电工学第七版上册课后答案合集.docx
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电工学第七版上册课后答案合集
电工学_第七版_上册_课后答案合集
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律律定律定与定与与念念念概概概本本基本基的基的路的路第路电第章电第章电1章3
第1.5节电源有载工作、开路与短路3
第1.5.1题3
第1.5.2题3
第1.5.3题5
第1.5.4题5
第1.5.6题6
第1.5.8题6
第1.5.11题7
第1.5.12题8
第1.6节基尔霍夫定律9
第1.6.2题9
第1.7节电路中电位的概念及计算10
第1.7.4题10
1ListofFigures
1习题1.5.1图.3
2习题1.5.2图.4
3习题1.5.8图.7
4习题1.5.11图.7
5习题1.5.12图.8
6习题1.6.2图.10
7习题1.7.4图.10
2律律定律定与定与念与念概念概本概本基本基的基的路的路1电路电电
路路短路短短与与路与路路开开、开、、作作工作工载工载载有有源有源1.5源电电电
1.5.1
在图1中,五个元件代表电源和负载。
电流和电压的参考方向如图中所示。
今通过实验测量得知
图1:
习题1.5.1图
I?
4AI6AI10A
123
U140VU?
90VU60V
123
U?
80VU30V
45
1试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
2判断哪些元件是电源?
哪些是负载?
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?
解解[解]:
2元件1,2为电源;3,4,5为负载。
3PUI140?
?
4W?
560W电源发出功率P
111E
PUI?
90?
6W?
540W
222
PUI60?
10W600W
333
PUI?
80?
?
4W320W
441
PUI30?
6W180W
552
P+P1100W
12
负载取用功率PP+P+P1100W
345
两者平衡
1.5.2
在图2中,已知I3mA,I1mA.试确定电路元件3中的电流I和其两端
123
电压U,并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
3
3解[解解]首先根据基尔霍夫电流定律列出
图2:
习题1.5.2图
?
I+I?
I0
123
?
3+1?
I0
3
可求得I?
2mA,I的实际方向与图中的参考方向相反。
33
根据基尔霍夫电流定律可得
3?
3
U30+10?
10?
3?
10V60V
3
其次确定电源还是负载:
1从电压和电流的实际方向判定:
电路元件3电流I从\+"端流出,故为电源;
3
80V元件电流I从\+"端流出,故为电源;
2
30V元件电流I从\+"端流出,故为负载。
1
2从电压和电流的参考方向判别:
?
3
电路元件3U和I的参考方向相同PUI60?
?
2?
10W
3333
?
3
?
120?
10W（负值）,故为电源;
?
3
80V元件U和I的参考方向相反PUI80?
1?
10W
2222
?
3
80?
10W（正值）,故为电源;
?
3
30V元件U和I参考方向相同PUI30?
3?
10W90?
1111
?
3
10W（正值）,故为负载。
两者结果一致。
最后校验功率平衡:
电阻消耗功率:
22
PRI10?
3mW90mW
R1
11
22
PRI20?
1mW20mW
R2
2
2
4电源发出功率:
PUI+UI80+120mW200mW
E2233
负载取用和电阻损耗功率:
22
PUI+RI+RI90+90+20mW200mW
1112
12
两者平衡
1.5.3
有一直流电源,其额定功率P200W,额定电压U50V。
内阻R
NN0
0:
5?
负载电阻R可以调节。
其电路如教材图1.5.1所示试求:
1额定工作状态下的电流及负载电阻;
2开路状态下的电源端电压;
3电源短路状态下的电流。
解解[解]
P200U50
NN
1额定电流IA4A,负载电阻R?
12:
5?
N
U50I4
NN
2电源开路电压UEU+IR50+4?
0:
5V52V
0NN0
E52
3电源短路电流IA104A
S
R0:
5
0
1.5.4
有一台直流稳压电源,其额定输出电压为30V,额定输出电流为2A,从空载
到额定负载,其输出电压的变化率为千分之一
U?
U
0N
（即?
U0:
1%,试求该电源的内阻。
U
N
解解[解]电源空载电压U即为其电动势E,故可先求出U,而后由UE?
RI,求
000
内阻R。
0
U?
U
0N
?
U
U
N
U?
30
0
0:
1%
30
由此得
UE30:
03V
0
5再由
UE?
