《電工基礎(chǔ)》課后習(xí)題解答.ppt

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1、習(xí)題與解答 第一章習(xí)題與解答 第二章習(xí)題與解答 第三章習(xí)題與解答 第四章習(xí)題與解答 第五章習(xí)題與解答 第六章習(xí)題與解答 第七章習(xí)題與解答 第八章習(xí)題與解答 第一章習(xí)題與解答 1 1 下述結(jié)論中正確的是 （ A ） 。 A.若在一段金屬導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的方向是從 a移向 b， 則 該導(dǎo)體中電流為正值 。 B.直流電路中任一支路電流的實(shí)際方向都是從高電位點(diǎn)指向低電 位點(diǎn) 。 C.若負(fù)電荷從電路中 a點(diǎn)移到 b點(diǎn)時(shí) ， 電場(chǎng)力作正功 ， 則 a、 b兩點(diǎn) 間的電壓 Uab為負(fù)值 。 D.電路中任意一點(diǎn)的電位和任意兩點(diǎn)間的電壓都與參考點(diǎn)選擇有 關(guān) 。 1 2 下述情況中表明二端網(wǎng)絡(luò)發(fā)出功率的是

2、（ D ） 。 A.二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓 和 端口電流的實(shí)際方向一致 。 B.二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓和端口電流取關(guān)聯(lián)參考方向 ， 用 p=ui計(jì)算 得 p 0。 C.二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓和端口電流取非關(guān)聯(lián)參考方向 ， 用 p=ui計(jì) 算得 p 0。 D.電流通過二端網(wǎng)絡(luò)時(shí) ， 電場(chǎng)力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作負(fù)功 。 1 3 下述說法中錯(cuò)誤的是 （ D ） 。 A.電阻元件是一種耗能元件 ， 當(dāng)其中有電流流過時(shí) ， 它總是吸收功率 ， 消耗電能 。 B.電容元件是一種儲(chǔ)能元件 ， 它所儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量與 其極板上的 電荷量 平方成正比 。 C.電感元件是一種儲(chǔ)能元件 ， 它所儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量與其磁鏈平方成正比 。 D.

3、電壓源和電流源是有源元件 ， 當(dāng)它們與外電路接通時(shí) ， 它們總是發(fā)出 電能 。 1 4 下述結(jié)論中錯(cuò)誤的是 （ A ） 。 （ 題中所說的元件 ， 除電壓源 、 電流源外都是指線性元件 ） A.電阻元件的電壓與電流之間的關(guān)系是線性關(guān)系 （ 線性函數(shù) ） ， 其電壓 與電流的關(guān)系曲線是一條通過原點(diǎn)的直線 ， 且總是位于一 、 三象限 。 B.電容元件和電感元件的電壓與電流之間的關(guān)系是線性關(guān)系 ， 但其電壓 與電流的關(guān)系曲線的形狀是不確定的 ， 曲線形狀取決于電壓或電流的 波形 。 C.電壓源的電壓與電流之間的關(guān)系是非線性關(guān)系 ， 其電壓與電流的關(guān)系 曲線是一條平行于電流軸的直線 。 D.電流源的

4、電壓與電流之間的關(guān)系是非線性關(guān)系 ， 其電壓與電流的關(guān)系 曲線是一條平行于電壓軸的直線 。 1 5 下述電路中 ， 基爾霍夫定律不適用的是 （ D ） 。 A.非線性電路 。 B.非正弦周期性電流電路 。 C.動(dòng)態(tài)電路 。 D.分布參數(shù)電路 。 1 6 在圖 1 33中每一個(gè)方框代表一個(gè)元件 ， 各元件上的電壓和電 流的參考方向如圖中所標(biāo)示 ， 已知： I1= 4A， I2= 6A， I3= 10A， U1= 140V， U2= 90V， U3= 60V， U4= 80V， U5= 30V。 （ 1） 試標(biāo)出各電流的實(shí)際方向和各電壓的實(shí)際極性； （ 2） 判斷哪 些元件是電源 ?哪些元件是負(fù)載

5、 ? （ 1）用虛線箭頭表 示電壓和電流的實(shí)際 方向。 （ 2）元件 1、 2是電 源，元件 3、 4、 5是 負(fù)載。 解 1 7 計(jì)算圖 1 34所示各二端電路 N吸收或發(fā)出的功率 。 （ a） p=ui=12 2=24W 網(wǎng)絡(luò) N吸收功率為 24W。 （ b） p=ui=(-36) 4=-144W 網(wǎng)絡(luò) N發(fā)出功率為 144W。 （ c） p=ui=(-12) (-2)=24W 網(wǎng)絡(luò) N發(fā)出功率為 24W。 （ d） p=ui=36 (-4)= -144W 網(wǎng)絡(luò) N吸收功率為 144W。 圖 1 34 解 1 8 有兩只電阻，其額定值分別為 100、 5W和 40、 10W，試問： 若將它

6、們串聯(lián)起來，其兩端最高允許電壓為多大？ VRRIU A R P I 3 0 4.31)401 0 0(2 2 3 6.0)( 2 2 3 6.005.0 1 0 0 5 211m a x 1 1 1 解 1 9 有兩只燈泡 ， 一只標(biāo)明 220V、 60W， 另一只標(biāo)明 220V、 100W， 若將它們串聯(lián)起來 ， 接于 220V的電源上 ， 設(shè)燈泡都能發(fā)光 ， 試問哪只 燈泡亮些 ？ 的燈泡亮些 ，得由 WVPP RRPP P U R P U R R U P N N N N 60220 484:67.806: 484 100 220 67.806 60 220 21 2121 2 2 2 2

