電工技術(shù)電路習(xí)題集題庫及答案

電路（第一章）

1-1,說明圖（a）,（b）中，（1）"、，的參考方向是否關(guān)聯(lián)？（2）加乘積表示什么功率？（3）如果

在圖（a）中心0,i<0；圖（b）中心0,40,元件實(shí)際發(fā)出還是吸收功率？

元件------o-------------（--------------元件

（1）,?的參考方向：（a）關(guān)聯(lián)（b）非關(guān)聯(lián)

（2）“i乘積表示功率：（a）吸收（b）發(fā)出

（3）如果在圖（a）中">0,i<0元件實(shí)際是發(fā)出功率；圖（b）中u>0,i>0元件實(shí)際還是發(fā)出功率。

1—3、試校核圖中電路所得解答是否滿足功率平衡。

解：

0t=60X5=300W（小i參考方

向非關(guān)聯(lián)，為發(fā)出功率）

4=60x1=60Wpc=0）x2=120W

題1一3圖

pD=40x2=80WpE=20x2=40W

（PB、PC、PD、PE"、i參考方向關(guān)聯(lián)，為吸收功率）

〃八=與+己+弓+耳=300W

1—4、在指定的電壓u和電流I參考方向下，寫出各元件u和I的約束方程（元件的組成關(guān)系）。

；10PF

i100KQ；-20mH

o~------0「mn-------0

+

U+U+u

(c)

(a)(b)

di八adi

解:(a)w=-Rz=-10X103z(b)u=-L—=-20X103—

dtdt

_du八.2du

(c)u—C—=10X10—(d)w=-5V(e)i-2A

dtdt

1—9>電路如圖所示，其中R=2Q,L=1H,C=0.01F,Mc(O)=OV。若電路的輸入電流為:

JT

(1)z=2sin(2z+y)A；(2)1=1、試求兩種情況下當(dāng)t>0的。4和“。值。

JT

+v；

解：(1)uR=Ri=4sin(2ry)

I。=L—=4cos(2r+—)V；

dt3

uc=—￡idt=50-100cos(2z+y)Vo

-,

(2)〃R=2e-'V；uL=-e~'N-,uc=100-100^Vo

-Lle-a,V

-(oC2Uinsin(6>Z)V

1—Ik電路如圖所示，其中is=2A,ws=10V?(1)求2A電流源和10V電壓源的功率。

(2)如果要求2A電流源的功率為令，在AB線段內(nèi)應(yīng)插入何種元件？分析此時(shí)各元件的功率;

