2023年电工学下册课后答案.docx

电工学下册课后答案 篇一：电工技术田葳版课后习题 第一章电路的根本概念和根本定律 习题解答 1-1 在图1-39所示的电路中，假设I1=4A，I2=5A，请计算I3、U2的值；假设I1=4A，I2=3A，请计算I3、U2、U1的值，判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否平衡。 解：对节点a应用KCL得I1+ I3= I2 即4+ I3=5, 所以 I3=1A 在右边的回路中，应用KVL得6I2+20I3= U2，所以U2=50V 同理，假设I1=4A，I2=3A，利用KCL和KVL得I3= -1A，U2= -2V 在左边的回路中，应用KVL得20I1+6I2= U1，所以U1=98V。 U1，U2都是电源。 电源发出的功率：P发= U1 I1+ U2 I3=984+2=394W I 负载吸收的功率：P吸=20I1+6I2+203=394W 2 2 2 二者相等，整个电路功率平衡。 1-2 有一直流电压源，其额定功率PN=200W，额定电压UN=50V，内阻Ro=0.5Ω，负载电阻RL可以调节，其电路如图1-40所示。试求：⑴额定工作状态下的电流及负载电阻RL的大小；⑵开路状态下的电源端电压；⑶电源短路状态下的电流。 IN PNU20230 4ARLN12.5UN50IN4 解：⑴ ⑵ UOCUSUNINR0 50+40.5 = 52V ISC ⑶ US52 104AR00.5 题1-2图 图 1-39 习题 1-1图 图1-40 习 1-3 一只110V、8W的指示灯，现在要接在220V的电源上，问要串多大阻值的电阻？该电阻的瓦数为多大？ 解：假设串联一个电阻R后，指示灯仍工作在额定状态，电阻R应分去110V的 1102R1512.5 8电压，所以阻值 1102 PR8W R该电阻的瓦数 1-4 图1-41所示的电路是用变阻器RP调节直流电机励磁电流If的电路。设电机励磁绕组的电阻为315Ω，其额定电压为220V，如果要求励磁电流在0.35～0.7A的范围内变动，试从以下四个电阻中选用一个适宜的变阻 器：⑴1000Ω 0.5A； ⑵350Ω 0.5A；⑶200Ω 1A；⑷350Ω 1A； 图1-41 习题1-4 图 解：要求励磁电流在0.35～0.7A的范围内变动，那么应有 0.35 220 0.7 315RP .6RP0.714 那么 313 取 314RP0 同时变阻器中允许通过的电流最大值不小于0.7A 综上所以选择第四个变阻器。 1-5有一电感元件，L=2H，电压u的波形如图1-42b所示，i(0)=0，求t在0到3秒期间的电流i，并画出波形图。 解： eL (a) 图1-42 习题1-5图 1-6有一电容元件，C=2μF，电路中电压uC的波形如图1-43b所示，uC=20exp(-t)V，求iC，并画出其波形图。 (a)(b) 图1-43 习题1-6图 1-7 某照明电路中电源的电动势E=220V，内阻R=0.2Ω，线路电阻Rl=0.3×2Ω，负载为一只额定值为220V、100W的白炽灯，试求： ⑴电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流； ⑵假设将电灯两端再并联接上一只额定值为220V、2kW的电阻炉时，求此时的电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流； ⑶负载总功率P。当负载增大时，总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端及负载端的电压如何变化？ 2202 RL484 100解：⑴白炽灯电阻 电路中的电流 I 220 0.45A 0.20.6484 电源端电压 U(0.6484)I218.07V 电灯的实际工作电压 电灯的实际功率 U灯484I217.8V P灯484I298.01W 2202R124.2 2022⑵电阻炉的阻值 电路中的电流 I 220 9.22A 0.20.6484//24.2 电源端电压 U(0.6484//24.2)I218.05V 电灯的实际工作电压 U灯484//24.2I212.52VP灯 2U灯 电灯的实际功率 RL 93.31W 212.522 P93.31195.906W2 24.2⑶负载总功率 当负载增大时，线路中电流、负载功率变大；总的负载电阻变小；电源端及负载端的电压根本不变。 1-8某电流源的电激流IS=10A，内阻为200Ω，求负载电阻为20Ω时的端电压，假设负载电阻为200Ω，那么端电压又为多少？ 20220 10181.8V 20220解：当负载为20Ω时的端电压U= 假设负载电阻为200Ω，那么端电压U=100101000V 1-9 求图1-44所示电路中电阻的电流及其两端的电压，并求图1-44a中电压源的电流及图1-44 b中电流源的电压，判断两图中的电压源和电流源分别起电源作用还是负载作用。 解：图1-44a中，IR2A，UR2V，电压源的电流I2A。电压源起电源作用，电流源也起电源作用。 图1-44b中，IR1A，UR1V，电流源的电压U1V。电压源起负载作用，电流源起电源作用。 1-10 图1-45中，I= 4A，I1=1A，I4=2A，试求电流I2，I3，I5和I6。 解：由KCL得，I6 = I= 4A I2+ I4= I6，那么I2=2A I1+ I3= I， 那么I3=3A I5+ I2= I1，那么I5 = -1A (a)(b) 图1-44 习题1-9图图1-45 习题1-10图 1-11 求图1-46所示电路中通过电压源的电流I2、电流源两端的电压及电压源和电流源的功率。 解： I2 1026，那么I2=1A 电流源两端的电压 U641034V P电流源=634204W P电压源=10110W 1-12 图1-47所示电路中，求U1、U2及电流源、电压源各自的功率。 