電工電子課后習(xí)題答案

1、第1章 電路的基本概念和基本定律 本章的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)電路的基本概念、基本物理量和基本定律，為掌握電路的分析計(jì)算方法奠定必要的基礎(chǔ)。本章基本要求(1) 正確理解理想電路元件、電路模型的概念；(2) 正確理解電流、電壓的參考方向的概念，并掌握電流、電壓參考方向的使用；(3) 計(jì)算元件或電路的功率，并判別元件或電路是吸收功率還是發(fā)出功率；(4) 掌握理想元件的電壓與電流關(guān)系式；(5) 掌握基爾霍夫定律（KCL和KVL）的應(yīng)用；(6) 了解電路的三種工作狀態(tài)：額定工作狀態(tài)、過載工作狀態(tài)和欠載工作狀態(tài)。理解電氣器件、設(shè)備的額定值。本章習(xí)題解析11 試求圖11所示電路的電壓Uab和Uba。 圖11解 (

2、a)電壓U的參考方向如圖所示，已知U10V，故有 V V(b)直流電壓源的電壓參考方向如圖所示，故有 V V12 根據(jù)圖12所示的參考方向和電壓、電流的數(shù)值確定各元件電流和電壓的實(shí)際方向，并計(jì)算各元件的功率，說明元件是吸收功率還是發(fā)出功率。 (a) (b) (c) (d) 圖12 解 (a)因?yàn)殡娏鳛?mA，電壓為5V，所以電流、電壓的實(shí)際方向與參考方向相同。電阻元件的功率為 mW電阻元件的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向，計(jì)算結(jié)果P>0，說明電阻元件吸收功率。(b)因?yàn)殡娏?、電壓隨時(shí)間t按照正弦規(guī)律變化，所以當(dāng)電流i>0、電壓u>0時(shí)，它們的實(shí)際方向與參考方向一致；當(dāng)電流i<

3、0、電壓u<0時(shí)，它們的實(shí)際方向與參考方向相反。電阻元件的功率為 W電阻元件的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向，計(jì)算結(jié)果p>0，說明電阻元件吸收功率。(c)因?yàn)殡娏鳛?mA，所以電流的實(shí)際方向與參考方向相反；電壓為5V，所以電壓的實(shí)際方向與參考方向相同。直流電壓源的功率為 mW直流電壓源的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向，計(jì)算結(jié)果P<0，說明直流電壓源發(fā)出功率。(d)因?yàn)殡娏鳛?A，電壓為6V，所以電流、電壓的實(shí)際方向與參考方向相同。直流電流源的功率為 W直流電流源的電壓與電流取非關(guān)聯(lián)參考方向，計(jì)算結(jié)果P>0，說明直流電流源發(fā)出功率。13 在圖13所示電路中，試求： (1)若元件A吸收

4、10W功率，求其電壓UA； (2)若元件B吸收10W功率，求其電流IB； (3)若元件C發(fā)出10W功率，求其電流IC；(4)若元件D發(fā)出10mW功率，求其電流ID。 D10VID C+6VIC B10VIB AUA 4 A (a) (b) (c) (d)圖13解 (1)元件A的電流與電壓取關(guān)聯(lián)參考方向，其吸收功率為W故其電壓UA為 V(2)元件B的電流與電壓取關(guān)聯(lián)參考方向，其吸收功率為W故其電流IB為 A電流IB<0，說明其實(shí)際方向與參考方向相反。(3)元件C的電流與電壓取關(guān)聯(lián)參考方向，其發(fā)出功率為W故其電流IC為 A電流IC<0，說明其實(shí)際方向與參考方向相反。(4)元件D的電流與

5、電壓取非關(guān)聯(lián)參考方向，其發(fā)出功率為mW故其電流ID為mA14 在圖14所示電路中，串聯(lián)電阻R1、R2、R3和R4的電壓、電流額定值分別是6.3V、0.3A，R5的電壓、電流額定值分別是6.3V、0.45A。為使上述各電阻元件均處于其額定工作狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)選配多大的電阻Rx和Ry？圖14解 為使電阻元件R1、R2、R3、R4和R5均處于其額定工作狀態(tài)，電阻Rx的電壓應(yīng)為串聯(lián)電阻R1、R2、R3和R4的端電壓，即V，電阻Rx的電流應(yīng)為 A （KCL）故 電阻Ry的電流應(yīng)為A，由KVL，得 V故 15 圖15是某電路的一部分，試分別計(jì)算下述兩種情況的電壓Uab、Ubc、Uac和Uae。(1)在圖示電流參

6、考方向I1A；(2)在圖示電流參考方向I2A。+I+eabcd10105V3V圖15解 (1) 在圖示電流I參考方向，I1A，有 V V由KVL，得 V 又 V V由KVL，得 V(2)在圖示電流I參考方向，I2A，有V V由KVL，得 V 又 V V由KVL，得 V16 在圖16所示電路中，已知U110 V，Us14V，Us22V，R14，R22，R35。試計(jì)算端子1、2開路時(shí)流過電阻R2的電流I2和電壓U2。1+U1I2+R2R1R3Us1Us2U22圖16解 端子1、2開路時(shí)流過電阻R3和電壓源Us2的電流為零，因此流過電阻R2 、R1和Us1的電流均為I2。由KVL，得 A V17 在

7、圖17所示電路中，四個(gè)電路元件的電壓和回路電流的參考方向如圖所示。設(shè)電壓U1100V，U240V，U360V，U480V，電流I10A。(1)試標(biāo)出各元件電壓的實(shí)際極性（正極性，負(fù)極性）及回路電流I的實(shí)際方向；(2)判別哪些元件是電源，哪些元件是負(fù)載；(3)計(jì)算各元件的功率，并驗(yàn)證電路的功率平衡。U11234I+U2U3U4圖17 解 (1)根據(jù)圖示電流、電壓的參考方向和它們的代數(shù)值，各元件電壓的實(shí)際極性和回路電流的實(shí)際方向如圖18所示。U11234IU2U3U4 圖18(2)元件1和2的電壓與電流實(shí)際方向相反，因此它們是電源；元件3和4的電壓與電流實(shí)際方向相同，因此它們是負(fù)載。(3)各元件的功率為 W WWW電路發(fā)出的功率為 W電路吸收的功率為 W上述計(jì)算結(jié)果表明，電路的功率平衡。18 在圖19(a)所示電路中，已知I10.2A，I20.3A，I61 A。試求電流I3、I4和I5。I1