超前；若，則滯后；若（），則稱和同相；若（為奇數(shù)），則稱和反相。的電阻上加上的電壓，寫出通過電阻的電流瞬時(shí)值表達(dá)式，并求出電阻消耗的功率大小。解：；。的電感上通有的電流，求此時(shí)電感的感抗、電感兩端的電壓相量形式、電路的無功功率；若電源頻率增加5倍，則以上量值有何變化？解：；。若電源頻

10、率增加5倍則：；的電容器上加有60V、50Hz的正弦電壓，問此時(shí)的容抗有多大？寫出該電容上電壓、電流的瞬時(shí)值表達(dá)式及相量表達(dá)式，畫出相量圖，求電容電路的無功功率。3.5一電感線圈接到120V的直流電源上，電流為20A；若接到50Hz、220V的交流電源上，則電流為，求該線圈的電阻和電感。解：；解得：。的電阻串聯(lián)后，接到220V、50Hz的交流電源上，這時(shí)電路中的電流為，求電路的阻抗Z、電感L以及。解：；又可得：；。3.7如圖所示電路，已知，交流電源頻率。若要求與的相位差為300，則電容C應(yīng)為多少？判斷與的相位關(guān)系（超前還是滯后）。3.8如圖所示電路，有一個(gè)純電容電路，其容抗為XC，加上交流電壓

11、后，電流表測(cè)得的電流讀數(shù)為4A；若將一純電感并接在電容兩端，電源電壓不變，則電流表的讀數(shù)也不變，問并聯(lián)電感的感抗為多少？ 3.9 有一個(gè)電爐（視為純電阻），其額定電壓為110V，額定功率為2200W，現(xiàn)欲接入的交流電源中。為使電爐正常工作，現(xiàn)選用一個(gè)純電感線圈與電爐連接，問該線圈應(yīng)與電爐采用何種連接形式？選用多大的電感的線圈？寫出電爐正常工作時(shí)，電爐和電感上電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式。解：，所以應(yīng)選擇串聯(lián)的連接方式。由、可得：。由可得：；則：；3.10在電源相同， R = XL = XC的情況下，圖示電路中，哪個(gè)圖中的燈泡最亮？哪個(gè)圖中的燈泡最暗？（c） （d）解：（a）； (b)（值最大，

12、燈泡最暗）；(c)（值最小，燈泡最亮）； (d)。 3.11如圖所示電路，若電源電壓U與電流I同相,且U = 5V,UL = 20V，問A、B、C、D中哪兩點(diǎn)之間的電壓最高？最高的電壓為多少？f的電容，則功率因數(shù)有何變化。3.13圖示電路是一個(gè)LC濾波電路。，。若輸入電壓，求（1）電路的等效復(fù)阻抗；（2）電路中的總電流及支路電流。3.14為提高日光燈電路的功率因數(shù)，常在日光燈電路（等效為RL電路）兩端并上一個(gè)電容C， 如圖所示。問電路的等效復(fù)阻抗為多大？利用復(fù)功率的概念，求出并比較電容C并聯(lián)前、后電路中的有功功率、無功功率及視在功率(電源電壓不變)。已知：，。解：并聯(lián)電容前：；并聯(lián)電

13、容后：；3.15 已知兩復(fù)阻抗和，若將、串聯(lián)，電路的等效復(fù)阻抗為多大？電路呈感性還是容性？解：電路呈容性。、并聯(lián)，求電路的等效復(fù)阻抗和等效復(fù)導(dǎo)納；此時(shí)電路是呈感性還是容性？若要使電路呈阻性，、的并聯(lián)電路應(yīng)串上一個(gè)什么樣的元件？解：電路呈感性，所以需要串聯(lián)電容元件。若使此電路呈電阻性，則：3.17如圖所示電路，若，問在什么條件下，獲得最大的功率，其值為多少？3.18電路如圖所示，已知。問阻抗匹配時(shí)，負(fù)載獲得的最大功率是多少？3.19在圖示電路中，已知，。列出該電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程，并求出流過的電流大小。  3.20用網(wǎng)孔電流法驗(yàn)證3.19題。解：設(shè)網(wǎng)孔電流如上圖，則： 解得：即

