《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) 。

2、 1 2 下述情況中表明二端網(wǎng)絡(luò)發(fā)出功率的是 （ 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) ， 電場力對運(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)存的電場能量與 其極板上的 電荷量 平方成正比 。 C.電感

3、元件是一種儲(chǔ)能元件 ， 它所儲(chǔ)存的磁場能量與其磁鏈平方成正比 。 D.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)

4、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= 9

5、0V， 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 ? （ 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 24

6、W。 （ 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 ？

7、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 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

8、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，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

9、 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 WP 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

10、 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、 UIS 、 UR2參考方向如圖（ c）所示 1 13 用圖 1 38所示電路來測

11、量電源的電動(dòng)勢 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處于閉合狀態(tài)，試回答下述問題：

12、 （ 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）電路中電

13、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

14、 20 20 10 10 0.2 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

15、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 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？

16、 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（ 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

17、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 5.5 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 1

18、000 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)對于任意外電路是等效的，但 當(dāng)它們分別與相同的

19、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)對應(yīng)的引出端鈕間的電壓 與引出端鈕處對應(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

20、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

21、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

22、 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 5.2 5 1 10 1 10 1 1 412 4122 1 10 1 10 1 1R ab 3 4 1 12

23、 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 （ 1）由題意，列方程組 2 18 36 RR RR 9

24、 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，得： 3I 1 0 = 4

25、 .2 9 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 用等效變換法化簡圖

26、2 32所示各網(wǎng)絡(luò)。 圖 2 32（ a） 圖 2 32（ 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

27、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 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

28、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 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

29、.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 5II 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

30、 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 ( 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

31、 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 . 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 3

32、6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 2 6 .2 5 V 1 2 3 N 5 0

33、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

34、方向如圖中所示， 列寫方程： 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

35、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 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

36、 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 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

37、 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 2418 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 R

38、0 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 230 。 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、

39、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 ， 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

40、 ） 。 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 ） 。 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)

41、， 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 ） A 對于正弦交流電路中的電阻元件 ， 。 B 對于正弦交流電路中的電感元件 ，

42、 。 C 對于正弦交流電路中的電容元件 ， 。 D 對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

43、 ,, 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

44、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（指絕對值）之和。 D無功功率就是無用（對電氣設(shè)備的工作而言）的功率。 3 9 下列關(guān)于功率因數(shù)的說法中錯(cuò)誤的是 （ A ） 。 A 對于 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

45、 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 （ 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 值之和減去電路中各電容元件的無功功率的指絕對值之和。 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）

46、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

47、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 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

48、，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 = 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

49、 )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）： 解 ( 1) u 10 2 si n314t kV ( 2) i = 100si n( 314t ) A 6 2 ( 3) u = 537

50、si 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 ) A j 3 )4(=I )4(V j 8 6 . 6 )+

51、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 (2100u V120100 V j 8

52、6. 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

53、( t+3 0 ) V ( 3) U 22 0 30 V 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 12.7

54、4 10 4 4 4 4 2 45 220 2 15 55 30 4 2 45 4 55 30 220 30 4 55 ( 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

55、 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 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

56、 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 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

57、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 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

58、 ) 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 707707.05200c os 707.0)45c os (c os,4540 805 35200 )2( VAQQP

59、S 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)1.53c os (c os,32241.5340 1.3315 0 2060

60、 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 280，試求鎮(zhèn)流器的等效參

61、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

62、因數(shù)為 0.8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

63、 2222 22 11 方法二 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 543

64、21 5555 44 33 2222 11 S 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 14.14452100

65、10 5.75.7 15 109010010 5.75.7 5.75.7 10c os 010 020 0200 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 (707

66、s i n 85.499)45c os (707c os 70707.7100 45,07.7,100 0100)5050()5050( 50504525045259010 45255510 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