電工學下冊課后答案

電工學下冊課后答案篇一：《電工技術(shù)》田葳版課后習題第一章電路的基本概念和基本定律習題解答1-1在圖1-39所示的電路中，若I1=4A，I2=5A，請計算I3、U2的值；若I1=4A，I2=3A，請計算I3、U2、U1的值，判斷哪些元件是電源？哪些是負載？并驗證功率是否平衡。解：對節(jié)點a應(yīng)用KCL得I1+I3=I2即4+I3=5,所以I3=1A在右邊的回路中，應(yīng)用KVL得6?I2+20?I3=U2，所以U2=50V同理，若I1=4A，I2=3A，利用KCL和KVL得I3=-1A，U2=-2V在左邊的回路中，應(yīng)用KVL得20?I1+6?I2=U1，所以U1=98V。U1，U2都是電源。電源發(fā)出的功率：P發(fā)=U1I1+U2I3=98?4+2=394WI負載吸收的功率：P吸=20I1+6I2+203=394W222二者相等，整個電路功率平衡。1-2有一直流電壓源，其額定功率PN=200W，額定電壓UN=50V，內(nèi)阻Ro=0.5Ω，負載電阻RL可以調(diào)節(jié)，其電路如圖1-40所示。試求：⑴額定工作狀態(tài)下的電流及負載電阻RL的大小；⑵開路狀態(tài)下的電源端電壓；⑶電源短路狀態(tài)下的電流。IN?PNU20050??4ARL?N??12.5?UN50IN4解：⑴⑵UOC?US?UN?IN?R0?50+4?0.5=52VISC?⑶US52??104AR00.5題1-2圖圖1-39習題1-1圖圖1-40習1-3一只110V、8W的指示燈，現(xiàn)在要接在220V的電源上，問要串多大阻值的電阻？該電阻的瓦數(shù)為多大？解：若串聯(lián)一個電阻R后，指示燈仍工作在額定狀態(tài)，電阻R應(yīng)分去110V的1102R??1512.5?8電壓，所以阻值1102PR??8WR該電阻的瓦數(shù)1-4圖1-41所示的電路是用變阻器RP調(diào)節(jié)直流電機勵磁電流If的電路。設(shè)電機勵磁繞組的電阻為315Ω，其額定電壓為220V，如果要求勵磁電流在0.35～0.7A的范圍內(nèi)變動，試從下列四個電阻中選用一個合適的變阻器：⑴1000Ω0.5A；⑵350Ω0.5A；⑶200Ω1A；⑷350Ω1A；圖1-41習題1-4圖解：要求勵磁電流在0.35～0.7A的范圍內(nèi)變動，則應(yīng)有0.35?220?0.7315?RP.6?RP??0.714?則313取314?RP?0?同時變阻器中允許通過的電流最大值不小于0.7A綜上所以選擇第四個變阻器。1-5有一電感元件，L=2H，電壓u的波形如圖1-42b所示，已知i(0)=0，求t在0到3秒期間的電流i，并畫出波形圖。解：eL(a)圖1-42習題1-5圖1-6有一電容元件，C=2μF，電路中電壓uC的波形如圖1-43b所示，已知uC=20exp(-t)V，求iC，并畫出其波形圖。(a)(b)圖1-43習題1-6圖1-7某照明電路中已知電源的電動勢E=220V，內(nèi)阻R=0.2Ω，線路電阻Rl=0.3×2Ω，負載為一只額定值為220V、100W的白熾燈，試求：⑴電源端電壓及電燈的實際工作電壓、功率及電源總電流；⑵若將電燈兩端再并聯(lián)接上一只額定值為220V、2kW的電阻爐時，求此時的電源端電壓及電燈的實際工作電壓、功率及電源總電流；⑶負載總功率P。當負載增大時，總的負載電阻、線路中電流、負載功率、電源端及負載端的電壓如何變化？2202RL??484?100解：⑴白熾燈電阻電路中的電流I?220?0.45A0.2?0.6?484電源端電壓U?(0.6?484)?I?218.07V電燈的實際工作電壓電燈的實際功率U燈?484?I?217.8VP燈?484?I2?98.01W2202R1??24.2?2000⑵電阻爐的阻值電路中的電流I?220?9.22A0.2?0.6?484//24.2電源端電壓U?