电路与模拟电子技术第二版殷瑞祥主编课后习题答案.docx

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电路与模拟电子技术第二版殷瑞祥主编课后习题答案

第1章电阻电路

1.1正弦交流电交流电

1.2电流电压功率

1.3电压电流功率

1.4幅值相位频率

1.5幅值相位频率

1.6

1.7相电压线电压220V380V

1.8星型三角形

1.93

1.10超前滞后同相

1.11

1.12——1.25FFTTFFTFFTTFTT

1.26答：

（1）固定电阻器可分为碳膜电阻器、金属氧化膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器和贴片式电阻器等。

①碳膜电阻器：

碳膜电阻器以碳膜作为电阻材料，在小圆柱形的陶瓷绝缘基体上，利用浸渍或真空蒸发形成结晶的电阻膜（碳膜）。

电阻值的调整和确定通过在碳膜上刻螺纹槽来实现；

②金属氧化膜电阻器：

金属氧化膜电阻器的电感很小，与同样体积的碳膜电阻器相比，其额定负荷大大提高。

但阻值范围小，通常在200Kω以下；

③金属膜电阻器：

金属膜电阻器的工作稳定性高，噪声低，但成本较高，通常在精度要求较高的场合使用；

④线绕电阻器：

线绕电阻器与额定功率相同的薄膜电阻相比，具有体积小的优点

⑤贴片式电阻器：

贴片式电阻器的端面利用自动焊接技术，直接焊到线路板上。

这种不需引脚的焊接方法有许多优点，如重量轻、电路板尺寸小、易于实现自动装配等。

（2）电位器根据电阻体的材料分有：

合成碳膜电位器、金属陶瓷电位器、线绕电位器、实心电位器等

①合成碳膜电位器：

分辨率高、阻值范围大，滑动噪声大、耐热耐湿性不好；

②金属陶瓷电位器：

具有阻值范围大，体积小和可调精度高（±0.01%）等特点；

③线绕式电位器：

线绕式电位器属于功率型电阻器，具有噪声低、温度特性好、额定负荷大等特点，主要用于各种低频电路的电压或电流调整；

④微调电位器：

微调电位器一般用于阻值不需频繁调节的场合，通常由专业人员完成调试，用户不可随便调节。

⑤贴片式电位器：

贴片式电位器的负荷能力较小，一般用于通信、家电等电子产品中。

1.27解：

由公式

可知

最大电压为

34.28V

最大电流为

0.0073A

1.28解：

电阻阻值为56×102（1±5%）＝5.6（1±5%）kΩ

电阻阻值为10（1±5%）＝10（1±5%）Ω

1.29解：

由图可知：

a点的电位高

1.30解：

（1）开关S断开时，该电路是断路，Uab＝12V，Ubc＝0V，I＝0A

（2）开关S闭合时，该电路是通路，Uab＝0V，Ubc＝11.2V，I＝2A

1.31解：

当开关S断开时，测得的开路电压即是电源电动势E＝12V，

当开关S闭合时，

mA，解得RS＝0.84Ω

1.32解：

（2）U1、U2是电源，U3、U4、U5是负载；

（3）U1的功率是P1=140×（－4）＝－560W

U2的功率是P2＝－90×6＝－540W

U3的功率是P3＝60×10＝600W

U4的功率是P4＝－80×（－4）＝320W

U5的功率是P5＝30×6＝180W

电源发出的功率是P发＝1100W，负载吸收的功率是P吸＝1100W

由此可知：

P发＝P吸（功率平衡）

1.33解：

由题意可知：

灯的电阻为120Ω

（a）图：

灯和120Ω电阻是串联关系，因此灯上分得的电压为6V，故采用该电路；

（b）图：

灯和120Ω电阻先串联，再和一个120Ω电阻并联，因此灯上分得的电压小于6V，故不能正常工作。

1.34解：

由图可知，UA＝6V

UAB＝RB×IB＝270kΩ×0.02mA＝5.4V，UB＝UA－UAB＝0.6V

UAC＝RC×IC＝2kΩ×1mA＝2V，UC＝UA－UAC＝4V

