电工与电子技术第二版陶桓齐课后习题答案

第1章 电路的基本概念与定律 练习题解答(6)

1-3 一只额定电压为220V,功率为100W的白炽灯,在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少?

解:根据功率表达式 P?RLI2?UI

则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为

P100 I???0.45A

U220P100 RL?2??484?

I0.452

1-5 某一直流电源,其输出额定功率PN = 200W,额定电压UN = 50V,内阻R0 = 0.5Ω,负载电阻R

可以调节,其电路如图1-15所示。试求: (1)额定工作状态下的电流及负载电阻; IS(2)开路状态下的电源端电压;

??(3)电源短路状态下的电流。

E 解:(1)电路如解题图3所示,当S闭合时,根据

?RLU额定功率表达式

R0 PN?UNIN ? 则

P200 IN?N??4A 解题图3UN50 又根据额定电压表达式

UN?RNIN 那么

U50 RN?N??12.5?

IN4 (2)根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于电动势电压,所以

U0?E?UN?R0IN?50?0.5?4?52V (3)电源电路短路时负载电阻为零,则短路电流为

E52IS???104A

R00.5

1-7 在题图1-7中,五个元件代表电源或负载。电流和电压的参考方向如图中所示,通过实验测量得

I1??4AI2?6AI3?10AU1?140VU2??90VU3?60V

U4??80VU5?30V(1)试标出各电流的实际方向和电压的实际极性; (2)判断那些元件是电源?那些是负载?

(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?

U?44??U11I1??U55??U4?4?U5?5?U33I3??U22I2??U11I1??U33I3??U22I2?题题1-7

题题题4

解:(1)各元件电流的实际方向和各元件电压的实际极性如解题图4所示。

(2)根据U和I的实际方向来判定,当U和I的实际方向相反时即为电源(注意,U的实

际方向指的是电位降落的方向,即从正极指向负极),否则为负载。据此,元件1和元件2为电源,其余的全为负载。

(3)根据解题图4计算各元件的功率分别为 P1??U1I1??140?4??560W P2??U2I2??90?6??540W P3?U3I3?60?10?600W P4?U4I1?80?4?320W

P5?U5I2?30?6?180W

根据功率平衡的关系,带有负号的功率之和应和带有正号的功率之和相等,即得 560?540?600?320?180?1100W

上式表明电源发出的功率和负载取用的功率是平衡的,注意,此法也是验证解题结果正确与否的方法之一。

1-8 试求题图1-8所示电路中A点、B点和C点的电位。

A20?BAI20?B10??50V?D10??20V?C20?题题1-8 10??50V?D10??20V?C20?解题图5

解:参照解题图5可知,四个电阻上的电压降均由电流I所产生,电流的参考方向如图所示,其大小为

50?2030 I???0.5A

10?20?10?2060根据某点的电位即该点与参考点之间的电压,令参考点VD = 0 , 则电位VA、VB和VC分别为 VA?VA?VD??10I?50??10?0.5?50?45V

VB?VB?VD??20I?10I?50?10I?20?20I?35V VC?VC?VD?20I?10V

1-9 试求题图1-9所示电路中A点的电位。

1?I1??2?2??6V??A?3V?3V?6V?4?A4?题题1-9 解题图6

解:参照解题图6,该电路图上半部分的电路为一闭合电路,可产生电流I,因此在1Ω和2Ω电阻上均产生电压降;而电路图下半部分的电路不闭合,故4Ω电阻上无电压降。那么,该电路中的电流和电位VA分别为

I?

3?1A, VA??1I?6??3?2I?6?5V 1?2

1-12 计算题图1-12所示两电路中a、b 间的等效电阻Rab。

4aa26443232b53b3(a)解:图(a)

题题1-12 (b) 题图1-12

Rab?4//(4//4?6//3)?4//(4?46?3?)?4//(2?2)?4//4?2? 4?46?3 注:上式中的符号“//”表示电阻并联,符号“+”表示电阻串联,在计算串、并联等效电阻时应遵循先并联、后串联、括号运算优先的原则。 图(b)

Rab?2//(2//2?3//3//3)?2//2?1?

第2章 电路的分析方法 练习题解答(8)

2-2 试用电压源与电流源等效变换的方法计算题图2-2中3Ω电阻中的电流I 。

a2?c2?e5?2?a2?c2?e5?4?2??20V?I4?3?6A6Ab

4?2??20V?I4?d3?f

bdf题题2-2 解题图12(a)2?c2?e5?4?2???12V20V??c2?e5?I4?4???12V20V?? 2?cI4?d4?d3?f3?f2?

e5?解题图12(b)解题图12(c)c2?e5?I4?4?d解题图12(d)e5?I4?c3A4?3?2?2Ad3?f5A2??4?4V?dI3?ff解题图12(e)解题图12(f)

e5?4??4?4V?e5?eIII2?3?1A4?4?3?8?f1A解题图12(i)f

解题图12(g)f2??2V?I8?

解:根据题目的要求,应用两种电源的等效变换法,将题图2-2所示电路按照解题图12所示的变换顺序,最后化简为解题图12(j)所示的电路,电流I为

解题图12(h)解题图12(j)

2?0.2A 2?8注意:(1) 一般情况下,与理想电流源串联的电阻可视为短路、而与理想电压源并联的电阻可

视为开路。故题图2-2所示电路最左边支路中的2Ω电阻可视为0; (2)在变换过程中,一定要保留待求电流I的支路不被变换掉;

(3)根据电路的结构,应按照a-b、c-d、e-f的顺序化简,比较合理。

I?

2-4 试用电压源与电流源等效变换的方法计算题图2-4中2Ω电阻中的电流I 。

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