电工基础课本习题答案(1-4).doc

第一章电路的基础知识1-1电路及其主要物理量 思考题解答P81-1-1 在图1-1-18所示电路中，已知Ｒ2＝Ｒ4,ＵAD＝15V，ＵCE＝10V，试用电位差的概念计算ＵAB 图1-1-18 [答] 由Ｒ2＝Ｒ4，有UCD＝UEB，故ＵAB＝UAC+UCD+UDE+UEB=(UAC+UCD)+(UDE+ UCD ) ＝ＵAD＋ＵCE＝15＋10＝25Ｖ 1-1-2 指出图1-1-19所示 电路中A、B、C三点的电位图1-1-19 [答] A、B、C三点的电位分别为： (a) 图：6V、3V、0V； (b)图：4V、0V、-2V； (c)图：开关S断开时6V、6V、0V；开关S闭合时6V、2V、2V； (d)图：12V、4V、0V； (e)图：6V、-2V、-6V1-1-3 在检修电子仪器时,说明书上附有线路图，其中某一局部线路如图1-1-20所示用电压表测量发现ＵAB＝3V，ＵBC＝1V，ＵCD=0，ＵDE＝2V，ＵAE＝6Ｖ试判断线路中可能出现的故障是什么？[答] 由ＵBC＝1V，ＵDE＝2V可知电阻R2、R4支路上有电流通过，而ＵCD=0，故判定电阻R3短路。

1-1-4 上题的线路故障可否用测量电位的方法进行判断？如何测量？[答] 可以用测量电位的方法进行判断只需测出Ｂ、Ｃ、Ｄ三点的电位，就可知R3支路上有电流，而R3电阻短路1-1-5 在图1-1-21所示电路中，已知U＝－10V，Ｉ＝2A，试问Ａ、Ｂ两点，哪点电位高？元件Ｐ是电源还是负载？ 图1-1-20 图1-1-21[答] 因U为负值，电压的实际方向与参考方向相反，故b点电位高 又因 Ｐ＝ＵＩ＝－10×2＝－20W<0，产生功率，故元件P是电源1-2电路模型 思考题P191-2-1 以下说法中，哪些是正确的，哪些是错误的？(1)所谓线性电阻，是指该电阻的阻值不随时间的变化而变化2)电阻元件在电路中总是消耗电能的，与电流的参考方向无关3)电感元件两端的电压与电流的变化率成正比，而与电流的大小无关4)当电容两端电压为零时，其电流必定为零5)理想电压源两端的电压恒定，与通过的电流无关；理想电流源的电流恒定，与两端的电压无关 [答] (1) 所谓线性电阻，通常是指伏安特性为直线的电阻，其阻值R=常数，不随电流或电压的变化而变化。

电阻的阻值不随时间的变化而变化”这句话一般来说并不错，但作为线性元件的定义是不妥的，因为从长时间来看元件会老化，阻值也会变化2)、(3)、(5)正确(4) 电流的大小与电容两端的电压对时间的变化率成正比（i=C），电容两端电压为零时，电压的变化率不一定为零，故电流不一定为零1-2-2 在分析电路中，若计算出某电阻两端的电压小于零，则该电阻是发出功率还是吸收功率？[答] 若计算出某电阻两端的电压小于零，只说明电压的实际方向与所标明的参考方向相反，但电阻总是吸收功率的，不可能发出功率 1-2-3 图1-2-30所示各理想电路元件的伏安关系式中，哪些是正确的，哪些是错误的？图1-2-30 [答] (a)、(b)、(d)正确，(c)、(e)、(f)错误1-2-4 图1-2-31所示各电路中的电压Ｕ和电流Ｉ各是多少？根据计算结果能得出什么规律性的结论吗？图1-2-31 [答] (a)Ｉ＝0，Ｕ＝6V；(b)Ｉ＝3A，Ｕ＝6V；(c)Ｉ＝1A，Ｕ＝6V； (d)Ｉ＝5A，Ｕ＝0；(e)Ｉ＝5A，Ｕ＝10V；(f)Ｉ＝5A，Ｕ＝25V根据计算结果得出的规律性结论是：理想电压源的电压恒定，电流随外电路而变；理想电流源的电流恒定，电压随外电路而变。