7、 2 2 1 2 1 1 2 解 解 設(shè)各電流電壓的參考方向如圖所示 ViRu dt di Lu dt du Ci A RR U ii C L C S 30103 0 0 3 102 36 22 3 21 21 1 10 圖 1 35所示電路中 US=36V， R1=2， R2=R3=10， C=10F， L=100mH，求各支路電流及電感元件、電容元件的電壓。 圖 1 35 1 11 圖 1 36所示電路中， US=36V， C1=C2=C3=1F，試求下列情況 下，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)每個(gè)電容元件的電壓。 （ 1） S2斷開， S1合上； （ 2）起先 S2斷開，合上 S1；然后斷開 S1，

8、合上 S2。 解 CUCQ VU CC C U VU CC C U S S 56 222 21 1 2 21 2 1 108.118101 1836 11 1 1836 11 1 1 ）（ 圖 1 36 VUU 18)2( 11 VCQUU CQQ 9 101 109 / 109109.0108.1 2 1 6 6 2232 655 32 5 232 3322 108.1 / QQQ CQCQ 5 232 333 222 108.1 / / QQQ CQU CQU 1 12 求圖 1 37所示電路中各元件的電壓、電流和功率。 解 （ a） UR、 UIS參考方向如圖（ a）所示 WP WP W

9、P VUUU VU R I U SRI R S S S 1226 1892 623 936 632 26 2 2 3 1 2 3 2 2 4 6 4 2 4 6 2 6 1 2 SS SS RR UU II I A P W I A P W U V P W （ b） IR、 IUS、 UIS參考方向如圖（ b）所示 2 11 2 22 12 6 6 2 7 2 2 2 3 6 2 3 1 2 6 2 4 1 2 4 4 8 3 2 1 2 1 8 1 8 2 3 6 SS SS RR RR UU II I A P W I V P W I A P W U V P W （ c） IR1、 IUS、

10、UIS 、 UR2參考方向如圖（ c）所示 1 13 用圖 1 38所示電路來測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì) E和內(nèi)阻 R0，已知圖 中 R1=2.9， R2=5.9。當(dāng)開關(guān) S1閉合， S2打開時(shí)，電流表讀數(shù)為 2A； 當(dāng) S1斷開， S2閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為 1A。試求 E和 R0。 解 解方程組，得 1 2 20 10 RR E RR E 1 9.5 2 9.2 0 0 R E R E 0 0 .1 6 R EV 圖 1 38 1 14 一個(gè)由干電池、開關(guān)、燈泡和滑線串聯(lián)而成的電路，如圖 1 39所示，為 測(cè)量電流和電壓，在電路中接人電流表和電壓表。設(shè)電池、表計(jì)和連接導(dǎo)線都 是完好的，開關(guān) S處于閉合

11、狀態(tài)，試回答下述問題： （ 1）若電流表指示為零，而電壓表指示不為零，燈泡不亮，則電路中出現(xiàn)什么 樣故障 ?故障點(diǎn)在何處？ （ 2）若電流表指示不為零，而電壓表指示為零，燈泡不亮，則電路中出現(xiàn)什么 樣故障 ?故障點(diǎn)在何處？ （ 3）若電流表指示為零，而電壓表指示也為零，燈泡不亮，則電路中可能出現(xiàn) 什么樣故障 ?故障點(diǎn)在何處？ （ 4）若電流表指示不為零，而電壓表指示也不為零，燈泡不亮，則電路中可能 出現(xiàn)什么樣故障 ?故障點(diǎn)在何處？ （ 1）電路發(fā)生斷路故障，故障點(diǎn)在燈泡處。 （ 2）電路發(fā)生短路故障，短路點(diǎn)在燈泡處。 （ 3）電路發(fā)生斷路故障，故障點(diǎn)在電流表處或 在電池和滑線電阻處。 （ 4）

12、電路中電阻過大，燈泡電壓很低，接觸點(diǎn) 處接觸不良，滑線電阻阻值過大。 解 圖 1 39 1 15 在圖 1 40所示電路中，若以 f點(diǎn)作為參考點(diǎn)，試計(jì) 算 c、 d兩點(diǎn)的電位。 解 VUUUUUV VUUUUV AI AI afbacbdcdfd cbbaafcfc 101222012 802212 2 21 6 2 42 12 2 1 圖 1 40 1 16 圖 1 41（ a）所示電路中電容 C=10F，電源電壓 u的波形如圖（ b） 所示。試?yán)L出電容電流 i的波形圖。 6 3 6 3 6 3 20 0 0 2 10 10 0.1 2 10 2 3 0 34 20 20 10 10 0.2

13、 20 0 ( 5 3 ) 10 5 6 0 6 0 20 10 10 0.1 10 0 ( 8 6) 10 du t m s i C A dt du m s t m s i C dt m s t m s du i C A m A dt du m s t m s i C dt t m s du i C A m A dt 在 在 在 在 由上述計(jì)算結(jié)果可畫出電壓的波形，如圖（ c）所示。 圖 1 41（ a） 圖 1 41（ b） 圖 1 41（ c） 解 1 17 一個(gè) L 0.2H的電感 元件 ，通入電流 i=10sin314tA。試求： （ 1）電感 元件 兩端的電壓 u； （ 2）電感

14、元件 中儲(chǔ)能的最大值。 解 設(shè) u和 i取關(guān)聯(lián)參考方向 JLIW Vt t t t dt d dt di Lu m 10102.0 2 1 2 1 )903 14s i n (6 28 3 14c os6 28 3 14c os3 14102.0 )3 14s i n10(2.0 22 m a x 1 18 測(cè)得一個(gè)元件 如圖 1 42（ a）所示的端紐變量值，畫出它們 的關(guān)系曲線如圖 1 42（ b）所示，試問這是什么元件？其參數(shù)為多 少？ 根據(jù) i與 du/dt的關(guān)系曲線可確定 1 2 1 2 du i K K dt du i dt 這是一個(gè)線性電容元件，其電容為 1/2F 圖 1 42（

