苑尚尊电工与电子技术基础第2版习题参考答案第1章

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1、1.1题1.1图所示电路由4个元件组成，电压电流的参考方向如图中所示。已知U1=-5V,U2=15V,I1=2A，I2=3A,I3=-1A。试计算各元件的电功率，并说明哪些元件是电源？哪些元件是负载？匕n题1.1图解：1元件：P=UI=(-5)X2=-10(W)是电源。2 元件：P=UI=15X3=40(W)是负载。2 223 元件：P=UI=15X(一1)=一15(W)是电源。3 234 元件：P=UI=(5+15)x2=20(W)是电源。4 11.2求题1.2图所示各元件的端电压或通过的电流。JAAW17A1=题1.2图解：U=IR=1x10=10(V)丁U51(b) I=R=T=1(A)

2、(c) U=IR=(1)x10=10(V)1.3电路如图1.3所示，已知U=12V，E=6V，R0=2w，试根据电流、电压和电动势的正方向，分别计算图1.3中各电流I。题1.3图第1章直流电路及其分析方法习题解答#(A)解：(a)U=E_IRo0UE(b)U=E+IRI=3(A)oR0EUU=EIRI=9(A)0R0(d)U=E+IRI=E+U=9(A)0R01.4已知电路如题1.4图（a）和（b）所示，试计算a、b两端的电阻。解：（a）由图可知，电阻的串并联关系可等效为下图所示:10第1章直流电路及其分析方法习题解答#10第1章直流电路及其分析方法习题解答3fl题1.5图则R=2+（6/12

3、）+6/10=2+10/10=7（）ab（b）由图可知，电阻的串并联关系可等效为下图所示：则R=6/6+4/6=3+2.4=5.4（）ab1.5在题1.5图中，R1=R2=R3=R4=300，R5=600，试求开关S断开和闭合时a、b之间的等效电阻。解：S断开时的电阻联接如图所示。则R=R/(R+R)/(R+R)=600/600/600=200()ab52413S闭合时的电阻联接如图所示。则R=R/R/R+R/R=600/(150+150)=200()ab521431.6题1.6图所示电路是电源有载工作的电路。电源的电动势E=220V,内阻R=0.2；负载电阻R1=10，R2=6.67；线路电

4、阻Rl=0.1。电流I；(2)电源端电压U和负载端电压U2；解：1负载电阻R2并联前负载电阻为：R=R=10(；)13)o试求负载电阻R2并联前后：(1)电路中的负载功率P。1)电路中的电流为：I=2)3)电源端电压负载端电压负载功率为220=21.15(a)0.2+2x0.1+10U=EIR=22021.15x0.2=215.77(V)+RL10U=IR=21.15x10=211.5(V)2P=I2R=21.152x10=4622.5(W)2负载电阻R2并联后RR10x6.67负载电阻为：R=分=4()R+R10+6.6712E220(1) 电路中的电流为：1=50(A)R+2R+R0.2+

5、2x0.1+40L(2) 电源端电压：U=EIR=22050x0.2=210(V)负载端电压：U2=IR=50x4=200(v)(3)负载功率为P=I2R=502x4=10(KW)1.7题1.7图所示电路中，已知I=0.01A,厶=0.3A,L=9.61A，试求电流厶、厶、厶。1 25346题1.6图题1.7图解：由KCL：I+1=I123所以：I=I+1=0.01+0.3=0.31(A)3 12I=II=9.610.31=9.3(a)4 53I=I+1=9.3+0.3=9.6(a)6421.8题1.8图示电路中，U=10V,E=4V,E2=2V,两点处于断开状态时，试求电路的开路电压u2。2

