电工学习题答案.doc

11.5.9在图中,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I1 = -4A I2 = 6A I3 = 10AU1 = 140V U2 = -90V U3 = 60VU4 = -80V U5 = 30V1 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：2、 元件1，2为电源；3，4，5为负载3 、P1 = U1I1 = 140 * (-4)W = -560W P2 = U2I2 = (-90) * 6W = -540WP3 = U3I3 = 60 *10W = 600W P4 = U4I1 = (-80)* (-4)W = 320WP5 = U5I2 = 30 * 6W = 180W 电源发出功率PE =P1 + P2=1100W负载取用功率P = P3 + P4 + P5 = 1100W 两者平衡1.5.10在图中，已知I1 = 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。

校验整个电路的功率是否平衡解：首先根据基尔霍夫电流定律列出-I1 + I2 - I3 = 0-3 + 1 - I3 = 0可求得I3 = -2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 * 103 * 3 * 10-3)V = 60V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I3从+端流出,故为电源;80V元件 电流I2从+端流出，故为电源；30V元件 电流I1从+端流入，故为负载2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P = U3I3 = 60 * (-2) * 10-3W =-120 * 10-3W（负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 * 1 * 10-3W =80 * 10-3W（正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P = U1I1 = 30 * 3 * 10-3W = 90 *10-3W（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.PR1 = R1I12 = 10 * 32mW = 90mWPR2 = R2I22 = 20 * 12mW = 20mW电源发出功率.PE = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW = 200mW负载取用和电阻损耗功率.P = U1I1 + R1 I12 + R2 I22 = (90 + 90 + 20)mW = 200mW两者平衡1.5.15图中所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。

Rx是电阻应变片，粘附在被测零件上当零件发生变形（伸长或缩短）时，Rx的阻值随之而改变，这反映在输出信号Uo上在测量前如果把各个电阻调节到Rx = 100Ω，R1 = R2 =200Ω，R3 = 100Ω，这时满足Rx/R3=R1/R2的电桥平衡条件，Uo = 0在进行测量时，如果测出.(1) Uo = +1mV ；(2) Uo = -1mV ；试计算两种情况下的△RxUo极性的改变反映了什么？设电源电压U是直流3V [解] (1) Uo = +1mV应用基尔霍夫电压定律可列出.Uab + Ubd + Uda = 0Uab + Uo- Uad = 0或U Rx /(Rx + R3) + Uo –U/2= 03Rx/(Rx + 100)+ 0.001 – 1.5 = 0解之得Rx = 99.867Ω 因零件缩短而使Rx阻值减小，即△Rx = (99.867 - 100) Ω= -0.133Ω(2) Uo = -1mV同理3Rx/(Rx + 100) –0.001 – 1.5 = 0 Rx = 100.133Ω因零件伸长而使Rx阻值增大，即△Rx = (100.133 - 100)­ = +0.133­Uo极性的变化反映了零件的伸长和缩短。

1.7.6在图中，求A点电位VA解：I1 - I2 - I3 = 0 (1)I1 =（50 – VA）/10 (2)I2 =[VA - (-50)]/5 (3)I3 =VA/20 (4)将式(2)、(3)、(4)代入式(1)，得(50 – VA)10-(VA + 50)/5-VA/20= 0VA = -14.3V2.1.13在图中，R1 = R2 = R3 = R4 = 300Ω，R5 = 600Ω，试求开关S断开和闭合时a和b之间的等效电阻解：当开关S断开时，R1与R3串联后与R5并联，R2与R4串联后也与R5并联，故有Rab = R5// (R1 + R3)//(R2 + R4)= 200Ω当S闭合时，则有Rab = [(R1//R2) + (R3//R4)]//R5=200Ω2.1.17试用两个6V 的直流电源、两个1kΩ的电阻和一个10kΩ的电位器连接成调压范围为-5V~ +5V 的调压电路解：所联调压电路如图所示I =[6 - (-6)]/(1 + 10 + 1)x 103 = 1x 10-3A = 1mA当滑动触头移在a点U = [(10 + 1)x 103x 1x 10-3 - 6]V = 5V当滑动触头移在b点U = (1x 103x 1x 10-3 - 6)V = -5V2.3.5在图中，求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。

[解].设流过电阻R1的电流为I3I3 = I2 - I1 = (2 - 1)A = 1A(1) 理想电流源1U1 = R1I3 = 20×1V = 20VP1 = U1I1 = 20×1W = 20W (取用) 因为电流“+"端流入，故为负载2) 理想电流源2U2 = R1I3 + R2I2 = (20 × 1 + 10 × 2)V = 40VP2 = U2I2 = 40 × 2W = 80W (发出)因为电流从“+"端流出，故为电源3) 电阻R1 PR1 = R1I32 = 20 × 12W = 20W(4) 电阻R2 PR2 = R2I22 = 10 × 22W = 40W校验功率平衡：80W = 20W + 20W + 40W2.3.7计算图中的电流I3[解]：计算本题应用电压源与电流源等效变换最为方便，变换后的电路如图所示由此得I =（2 + 1）/(1 + 0.5 + 1)A =3/2.5A = 1.2AI3 =1.2/2A = 0.6A2.3.8计算图中的电压U5[解]R1,2,3 = R1 +R2R3/(R2 + R3)= 0.6 +6 × 4/(6+4)= 3Ω将U1和R1,2,3与U4和R4都化为电流源，如图所示。

IS = IS1 + IS2 = (5 + 10)A = 15A R0 = R1,2,3 ×R4/(R1;2;3 + R4)=3 × 0.2/(3 + 0.2 ) =3/16ΩI5 =[R0/(R0 + R5)]IS =45/19AU5 = R5I5 = 1 ×45/19 = 2.37V2.4.1下图是两台发电机并联运行的电路已知E1 = 230V ，R01 = 0.5Ω, E2=226V ，R02 = 0.3Ω，负载电阻RL = 5.5Ω，试分别用支路电流法和结点电压法求各支路电流解：2.5.2 试用结点电压法求下图所示电路中的各支路电流2.6.5应用叠加原理计算下图所示电路中各支路的电流和各元件（电源和电阻）两端的电压，并说明功率平衡关系2.7.4 应用戴维宁定理计算下图中2Ω电阻中的电流I2.7.5 2.7.83.2.5、图1所示各电路在换路前都处于稳态,试求换路后其中电流i 的初始值i(0+)和稳态值解：3.3.6电路如图所示，在开关S闭合前电路已处于稳态，求开关闭合后的电压uc解：3.4.5电路如图所示，换路前已处于稳态，试求换路后(t ¸ 0)的uc解：3.6.6电路如图所示，试用三要素法求t ¸ 0时的i1，i2及iL。

换路前电路已处于稳态解：3.6.9电路如图所示，在换路前已处于稳态当将开关从1的位置扳到2的位置后，试求i和iL解：4.2.54.4.84.4.10解：4.5.4在图中，试求电流表A0和电压表V0的读数解：4.5.8解：4.5.114.5.14在图所示的电路中，已知解：5.4.1如图所示的是三相四线制电路，电源线电压Ul = 380V 三个电阻性负载联成星形，其电阻为R1 = 11Ω，R2 = R3 = 22Ω.(2)如无中性线，求负载相电压及中性点电压;(3)如无中性线，当L1相短路时，求各相电压和电流，并做出它们的相量图. 解： 5.2.8 解： 则 5．4.1解：。