15、 a） 圖 1 42（ b） 解 1 19 求圖 1 43所示電路中的電壓 Uab。 解 設(shè)電流 I1參考方向如圖所示 VU AI ab 6210624 4 21 12 1 圖 1 43 1 20 欲使圖 1 44所示電路中 Us所在支路電流為零， Us應(yīng)為多少？ 解 各電流參考方向如圖所示 VU UU III U I U I UUI s ss s s sab 30 102 36 0 10 2 36 ,0 213 2 1 3 圖 1 44 1 21 在圖 1 45所示電路中，已知 U1=1V，試求電阻 R。 解 各電量參考方向如圖所示 5.6 1 5.6 5.65.512 15.45.5 5.

16、5 1 5.5 5.55.43118 5.415.5 5.5 2 11 11112 1 1 1 34 4 4 123 2 2 1 R VU AIII AI VU AIII AI VU AI 圖 1 45 1 22 試求圖 1 46所示電路中的電流 I1和電壓 U0。 解 1000 20 45 500 1 1000 1 1000 1 500 1 8 1000 1 20 0 1 1 1 0 U I I I U 解方程組，得 mAAI VU 94.140 1 4 9 4.0 0 6 0.5 1 0 圖 1 46 第二章習(xí)題與解答 2 1 下列有關(guān)等效網(wǎng)絡(luò)的論述中錯(cuò)誤的是（ A ）。 A.如果兩個(gè)二端

17、網(wǎng)絡(luò)分別接到某一外電路時(shí)，它們的引出端鈕之間電壓相 等，引出端鈕的電流相等，則這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)就是等效網(wǎng)絡(luò)。 B.如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)分別外接任何相同的電路時(shí)，它們都具有相同的端鈕電壓 和相同的端鈕電流，則這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)就是等效網(wǎng)絡(luò)。 C.如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)是等效網(wǎng)絡(luò)，則這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于任意外電路是等效的，但 當(dāng)它們分別與相同的外電路連接時(shí)，它們內(nèi)部所發(fā)生的物理情況未必 相同。 D.如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有相同的外部特性，即兩網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的引出端鈕間的電壓 與引出端鈕處對(duì)應(yīng)的支路電流的關(guān)系相同，則這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)是等效網(wǎng)絡(luò)。 2 2 電阻 R1和 R2并聯(lián)后再與電阻 R3串聯(lián)，外接電壓源 US；當(dāng) R1的阻值增 大時(shí)，通過電阻 R2的電

18、流（ A ）。 A.增大。 B.減小。 C.不變。 D.變化情況無法確定。 2 3 下述有關(guān)等效變換的說法中錯(cuò)誤的是（ B ）。 A.網(wǎng)絡(luò)中沒有電流的支路可以把它斷開；等電位點(diǎn)可用理想導(dǎo)線把它們互連。 B.電壓為零的電壓源可用開路代之；電流為零的電流源可用短路代之。 C.伏安特性曲線與電壓軸重合的電阻元件可用開路代之，伏安特性曲線與電流 軸重合的電阻元件可用短路代之。 D.電壓源與任何元件（無耦合關(guān)系的）并聯(lián)的組合就等效于這個(gè)電壓源；電流 源與任何元件（無耦合關(guān)系的）串聯(lián)的組合就等效于這個(gè)電流源。 E.任何一個(gè)由電阻元件組成的二端網(wǎng)絡(luò)都可以用一個(gè)電阻元件來等效替代。 2 4 下述有關(guān)疊加定理論

19、述中正確的是（ B ）。 A.疊加定理適用于任何集中參數(shù)電路。 B.疊加定理不僅適用于線性電阻性網(wǎng)絡(luò)，也適用于含有線性電感元件和 線性電容元件的網(wǎng)路。 C.疊加定理只適用于直流電路，不適用于交流電路。 D.線性電路中任一支路的電壓或電流以及任一元件的功率都滿足疊加定 理。 2 5 下述有關(guān)戴維南定理和諾頓定理的論述中正確的是（ A ）。 A.戴維南定理和諾頓定理僅適用于線性網(wǎng)絡(luò)，不適用于非線性網(wǎng)絡(luò)。 B.戴維南定理和諾頓定理只適用電阻性網(wǎng)絡(luò)，不適用于含有動(dòng)態(tài)元件的 電路。 C.戴維南定理和諾頓定理只適用于直流電路，不適用于交流電路。 D.戴維南定理和諾頓定理適用于任何集中參數(shù)電路。 2 6 在

20、只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的線性電阻性有源網(wǎng)路中，有一個(gè)純電阻支路，若 該支路電阻值增大，則網(wǎng)絡(luò)中兩節(jié)點(diǎn)之間的電壓將（ A ）。 A.增大。 B.減小。 C.不變。 D.變化情況無法確定。 2 7 在一個(gè)含有獨(dú)立電源的線性電阻性網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)其中一個(gè)獨(dú)立電壓源 的電壓由 10V增加為 12V時(shí)，某一支路電流由 4A變?yōu)?3A。當(dāng)該電壓源電 壓由 18V時(shí)，這一支路的電流為（ D ）。 A.7.2A 。 B.4A。 C.8A。 D.0A。 2 8 求圖 2 29所示電路的等效電阻 Rab 4.4 11 2 1 14R ab 1 2 1 12 1 4 1 6 1 1R ab 43313R ab 圖 2 29 解 5