(3)如果要求10V電壓源的功率為令，則應(yīng)在BC間并聯(lián)何種元件？分析此時(shí)各元件的功率。

解：(1)電流源發(fā)出功率/?=〃&=10X2=20W

電壓源吸收功率p="sis=10X2=20W

(2)若要2A電流源的功率為零則需使其端電壓為零。在AB間插入

ws=10V電壓源,極性如題解圖(a)所示。

此時(shí)，電流源的功率p=0Xi=0

插入的電壓源發(fā)出功率p=〃sis=10X2=20W

原來的電壓源吸收功率p="sis=10X2=20W

(3)若要10V電壓源的功率為零，則需使流經(jīng)電壓源的電流為零。①在BC間并聯(lián)i；=2A

此時(shí)，電壓源的功率p=0X?=0

原電流源發(fā)出功率p=〃sis=10X2=20W

并入電流源吸收功率p="sG=10X2=20W

②在BC間并聯(lián)Ruos/iLSQ的電阻，如題解圖(c)所示。此時(shí)，電阻上的電流為2A,電壓

源中沒有電流流過。

此時(shí)，電壓源的功率p=OXu=O

電流源發(fā)出功率p=u$4=1OX2=20W

電阻上消耗的功率p=—=20W

R

1-12＞試求圖示電路中各個(gè)元件的功率。

解：(a)電阻消耗功率PR=RI2=2XO.52=O.5W

電壓源吸收功率Pu=UsIs=lX0.5=0.5W

電流源端電壓U=UR+US=RI+US=2XO.5+1=2V

電流源發(fā)出的功率P[=ISU=0.5X2=1W

(b)圖中2c電阻的電壓UR=2-1=1V

圖中所標(biāo)電流為II=0.5A12=1A-0.5A

2V電壓源發(fā)出功率P=2Xl1=2X0.5=lW

IV電壓源發(fā)出功率P=1X(-I3)=1XO.5=O.5W

2Q電阻消耗功率P=2X=2義0.52=0.5w

1Q電阻消耗功率P=1XX12=1W

1—13、試求圖中各電路的電壓U,并討論其功率平衡。

解：(a)圖中IR=2+6=8AU=UR=2XIR=2X8=16V

輸入電路的功率為P=UX2=16X2=32W

電流源發(fā)出的功率PI=6XU=6X16=96W

電阻消耗的功率PR=2X/；=2X82=128W顯然P+PI=PR

(b)圖中IR=6--2=4AU=UR=2XIR=2X4=8V

輸入電路的功率為P=-UX2=-8X2=-16W

電流源發(fā)出的功率Pi=6XU=6X8=48W

電阻消耗的功率PR=2X/於2X42=32W顯然P+P尸PR

(c)圖中IR=2-4=-2AU=UR=3XIR=3X(—2)=—6V

輸入電路的功率為P=UX2=-6X2=-12W

電流源發(fā)出的功率R=-4XU=-4X(-6)=24W

電阻消耗的功率PR=3X/a3X(-2)2=12W顯然P+PFPR

(d)圖中IR=5-3=2AU=UR=4X1R=4X2=8V

輸入電路的功率為p=UX5=8X5=40W

電流源發(fā)出的功率Pi=-3XU=-3X8=-24W

2

電阻消耗的功率PR=4X/^4X2=16W顯然P+PI=PR

1—14.電路如圖所示，試求：(1)圖(a)電流ii和“ab(2)圖(b)電壓wcbo

(b)ux=2x5=10V

uac=0.05%x20=10V

%=0.1z；x4=0.89V=-3-10=-13V

1—15、對(duì)圖示電路：(1)已知圖(a)中，R=2C,ii=lA,求正

(2)已知圖(b)中，Ms=10V,ii=2A,Ri=4.5C,R2=lQ,求公

解：(a)對(duì)圖中右邊的回路列KVL方程有Ri—10-5八=0

貝於，=3±區(qū)=也理=7.54

R2

(b)電阻Ri兩端的電壓為WRI=RUI=4.5X2=9V

對(duì)左邊回路列KVL方程有WRI—?s+wi=0

則：M|=Ms_WRI=10-9=1V

從圖中右邊回路的KVL方程得

R2,2+3〃[一〃R[=0

"叫一3%9-3x1

=64

(b)”2丁

題1-15圖

1—20、利用KCL和KCL求解圖示電路中的電壓“。

題1—20圖

88(b)8-巴+2W=0M=6(V)

解：(a)u-xl0=8(V)

22+8831x2

1+2

1—21、試求圖示電路中控制量h及Uo。

j:20-〃

'1000Uo=5.1(V)

解:

/^0-8Z,1UQ/,=0.015(A)

'5001000

題1—21圖

1—22、試求圖示電路中控制量的及〃。

解：=^^x(2-10"i)+10〃i

%=20(V)

〃=200(V)

電路(第二章)

2—2、電路如圖所示，其中電阻、電壓源和電流源均為

已知，且為正值。求(1)電壓“2和電流占

(2)若電阻Ri增大，對(duì)哪些元件的電壓、電流

有影響？影響如何？

R2R3

解：⑴_(tái)A_

u2Z

R2+R3R2+R3s

(2)若Rit則URItUist；其它元件電壓、電流不變。

2—6、對(duì)圖示電橋電路，應(yīng)用Y—△等效變換求：(1)對(duì)角線電壓U；(2)電壓U；,b。

解：把(10Q,10Q,5Q)構(gòu)成的△形等效變換為Y

形，如題解圖(a)所示，其中各電阻值為

也持3

10x5

=2Q

10+10+5

10x5

&==2。

10+10+5

T

/,==—=2.5A

122

U=6X2.5-4X2.5=5V

Rab=(4+4)〃(6+2)+2+24=30Q

Uab=5XRab=5X30=150Q

2—10、利用電源的等效變換，求圖示電路中的電壓比我。已知與=/?2=2Q&=&=1C。

—-=%+43+43+2%=5〃34()=3%所以~~=--

2'us10

2—11、圖示電路中飛=&=&，&=2與，8^5的電壓%=4/?看,利用電源的等效變換求

_%一〃]0

1―_R~

%。=3%R

可解出:%0=0.75%

(b)的輸入電阻Rin。

解：設(shè)端口電壓〃和電流3則

.uUQ.UUQU

I=—4-----僅\=—+—+B—

&&R)R】

u_H]&

iR]+凡+BR?

