【精品作文】大二电工学课后习题第五章答案(1)

【精品作文】大二电工学课后习题第五章答案(1)
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篇一：电工学1 答案 (1)
第一章电路的基本概念和基本定律
习题解答
1-1 在图1-39所示的电路中，若I1=4A，I2=5A，请计算I3、U2的值；若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
在左边的回路中，应用KVL得20?I1+6?I2= U1，所以U1=98V。
U1，U2都是电源。
电源发出的功率：P发= U1 I1+ U2 I3=98?4+2=394W
负载吸收的功率：P吸=20I1+6I22+20I3=394W
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。 解：⑴IN?PNU20050??4A RL?N??12.5? UN50IN422
⑵ UOC?US?UN?IN?R0?50+4?0.5 = 52V
⑶ ISC?US52??104A
R00.5
图1-39 习题1-1图图1-40 习题1-2图
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：若串联一个电阻R后，指示灯仍工作在额定状态，电阻R应分去110V的电1102
?1512.5? 压，所以阻值R?8
1102
?8W 该电阻的瓦数PR?R
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，试从下列四个电阻中选用一个合适的变阻器：
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，则应有
0.35?220?0.7 315?RP
则 313.6?RP??0.714?
取 314?RP?0?
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，已知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)(b)
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，已知
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 某照明电路中已知电源的电动势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若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
?484? 解：⑴白炽灯电阻 RL?100
电路中的电流 I?220?0.45A 0.2?0.6?484
电源端电压 U?(0.6?484)?I?218.07V
?I?217.8V 电灯的实际工作电压 U灯?484
电灯的实际功率P灯?484?I2?98.01W
2202
?24.2? ⑵电阻炉的阻值R1?2000
电路中的电流 I?220?9.22A 0.2?0.6?484//24.2
电源端电压 U?(0.6?484//24.2)?I?218.05V
电灯的实际工作电压 U灯?484//24.2?I?212.52V
电灯的实际功率P灯?2U灯RL?93.31W
212.522
⑶负载总功率 P?93.31??195.906W2 24.2
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基本不变。
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，若负载电阻为200Ω，则端电压又为多少？
解：当负载为20Ω时的端电压U=200?20?10?181.8V 200?20
若负载电阻为200Ω，则端电压U=100?10?1000V
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，IR?2A，UR?2V，电压源的电流I?2A。电压源起电源作用，电流源也起电源作用。
图1-44b中，IR?1A，UR?1V，电流源的电压U?1V。电压源起负载作用，电流源起电源作用。
1-10 图1-45中，已知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，则I2=2A
I1+ I3= I， 则I3=3A
I5+ I2= I1，则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?10
2?6，则I2=1A
电流源两端的电压 U?6?4?10?34V
P电流源=?6?34?204W
P电压源=10?1?10W
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： U1?2?3?2?(3?2)?2?6V
U2?2?(3?2)?2?5?2??10V 电流源的功率 P2A?2?U2??20W
P3A??3?U1??18W
电压源的功率 P2V??2?(3?2)??2W
5Ω
2
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下图：
篇二：电工课后习题答案
各章综合练习参考答案
第一章综合练习参考答案
1-1 题图电路中，若各电压、电流的参考方向如图所示，并知I1=2A，I2=1A，I3=-1A，U1=1V，U2=-3V，U3=8V，U4=-4V，U5=7V，U6=-3V。试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
解：如图所示：
题1-1图
1-2 已知某元件上的电流、电压如题图所示，试分别求出元件所消耗的功率，并说明此元件是电源还是负载？
解：P(a)=UI=1×1=1W