21、.2 5 1 10 1 10 1 1 412 4122 1 10 1 10 1 1R ab 3 4 1 12 1 1 4)2 ) ( 8(4 4)(82)(4 12 1 1 R ab 計(jì)算利用平衡橋電路的特點(diǎn) 07.1 14 15 )12/() 3 2 1( )R 4 5R3/()R 2 6R1(R 1 22 22 R5/R4R 4 5 3 2 21 21 R6/R2R 2 6 ab 2 9 電阻 R1、 R2串聯(lián)后接在 36V的電源上，電流為 4A；并聯(lián)后接在 同一電源上，電流為 18A。試問： (1) 求電阻 R1和 R2為多少？ (2) 并聯(lián)時(shí)，每個(gè)電阻吸收的功率為串聯(lián)時(shí)的多少倍？ 解

22、（ 1）由題意，列方程組 2 18 36 RR RR 9 4 36RR 21 21 21 解方程組 6R 3R 2 1 3R 6R 2 1 或 （ 2） 2 . 2 5 96 2 1 6 P P 9 48 4 3 6 P P 9 6 W64P 4 8 W 34P 2 1 6 W 6 36 P 4 3 2 W 3 36 P 2 2 1 1 21 21 R R R R 2 R 2 R 2 R 2 R 串 并 串 并 串串 并并 計(jì)算，以 6R3R 21 2 10 求圖 2 30所示電路中的電流 I。 解 電路右側(cè)為一平衡橋電路，移去平衡橋支路，進(jìn)行電路 化簡(jiǎn)，得： 3I 1 0 = 4 .2 9

23、A 7 圖 2 30 2 11 有一無源二端電阻網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)端口電壓為 10V時(shí)， 端口電流為 2A，已知該電阻網(wǎng)絡(luò)由四個(gè) 3的電阻構(gòu)成， 試問這四個(gè)電阻如何聯(lián)接？ 四個(gè) 3的電阻應(yīng)按右圖連接 2 63 63 633,235 5 2 10 R 解 2 12 通過實(shí)驗(yàn)測(cè)取一直流電源的伏安特性曲線，經(jīng)近似 處理后的伏安特性曲線為一條直線，如圖 2 31所示，該直 流電源的電路模型中的電壓源電壓及串聯(lián)電阻各為多？ 5.7 6.1 2.1 I U R 6A.1I 12VUU SC OC 0 SC OCS 解 圖 2 31 2 13 用等效變換法化簡(jiǎn)圖 2 32所示各網(wǎng)絡(luò)。 圖 2 32（ a） 圖 2 3

24、2（ b） 2 14 用電源的等效變換法求圖 2 33所示電路中的電流 I和電壓 U。 2 2 V1034U V1052U 5A10 22 2 I ab 解 圖 2 33 2 15 用電源的等效變換法求圖 2 34所示電路中的電流 I。 8A.0122 26I 解 圖 2 34 2 16 用支路電流法求圖 2 35所示電路中各支路電流。 解 152II 10I2I 0III 32 21 321 解方程組，得 A 375.4I A 25.6I A 875.1I 3 2 1 圖 2 35 各支路電流參考方向如圖中 所示，列寫方程組得： 2 17 用支路電流法求圖 2 36所示電路中各支路電流。 解

25、 83I2I 5II 21 21 解方程組，得 A 5I A 4.0I A 6.4I 3 2 1 圖 2 36 各支路電流參考方向如圖中 所示，列寫方程組得： 2 18 用網(wǎng)孔電流法求圖 2 37所示電路中各支路電流。 解 484II 36I3I m2m1 m2m1 解方程組，得 1 m 1 2 m 2 m 1 3 m 2 I I 8 . 7 2 A I I I 9 . 8 2 8 . 7 2 A 1 8 . 5 4 A I I 9 . 8 2 A A 82.9I A 72.8I m2 m1 圖 2 37 各支路電流及網(wǎng)孔電流參考 方向如圖中所示，列寫方程 組得： 2 19 用網(wǎng)孔電流法求圖

26、2 38示電路中各支路電流。 解 202 0 I8I1 0 I 408I2 0 I4I 401 0 I4I2 4 I m3m2m1 m3m2m1 m3m2m1 解方程組，得 A 81.0II A 63.282.181.0III A 10.329.281.0III A 82.1II A 47.1082.129.2III 29A.2II m26 m3m25 m1m24 m33 m3m12 m11 A 82.1I A 81.0I A 29.2I m3 m2 m1 圖 2 38 各支路電流及網(wǎng)孔電流參考方向如圖 中所示，列寫方程組得： 2 20 用網(wǎng)孔電流法求圖 2 36示電路中各支路電流。 解 5I

27、I 18U7I4I 10U4I6I m1m2 m2m1 m2m1 解方程組，得 A 5I A 40.0II 6A.4II 3 m22 m11 40.0I A 6.4I m2 m1 圖 2 36 各支路電流及網(wǎng)孔電流參考方向 如圖中所示，列寫方程組得： 2 21 列出圖 2 39所示電路的網(wǎng)孔電流方程。 解 2II 602 0 I1 0 I 10U2 1 I6I 30U1 0 I6I2 1 I m2m1 m3m1 m2m1 m3m2m1 各支路電流及網(wǎng)孔電流參考方 向如圖中所示，列寫方程組得： 圖 2 39 2 22 用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖 2 40示電路中各支路電流。 解 8U) 2 1 10 1

28、( 12U) 5 1 1( 2 1 V 33.13U V 10U 2 1 A 3 . 3 3 5 2 33.1320 I A 333.1 10 33.13 I A 2I A 2 5 10 I 0 1 1010 I 5 4 3 2 1 各支路電流及節(jié)點(diǎn)電壓參考 方向如圖中所示，列寫方程 組得： 圖 2 40 2 23 用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖 2 41示電路中的電流 I。 解 解方程組，得 18U 02U.00 . 5 U2 5 U.0 272 5 U.01 . 2 5 U 3 321 21 18U V 6.25U V 20U 3 2 1 A 0 . 45 18205 UUI 321 A 9 . 490

