电工学少学时14章课后习题答案可编辑修改word版.docx
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电工学少学时14章课后习题答案可编辑修改word版
1.2.1求阁1.13所示电路中开关S闭介和酽丌两种悄况下a、b、e二戍的电位。
I【解】S闭含吋，V.=6V,V„=-3V.Vc=0V,
S断幵吋，V,==6V,Kc=（6+3）V=t＞V。
1.3.1迕图1.14所/j＜电路巾，电调电动势仄=120V,內电阻As=0.3连楼导线Ffeffl^w=0.2£1.负载电阻/fL=n.5£1、求：
＜1＞通路时的电流、负载和电源的电压，负载捫耗的电功率、电淞产牛和输;h的电功.韦；
（2）升路时的电源电乐和负载屯乐：
（3）迕负载端和4®端知:
络吋电源的屯流和电压a
【解】C1）延路时
电路的电流
（7L=J?
LJ=11.5x10V=115V电源电乐
Us=（R分-+^L）J=（0.24-11.5）x10V=117V或者
Z7S=E-RJ=（120-0.3x10）V=117Vft载消耗的电功*
PL=l/LZ=115x10W=1150W
或者
=RJ2=U.5xlO2W=1150W
电源产生的电功卒
=Ef=120x10W=1200W电瀬输出的电功宇
=USJ=117X10W=1170W（2＞开路吋
U3=K=120VUL-0
（3＞短路时
负®瑞路时
120
I==A=240A
+/?
、、，0.3+0.2
或:
t/s=/?
w/=0.2X240V=48V
U、=E-R^I=（120-0.3X240）V=48V
Z=—=—A=400ARs0.3
（/s=0
1-5.1试分析图I1.15所示两电路中电职的电伍和电流以及图（a）中电流
抛的felk和阐（b）中电K邶的电流。
【解】木题IUW边为了理解电乐•源和电流源的特点。
选择待求电压■和电说
的參冷方叫如圈1.15所示，
（1＞在阁115（a）所示屯路中.由于二&并联，乜也孔!
同，故UK=US=W
/r=^=1a=2A
R0.5
Z7C=US=1V
（2＞在图1.15＜b）所示电路中，illT^.者中K,电流相同，故HlA
=/?
/w=0.5x1V=0.5V
Zv=/s=1A
1-5.2在图1.16所尔直流电路屮，已知l/s=3V.7S=3A,求
a、b、c三点的屯位。
【解】小题目的是为了S习理想电路元件
的特点以及电位的概念。
III于a点电位就是a点对参考点c的电压，
1/=[Js=3V
由丁•b点电位比a点电位商Jils,a点电位乂
比C点aUR，故b点电&为
Vb=及/s十t/s=（lx3+3）V=6V
c点为参考点.故c点电位为Vc=0
1.7.1用支路电流法求阁1.22所示Q路中&支路的电流.并说明人和《/S2S起屯滁作用还S超ft载作用。
阁中i/sl=l2V，a
C/S2=15V?
代=2
【解】结点、
结点a:
/）+/-
回路①：
RJ2
hl路②：
Ri.
代入数据。
冇
Jl.5/,+9/,=15
I'3
[3riI-9/3=12
眹立解衔
/3=1.4A
根粑包流与电压实际方向的关系判断，Us.、力懺,（/S7为电源。
1.7.2用女路电流法求阁1.23所¥电鈉屮-界女路的电流。
【解】III于电流源所在支路的电流已知:
，故待求电流只打/，和/2,只筘列
出二个方®联立氺解。
上结点/,-/2+/5=0
右网孔尺/,-Us=0
选取冋踔时，应避开电流源所在支路，否则凼电澉源的电心是未知的，待求朵又变为三个，需冉培加一个R路方程式、
代入数据
J；!
-Z2+5=0|2/,+3Z2-1O=O
联立斛得
I}=-1A.12=4A
1.8.1用毪加定脚.求图1.23所示电i洛中的电流和人。
【解】电流源单独作用时。
电路如图1-24（a）所示，则=———1.=I—-—x5A=3A
7?