RI
0
3030:
03?
R?
2
0
得出
R0:
015?
0
1.5.6
一只110V、8W的指示灯,现在要接在380V的电源上,问要串多大阻值的
电阻?
该电阻应选多大瓦数的?
解解[解]由指示灯的额定值求额定状态下的电流I和电阻R:
NN
P8U110
NN
IA0:
073AR?
1507?
NN
U110I0:
073
NN
在380V电源上指示灯仍保持110V额定电压,所串电阻
U?
U380?
110
N
R?
3700?
I0:
073
N
其额定功率
22
PRI3700?
0:
073W19:
6W
N
N
故可选用额定值为3:
7K?
、20W的电阻。
1.5.8
图3所示的是用变阻器R调节直流电机励磁电流I的电路。
设电机励磁绕组
f
的电阻为315?
其额定电压为220V,如果要求励磁电流在0:
350:
7A的范围内变
动,试在下列三个变阻器中选用一个合适的:
11000?
、0:
5A;2200?
、1A;3350?
、1A。
解]解[解
当R0时
220
I0:
7A
315
当I0:
35A时
220
R+315630?
0:
35
R630?
315315?
因此,只能选用350?
、1A的变阻器。
6图3:
习题1.5.8图
1.5.11
图4所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。
R是电阻应变片,粘附
x
在被测零件上。
当零件发生变形（伸长或缩短）时,R的阻值随之而改变,这
x
反映在输出信号U上。
在测量前如果把各个电阻调节到R100?
RR
ox12
RR
x1
200?
R100?
这时满足的电桥平衡条件,U0。
在进行测量
3o
RR
32
时,如果测出:
1U+1mV;2U?
1mV;试计算两种情况下的?
R。
U极性的改
ooxo
变反映了什么?
设电源电压U是直流3V。
解解[解]1U+1mV
o
图4:
习题1.5.11图
应用基尔霍夫电压定律可列出:
U+U+U0
abbdda
U+U?
U0
aboad
或
UU
R+U0
xo
R+R2
x3
3R
x
+0:
001?
1:
50
R+100
x
7解之得
R99:
867?
x
因零件缩短而使R阻值减小,即
x
?
R99:
867?
100?
?
0:
133?
x
2U?
1mV
o
同理
3R
x
?
0:
001?
1:
50
R+100
x
R100:
133?
x
因零件伸长而使R阻值增大,即
x
?
R100:
133?
100?
+0:
133?
x
U极性的变化反映了零件的伸长和缩短。
o
1.5.12
图5是电源有载工作的电路。
电源的电动势E220V,内阻R0:
2?
;负
0
载电阻R10?
R6:
67?
;线路电阻R0:
1?
。
试求负载电阻R并联前
12l2
后:
1电路中电流I;2电源端电压U和负载端电压U;3负载功率P。
当负载
12
增大时,总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端和负载端的电压是如
何变化的?
解解[解]R并联前,电路总电阻
2
图5:
习题1.5.12图
RR+2R+R0:
2+2?
0:
1+10?
10:
4?
0l1
1电路中电流
E220
IA21:
2A
R10:
4
82电源端电压
UE?
RI220?
0:
2?
21:
2V216V
10
负载端电压
URI10?
21:
2V212V
21
3负载功率
PUI212?
21:
2W4490W4:
49kW
2
R并联后,电路总电阻
2
RR10?
6:
67
12
RR+2R+0:
2+2?
0:
1+?
4:
4?
0l
R+R10+6:
67
12
1电路中电流
E220
IA50A
R4:
4
2电源端电压
UE?
RI220?
0:
2?
50V210V
10
负载端电压
RR10?
6:
67
12
UI?
50V200V
2
R+R10+6:
67
12
3负载功率
PUI200?
50W10000W10kW
2
可见,当负载增大后,电路总电阻减小,电路中电流增大,负载功率增大,电
源端电压和负载端电压均降低。
律律定律定夫定夫夫霍霍尔霍尔1.6尔基基基
1.6.2
试求图6所示部分电路中电流I、I和电阻R,设U0。
1ab
解解[解]由基尔霍夫电流定律可知,I6A。
由于设U0,可得
ab
I?
1A
1
6
IIA3A
23
2
9图6:
习题1.6.2图
并得出
II+I?