29、 . 4I 各節(jié)點(diǎn)電壓參考方向如圖中所示， 列寫方程組得： 圖 2 41 2 24 用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖 2 36所示電路中各支路電流。 解 V 2.19 3 1 2 1 5 3 118 2 110 U 10 1 2 3 1 9 . 2 1 0 I 4 . 6 A 2 1 8 1 9 . 2 I 0 . 4 A 3 I 5 A 圖 2 36 各節(jié)點(diǎn)電壓參考方向如圖中所示， 根據(jù)彌爾曼定理得： 2 25 用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖 2 42所示電路中各支路電流。 圖 2 42 解 各支路電流參考方向如圖中 所示，根據(jù)彌爾曼定理得： NN 1 1 1 5 0 5 0 1 1 0 5 5 5U 111 1 555

30、 2 6 .2 5 V 1 2 3 N 5 0 2 6 .2 5 I 4 .7 5 A 5 5 0 2 6 .2 5 I 4 .7 5 A 5 1 1 0 2 6 .2 5 I 1 6 .7 5 A 5 2 6 .2 5 I 2 6 .2 5 A 1 2 26 列出圖 2 39所示電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程。 解法一 圖 2 39 各節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)電壓參考方 向如圖中所示，列寫方程： 1 2 3 12 13 23 0. 4U 0 .1 U 0 .1 U 13 0 .1 U 0. 1U 1 0 .1 U 0. 16 7U 10 U U 10 I I 解法二 各節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)電壓參 考方向如圖中所示， 列寫方程：

31、 1 2 3 13 2 0 . 4 U 0 . 1 U 0 . 2 U 1 3 0 . 2 U 0 . 6 7 U 2 U 1 0 2 27 列出圖 2 43所示電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程。 解 各節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)電壓參考方 向如圖中所示，列寫方程： 12 12 1 . 3 U 0 . 7 U 5 0 . 7 U 0 . 8 U 1 2 圖 2 43 2 28 用疊加定理求圖 2 36所示電路中電流源的電壓。 + 3 2 3 10 6 5 ( 4 ) 26 2 3 2 3 3 18 7.2 23 U V U V UV 圖 2 36 = + 解 電流源的電壓 U的 參 考方向如圖中所示，根據(jù)疊加定理將原電路

32、分解為三個(gè)分電路，有： 6 2 6 7 . 2 3 9 . 2U U U U V 2 29 應(yīng)用疊加定理求圖 2 44所示電路中的電流 I和電壓 U。 解 = + （ 1）電流源單獨(dú)作用時(shí)，有 圖 2 44 41U = 10 1 8V I = 10 2A 1 4 1 4 （ 2）電壓源單獨(dú)作用時(shí)，有 1 10U = 10 2V I = 2A 1 4 1 4 （ 3）疊加，得 U = U U 8 2 6 V I = I I 2 2 4 A 2 30 求圖 2 45所示各網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路和諾頓等效電路。 解 2 5 1 0 2 0 5 20 4 5 OC O SC UV R IA 解 2 6

33、1 0 7 22 1 2 5 6 2 7 1 .1 6 7 6 OC a b O SC U U V R I A A 5 1 0 6 5 6 10 56 5 . 6 10 OC O SC UV R IA 解 解 4 36 36 6 4 1 3 6 44 2 3 6 6 4 OC O SC UV R IA 6 4 3 6 1 .5 2 31 應(yīng)用戴維南定理求圖 2 46所示電路中的電流 I。 解 將電流 I所在支路移開，如圖 (a)所示，求端口 ab開路電壓 UOC VU OC 18163663 6 從端口 ab看進(jìn)去的等效內(nèi)阻 R0 ，如圖 (b)所示 51263 630R AI 151 241

34、8 將電流 I所在支路放入戴維南等效電路，如圖 (d)所示，求電流 I 2 32 圖示電路中電阻 RL等于多大時(shí)，它 吸收的功率為最大？此最大功率為多少？ 解 將電阻 RL移開，求端口 ab開路電壓 UOC VU OC 21263 312 從端口 ab看進(jìn)去的等效內(nèi)阻 R0 41136 360R 當(dāng) RL=R0=4時(shí)，吸收的功率為最大，最大功率為 WRUP OC 25.044 24 2 0 2 m a x 3 1 下列關(guān)于正弦量初相的說法中正確的是 （ B ） A 正弦量的初相與計(jì)時(shí)起點(diǎn)無關(guān) 。 B 正弦量的初相與其參考方向的選擇有關(guān) 。 C 正弦電流 i 10sin(t 50 )的初相為 2

35、30 。 3 2 下列關(guān)于正弦量之間的相位關(guān)系的說法中正確的是 （ A ） A 同頻率的兩正弦量的相位差與計(jì)時(shí)起點(diǎn)無關(guān) 。 B 兩個(gè)正弦量的相位差與它們的參考方向的選擇無關(guān) 。 C 任意兩個(gè)正弦量的相位差都等于其初相之差 。 D u1、 u2、 u3為同頻率正弦量 ， 若 u1超前 u2， u2超前 u3， 則 u1一定超 前 u3。 第三章習(xí)題與解答 3 3 下列關(guān)于有效值的說法中正確的是 （ A D ） 。 A 任何周期量 （ 指電量 ） 的有效值都等于該周期量的均方根值 。 B 任何周期量的有效值都等于該周期量的最大值的 1 / 。 C 如果一個(gè)周期性電流和一個(gè)直流電流分別通過同一電阻