14、： 3.21列出圖示電路的網(wǎng)孔電流方程。  3.22列出圖示電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程。  3.23如圖所示電路，已知，用戴維南定理求的電流和電壓。 3.24上題中，若支路串上一個(gè)的電源電壓后，中的電流和電壓有何變化？（用疊加定理求解）解：當(dāng)單獨(dú)作用。同3.23即：；。當(dāng)單獨(dú)作用。如圖     3.25求圖示電路的戴維南等效電路。3.26用疊加定理求解圖示電路的各支路電流。已知，。解：每個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)等效電路如圖：圖（1）圖（2）所以：第四章耦合電感和諧振電路4.1試確定圖示耦合線圈的同名

15、端。 習(xí)題電路 解：（a）同名端為：1和2；3和4。（b）同名端為：1和4；2和3；1和6；2和5；3和6；4和5。 接通頻率為500的正弦電源時(shí)，電流表讀數(shù)為1A, 電壓表讀數(shù)為。試求兩線圈的互感系數(shù)。習(xí)題電路解：由：得： =6H，=3H，=4H。試求從端子1、2看進(jìn)去的等效電感。 解：畫出去耦等效電路  4.4圖示為一變壓器，原邊接220V正弦交流電源，副邊有兩個(gè)線圈，分別測(cè)得為12V，為24V，求圖示兩種接法時(shí)伏特表的讀數(shù)。習(xí)題電路解：（a） (b)  4.5圖示電路，已知 =2sin(10)t A，求電壓。

16、 ，求電路的輸入阻抗 (設(shè)角頻率=2rad/s) 。習(xí)題電路解：等效電感：輸入阻抗：4.7求圖示一端口電路的戴維南等效電路。已知=10，=5，=6, V。 4.8圖示電路中，為使電阻能獲得最大功率，試求理想變壓器的變比  解：原邊入端阻抗：當(dāng)時(shí)，電阻能獲得最大功率。所以：，解得：。 求流過的電流。4.10圖示電路中的理想變壓器由電流源激勵(lì)。求。解：副邊：原邊入端阻抗：，理想變壓器的變比為，試求和。 解：由方程組：可得：；，求此串聯(lián)電路的諧振頻率。4.13圖示電路中，已知=40mH，=10mH，=10mH，=500，=500V，=104

17、rad/s，電容恰好使電路發(fā)生電流諧振，求各電流表的讀數(shù)。第五章三相電路5.1某三相交流發(fā)電機(jī)，頻率為50HZ，相電壓的有效值220V，試寫出三相相電壓的瞬時(shí)值及相量表達(dá)式，并畫出波形圖和相量圖。解：380V，三角形負(fù)載阻抗，端線阻抗。試求線電流和相電流，并作相量圖。解：三角形負(fù)載阻抗變?yōu)樾切芜B接：每相阻抗為：Y-Y接相電流即為Y-接的線電流Y-相電流,端線阻抗 ，中線阻抗 ，線電壓380V。求負(fù)載相電流、相電壓和線電壓，并作電路的相量圖。解：負(fù)載相電壓線電壓5.4 圖示為對(duì)稱的Y-Y三相電路，負(fù)載阻抗，電源的相電壓為220V。求：（1） （1）    

18、   圖中電流表的讀數(shù)：（2） （2）       三相負(fù)載吸收的功率；（3） （3）       如果A相的負(fù)載阻抗等于零（其它不變），再求（1）、（2）；（4） （4）       如果A相的負(fù)載開路，再求（1）、（2）。 解：（1）（2）     習(xí)題 5.4 電路（3）當(dāng)A相阻抗等于零時(shí)：（4）當(dāng)A相負(fù)載開路,A相電流為零,BC相