1+久12+37
d/2A
=,s=|―—x5A=2A
什+尽\2+3J
所以
A=-I{¥i'=（-3+2）A=-1AJ2=<+/f=（2+2）A=4A
閉1.24-
1.8.2用铎加定理求图1.25/'5_Z=——X7A=3A
Ry+Rt3+4
医1.25
1.9.1用钺绯宁定理求图1.22（练习题1.7.1）所示电路中的电流八.【解】将/?
3支跗提出，_下的有源一•端网络如阁1-28（a）所图屮屯流J的大小为
/=E^=15Z12A=丄八
+^23冬1.51.5
山此求得开路电压为
将冇源二瑞《络枵锹淮丁等效电源代替后，原fe路简化为如图1.28（b）所示，图中=^OC=14-V-后求待
阁1.2S
1.%2用敷她宁定理求图123（练习题1.7.2）所示电路I1的电流h。
【解】将氏义路捉｝lb剩F的有源二端网络如图1.29U〉所七。
III图求得釘源二端网络■的开路屯压
Uoc=USi-RJs=（10+2x5）V=20V
除源等效电阻
将有源一.端网络用戚维卞等效电源代荇后.1*电跑簡化为如阁1.29（h）阁中^eS=C/oc=2'0VB应后求得
2.2.2在2.5所示稳态直流屯路中，己知17S=9V,八=9*A.R=9Q,C=9|iF.£=9mH。
求a,b两点的电位及通ilRrC,L的电流Q【解】本题目的与上题相同。
由于在稳态豆流电路C•相肖于开路，L相当十加:
路，所以求得17=£7-9Vd□
IL=/,4-/s=（14-9）A=10A
1.3.1在2.6所示电路中，开关S闭合前电路己处丁稳态，’式确定S闭合G电压介和巧流ic,iiri2的初始值和稔态值、
阁2-6
【解】
（1）求初始值
由于SHIA*前.松路己稳定，CWin于幵路./<=/«=!
.5A。
因此.根据换路定律，|4|換路前（SR1JF时）的电路，首先求衍
uc（0）=R"s=4x1.5V=6V
然后，根据Hc（0）.由換路后（S闭合时）的电路求得
VO）=^=1A=15A尺4
ic（0）=/5-z,（0）—fJO）=（1.5—1.5—3）A=—3A〔2）氺稳态值
由丁电路稳记后，c相n-r-jr-^-因此.百先求锊
然后.进•歩求得
flM=^r^/s=^xl-5A=（>5A
/2（«）=fs-i,（«）-fc（«）=（15-0.5-0）A=1A
u（_（oo）=Rj^oo）=4x0.5V=2V
2.3.2在降2.7所示屯路中.开关SMA-前电路已处于稳态，试确记SR合f电压以利电流~的初始但和稳杰位。
阁2.7
【解】（1〉求初始值
由丁S闭合前，电跆□.稳定，L相当于短路，R'闽掛的电压等丁（Js,/?
中的屯流即b因此，由換络前CS断丌时）的电路可以竹先求得（0）=^-=—A=3A/?
】4
然根据4（0〉，巾换路G（S闭合吋）的电路求得
/?
6
i.（0）=——/,（0）=X3A=1.8A
1/?
.+R2L4+6
i2（0）=——ix（0）=—X3A=1.2A
2Rt+/?
24+6
或者
»2uL（0）=Us-R^（0）=（12-4x1.8）V=4.8V
（2）求稳态値
由于•电路稳^后，于鉍路，习此首先求得M,（co）=0
然后》进•步求符
.（qc）=L/s-uJ^=12-0a=3A
Moo）=£^W=i2soA=2A尺26
2.3.3在圈2.8所尕电路中,开关S闭合前电路己处于稳态，C屮无储能，式碘定S闭合后电压⑹，和电流/,，ic，的初始值和稳态值，
2+32+3
【解】初始位：
wc（0）=0V
/,«））=—=—A=5ARi2
^（0）=t,（0）-it（0）+/s=（5-44-5）A=6A«L（0）=Wr⑼-/^（0>=（0—12）V=-12V稳态偯：
=0A
（102
P=4A
ul（•»}=0V
/?
+/?