解：設(shè)端口電壓〃和電流i,則％=—〃

,UU+R]+(l—〃)/?3

I------1-----------------------U

&R,鄧3

nRR

R=------------------

"K+(l—〃)&

電路(第三章)

3—8、用網(wǎng)孔電流法求解題圖3—7中電流LRI=R2=10Q,R3=4Q,R4=R5=8Q,

R6=2Q,WS3=20V,HS6=40V。

解：設(shè)網(wǎng)孔電流力]、貶、力如圖所示，列網(wǎng)孔方程

網(wǎng)孔1(R2+R4+R6)i/1—R2齒—R53=一必6

網(wǎng)孔2—R2A1+(RI+R2+R3V12—RS//3=—?s3

網(wǎng)孑L3—R5i-R3i/2+(R3+R4+R5)i/3=〃$3

代入數(shù)據(jù)20Z/i—10比一8"3=—40

—10//1+24i也一4加二一20

—8力l4咫+20i/3=20

可解出：，5=山=-0.96A

3—9、用回路電流法求解題圖3—7中電流is。R尸R2=10Q,R3=4Q,R4=R5=8Q,

R6=2Q,?S3=20V,MS6=40VO

解：可設(shè)回路電路電流與網(wǎng)孔電流相同，所列方程同3—8題。也可設(shè)回路電流如圖所示。

回路1(R2+R4+R6)i/|—R4，/2—(R2+R4)i/3=一以6

回路2—R4/"+(R3+R4+R5)i/2+(R4+R5)“3=〃s3

回路3—(R2+R4)i/i+(R4+R5)i/2+(Ri+R2+R4+R5)i/3=0

代入數(shù)據(jù)20in—8比一18加=-40

-8z/i+20%+161/3=20

—18Z/1+16//2+36773=0

可解出：1/3=-1.55A

3—11、用回路電流法求解圖示電路中電壓Uo。

解：設(shè)回路電流如圖所示，列回路電流方程為

ii=3A

-8zi+(2+8+40)，2+(2+8)z>136

-(8+10)九+(2+8)r2+(2+8+10)6=136-50

解方程組〃=2A

UO=4OX/2=8OV

3—12、用回路電流法求解圖示電路中U。

解：設(shè)回路電流如圖所示，列回路電流方程為

J。卜

(20+4+10)/1+10/2-46=0

12=0.11

—4zi+5i2+(4+l+5)6=—420

補(bǔ)充方程zi=I

解方程組，產(chǎn)一5A，2=143.75AZ3=-0.5A

由KVLU=20Zi+lX73+420=276.25V

題3—12圖

3—13、用回路法求解圖(a)、(b)兩電路中的電壓U6。

解：Z/,=15il2=-^-

—z'/i+2i/2+(1+2)i/3=1°

4=2%+功)

可解出：i/2=i/3=5(A)=20(V)

i=6

解：n=-15Z/2

lOz/j+(15+10居2-10z/3=一3。族

-(2+3+10)zn-10z/2+(2+3+10+l)z/3=3力

可解出：Ue=30V

3—14、列出圖(a)、(b)中電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。

解：以結(jié)點(diǎn)④位參考點(diǎn)

結(jié)點(diǎn)①(G2+G3)Un|-G2Un2-G3Un3=Zs2-isl

結(jié)點(diǎn)②一G2Unl+(G2+G4)Un2=is5—&2

結(jié)點(diǎn)③一G3Un|+(G3+G6)Un3=，s7-is5

(b)：設(shè)結(jié)點(diǎn)0為參考結(jié)點(diǎn)

1

-Z

結(jié)點(diǎn)1：(H----)U,“-----U"2=，SIS5

&+6&R4

結(jié)點(diǎn)2：一J-+(J+J-)U“2=￡，

補(bǔ)充方程

R、+Z?3

3—15＞列出圖(a)、(b)中電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。

解：(a)以結(jié)點(diǎn)③位參考點(diǎn)

結(jié)點(diǎn)①+一Ju"？=4一10

\乙乙IJJ4

/\

1

結(jié)點(diǎn)②一改,“+g+3+7TU”2=10

一十一

I26)

(b)以結(jié)點(diǎn)③位參考點(diǎn)