>0 负载 P(b)=-UI=-1×1=-1W<0 电源
题1-2图
1-3 在一个电路中如何判断哪些元件是电源？哪些是负载？
解：根据元件产生的功率来判断,若功率计算结果为正，说明电路消耗功率，为负载，若计算结果为负，说明电路产生(输出)功率，为电源。
1
1-4 如题图所示电路，已知R1=R2=R3=R4=2Ω，U2=2V，求： (1) I、U1、U3、U4、UAC；
(2) 比较A、B、C、D、E各点电位的高低。
题1-4图
解：(1) I= -U2/R2=-2/2 = -1A U1=I×R1=-1×2 = -2V U3=I×R3=-1×2 = -2V U4=I×R4=-1×2= -2V UAC=U1-U2= -2-2=-4V (2) VA 1-5 已知某实际电压源的电动势US＝20V，其内阻R0=4Ω，则其等效电流源的电流和内阻各为多少？
解：I=US/R0=20/4=5A r=R0=4Ω
1-6 请标出100Ω色环标注电阻的色环颜色。
解：如果是四色环、误差±1%，色环颜色为棕、黑、棕、棕。
1-7 可否用1/2W电阻取代同阻值的1/8W电阻？电路的耗电量是否会增大？ 解：可以，电路的耗电量不变。
1-8电解电容器的正负极标记不清时应如何判别？为什么电解电容器的正负极不能接反？
解：(1) 外观判别：根据引线长短，长引线为正极，短引线为负极。(2)用万用表判别：电解电容器具有正向漏电电阻大于反向漏电电阻的特点。方法：万用表调至R*1K或R*10K档，交换红、黑表笔测量电容器两次，以漏电电阻大的一次为准，黑表笔所接的就是电解电容器正极，红表笔所接的为负极。
正接时电容器的正极会形成极薄的氧化膜(氧化铝)来作为电介质；反接时金属铝薄片(电容正极)是接电源负极的，会电解出H2来而不会形成氧化膜，另一电极由于材料不同也不会形成可以作为电介质的氧化膜，反接时漏电流很大，短时间内电容器内部就会发热，破坏氧化膜，随即损坏。
1-9 维修电器设备时，在切断电源开关后，着手进行检修时，要对电路上高压电容器进行放电，以保证人身安全，放电的方法是怎样？
解：用万用表表棒或其他导体将电容器的两只管脚短接。 2
1-10 如何用万用表测量电感器的好坏？
解：用指针式万用表的R×1Ω挡测量电感器的阻值，测其电阻值极小(一般为零)则说明电感器基本正常；若测量电阻为∞，则说明电感器已经开路损坏。
1-11 有两只灯泡，一只是110V、100W，另一只是110V、40W，试问： (1) 哪一只灯泡的电阻较大？
(2) 如将两只灯泡串联接在220V的线路上，哪一只灯泡所承受的电压大于额定值？此时会发生什么现象？
(3) 如将两只灯泡并联在110V的线路中，哪一只灯泡较亮？ 解：(1) 由P=U2/R知，40W灯泡电阻大。
(2) 由串联电阻分压可知，40W灯泡承受电压大于额定值。现象为40W灯泡可能烧坏，导致电路断路，最终两只灯泡都不亮。
(3) 100

W灯泡较亮。
1-12 一只110V/8W的指示灯，欲接到220V的电源上使用，为使灯泡安全工作，应串联多大的分压电阻？该电阻的功率应为多大？
解：指示灯内阻R=U2/P=1102/8=1512.5Ω 分压电阻R1=R=1512.5Ω 分压电阻的功率P1=P=8W
1-13 额定值为220V/100W和220V/40W的两个灯泡并联接在220V的电源上使用。问： (1) 它们实际消耗的功率为多少？是否等于额定值？为什么？ (2) 如果将它们串联接在220V的电源上使用，结果又将如何？
解：(1) 实际消耗的功率分别为各自的额定功率100W、40W；因为两只灯泡并联在电路中，其两端电压等于额定电压，电阻不变，则其消耗的功率为额定功率。
(2) 若串联在电路中，两只灯泡消耗的功率不等于其额定功率，因为其两端电压不是额定电压。实际消耗功率如下：
100W灯泡内阻 R1=U2/P=2202/100=484Ω 40W灯泡内阻 R2=2202/40=1210Ω
串联电路电流 I=U/(R1+R2)=220/(1210+484)=0.13A 100W灯泡消耗的功率 P1=I2R1=0.132×484=8.16W 40W灯泡消耗的功率 P2=I2R2=0.132×1210=20.41W
1-14 求题图所示的各电路中未知电流。 解：由基尔霍夫电流定律可知 I=3+5+4-2=10A I1=2-10=-8A
I2=10- (-8) -2=16A
3
题1-14图
1-15 电路如题图所示，试求： (1) 电流I；(2) 电压UAB、UBC。
题1-15图
解：(1) I=(20-4+5)/(1+2+3+4)=2.1A (2) UAB=I+4=6.1V UBC =5I=10.5V
1-16 求题图电路中各元件的功率。
题1-16图
解：电阻元件P=0.52×2=0.5W 电压源P=1×0.5=0.5W
电流源P=-0.5×(0.5×2+1)=1W
1.17 电路如题图所示，已知I1＝3mA，I2＝4mA，试确定元件A的电流I3及其两端的电压U3，并说明是电源还是负载？
解：I3+I1=I2， I3=1mA U3=5I1+10=25V P3= U3 I3>0，负载 4
题1-17图
1-18 利用KCL、KVL求解题图电路中的电压U。
I I1
题1-18图
解：(a) 20I+80I-10=0，I=0.1A，U=80I=8V (b) I1=8-U/4，U= 2//2×I1+2=2//2×(8-U/4)+2 U=8V
1-19 求题图所示电路中的I、U。
题1-19图
解：2I-4 +(I-2)×2=0，I=2A U=2×1+2×2=6V
1-20 在题图所示的电路中，分别计算开关S闭合和打开两种情况下A点的电位。
题1-20图
5
篇三：电工学少学时1-4章课后习题答案