7代^2+3
i,（°°）=ic（«）+iL（•»）-/s=—1AUc（eo）=Ut（eo）-（3x4+0）V=12V
2.4.1在图2.9所示电路||，已知t4=6V./?
=10kQ,C=50pF。
开关S合在a端吋，电路S处于稳态。
求开关改合到b端f的响问叫以及4降至3V（绝对值）时所蒞要的时frh
【解】木题U的记为丁丁解在简申RC电路111由己知求其他响疢的方法，由于
t=jtC=10x!
03x50xlO_*s二0.5s
uc=6e05V=6^V
巾换路JT；的电路.根裾KVL求得
uR=—uc=—6e-21V
=3VHf.由一3=-6cT2'得r=_lE2^=0.3465s2
2.4.2在阁2.10所示电路中，己知仏=12V,/?
=100kibC=10jiF.S断开时，电容C中无储能，求S闭合后的响应什以及电容中尕尼M存的电场能朵％，
【解】木趑U的与丄趂相同.并fi习-•卜电容屮储存的电场能垂:
的人小T^7?
C=100xlO^xlOxW』s=ls
根据KVL
l^=us~uc=^s-t7s（1-er）
=t/se~=12e_,V
电容电压的稳态依为12V.故
阁2.15所示电路fe己处丁稔态，试用二纪索fe求丌关S闭合启的
【解】
x40V=12V
2xl03-t-6xl03-hl2xl05
uc（«）=OV
c=（^2//Z?
3）C=C
/?
2+'
6xlOJxl2xlO^
=:
x50x10s=0.2s
6xIOJ-4-l2xlO'
uc=（仲）+['&<（>>—Me（"»）lc7=12c~51V
由换路后的屯路知
〜=-M<.=-12&-s,V
2.6.4
_2.16所示电路原已处丁稳态.试用三尨索法求S闭合后的Wc.阌2.15阁2.J6
wc=^一）+1〜⑼-wc（°°）Jer
=-6（l-e_w,}V
2.6.5图2.P所示电路原己处f稳态，在/=0吋，将开关S断幵，试用三货茶法求换路后的和
【解】wc（0>=l7‘s=18V
Wr（oo）=-/?
2/s=-6V
r=（«,十i?
3）C=0.001s
«c=«c（«>）-•-r（o）-wc（*<>lcr-（-64-24e-'咖）V£c=C^=-1.2c-'砌‘•Acdr
图2J7
3.2.1已知某FE弦电流当其相位角为-FJ,其疽为5A.改电流的冇效值6
是多少？
若此电流的周期为10ms,k在/=0时正处丁由正值过渡至1负值时的窖情:
，写出电流的瞬吋侑衮达式f和杓欤A
【解】本S目的仍足为丁熟悉正弦交流电的二要索。
&i=/Insin（賊十A
则5A=/insrn^=0.5/m
D
故。
士屬
若T=10ms,则/=丄=——!
__Hz=100HzTIOx10-3
故i=10sin（628r-380°）A=30sin（628r+180°）A=-10sin628rA
3.2.2
A=7.07/-180cA=7.07/180°A=-7.07A
[2^A=8+j6.^=8,^45°o求
（1）A+B；
（2）A-fl；（3）A•fh（4）
—；（5〉五：
（6）A+-
a
j
【解】
W为
本®冃的是为/熟悉复数运算，A=^+i6=10/3687°g=8/-45°=5.66-j5.66
所以
A+S=8+j6+5.66-j5.66
=13_66十jOM-13.66/1.43°A-fi=8^j6-（5.66-j5.66）
=2.344-j11.66
=11.89/78.65°A・fi=10/36.87Jx8M5J=80/-&.13°zi=io_r_l25/818rB8/-45°
jA十23=j8—6+5.66—j5.f>6=-O.34+J2.34
=2.36/98.27°,B8/-45a
j1/901
=8+i6+8/-l35‘:
=8+j6—5-66—j5.66=2.34+j0.34=2.3^8.28°
3.2.1己知7=12>/2sin（（y/-350）A,试写出表示它的有效值扣S的四种形式。
解：
7=122-36°A=12e〆A=12[cos（-36°）+jsin（-36°）]A=（9.71-j7.O5）A
3.4.47f=4Q.€*=35^.86pF.L=19.11mH,申联后分別接丁.220V、
50Hz和220V，100Hz的交流屯源上，求上述两种情况h，电路的电流A并分析该电路趟电容性还是电感性的？
【解】
（1）按T220V、50HzM交流电源上时
2ti/C2x3.14-x50x353.86x10
XL=2fyi=25—色—=」^A=^^A=44toA/?