由KCL方程可知：

IE＝IB＋IC＝1.02mA

1.35解：

（a）图：

由图可知，Ua＝6V，Uc＝0V，

由欧姆定律知；电路中总电流I＝1A，

UR1＝4kΩ×1mA＝4V，即Uab＝4V，Ub＝Ua－Uab＝2V，

UR2＝2kΩ×1mA＝2V，

（b）图：

由图可知，Ub＝0V，

由欧姆定律知；电路中总电流I＝1A，

UR1＝4kΩ×1mA＝4V，即Uab＝4V，Ua＝Ub＋Uab＝4V，

UR2=2kΩ×1mA＝2V，即Ubc＝2V，Uc＝Ub－Ubc＝－2V，

1.36解：

（1）回路abca中，由KVL可知：

Uab＋Ubc＋Uca＝0，

Uca＝－Uab－Ubc＝－5－（－4）＝－1V

（2）回路abcda中，由KVL可知：

Uab＋Ubc＋Ucd＋Uda＝0，

Ucd＝－Uab－Ubc－Uda＝－5－（－4）－（－3）＝2V

1.37解：

不能节省电能。

由公式

可知，

电热水器的电阻为

48.4Ω

加热时间为7min时，消耗的电能为：

W1=1000×

116.67J

加热时间为9min时，电热水器的工作功率是

745.87W

消耗的电能为：

W2=745.87×

111.88J

加热时间为5min时，电热水器的工作功率是

1190.08W

消耗的电能为：

W3＝1190.08×

99.17J

1.38解：

当开关断开时，灯头不带电，开关的a端带电，b端不带电；

如果开关接在零线上，当开关断开时，灯头带电，开关的a端不带电，b端带电；

1.39解：

电源的负载电阻是越小，负载是加重了，电源输出的电流是增大了

1.40解：

（1）灯1的电阻为

1210Ω

灯2的电阻为

484Ω

（2）流过灯1的电流为

0.182A

流过灯2的电流为

0.455A

电源输出的电流为I＝I1＋I2＝0.637A

（3）两个灯的亮度都会变暗，因为两个灯都不会正常工作。

1.41解：

（a）图：

由图可知，电路的电流

＝0.04mA

500kΩ上分得的电压为U1＝500×103×0.04×103＝19.96V

1kΩ上分得的电压为U2＝1×103×0.04×103＝0.04V

（b）图：

由图可知，电路的总电阻R＝10kΩ＋10Ω∥5kΩ＝10009.98Ω

电路的电流

＝1.998006mA

10kΩ上分得的电压为U1＝10×103×1.998006×10－3＝19.98006V

10Ω上分得的电流为

＝1.994mA

5kΩ上分得的电流为

＝0.003998mA

1.42解：

（a）图：

由图可知，等效电路图为：

故ab间的等效电阻路为：

Rab＝8Ω∥8Ω+6Ω∥3Ω＝6Ω

（b）图：

由图可知，等效电路图为：

故ab间的等效电阻路为：

Rab＝（4Ω∥4Ω+10Ω∥10Ω）∥7Ω＝3.5Ω

1.43解：

（1）当RP取值为0时，输出电压取最大值

U2max＝

＝

＝8.41V

当RP取值为RP时，输出电压取最小值

U2min＝

＝

＝5.64V

1.44解：

由KCL列方程：

I1＋I2＝I3

由KVL列方程：

R1I1+R3I3＝E1

R2I2+R3I3＝E2

解方程组得：

I1＝4A，I2＝6A，I3＝10A

1.45解：

（1）当电路中只有电源E1时，电路的等效电路为：

电流

1.53A

电阻R3上分得的电流为

0.118A

电阻R3上电压为

＝12×0.118＝1.412V

（2）当电路中只有电源E2时，电路的等效电路为：

电流

0.882A

电阻R3上分得的电流为

0.176A

电阻R3上电压为

＝12×0.176＝2.118V

故，电阻R3上的电流为

=

＝0.118A+0.176A＝0.294A

电阻R3上的电压为

=