1+3A2A
413
II?
I6?
2A4A
54
因
IRI?
1
54
得
I2
4
R?
0:
5?
I4
5
算算计算计及计及及念念概念概概的的位的位电位电电中中路中路1.7路电电电
1.7.4
在图7中,求A点电位V。
A
解解[解]
图7:
习题1.7.4图
10I?
I?
I01
123
50?
V
A
I2
1
10
V?
?
50
A
I3
2
5
V
A
I4
3
20
将式2、3、4代入式1,得
50?
VV+50V
AAA?
0
10520
V?
14:
3V
A
1112录录目录目目
法法方法方方析析分析分的分的路的路第路电第章电第章电2章3
第2.1节电阻串并联接的等效变换3
第2.1.1题3
第2.1.2题4
第2.1.3题4
第2.1.5题5
第2.1.6题6
第2.1.7题6
第2.1.8题7
第2.3节电源的两种模型及其等效变换8
第2.3.1题8
第2.3.2题9
第2.3.4题9
第2.4节支路电流法10
第2.4.1题10
第2.4.2题11
第2.5节结点电压法12
第2.5.1题12
第2.5.2题13
第2.5.3题14
第2.6节叠加定理14
第2.6.1题14
第2.6.2题15
第2.6.3题16
第2.6.4题18
第2.7节戴维南定理与诺顿定理19
第2.7.1题19
第2.7.2题19
第2.7.5题20
第2.7.7题21
第2.7.8题22
第2.7.9题22
第2.7.10题23
第2.7.11题24
1ListofFigures
1习题2.1.1图.3
2习题2.1.2图.4
3习题2.1.3图.4
4习题2.1.5图.6
5习题2.1.7图.7
6习题2.1.8图.7
7习题2.3.1图.8
8习题2.3.2图.9
9习题2.3.4图.9
10习题2.4.1图.10
11习题2.4.2图.11
12习题2.5.1图.13
13习题2.5.2图.13
14习题2.5.3图.14
15习题2.6.1图.15
16习题2.6.2图.16
17习题2.6.3图.17
18习题2.6.4图.18
19习题2.6.4图.18
20习题2.7.1图.19
21习题2.7.2图.20
22习题2.7.5图.20
23习题2.7.7图.21
24习题2.7.8图.22
25习题2.7.9图.23
26习题2.7.10图23
27习题2.7.11图24
2法法方法方析方析分析分的分的路的路2电路电电
换换换变变效变效等效等的等的的接接联接联并联并并串串阻串阻2.1阻电电电
2.1.1
在图1所示的电路中,E6V,R6?
R3?
R4?
R
1234
3?
R1?
试求I和I。
534
解解[解]
图1:
习题2.1.1图
本题通过电阻的串联和并联可化为单回路电路计算。
R和R并联而后
14
与R串联,得出的等效电阻R和R并联,最后与电源及R组成单回路电路,
31;3;425
于是得出电源中电流
E
I
RR
14
RR+
23
R+R4
1
R+
5
RR
14
R+R+
23
R+R
14
6
2A
6?
3
3?
4+
6+3
1+
6?
3
3+4+
6+3
而后应用分流公式得出I和I
34
R32
2
II?
2AA
3
6?
3
RR
143
3+4+
R+R+
23
6+3
R+R
14
R624
1
I?
IA?
A
43
R+R6+339
14
I的实际方向与图中的参考方向相反。
4
32.1.2
有一无源二端电阻网络[图2（a）],通过实验测得:
当U10V时,I
2A;并已知该电阻网络由四个3?
的电阻构成,试问这四个电阻是如何连接的?
解解[解]
图2:
习题2.1.2图
按题意,总电阻为
U10
R?
5?
I2
四个3?
电阻的连接方法如图2（b）所示。
2.1.3
在图3中,RRRR300?
R600?
试求开关S断开和闭和
12345
时a和b之间的等效电阻。
解解[解]
图3:
习题2.1.3图
当开关S断开时,R与R串联后与R并联,R与R串联后也与R并联,故
135245
4有
RRR+RR+R
ab51324
1
111
++
600300+300300+300
200?
当S闭合时,则有
R[RR+RR]R
ab12345
1
11
+
RRRR
R
1234
5
+
R+RR+R
1234
1
11
+
300?