19、為串聯(lián)單回路380V的對(duì)稱三相電源，其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)為星形聯(lián)接，每相復(fù)阻抗為；另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)為三角形聯(lián)接，每相阻抗為，試求線電流。解：角形負(fù)載星形變換以后 5.6不對(duì)稱三相四線制電路中的端線阻抗為零，對(duì)稱三相電流的線電壓為380V,不對(duì)稱的星形連接負(fù)載分別是，試求各相電流、線電流及中線電流并畫出相量圖。 解：電路星形連接所以有相電流=線電流 ，三相電動(dòng)機(jī)吸收的功率為，其功率因數(shù)=0.866(感性) , 。求和電源端的功率因數(shù)。 解：習(xí)題電路   220V。相接入一只220V，40W的燈泡，、相各接入一只220V，100W燈泡，當(dāng)

20、中線斷開后，試求各燈泡的電壓。 解：利用節(jié)點(diǎn)法： ，線電壓為380V，試求圖中兩個(gè)功率表的讀數(shù)。 習(xí)題5.9 電路解： Y-三相電路，。求：（1）圖中功率表的讀數(shù)及其代數(shù)和有無意義？（2）若開關(guān)S打開，再求（1）。            習(xí)題電路解：（1）（2）第六章線性電路過渡過程的時(shí)域分析6.1圖示電路中，直流電壓源的電壓，。電路原已達(dá)穩(wěn)態(tài)。在時(shí)將開關(guān)S打開。試求時(shí)的、。解：S在時(shí)由1合向2，電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試求時(shí)、。解：列KVL

21、方程: 得：6.3圖示電路換路前已處于穩(wěn)態(tài)，試求換路后各電流的初始值。解： 6.4圖示電路原已穩(wěn)定,時(shí)開關(guān)S閉合。試求、。解： 時(shí)開關(guān)S閉合，試求。解： 6.6圖示電路中，時(shí)開關(guān)S由1合向2，換路前電路處于穩(wěn)態(tài)，試求換路后和。  解： 6.7圖示電路原先處于直流穩(wěn)態(tài)，時(shí)開關(guān)S打開。試求換路后電流并作其波形。解： 6.8電路如圖（a）所示，的波形如圖（b）所示。已知，。試求及電容電壓的初始值。  (a) (b)解：6.9電路如圖所示，時(shí)開關(guān)S閉合，。求換路后的、和。解：6.10電路如圖所示，在時(shí)刻開關(guān)S閉合，已知，求0時(shí)、和，

22、并畫出它們的波形。解：6.11電路如圖所示，時(shí)刻開關(guān)S打開。求零狀態(tài)響應(yīng)和       解： 6.12如圖所示電路，時(shí)刻開關(guān)S閉合，換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)。求換路后和。解： 6.13圖示電路換路前處于穩(wěn)態(tài)，試用三要素法求換路后的全響應(yīng)。圖中，。解： 6.14圖示電路已處于穩(wěn)態(tài)，時(shí)開關(guān)S閉合。求換路后電流、及流過開關(guān)的電流。 解： 6.15圖示電路原已處于穩(wěn)態(tài)，時(shí)開關(guān)S閉合。求、及流經(jīng)開關(guān)的電流，并作它們的波形       解：6.16圖示電路為一標(biāo)準(zhǔn)高壓電容的電路模型，電容，漏電阻。為快速熔斷器，時(shí)熔斷器燒斷（瞬間斷開）。假設(shè)安全電壓為，求從熔斷器斷開之時(shí)起，經(jīng)歷多少時(shí)間后，人手觸及電容器兩端才是安全的？解：6.17圖示電路中，已知，。開關(guān)S在時(shí)閉合，換路前電容未充過電。求換路后的電容電壓