(0.6?484//24.2)?I?218.05V電燈的實際工作電壓U燈?484//24.2?I?212.52VP燈?2U燈電燈的實際功率RL?93.31W212.522P?93.31??195.906W224.2⑶負載總功率當負載增大時，線路中電流、負載功率變大；總的負載電阻變小；電源端及負載端的電壓基本不變。1-8某電流源的電激流IS=10A，內(nèi)阻為200Ω，求負載電阻為20Ω時的端電壓，若負載電阻為200Ω，則端電壓又為多少？200?20?10?181.8V200?20解：當負載為20Ω時的端電壓U=若負載電阻為200Ω，則端電壓U=100?10?1000V1-9求圖1-44所示電路中電阻的電流及其兩端的電壓，并求圖1-44a中電壓源的電流及圖1-44b中電流源的電壓，判斷兩圖中的電壓源和電流源分別起電源作用還是負載作用。解：圖1-44a中，IR?2A，UR?2V，電壓源的電流I?2A。電壓源起電源作用，電流源也起電源作用。圖1-44b中，IR?1A，UR?1V，電流源的電壓U?1V。電壓源起負載作用，電流源起電源作用。1-10圖1-45中，已知I=4A，I1=1A，I4=2A，試求電流I2，I3，I5和I6。解：由KCL得，I6=I=4AI2+I4=I6，則I2=2AI1+I3=I，則I3=3AI5+I2=I1，則I5=-1A(a)(b)圖1-44習題1-9圖圖1-45習題1-10圖1-11求圖1-46所示電路中通過電壓源的電流I2、電流源兩端的電壓及電壓源和電流源的功率。解：I2?102?6，則I2=1A電流源兩端的電壓U?6?4?10?34VP電流源=?6?34?204WP電壓源=10?1?10W1-12圖1-47所示電路中，求U1、U2及電流源、電壓源各自的功率。解：U1?2?3?2?(3?2)?2?6VU2?2?(3?2)?2?5?2??10V電流源的功率P2A?2?U2??20WP3A??3?U1??18W電壓源的功率P2V??2?(3?2)??2W5Ω2圖1-46習題1-11圖圖1-47習題1-12圖1-13用等效變換法求圖1-48的等效電源。（a）(b)(c)圖1-48習題1-13圖解：根據(jù)等效變換的方法可求出上面電路的等效電源見下圖：篇二：《電工學》秦曾煌第六版上下冊課后答案1電路的基本概念與定律1.5電源有載工作、開路與短路1.5.1在圖1中,五個元件代表電源和負載。電流和電壓的參考方向如圖中所示。今通過實驗測量得知圖1:習題1.5.1圖I1=?4AU1=140VU4=?I2=6AU2=?90VU5=I3=10AU3=60V30V1試標出各電流的實際方向和各電壓的實際極性。80V2判斷哪些元件是電源？哪些是負載？3計算各元件的功率，電源發(fā)出的功率和負載取用的功率是否平衡？[解]:2元件1，2為電源；3，4，5為負載。3P1=U1I1=140×(?4)W=?560WP2=U2I2=(?90)×6W=?540WP3=U3I3=60×10W=600WP4=U4I1=(?80)×(?4)W=320WP5=U5I2=30×6W=180W電源發(fā)出功率PE=P1+P2=1100W負載取用功率兩者平衡1.5.2P=P3+P4+P5=1100W在圖2中，已知I1=3mA,I2=1mA.試確定電路元件3中的電流I3和其兩端電壓U3，并說明它是電源還是負載。校驗整個電路的功率是否平衡。[解]首先根據(jù)基爾霍夫電流定律列出圖2:習題1.5.2圖?I1+I2?I3=0?3+1?I3=0可求得I3=?2mA,I3的實際方向與圖中的參考方向相反。