解： U1232(32)26V U22(32)25210V 电流源的功率 P2A2U220W P3A3U118W 电压源的功率 P2V2(32)2W 5Ω2 图1-46 习题1-11图 图1-47 习题1-12图 1-13 用等效变换法求图1-48的等效电源。 （a） (b) (c) 图1-48 习题1-13图 解：根据等效变换的方法可求出上面电路的等效电源见以下列图： 篇二：电工学秦曾煌第六版上下册课后答案 1 电路的根本概念与定律 1.5 电源有载工作、开路与短路 1.5.1 在图1中,五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。 今通过实验测量得知 图 1: 习题1.5.1图 I1 = 4A U1 = 140V U4 = I2 = 6A U2 = 90V U5 = I3 = 10A U3 = 60V 30V 1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。 80V 2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？ 3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？ [解]: 2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。 3 P1 = U1I1 = 140 × (4)W = 560W P2 = U2I2 = (90) × 6W = 540W P3 = U3I3 = 60 × 10W = 600W P4 = U4I1 = (80) × (4)W = 320W P5 = U5I2 = 30 × 6W = 180W 电 源 发 出 功 率 PE= P1 + P2 = 1100W 负载取用功率 两者平衡 1.5.2 P = P3 + P4 + P5 = 1100W 在图2中，I1 = 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端 电压U3，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。 [解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出 图 2: 习题1.5.2图 I1 + I2 I3 = 0 3 + 1 I3 = 0 可求得I3 = 2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。 根据基尔霍夫电流定律可得 U3 = (30 + 10 × 103 × 3 × 103 )V = 60V 其次确定电源还是负载： 1 从电压和电流的实际方向判定： 电路元件3 80V元件 30V元件 电流I3 从“+〞端流出,故为电源; 电流I2 从“+〞端流出，故为电源； 电流I1 从“+〞端流出，故为负载。 2 从电压和电流的参考方向判别： 电路元件3 U3 和I3的参考方向相同P = U3 I3 = 60 × (2) × 103W = 120 × 103W （负值），故为电源； 80V元 件 U2 和I2的 参 考 方 向 相 反P = U2I2 = 80 × 1 × 103W= 80 × 103W （正值），故为电源； 30V元件 U1 和I1参考方向相同P = U1I1 = 30 × 3 × 103 W = 90 × 103W （正值），故为负载。 两者结果一致。 最后校验功率平衡： 电阻消耗功率: 2 PR1 = R1I1 = 10 × 3 2mW = 90mW 2 PR2 = R2I2 = 20 × 1 2mW = 20mW 电源发出功率: PE = U2 I2 + U3 I3 = (80 + 120)mW = 200mW 负载取用和电阻损耗功率: 2 P = U1I1 + R1 I 2 1 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW = 200mW 两者平衡 1.5.3 有一直流电源，其额定功率PN= 200W ，额定电压UN= 50V 。内阻R0= 0.5，负载电阻R可以调节。其电路如教材图1.5.1所示试求： 1 额定工作状态下的电流及负载电阻； 2 开路状态下的电源端电压； 3 电源短路状态下的电流。 [解] (1) 额定电流IN = 50 UPN 200 = A = 4A, 负载电阻R = N= = 12.5 IN UN 50 4 (2) 电源开路电压U0 = E = UN + IN R0 = (50 + 4 × 0.5)V = 52V E 52 = A = 104A (3) 电源短路电流IS = R0 0.5 1.5.4 有一台直流稳压电源，其额定输出电压为30V ,额定输出电流为2A，从空载 到额定负载，其输出电压的变化率为千分之一 U0 UN= 0.1%),试求该电源的内阻。 （即U = UN [解] 电源空载电压U0 即为其电动势E，故可先求出U0 ，而后由U = E R0I ，求 内阻R0。 U0 UN = U UN U0 30 = 0.1 % 30 由此得 U0 = E = 30.03V 再由 U = E R0I 30= 30.03 R0 × 2 得出 R0 = 0.015 1.5.6 一只110V 、8W 的指示灯，现在要接在380V 的电源上，问要串多大阻值的 电阻？该电阻应选多大瓦数的？ [解] 由指示灯的额定值求额定状态下的电流IN 和电阻RN ： IN = PN 8 = A = 0.073A N 110 UN 110 = = 1507 RN = IN 0.073 在380V 电源上指示灯仍保持110V 额定电压，所串电阻 U UN380 110 = 3700 R = = IN 0.073 其额定功率 22 PN = RI N = 3700 × (0.073)W = 19.6W 故可选用额定值为3.7K 、20W 的电阻。 1.5.8 图3所示的是用变阻器R调节直流电机励磁电流If 的电路。设电机励磁绕组 的电阻为315,其额定