36、， 在某一 相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同 ， 則該直流電流的數(shù)值就是上述周 期性電流的有效值 。 D 正弦量的有效值與參考方向和計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇以及初相無關(guān) 。 3 4 下列關(guān)于正弦量的相量的說法中正確的是 （ BD ） 。 A 正弦量就是相量 ， 正弦量等于表示該正弦量的相量 。 B 相量就是復(fù)數(shù) ， 就是代表正弦量的復(fù)數(shù) 。 C 相量就是向量 ， 相量就是復(fù)平面上的有向線段 。 D 只有同頻率的正弦量的相量才能進(jìn)行加減運(yùn)算 ， 不同頻率的正弦 量的相量相加減是沒有意義的 。 2 3 5 下列關(guān)于電阻 、 電感 、 電容元件 （ 指線性定常元件 ） 的電壓與 電流的關(guān)系的說法中正確的是 （ B

37、） 。 A 無論電壓和電流的參考方向如何 ， uR RiR， uL L(diL/dt)， iC C (duC/dt)總是成立 。 B 當(dāng)電阻 、 電感 、 電容元件兩端的電壓為正弦波時(shí) ， 通過它們的 電流一定是同頻率的正弦波 。 C 無論電壓和電流的參考方向如何選擇 ， 電阻元件的電壓總是與 電流同相 ， 電感元件的電壓總是超前其電流 90 ， 電容元件的電 壓總是滯后其電流 90 。 D 在電阻 、 電感 、 電容元件上的電壓為零的瞬間 ， 它們的電流也 一定為零 。 3 6 若 u和 i的參考方向一致 ， 則下列各組式中所有式子全部正確的 是 （ A ） ， 只有一個(gè)式子正確的是 （ C

38、 ） A 對(duì)于正弦交流電路中的電阻元件 ， 。 B 對(duì)于正弦交流電路中的電感元件 ， 。 C 對(duì)于正弦交流電路中的電容元件 ， 。 D 對(duì)于正弦交流電路中的阻抗 Z， 。 R UI I UR R UI R ui m m , L UjIIjXUIXULjU dt diLu X ui LL m L ,I, m C m CC jX U CI UIjXUUCjI dt diCu X ui mI, 1, Z I U ZIUZUZ I UZ i u m , I , m 3 7 下列關(guān)于 RLC串聯(lián)的正弦電路的電壓的說法中錯(cuò)誤的是 （ AC ） 。 A 電路的總電壓 U可能比 UL、 UC都小 。 B 電路

39、的總電壓 U一定大于 UR。 C 在各電壓參考方向一致的情況下 ， 電路總電壓一定超前 C， 但不一 定超前 R。 D 在各電壓參考方向一致的情況下 ， 電路總電壓一定滯后 L， 但不一 定滯后 R。 U U U U 3 8 下列關(guān)于無功率功率的說法中正確的是（ B ）。 A正弦交流電路中，電感元件或電容元件的瞬時(shí)功率的平均值稱為該 元件的無功功率。 B正弦交流電路中任一無源二端網(wǎng)絡(luò)所吸收的無功功率等于其瞬時(shí)功 率的無功分量的最大值。 C 在正弦交流電路中任一個(gè)無源二端網(wǎng)絡(luò)所吸收的無功功率，一定等 于網(wǎng)絡(luò)中各元件無功功率的數(shù)值（指絕對(duì)值）之和。 D無功功率就是無用（對(duì)電氣設(shè)備的工作而言）的功率

40、。 3 9 下列關(guān)于功率因數(shù)的說法中錯(cuò)誤的是 （ A ） 。 A 對(duì)于 RLC串聯(lián)的正弦電流電路 ， 電流頻率升高時(shí) ， 電路的功率因數(shù) 一定降低 。 B 正弦交流電路中任意二端網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù) ， 等于在關(guān)聯(lián)參考方向下 端口電壓超前端口電流的相位角的余弦 ， 即 。 C 正弦交流電路中任意不含獨(dú)立電源的二端網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù) ， 等于其 等效電阻 R與等效阻抗 Z 的比值 ， 即 R / Z 。 D正弦交流電路中任意二端網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)等于其端口電流的有功分 量 Ia與端口電流 I之比，即 Ia / I。 3 10 對(duì)于正弦交流電路中一個(gè)僅由 RLC元件組成的二端電路而言 ， 下 述結(jié)論中錯(cuò)誤的是

41、（ C ） 。 A 電路吸收的有功功率等于各電阻消耗的有功功率之和 。 B電路吸收的感性無功功率等于電路中各電感元件的無功功率的絕對(duì) 值之和減去電路中各電容元件的無功功率的指絕對(duì)值之和。 C 電路的總視在功率等于電路中各元件的視在功率之和 。 cos 3 11 已知電壓 uab 537sin（ 314t /3） V， （ 1） 求它的幅值 、 有效值 、 角頻率 、 頻率 、 周期 、 初相； （ 2） 畫出它的波形圖； （ 3） 求 t 0.015 s時(shí)的瞬時(shí)值 ， 并指出它的實(shí)際方向； （ 4） 求自 t 0 s開始 ， 經(jīng)過多少時(shí)間 ， uab第一次達(dá)到最大值； （ 5）寫出 uba的解

42、析式，畫出它的波形圖。 解 537 1 5 3 7 , 3 8 0 2 314 3 1 4 / , 5 0 2 2 3 .1 4 11 0 .0 2 , 5 0 3 m Z u U V U V r a d s f H Ts f （ ） （ 2） uab的波形如圖所示： u的實(shí)際方向是從 b指向 a，即 a點(diǎn)為“”極， b點(diǎn)為“ +” 極。 Vu 5.26867s i n537)3015.0100s i n (537)015.0()3( ( 4 ) 5 3 7 sin ( 3 1 4 ) 5 3 7 sin ( 3 1 4 ) 1 33 233 1 4 0 .0 0 8 3 3 2 3 1 4