根據(jù)基爾霍夫電流定律可得U3=(30+10×103×3×10?3)V=60V其次確定電源還是負載：1從電壓和電流的實際方向判定：電路元件380V元件30V元件電流I3從“+”端流出,故為電源;電流I2從“+”端流出，故為電源；電流I1從“+”端流出，故為負載。2從電壓和電流的參考方向判別：電路元件3U3和I3的參考方向相同P=U3I3=60×(?2)×10?3W=?120×10?3W（負值），故為電源；80V元件U2和I2的參考方向相反P=U2I2=80×1×10?3W=80×10?3W（正值），故為電源；30V元件U1和I1參考方向相同P=U1I1=30×3×10?3W=90×10?3W（正值），故為負載。兩者結(jié)果一致。最后校驗功率平衡：電阻消耗功率:2PR1=R1I1=10×32mW=90mW2PR2=R2I2=20×12mW=20mW電源發(fā)出功率:PE=U2I2+U3I3=(80+120)mW=200mW負載取用和電阻損耗功率:2P=U1I1+R1I21+R2I2=(90+90+20)mW=200mW兩者平衡1.5.3有一直流電源，其額定功率PN=200W，額定電壓UN=50V。內(nèi)阻R0=0.5?，負載電阻R可以調(diào)節(jié)。其電路如教材圖1.5.1所示試求：1額定工作狀態(tài)下的電流及負載電阻；2開路狀態(tài)下的電源端電壓；3電源短路狀態(tài)下的電流。[解](1)額定電流IN=50UPN200=A=4A,負載電阻R=N==12.5?INUN504(2)電源開路電壓U0=E=UN+INR0=(50+4×0.5)V=52VE52=A=104A(3)電源短路電流IS=R00.51.5.4有一臺直流穩(wěn)壓電源，其額定輸出電壓為30V,額定輸出電流為2A，從空載到額定負載，其輸出電壓的變化率為千分之一U0?UN=0.1%),試求該電源的內(nèi)阻。（即?U=UN[解]電源空載電壓U0即為其電動勢E，故可先求出U0，而后由U=E?R0I，求內(nèi)阻R0。U0?UN=?UUNU0?30=0.1%30由此得U0=E=30.03V再由U=E?R0I30=30.03?R0×2得出R0=0.015?1.5.6一只110V、8W的指示燈，現(xiàn)在要接在380V的電源上，問要串多大阻值的電阻？該電阻應(yīng)選多大瓦數(shù)的？[解]由指示燈的額定值求額定狀態(tài)下的電流IN和電阻RN：IN=PN8=A=0.073AN110UN110=?=1507?RN=IN0.073在380V電源上指示燈仍保持110V額定電壓，所串電阻U?UN380?110?=3700?R==IN0.073其額定功率22PN=RIN=3700×(0.073)W=19.6W故可選用額定值為3.7K?、20W的電阻。1.5.8圖3所示的是用變阻器R調(diào)節(jié)直流電機勵磁電流If的電路。設(shè)電機勵磁繞組的電阻為315?,其額定電壓為220V,如果要求勵磁電流在0.35～0.7A的范圍內(nèi)變動，試在下列三個變阻器中選用一個合適的:(1)1000?、0.5A；(2)200?、1A；(3)350?、1A。[解]當R=0時當I=0.35A時I=220=0.7A315220R+315==630?0.35R=(630?315)=315?因此，只能選用350?、1A的變阻器。圖3:習題1.5.8圖1.5.11圖4所示的是電阻應(yīng)變儀中測量電橋的原理電路。Rx是電阻應(yīng)變片，粘附在被測零件上。當零件發(fā)生變形（伸長或縮短）時，Rx的阻值隨之而改變，這反映在輸出信號Uo上。在測量前如果把各個電阻調(diào)節(jié)到Rx=100?，R1=R2=R1Rx200?，R3=100?，這時滿足=的電橋平衡條件，Uo=0。在進行測量R3R2時，如果測出:(1)Uo=+1mV；(2)Uo=?1mV；試計算兩種情況下的?R