-kj（¥t-¥c）4+j（6-9）5/-36.87°
III子电流超前于电巫，故电路是电容性的，
（2>接T220V、100Hz的交流电源上时
III于Xc•与频+成反比，XL与频*厳比，故这时的Xr=45a.Xl=12£2o=2凌A=一2产A=25.88/-61砂A
/?
-j（XL-Xc>4+j（12—4.5）8.5/61,93°
db于电流滞门于电压，故电路屯感性的。
3.4.5在图18所/j;电路屮，Z1=（6+j8）Q,Z2=-jl0I2,々=15f^_V。
（1）A和螬，
（2）z2«为何値时，电路中的电流最大，这时的电流
是多少?
【解】＜1）2=厶+厶
L-^t
Z2
E3.8
（6+j8-jl0）Q=（6-j2）Q=6.32M8.4UQ.15ZTA~Z6.32/-18.40=2.37/18.4°A=Z.J^（6+j8）X2,37/18.4°V=10/53.1gx237/18.4°V=23.7/71.5°V=Z,（-jl0）x237/l8.4°V=10/-90ax2.37/18.4"V=23.7^71.6°V
（2）由-TZ=Zl+Z?
=64-j8+Z?
所以Z2=-jgn时，Z最小，/最大.这时
=2.5A
X4.6在图3.9所示电路屮，匕知£/=220V,内超前T^0°.超前T^30°,求WWC/2。
【解】本题末给出电路參数，只给出了相位关系，利用相a图求解比较方便。
现选屯流为参考Wft.据题意定性地面出WS:
阁如阁3.10所示.从相s:
阁中可以知道前巧30、而且
CJl=C/tan30°=220x0.577V=127VU2+U^=^2202+1272V=254V
^=254cos30"0.866
3.5.3在图3.13所示屯路中，己知^=220V.f=50Hz,幵犬闭合萌后流表的稳态读数不变。
U求屯流衮的读数伯以及屯辉C（C不为萼），【解】S断丌时
10063.4°
戶的相位苦
（pK,=aretail—=arcitan—一=
S®含时，由了•仏.小会改变，而电流尜逄数也未改变，erI=lKl=L97A.由这醐相里問（阁3.14）可知
炉=%,.=紀.40Ic=Jsiji炉+=2-/sin（p
=2x].97sin63.4°A=3.52A
2?
t/Xr"2x3.14x50x62.5'X，°卜引
X6.1一/?
，C，Z■串联的交流电路，/?
=ion,Xc=8Q,Xt=6fi,通过该电路的电流为21.5Aa求该电路的冇功功率、无功功半和视在功中:
。
【解】木题火拾出电压的人小及电压与电流的相位丼，因此木题itlTU件功申求总功氺ffi方便
Q=（XL-A（）/2=（6-8）x21.53var=-924.5var
S+Q7=^4622.5x-i-924.5zV-A=4714V-AHz交流电源上丄作，测
P=RI2=inx21.52W=4622.5W
3.7.23.19所示H光灯电路，接T220V,50
得灯贤屯吐为100V、乜流为0.4A、畝流器的功率为7AV。
求：
U）灯管的电阻私.及镇流器的电阻況和屯感h（2〉灯肾消耗的有功功率、屯路消托的总有功功率以及屯路的功率闲数t<3>欲使电路的功率因数提鬲到04,滿并軟多人的电容？
［解】
（1）R.=^=—Q=250£2
I0.4
斤斗」7。
ro.42
，43.75Q
XL=y]lZ\2-（/?
r+R）1
=^5502-（250+-43.75）3H=465£2l=2^=^65
|Z卜H!