結(jié)點(diǎn)①

結(jié)點(diǎn)②

題3—15圖

3-17,列出圖(a)、(b)中電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。

(3)

(l+l+l+0.5)Unl-(I+0.5)Un2-Un3=2+1+4

結(jié)點(diǎn)②

-(l+0.5)Unl+(l+0.5+0.5)Un2-0.5Un3=3-1

結(jié)點(diǎn)③

-Unl-0.5Un2+(l+0.5+0.5)Un3=-4-3

解：(b)設(shè)結(jié)點(diǎn)0為參考結(jié)點(diǎn)

結(jié)點(diǎn)1:Unl=lV

結(jié)點(diǎn)2:-Un1+(2+1+1)Un2-Un3=3+3?2

結(jié)點(diǎn)3:-2Un1-Un2+(1+5+2+1)Un3=-3-2

補(bǔ)充方程:“2=—Un3

3-20,用結(jié)點(diǎn)電壓法求解圖示電路中電壓U。

解：設(shè)結(jié)點(diǎn)④為參考結(jié)點(diǎn)

Un,=50

+1-+—+-L/,,2——U“3=0

5?(5204)"24"3

題3—20圖Un3=15I

補(bǔ)充方程20I=Un2

可解出：U=Un2=32V

3—21、用結(jié)點(diǎn)電壓法求解圖示電路后,求各元件的功率并檢驗(yàn)功率是否平衡。

解：設(shè)結(jié)點(diǎn)0為參考結(jié)點(diǎn)

結(jié)點(diǎn)1:Unl=6V

結(jié)點(diǎn)2：+(g+；+l)U"2=0

結(jié)點(diǎn)3：+(g+()U”3=一，i

補(bǔ)充方程：4=U,+'/1

3

可解出：Un2=Ull3=2V/,=3A舄Q=4W（耗）8Q=8W（耗）

Pin=ow4c=4W（耗）P6V=18W（放）Pi2V=12W（放）

%控=14卬（吸）

Aw=4+8+4+14=2=18+12=30W

3—23、圖（a）所示電路是電子電路的一種習(xí)慣畫法，其中未畫出電壓源，指標(biāo)出與電壓源相連各

點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)（或地）的電壓，即電位值。圖（a）可改畫為圖（b）,試用結(jié)點(diǎn)電壓法求電壓〃（）（對(duì)

參考結(jié)點(diǎn)）。

解：結(jié)點(diǎn)放稱為:

（1111）111

-

-------1---------1-------W?i----------W2=-----WH-------U,

Rh&RjR3&Rh

1（11111/4、

一元％+局+用+同卜=元（一A3

補(bǔ)充方程：?l=Wnl

___+____+_____I___________+_____|______________________

\Rt1RbR1《人火2火3RJ4（區(qū)2R3

電路（第四章）

4-3,應(yīng)用疊加定理求圖示電路中電壓“2。

解：

1）電流源單獨(dú)作用時(shí):

zi,=0

w2-3X3=9V

2)電壓源單獨(dú)作用時(shí)?：

ii"=0.5A

?25-2—0.5x2x3=—1V

3)疊加2/'

"2=〃2'+〃2”=8V

4一4、應(yīng)用疊加定理求圖示電路中電壓U。

解：1)5V電壓源單獨(dú)作用時(shí):

56U

----+-----

(jn，=,l±2——2

11,

----+-+1

1+22

1

u

可解出：U'=-3V

2）10V電壓源單獨(dú)作用時(shí):