6、解：设通过只的电流I】的正方向如图所示，贝IUE104,I=11=1(A)1R+R4+212由于1、2两点间开路，所以13=0R=4Q,iR=2Q,2R=5Q,当1、23根据基尔霍夫定律U=E+IR+IR-E=4+1X4+0X5-2=6(V)1.9题1.9图所示电路中，R=2Q,R=4Q,R=8Q,R=12Q,E=8V,要使R中的电123412流I1为0,求E2为多大?解：若使R1中的电流I为0,则有RR2、E/勾成回路，且R3的电压降等于E1=8V,1112R131则E=3xE1R+R23410#第1章直流电路及其分析方法习题解答R+R8+12故E=4xE=x8=20(V)2R383此题还可

7、用支路电流法求解。1.10根据基尔霍夫定律求题1.10图所示电路中的电流I1和12。解：由KCL得：I=3+5=8(A)I=2一8=-6(A)124!i_n_n_c题1.10图题1.11图1.11根据基尔霍夫定律求题1.11图所示电路中的电压U、U2和U3o解：由KVL得：U=-5+24=-7(V)U=5+2=3(V)2U=10+45+2=9(V)31.12已知电路如图1.27所示，其中E=15V,E2=65V,R=,R2=R3=10o试用支路电流法，求R、R2和R3三个电阻上的电压。解：应用KCL和KVL列方程如下I+1=I1 23IR+1R=E1 1331IR+1R=E2 2332代入已知

8、数据得I+II=01 2361+361=901312I+36I=602 3解方程可得I=3(A),I=-1(A),I=2(A)oU=IR=3x6=18(v)R11U=IR=1x12=12(v)R222U=IR=2x36=72(v)R3331.13试用支路电流法，求题1.13图所示电路中的电流I./2、13、I4和I5(只列方程，不求解)。解：由KCL列两个方程I+I=II+I=I153245由KVL列三个方程(绕行方向分别按顺时针、逆时针、逆时针)IR+IR=UIR+IR=UIR-IR+IR=011331224423344551.14试用支路电流法，求图1.44(a)电路中的电流13。解：由K

9、CL和KVL得：I+1=I,121+61=24由于I=5a123312所以I=3(A)I=-2(A)311.15在题1.15图所示的电路中，求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。题1.14图解：I=I一I=2一1=1(A)U3 211U=IR+1R=1x20+2X10=402 3122P=IU=1x20=20(W)(消耗)P=12R=12x20=20(W)(消耗)R1311.16求题1.16图所示电路中的电压U、题1.15图=IR=1x20=20(V)3 3(V)P=IU=2x40=80(W)(产生)2 22P=12R=22x10=40(W)(消耗)R222电流I。题1.16图#第

10、1章直流电路及其分析方法习题解答#第1章直流电路及其分析方法习题解答解:U=10(V)10_e3A1.18试用电压源与电流源等效变换的方法，求题1.18图所示电路中2W电阻中的电流I。解：化简步骤和结果如下。Q1题1.20图第1章直流电路及其分析方法习题解答#第1章直流电路及其分析方法习题解答#题1.19图II1题1.18图解：将原图经电压源与电流源等效变换后得下图所示，由图可得第1章直流电路及其分析方法习题解答#第1章直流电路及其分析方法习题解答#1.19已知电路如题1.19图所示。试应用叠加原理计算支路电流I和电流源的电压U。解：电压源作用时题1.19图182+162)题1.18图U=6x

11、1=6第1章直流电路及其分析方法习题解答9x6x3-2x(2)=16(V)3+6U=U+U=6+16=22(V)求电路中的电流I.I2及36w电阻消耗=1.5(A)112+3616!1l2Q电流源作用时2+1x6=-2(A)所以I=I+1=6-2=4(A)1.20电路如题1.20图所示，试应用叠加原理,的功率P。解：90V电源作用时9012x3612+3660V电源作用时ff_2=0X36=(A)=3(A)13=1佔=-5(A)+6+36所以I=I1=63=3(A)111I=I+I=4.5+3.5=1(A)222I=I+I=1.5+0.5=2(A)3 33解：电流源作用时36电阻消耗的功率为：