300300?
300
600
+
300+300300+300
200?
2.1.5
[图4a]所示是一衰减电路,共有四挡。
当输入电压U16V时,试计算各
1
挡输出电压U。
2
解解[解]
a挡:
UU16V
2a1
0
b挡:
由末级看,先求等效电阻R[见图4d和c]
45+5?
5:
5275
0
R?
?
5?
45+5+5:
555:
5
00
同样可得R5?
。
于是由图4b可求U,即
2b
U16
1
U?
5?
5V1:
6V
2b
45+550
c挡:
由图4c可求U,即
2c
U1:
6
2b
U?
5?
5V0:
16V
2c
45+550
d挡:
由图4d可求U,即
2d
U0:
16
2c
U?
5?
5V0:
016V
2d
45+550
5图4:
习题2.1.5图
2.1.6
下图所示电路是由电位器组成的分压电路,电位器的电阻R270?
两
P
边的串联电阻R350?
R550?
。
设输入电压U12V,试求输出电
121
压U的变化范围。
2
解解[解]
当箭头位于R最下端时,U取最小值
P2
R
2
UU
2min1
R+R+R
12P
550
?
12
350+550+270
5:
64V
当箭头位于R最上端时,U取最大值
P2
R+R
2P
UU
21
R+R+R
12P
550+270
?
12
350+550+270
8:
41V
由此可得U的变化范围是:
5:
64?
8:
41V。
2
2.1.7
试用两个6V的直流电源、两个1k?
的电阻和一个10k?
的电位器连接成调压范
围为?
5V?
+5V的调压电路。
6解[解解]
图5:
习题2.1.7图
所联调压电路如图5所示。
6?
?
6
?
3
I1?
10A1mA
3
1+10+1?
10
当滑动触头移在a点
3?
3
U[10+1?
10?
1?
10?
6]V5V
当滑动触头移在b点
3?
3
U1?
10?
1?
10?
6V?
5V
2.1.8
在图6所示的电路中,R和R是同轴电位器,试问当活动触点a,b移到最
P1P2
左端、最右端和中间位置时,输出电压U各为多少伏?
ab
解]解[解
图6:
习题2.1.8图
同轴电位器的两个电位器R和R的活动触点固定在同一转轴上,转动转
P1P2
轴时两个活动触点同时左移或右移。
当活动触点a,b在最左端时,a点接电源
正极,b点接负极,故UE+6V;当活动触点在最右端时,a点接电源负
ab
极,b点接正极,故U?
E?
6V;当两个活动触点在中间位置时,a,b两
ab
点电位相等,故U0。
ab
7换换换变变效变效效等等其等其其及及型及型型模模种模种两种两两的的源的2.3源源电电电
2.3.1
在图7中,求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。
解解[解]
图7:
习题2.3.1图
设流过电阻R的电流为I
13
II?
I2?
1A1A
321
1理想电流源1
URI20?
1V20V
113
PUI20?
1W20W取用
111
因为电流从\+"端流入,故为负载。
2理想电流源2
URI+RI20?
1+10?
2V40V
21322
PUI40?
2W80W发出
222
因为电流从\+"端流出,故为电源。
3电阻R
1
22
PRI20?
1W20W
R11
3
4电阻R
2
22
PRI10?
2W40W
R22
2
校验功率平衡:
80W20W+20W+40W
8图8:
习题2.3.2图
2.3.2
计算图8a中的电流I。
3
解[解解]
计算本题应用电压源与电流源等效变换最为方便,变换后的电路如图8b所
示。
由此得
2+13
IAA1:
2A
1+0:
5+12:
5
1:
2
IA0:
6A
3
2
2.3.4
计算图9中的电压U。
5
解解[解]
图9:
习题2.3.4图
RR6?
4
23
RR+0:
6+?
3?
1;2;31
R+R6+4
23
将U和R与U和R都化为电流源,如图9a所示。
11;2;344
9将图9a化简为图9b所示。
其中
II+I5+10A15A
SS1S2
RR3?
0:
23
1;2;34
R?
0
R+R3+0:
216
1;2;34
3
R45
0
16
II?
15AA
5S
3
R+R19
05
+1
16
45
URI1?
V2:
37V
555
19
法法流法流流电电路电
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