43、u t t t t s ( 5 ) 53 7 s i n(31 4 ) 3 2 53 7 s i n(31 4 ) 3 b a a bu u t t uba的波形如圖所示： 3 12 求出下列各組電壓、電流的相位差角，并說明它們的相位關(guān)系。 （ 1 ） i = 10s in ( 100 t 12 )A ， u = 31 1s in ( 100 t 3 2 )V ； （ 2 ） i = 5 2 s i n ( 1570 t + 2 )A ， u = 10 2 s i n ( 1570 t 3 2 )V ； （ 3 ） u 1 = 10 2 s i n ( 942 t + 6 )V ， u 2 =

44、 50 2 c os ( 942 t 4 )V ； （ 4 ） i 1 = 10 2 si n ( 314 t 3 )A ， i 2 =20 2 s i n ( 314 t + 3 )A 。 解 。在相位上超前電流電流 ；在相位上滯后電壓電壓 ；在相位上超前電流電壓 ；的相位角為在相位上超前電壓電流 3 , 333 2 )4( 12 , 12 ) 42 ( 6 )3( 6 5 , 6 5 ) 3 2 ( 2 2)2( 12 7 , 12 7 ) 3 2 () 12 ()1( 2112 1212 ii uu iu ui ii uu iu ui 3 13 寫出下列正弦量的相量式（用極坐標(biāo)形式表示）

45、： 解 ( 1) u 10 2 si n314t kV ( 2) i = 100si n( 314t ) A 6 2 ( 3) u = 537si n( 100 t + ) V ( 4) i = 10 2 si n( 10 0 t) 23 A ； ； ； 。 ( 1 ) U 10 0 100 ( 2) 62 537 ( 3 ) U 22 2 ( 4) 10 3 kV IA V IA 3 14 將下列相量化為極坐標(biāo)形式，并寫出它們所對(duì)應(yīng)的正弦量（設(shè)各量 的角頻率均為 ）。 解 。V 1 0 0 0 0=U)8( V j 2 2 0=U )(7 A j8 =I( 6 ) V 380=U( 5 )

46、A j 3 )4(=I )4(V j 8 6 . 6 )+50(=U ( 3 )A j 4 )(3 =I )2( A j 2 )+3(2=I ( 1 ) ； ； Vtu Vtu AtAti Vtu ti Vt AtA t s i n2100 0 0V 180 100 0 0V 100 0 0U)8( )09s i n (2220 V 90 220V j 220U )(7 c os28)09s i n (28A 908A j8 I( 6) s i n2380 V 0380V 380=U( 5) A)143.1s i n (25A 143.15A j 3)4(=I )4( )120s i n (2

47、100u V120100 V j 86. 6 )+50(=U ( 3) )1.53s i n (25i 1.535A j 4)(3 I )2( A)30s i n (24i A 304A j 2)+3(2I ( 1) 3 15 指出下列各式的錯(cuò)誤： j 45 j 45 j 45 30 ( 1) i 1 0 2 sin( t 45 ) = 1 0e A 10 e A I 10 e A ( 2) U = 1 00 3 0 = 10 0 2 si n( t+3 0 ) V U 1 00 2 si n( t+3 0 ) u 10 0 2 si n( t+3 0 ) V ( 3) U 22 0 30 V

48、 U 22 0 30 V U 22 0 30 V ( 4) I = 5e i 解 應(yīng) 有 解 應(yīng) 為 解 應(yīng) 有 30 j30 A I 5e A I 5e A ( 5) u 22 0 si n1 00 t u 22 0 si n1 00 tV 解 應(yīng) 有 解 應(yīng) 為 3 16 有一 RL串聯(lián)電路， u 220 sin(100t + 15 )V ， R 4， L 12.74mH，試求電路中的電流、電阻電壓、電感電壓的解析式，并作出 它們的相量圖。 解 2 3 100 12.74 10 4 4 4 4 2 45 220 2 15 55 30 4 2 45 4 55 30 220 30 4 55 (

49、 90 30 ) 220 30 55 si n( 100 30 ) 220 si n( 100 30 ) 220 si n( 100 L m m mRm mLm L R L XL Z R j X j U IA Z U R I V U j X I V i t A u t V u 60 )tV 3 17 有一 RC串聯(lián)電路， u 311sin100t V， R 200， C 10 F，試 求電路中電流、電阻電壓、電容電壓的解析式，并作出它們的相量圖。 解 Vtu Vtu Ati VIjXU VIRU A Z U I jXRZ C X C R m C Cm mm m m C C )13.32100s

50、 i n (33.264 )87.57100s i n (166 )87.57100s i n (83.0 13.3233.264)9087.57(83.047.318 87.5716687.5783.0200 87.5783.0 87.5706.376 0311 87.5706.37647.318200 47.318 1010314 11 6 3 18 在 RLC串聯(lián)的正弦交流電路中，電路端電壓 U 220V， R 30， C 39.8F， L 382.2mH、 50Hz，試求電路中的電流、各元件上的電壓、 電路的功率因數(shù)，并作相量圖。 解 3 6 2 2 50 38 2. 2 10 12

51、0 11 80 2 2 50 39 .8 10 ( ) 30 ( 12 0 80 ) 30 40 50 53 .1 3 220 4.4 50 c os c os 53 .1 3 0. 6 30 4. 4 13 2 12 0 4. 4 52 8 80 4. 4 35 2 L C LC R LL CC X fL X fC Z R j X X j j U IA Z U R I V U X I V U X I V 3 19 已知正弦交流電路中一個(gè)負(fù)載的電壓和電流的相量（在關(guān)聯(lián) 參考方向下）為 試求負(fù)載的等效阻抗、有功功率、無功功率、視在功率及功率因數(shù)， 并畫出負(fù)載的等效電路。 。A 3 3.11 50

52、 I ，V 20 6 00 0 U( 4) ；A 6001I ，V 1 503 80 U ( 3) ；A805I ，V 35 2 00 U( 2) ；)A j 2.5 + 4 .33(I ，j 50 ) V + ( 86 .6U( 1) 解 VAPS UIQ WUIP I U Z AjIVjU 500 v a r005100s i n 50015100c o s 10c o sc o s,20 305 30100 3055.233.4,30100506.86)1( VAUIS UIQ WUIP I U Z 10005200 v a r707)45s i n (5100s i n 707707.

