电工习题详解.doc

第1章习题解答1-1 直流电源的内阻为，当输出电流为时，端电压为1）求电源的电动势；（2）求负载的电阻值 解：（1）电路如解题图1所示，根据电路有载工作状态时的全电路欧姆定律 则 上式中由于电流I在负载电阻RL上产生的电压降即为电源路端电压U，电源电动势E为 （2）再根据路端电压U的关系式（部分电路欧姆定律） 那么 1-2 某电源的开路电压为1.6 V，短路电流为500 mA求电动势和内阻b）（a）解：当电源电路在开路时，电路如解题图2(a)所示，根据全电路欧姆定律和I = 0，电动势电压 当电源电路短路时，电路如解题图2(b)所示，根据全电路欧姆定律和U = 0 ，则 那么，电源的内阻 1-3 一只额定电压为，功率为100W的白炽灯，在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少？解：根据功率表达式 则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为 1-4 阻值为1000Ω电阻器，其额定功率是1W，该电阻器的额定电流和电压是多少？解：根据额定功率表达式 则该电阻器的额定电流和额定电压分别为 1-5 有一直流电源，其额定功率PN = 200W，额定电压UN = 50V，内阻R0 = 0.5Ω，负载电阻R可以调节，其电路如图1-11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：（1）电路如解题图3所示，当S闭合时， 根据额定功率表达式 则 又根据额定电压表达式 那么 （2）根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于电动势电压，所以 （3）电源电路短路时负载电阻为零，则短路电流为 1-6 一只110V、8W的指示灯，现在要接在380V的电源上，问要串联多大阻值的电阻？该电阻应选用多大瓦数的？ 解：此时的电源电压比指示灯的额定电压高出了380-110=270V，必须采用串联电阻分压的方法，将高出的电压全部降在分压电阻上，否则指示灯将被烧毁；同时还要考虑电阻的耗散功率，否则电阻将被烧毁根据功率表达式和欧姆定律，可知选用的串联电阻的阻值和耗散功率应分别为 1-7 在题图1-7中，五个元件代表电源或负载电流和电压的参考方向如图中所示，通过实验测量得知（1）试标出各电流的实际方向和电压的实际极性；（2）判断那些元件是电源？那些是负载？（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：（1）各元件电流的实际方向和各元件电压的实际极性如解题图4所示。

（2）根据U和I的实际方向来判定，当U和I的实际方向相反时即为电源（注意，U的实际方向指的是电位降落的方向，即从正极指向负极），否则为负载据此，元件1和元件2为电源，其余的全为负载 （3）根据解题图4计算各元件的功率分别为 根据功率平衡的关系，带有负号的功率之和应和带有正号的功率之和相等，即得 上式表明电源发出的功率和负载取用的功率是平衡的，注意，此法也是验证解题结果正确与否的方法之一1-8 试求题图1-8所示电路中A点、B点和C点的电位D解：参照解题图5可知，四个电阻上的电压降均由电流I所产生，电流的参考方向如图所示，其大小为 根据某点的电位即该点与参考点之间的电压，令参考点VD = 0，则电位VA、VB和VC分别为 1-9 试求题图1-9所示电路中A点的电位解：参照解题图6，该电路图上半部分的电路为一闭合电路，可产生电流I，因此在1Ω和2Ω电阻上均产生电压降；而电路图下半部分的电路不闭合，故4Ω电阻上无电压降。

那么，该电路中的电流和电位VA分别为 1-10 求题图1-10所示电路中A点和B点的电位如将A、B两点直接连接或接一个电阻，对电路工作有无影响？ 解：根据题图1-10所示，该电路有两个独立的回路，共用一个参考点；判定A、B两点连接后对原有电路的工作有无影响（即有无电流流过）的依据，首先要确定VA和VB的电位是否相等，两点电位分别为 由于两点电位相等，所以A、B点连接后，对电路工作无影响1-11 在题图1-11中，在开关S断开和闭合的两种情况下试求A点的电位解：在开关S断开时，电路如解题图7(a)所示，根据电位差和电压的关系即 则 在开关S闭合时，电路如解题图7(b)所示，此时电路中的＋12V和－12V两个电源将分别独立作用一个回路，VA就是3.9kΩ电阻上的电压降，即 1-12 计算题图1-12所示两电路中a、b 间的等效电阻解：图（a） 注：上式中的符号“//”表示电阻并联，符号“＋”表示电阻串联，在计算串、并联等效电阻时应遵循先并联、后串联、括号运算优先的原则。

图（b） 1-13 在题图1-13中，R1 = R2 = R3 = R4 = 300Ω，R5 = 600Ω，试求开关断开和闭合时和之间的等效电阻解：当开关S断开时，a、b之间的等效电阻 当开关S闭合时，a、b之间的等效电阻 1-14 题图1-14所示的是直流电动机的一种调速电阻，它由四个固定电阻串联而成利用几个开关的闭合或断开，可以得到多种电阻值设四个电阻都是,试求在下列三种情况下,两点间的电阻值：（1）S1和S5闭合，其它断开；（2）S2，S3和S5闭合，其它断开；（3）S1，S3和S4闭合，其它断开解：（1）当S1和S5闭合，其它开关断开时，电路如解题图8(a)所示，a、b间的等效电阻 （2）当R2、R3和R5闭合，其它开关断开时，电路如解题图8(b)所示，等效电路如解题图8(c)所示，a、b之间的等效电阻 （3）当开关S1、S3和S4闭合，其它开关断开时，电路如解题图8(d)所示，其等效电路如解题图8(f)所示，a、b之间的等效电阻 1-15 题图1-15所示是一衰减电路，共有四档。

当输入电压U1 = 16 V时，试计算各档输出电压U2 解：当电路连接a档时，如解题图9(a)所示，输出电压等于输入电压，即 当电路连接b档时，如解题图9(b)所示，输出电压为16V的分压，即 当电路连接c档时，如题图1-9所示，输出电压为1.6V的分压，即 当电路连接d档时，如解题图9(c)所示，输出电压为0.16V的分压，即 1-16 题图1-16所示的是由电位器组成的分压电路，电位器的电阻RP = 270Ω，两边的串联电阻R1 = 350Ω，R2 = 550Ω设输入电压U1 = 12 V，试求输出电压U2的变化范围解：当电位器的滑动触点置于电位器RP的最下端时，输出电压U2应该是电阻R2上的压降，即 当电位器的滑动触点置于电位器RP的最上端时，输出电压U2应该是电阻（RP＋R2）上的压降，即 因此，该分压电路输出电压U2的变化范围应该是5.64V ~ 8.41V1-17 试用两个6 V的直流电源、两个1kΩ的电阻和一个10kΩ的电位器连成调压范围为-5 V ~ +5 V的调压电路。

解：根据已知条件和要求，两个直流电源必须连接成顺串，并且两个电源的连接点作为输出端（参考电位），只有这样才能满足输出电压从负电压到正电压的调整范围，如解题图10所示从所示图可知，当电位器触点置于10kΩ电阻的最左端（a）点时，输出电压U2为-5V；而当电位器触点置于10kΩ电阻的最右端（b）点时，输出电压U2为+5V。