＝1.412V+2.118V＝3.53V

1.47解：

我国民用照明电的频率为50Hz，周期为0.02ms，电压的有效值为220V，幅值为311V，u＝220

sinωt

当t＝5ms时，

u＝220

×sin（314×5×10－3）＝311×sin1.57＝311×0.0274＝8.521V

1.48解：

先计算电流的有效值，

＝2.75A

电流的瞬时表达式为：

i=2.75

sin311tA

消耗的电能为：

W＝UIt＝220×2.75÷1000×1×30＝18.15度

1.49解：

电熨斗的电阻为

＝96.8Ω

电熨斗的电流为

2.273A

消耗的电能为：

W＝Pt＝500÷1000×1×30＝15度，

如果电源的频率改为60Hz，计算值不变。

1.50解：

将用户的负载接在三相电源的相线与中线之间。

1.53解：

（1）星型连接时：

每相负载电压

Up＝

×380＝220V

由电阻电压与电流的关系得

Ip＝

＝

＝39.286A

由Ip＝Il得

Il＝Ip＝39.286A

三角形连接时：

由Up＝Ul得每相负载的电压

Up＝380V

由电阻电压与电流的关系得

Ip＝

＝

＝67.857A

由Ip＝

Il得

Il＝

Ip＝

×67.857＝117.532A

（2）星型连接时：

P＝

UlIl＝

×380×39.286＝25857.23W

三角形连接时：

P＝

UlIl＝

×380×117.532＝77357.13W

第2章电容电路

2.1之和

2.2容抗XC欧姆

2.3超前900

2.4无功功率

2.510V

2.6——2.13FTTFFTTT

2.14解：

常用的固定电容器有电解电容器、瓷介电容器、有机薄膜介质电容器、金属化纸介电容器和贴片电容器等。

（1）电解电容器：

其特点是电容量大、耐压较高，但是误差大、漏电大（绝缘电阻小）、稳定性差，通常在电源电路或中频、低频电路中用于电源滤波、交流旁路、移相等，要求不高时也可用于信号耦合。

（2）瓷介电容器：

Ⅰ类电介质瓷介电容器主要用于高频、甚高频、特高频等电路，最大容量不超过1000pF；Ⅱ类、Ⅲ类电介质瓷介电容器又称铁电陶瓷电容器，容量相对较大，性能低于Ⅰ类电介质瓷介电容器，主要用于中、低频电路的耦合、旁路和滤波等（Ⅲ类只能用于低频电路）；

（3）有机薄膜介质电容器

①涤纶电容器：

涤纶电容器的特点是体积小、电容量大、耐高压、漏电小、耐高温、耐潮湿、稳定性较好，具有正温度系数，容量范围为1000pF～0.5µF，耐压范围为63V～630V。

在各种中、低频电路中，涤纶电容器一般适宜做旁路、隔直流电容，

②聚丙烯电容器：

聚丙烯电容器的特点是电容量大、绝缘性能好、损耗低、性能稳定，具有负温度系数。

聚丙烯电容器的容量范围为0.001μF～0.47µF，耐压范围为63V～630V，一般用于各种中、低频电路或作为电动机的启动电容器，

③聚苯乙烯电容器：

聚苯乙烯电容器的特点是绝缘电阻大、损耗低、性能稳定、有较高的精度，但体积大、耐热性差，具有负温度系数。

聚苯乙烯电容器的容量范围为3pF～1µF，耐压范围为63V～250V，可以用于音响电路和高压脉冲电路，但不能在高频电路中使用

④聚四氟乙烯电容器：

聚四氟乙烯电容器的特点是绝缘电阻大、耐高压、耐高温、高频损耗小，具有负温度系数。

聚四氟乙烯电容器的容量范围为0.5pF～5.1pF，耐压为160V。

由于成本较高，主要用于高温高绝缘，高频的场合，

（4）金属化纸介电容器：

其特点是体积小、电容量较大、击穿后能自愈。

金属化纸介电容器的容量范围为0.01µF～100µF，耐压范围为63V～400V，一般用在低频电路中

（5）贴片电容器：

贴片钽电容器耐高温、准确度高、滤除高频谐波性能极好，但容量较小、耐电压和电流能力相对较弱，常用于小容