12、12x36=22x36=144(w)33压=嚨R=4x3=12(V)ab33U压=濫R=4x3=12(V)ab33电压源作用时所以I=3(A)32+3丿I=I+1“=4+3=7(A)3 33U=IR=3x3=9(V)ab33U=U+U=12+9=21(V)ababab1.22已知电路如题1.22图所示。试应用叠加原理计算支路电流I和/2。解：电流源作用时11第1章直流电路及其分析方法习题解答64+6x10=6(mA)44+6x10=4(mA)电压源作用时104+6=1(mA)ff104+6=1(mA)所以1.23I=I+1=61=7(mA)111欲使题1.23图所示电路中的电流1=0,I=I+

13、1=4+1=3(A)222E应为多少？解：如果I=0A，则5W电阻中的电流为415+5=0.2(A)E=0.2x5=10（V）1.24在题1.24图所示的电路中，一个电源的电动势E=110V，内阻RylOQ,电动势E2=110V，内阻R2=5Q，负载两端电压表读数为90V,求：1电流I,1。212负载电阻R。（设电压表内阻为无穷大）另一个解：(1)求电流I和5I=(E-90)/R=2A,111负载电阻R3=90/(I1+I,)&题V1)良41他2I=（E22）=15Q。121.25电路如题125图所示，试应用戴维南定理求图中的电流I。题1.25图第1章直流电路及其分析方法习题解答#解：用戴维南

14、定理求解(1) 将1.2Q电阻断开，求开路电压Uoc，46U=x20x10=2vOC4+64+6(2) 等效电阻为R=46+46=4.8Q(3) 用等效电路求电流I=U/(R+R)=2/(4.8+1.2)=l/3AOCO1.26电路如题1.18图所示，试应用戴维南定理求图中的电流I。解：(1)先计算开路电压，并将12A、6Q电流源化成电压源，如下图。第1章直流电路及其分析方法习题解答#ab3x6=g+2)2=(Q)由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。由KCL和KVL得:I+I+I=01233I-6I=12-1

15、2=0126I-4I=12-4=823解得：I=8/9(A),I=4/9(A),I=4/3(A)123U=4-21=4-2x(-4)=20(V)OC333(2)再求等效电阻Rab将恒压源和恒流源除去，得电路如图。R3)由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。第1章直流电路及其分析方法习题解答13第1章直流电路及其分析方法习题解答#20第1章直流电路及其分析方法习题解答#孕=2.86(A)1电阻中的电流。可计算开路电压1.27电路如题1.27图所示，试应用戴维南定理，求图中的解：设1电阻中的电流方向如图所示，则根据戴维南定理,U=10x410=30(V)第1章直流电路及其分析方法习

16、题解答#第1章直流电路及其分析方法习题解答#304+1=6（A）UabR=0(Q)ab10U=1(A)所以1=abab解：根据戴维南定理，分别计算开路电压和等效电阻。4Q第1章直流电路及其分析方法习题解答#1.29电路如题1.29图所示，试求电流I和电压U。ananAEIr1Q题1.29图解：设3Q电阻电流方向向下，则由KVL得2I-3(10-I)=15ABAB所以IAB=9AABU=2I=18VABAB1.30试计算题1.30图中A点的电位：(1)开关S打开；(2)开关S闭合。0-I2V3kQ-d-3.9kfi20kQ第1章直流电路及其分析方法习题解答#解：(1)题1.30图当开关S打开时，将电位标注的(电路复原为一般电路，如图(a)所示。第1章直流电路及其分析方法习题解答#由KVL得(3+3.9+20)I=12+12I=0.892(mA)U=-20I+12=-5.84(V)A(2)当开关S闭合时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图(b)所示。由KVL得(3.9+20)I=12I=0.502(mA)15第1章直流电路及其分析方法习题解答UA=-20I+12=1.96(V)1.31题1.31图所示各电路在换路前都处于稳态，试求换路后各电路中电流i的初始值i(+)和稳态值i(g)。#第1章直流电路及其分析方法习题解答#第1章直流电路及其分析方法习题解答题1.31图