2-55（HiF0.4
_H=1.48H
ZtuT2x3.14x50
C2）PL-IM二100x0.4W二40W尸=尸L4-=（404-7）\V=47W
=0.53l?
l220x0.4
〔3）tan^>=tan58°=1.6ta呼'=tan25.84!
>=0.4JSp
C=r（tan®—lar（p1）
&）Ui
47.,,
2=^jA=J2±2
=X（16-o.4«）nF
2x3.14x50x220'
=3.46pF
4.1.1某T相发电机、7相绕组连铵成ffi形时的线电压为10.5kV.若
将它连接成二炻形，则线电多少？
斿连接成里形时，L2相绕组的忾末端接反了，则=个线电正的冇效-fflUl2,和C/3,各是多少？
【解】虽形联紹吋线ULY=10.5kVF故相屯压
L/PV=^=^kV=6.06kV
三角限联结时，
朽电压+变，故线电压
Wla=Ur^=ZJPY=6.06kV
若L2柯绕纽.的酋末端接反了.则电路如图4.1所承，可见，+£%=-内-内，鸽：
=蜱-妗.由此i喇出相朵KI如图4.2所示，由相《&1町知:
C/J2=6.06kV,U2i=606kV.=10.5Kv0
4.2.1有•电源和负载都龙楗形联结的对称三相电路.己知电源相电压力
220V.负载衔相迥执模IZI为1（H2.试求负貌妁相电流和线电流.fe漶的相电流和线电流。
【解】III于电濂为呆形联结，故电源线电压为
=V^PS=1.73x220V=380V
忽路连技导线上的限吭，则负载_电压为
=h.s=380V
讲•丁负载为星形联结，故负载相电E为
根据交流电路呔姆定俅，求捋负级相电流A
A=22A
二UPL=220PL~IZ|~10
Il「于负载为S形联結，故负载线电流为,1上=A>L=22A
ilr丁•电源只供to给这•组-捫负毁，故屯源的线电流为/ls=/ll=^2A
由于屯熥为M形®鲒，故也源相电流为
心s=/ls-22A
4.2.2有•电源和负钱都是三角形联结的对称三相电路，己知电源相电压
为220V，负载饵扣阳抗模IZI为1OL试求负战的扣屯流利线电搲，屯源的相tl流和线屯流。
【解】由丁电源和负载都是F角形联结，•故
电源钱电压
t/LS=l/pS=220v
负我线电压
t/i..=LAA=220V
负载相屯乐
t/PI=t/LL=220V
负载相电流
£^=220a=22aPLIZI10
负载线电流
Aj,=~1刀x22A=38A
电源线电流
4s=A,l=38A
屯源相电流
Jrs=^=—A=22APS石1.7S
4.2.3<-电源为三角形联结，而负载力呈形联结的对称三相电路.匚妞电
源相屯压为220V,.好相负题;的阻抗模为ion,求负钱和屯源的相电流和线屯流，【解】由亍电源为二邝形K结，负载为M形联鈉.故
电源线电应t/i.s=t/pS=22DV
负载线电出ULL==220V
负载相电乐U孔=^-=||^V=]27V
负载相电流JPL=^~=—A=12.7APLIZI10
负载线屯流
电源线电流
/LL=4L=12.7A/ls=/ll=12.7A
巾.源相申.流
1PS=A=-=■—-A=7.33AV3l-7i
4.2.4有•三相网线制照明电路，相电压为220V，已知三个栩的照明奵纰分别11134.45,56只Q炽灯并联组威，每只0炽灯的功率都是100W,求二个线屯流利屮性线电流的有效佰、
【解】f=_5_=34X100A=1545A
220
A=20.45A
f足45x100
2~U7~220
56x100
=C15.45A）,;¥20.45^120°+2545/120Q）A=8.67/150°A
4.2.5ft图4.3所示7祁电路中，沢=rc=A=25Q,接7线电迕为220V
的对称二相电抛丄，求«相线十的屮流-
【解】这是一个不对称三相电路，不能只取K
220/-1120°A.-J25
=8.8A30°A
咎苎=i=22_?
A
ZsjX£）25
=8,8鯉A
然后求川各线电流为
fyA=A
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