電+1。

(/,=￡/；—可解出：U”=4V

"1+2

----+-+1

1+22

3)疊加U=U'+U”=1V

4—6、圖示電路中,當(dāng)電流源和電壓源〃5］反向時(shí)（“52不變），

a

電壓“岫是原來的0.5倍；當(dāng)m和42反向時(shí)（旬不變），Q

+

無源電路Uab

電壓〃岫是原來的0.3倍。問僅q］反向（/、“S2均不變），b

b

電壓〃尤應(yīng)為原來的幾倍？

題4—6圖

解：由疊加定理可知:U①

ab=k/si+k2US2+

b和“si反向時(shí):05%=一&+k2US2-13%]........②

和“S2反向時(shí):0.3〃岫=勺%1-k242-...........③

由②+③可得:0.8%=-2k冊(cè)1.④

由①+④可得:1.8〃曲=匕〃S]+左2〃S2⑤

由⑤可得：僅殺反向（%「均不變）電壓〃"應(yīng)為原來的L8倍。

4一7、圖示電路中Usi=10V,US2=15V,當(dāng)開關(guān)S在位置1時(shí)，毫安表的讀數(shù)為I=40mA；

當(dāng)開關(guān)S合向位置2時(shí)，毫安表的讀數(shù)為『=一60mA。如果把開關(guān)S合向位置3,則

毫安表的讀數(shù)為多少？

解：設(shè)mA表的電流為I,由疊加定理可得：

I=KiUx+K2ls

s->1時(shí):40=K21s

S-2時(shí):-60=1OK1+40oKi=-10

S-3時(shí):1=(-10)X(-15)+40=190

則S-3時(shí)毫安表的讀數(shù)為190mA。

4—12求圖示各電路的等效戴維寧電路或諾頓電路.

(V)

(b)

-4^~o1解：（c）

2Q5Q1）求開路電壓Uoc

Uoc=2/i—2zi=0

2i,

戴維寧等效電路為

d-r12)求輸入電阻Req

)5Q1

48Q2QU=5I+(I+i)X2-2z=7I

U

Req=—=7(0)

8。4W.

(d)、解：（d）原電路可變?yōu)?U

]11oc

1)求開路電壓Uoc32V

V

32-4"

------……(I)u.=32-8/……(2)

r8+2+5

(d)

由(1)(2)式可解出：1=5.65(A)Uoc=51=28.23(V)

2)求輸入電阻Req

32—4i/1

(1)%=32—8zv(.(2)

8+2

由⑴⑵式可解出：isc=4.36(A)戴維寧等效電路為

28.23

=6.47。

4.36

(a)

4—13、求圖示兩個(gè)一端口的戴維寧或諾頓等效電路，并解釋所得結(jié)果。

解：求開路電壓

,//=0.??受控電流源開路。

―--xlO=5V

4+2+6

■o1.求短路電流。電路如右圖所示

(a)

10+2x3C-,

----------可解出：&=8網(wǎng)絡(luò)等效為5V理想電壓源，不存在諾頓等效電路。

4+2

15

---F-----

68+4

解:用結(jié)點(diǎn)法求“2。

111

-+

6124+8

可解出：〃2=7.5+〃2“2-8開路電壓不存在。

8Q求短路電流：用結(jié)點(diǎn)法求“2

1512x820

M-=----------X-------=---V

2衣12x812+83

O4--------------

12+8

"+M=7.5A網(wǎng)絡(luò)等效為7.5A的理想電流源。

*84

4一15、在圖示電路中，試問:

(1)R為多大時(shí)，它吸收的功率最大？求此最大功率。

(2)若R=80Q,欲使R中電流為零，則a、b間應(yīng)并接什么元件？其參數(shù)為多少？畫出

電路圖。2。。

解：根據(jù)戴維寧定理原圖可變?yōu)?

口

題4—15圖b

(1)R=10Q時(shí)，它吸收的功率最大。(2)在a、b并接電流源

a

37.52

OC35.16W

4x10

4—16、圖示電路的負(fù)教電阻RL可變，試問RL等于何值時(shí)可吸收最大功率？求此功率。

2)求輸入電阻Req

Uoc=2it-2z,+6=6")U=41+2z,-2匕=47

3)RL=Req=4Q時(shí)可吸收最大功率Req=y-=4Q

62

p_

Rmax=2.25W

L4x4

電路(第八章)

8—9、已知一段電路的電壓、電流為：w=10sin(103r-20°)V,i=2cos(W3t-50°)A

求(1)畫出它們的波形圖和相量圖；(2)求它們的相位差。

JW：H=10sin(103r-20°)(1)「.(2)0=匕—%=-110°50°)=—60°

=10cos(103r-1100)U

8—11、已知圖(a)中電壓表讀數(shù)為：Vi：30V；V2：60V；圖(b)中的Vi：15V；V2：80V；V3：

lOOVo(電壓表的讀數(shù)為正弦電壓的有效值)。求圖中電壓Us。

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解：(a)Us={V；+V2=/3()2+60=30>/5=67.8(V)

(b)Us={V：+(匕一匕>=E+(100-80)2=25(V)

8-12.已知圖示正弦電流電路中電流表的讀數(shù)分別為Ai：5A；A2：20A；A3：25Ao求：

(1)圖中電流表A的讀數(shù)；(2