53、05200c os 707.0)45c os (c os,4540 805 35200 )2( VAQQPS UIQ WUIP j I U Z 3800 v a r3800)90s i n (10380s i n 0010380c o s 0)90c o s (c o s,389038 6010 150380 )3( 22 k V AVAUIS kUIQ kWWUIP j I U Z 90 090 000 015 060 00 v a r72 0v a r72 000 0)1.53s i n (15 060 00s i n 54 054 000 06.015 060 00c os 6.0)1.

54、53c os (c os,32241.5340 1.3315 0 2060 00 )4( 3 20 在圖 3 45所示正弦交流電路中，電壓表 V1、 V2、 V3的讀數(shù) （有效值）都是 100V，求電壓表 V的讀數(shù)。 VUUUUc VUUUb VUUUa 100)100100(100)()( 2100100100)( 2100100100)( 222 32 2 1 222 2 2 1 222 2 2 1 解 圖 3 45 3 21 日光燈正常工作時(shí)的等效電路如圖 3 46所示，若電源電壓 U 220V，頻率 50HZ，測(cè)得燈管電壓為 103V，鎮(zhèn)流器電壓為 190V。已 知燈管的等效電阻 R1

55、 280，試求鎮(zhèn)流器的等效參數(shù) R和 L。 解 H f X L XR XR XR I U Z I U Z A R U I L L L L RL RL 63.1 502 10.513 2 10.513,44.20 51.513 59.594)280( 59.594 37.0 220 51.513 37.0 )103220( 37.0 280 103 22 22 1 1 電路的總阻抗 3 46 3 22 某家庭主要用電設(shè)備有： 40W的白熾燈 10只；功率因數(shù)為 0.5， 功率為 40W的日光燈 5只； 1500W的電熱水器 1臺(tái)； 850W的電飯鍋 1只； 輸入功率為 940W，功率因數(shù)為 0.

56、8的壁掛式空調(diào) 1臺(tái)。這些用電設(shè)備的額 定電壓均為 220V，供電線路的電壓為 220V。若這些設(shè)備同時(shí)投入運(yùn)行， 試求（ 1）該用戶進(jìn)戶線的總電流及功率因數(shù)；（ 2）該用戶每小時(shí)的用 電量。 方法一 解 hkWPtW A U S I S P VAQPS tgtgQ WP 890.313980 32.18 220 58.4029 965.0 58.4029 3890 58.40294.10513890 v a r4.105175.094032009.3694060440 9.368.0c o s 605.0c o s 3890940850115005401040 2222 22 11 方法二

57、966.0 6.4021 3883 6.402128.18220 v a r2.104776.4220 388365.17220 28.1876.465.17 76.42.356.1 65.1727.486.382.69.080.1 20.39.36s i n 8.0220 940 ,27.4 220 940 9.365.0c os 0,86.3 220 850 0,82.6 220 1500 56.160s i n 5.0220 40 5,90.0 220 40 5605.0c os 0,80.1 220 40 10 2222 54321 54321 5555 44 33 2222 11 S

58、 P VAUIS UIQ WUIP AIII AIIIIII AIIIIII AIAI IAI IAI AIAI IAI r a ra rrrrrr aaaaaa ra ra ra ra ra 3 23 在圖 3 47所示電路中， U 200V， R1 5， R2 XC 7.5， XL 15，試求電路中的電流 I、 I1、 I2及電路的功率因數(shù) cos 。 解 AIA j j I AIA j j I Z U I VU j jj XXjR jXRjX RZ CL CL 14.1445210010 5.75.7 15 109010010 5.75.7 5.75.7 10c os 010 020 0

59、200 0200 020 )5.715(5.7 )5.75.7(15 5 )( )( 2 2 1 1 2 2 1 則 設(shè) 圖 3 47 3 24 在圖 3 48所示電路中， I1=10A， R1 5， XL 5， XC1 XC2 10。試求該電路的電流 I、電壓 U、有功功率 P、無功功率 Q、視在 功率 S及功率因數(shù) 。 解 707.0 2 2 )45c os ( v a r85.499)45s i n (707s i n 85.499)45c os (707c os 70707.7100 45,07.7,100 0100)5050()5050( 50504525045259010 4525

60、5510 5513525 9010 45250 505045250010)55()( 010 11 1 1 21 2 1 2 11 1 SQ WSP VAUIS IVU VjjUUU VjIjXU AjIII Aj jX U I VjjIjXRU AI C C C C L 設(shè) 圖 3 48 3 25 求圖 3 49所示二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路。 解 101010 510 )5(10 010010 510 5 0 jjj jj Z V jj j U OC 戴維南等效電路如下所示 圖 3 49 3 26 有一感性負(fù)載接于 f 50HZ， U 220V的正弦交流電源上，負(fù)載吸收 的有功功率 P 10kW，功率因數(shù) cos=0.5。欲將電路的功率因數(shù)提高到 0.8， 試求（ 1） 應(yīng)并聯(lián)多大的電容；（ 2）電容