1-2-5 图1-2-32所示各电路中的电压Ｕ和电流Ｉ是多少？图1-2-32 [答] (a)Ｕ＝10V；(b)Ｕ＝10V；(c)Ｉ＝5A； (d)Ｉ＝5A解释】凡与理想电压源并联的元件对外电路不起作用，在分析与计算外电路时均可除去；凡与理想电流源串联的元件对外电路也不起作用，在分析与计算外电路时也可除去1-2-6 串联电阻分压器如图1-2-33所示，已知输入电压=36V，要求输出电压U2=12V，这时R1和R2的阻值应满足什么关系？如果R2=1kΩ，R1的阻值是多少？[解] 由U2/ U1= R2/（R1+ R2），得R1=2R2；如果R2=1kΩ，则R1=2 kΩ1-2-7在图1-2-34所示电路中，开关S闭合后，I1和U如何变化？为什么？ ＋－U1R1R2＋－U2图1-2-33图1-2-34SISI1R1R2＋－U[解] 开关S闭合后，理想电流源流出的电流被R2支路分流一部分，故I1减小，U= I1 R1也减小1-2-8 图1-2-35中两个电路Ｎ1、Ｎ2，一个是1Ｖ的电压源，一个是1Ａ的电流源，当接入1Ω电阻时，显然，两个电路输出的电压都是1Ｖ，电流都是1Ａ，功率当然也是1W。

那么，能不能说这两个电路是等效的呢？图1-2-35 [答]不能说这两个电路是等效的，因为它们的外特性并不相同1-3电路的基本状态 思考题P251-3-1 一只220V、40W的白炽灯与一只220V、100W的白炽灯并联接于220V的电源上，哪个亮？若串联接于220V的电源上，哪个亮？为什么？[答] 一只220V、40W的白炽灯与一只220V、100W的白炽灯并联接于220V的电源上，两个灯都正常工作，100W的灯亮；若串联接于220V的电源上，两个灯都不能正常工作，这时40W的灯亮，因为串联的电流相等，而40W白炽灯的电阻较大，故取用的功率较大1-3-2 怎样测量一个电源的电动势和内阻？[答] 可用例1-3-1的电路测出电源开路电压即得电源电动势，再接上一个已知电阻，测得电压的变化，即可算出电源内阻1-3-3 一个正在工作的负载，如果因为某种事故而使其接到电源的两条导线发生短路，试问会产生什么后果？如果熔断器没有熔断，负载会被烧毁吗？[答]一个正在工作的负载，如果因为某种事故而使其接到电源的两条导线发生短路，由于短路电流IS很大，正常情况下线路上的熔断器会被熔断如果熔断器没有熔断，则电源和线路上的其它设备（例如电源、开关、电线等）可能被烧毁，但由于负载被短路，负载上的电流Ｉ＝0，故负载不会被烧毁。

1-4基尔霍夫定律 思考题P281-4-1 试求图1-4-7所示电路中的电流Ｉ[答] (a) 由基尔霍夫电流定律Ｉ+3+(-2)+1=0，得Ｉ＝－2A；(b) 将基尔霍夫电流定律用于闭合面，同样可得Ｉ＝－2A1-4-2 图1-4-8所示的电路中，若Ｉ1＝5A，则Ｉ2＝？若AB支路断开，则Ｉ2＝？ 图1-4-7 题1-4-1的电路 图1-4-8 题1-4-2的电路[答] 假想一闭合面将右（或左）部电路包围起来，根据基尔霍夫电流定律可得Ｉ2＝－Ｉ1＝－5A；若AB支路断开，则Ｉ2＝－Ｉ1＝01-4-3 设某电路中的闭合面如图1-4-9所示，根据基尔霍夫电流定律可得：IA+IB+IC=0有人问：电流都流入闭合面内，那怎么流回去呢？你如何解释这个问题？[答]由ＩA＋ＩB＋ＩC＝0可知，三个电流值必然有正有负，故它们的实际方向有的与参考方向一致，有的与参考方向相反，即有的流入闭合面，有的流出闭合面，不可能同时都流入闭合面内1-4-4 试应用基尔霍夫电压定律写出图1-4-10所示各支路中电压与电流的关系电路 图1-4-9 题1-4-3的电路 图1-4-10 题1-4-4的电路[答] (a)－Ｕs＋ＩＲ＋Ｕ＝0 ；(b)－Ｕs－ＩＲ＋Ｕ＝0【提问】思考题1-4-3。

本章习题P291-1 电路如图1-1（a）所示，求Ａ点的电位[解] 图1-1（a）电路的一般画法如1-1（b）所示， VA=0－5V =－5V或VA=－10V+5V=－5V1-2 图1-2所示电路中元件P产生功率为10Ｗ，则电流Ｉ应为多少？[解]U、Ｉ为非关联参考方向，则Ｐ=－UI，故 Ｉ＝－Ｐ／Ｕ＝－（－10）／10＝1Ａ （a） （b）图1-11-3 求图1-3所示电路中的电压U、电流I 图1-2 图1-3 [解]与理想电压源并联的元件对外电路不起作用，与理想电流源串联的元件对外电路也不起作用，故 (a)Ｕ＝10V，Ｉ＝（10/2）A=5A；(b)Ｉ＝5A；Ｕ＝5×10V=50V1-4 在图1-4（a）、（b）所示的电路中，是哪些电路元件在提供功率？图1-4 [解] (a)电流1A从理想电压源的（－）极流进，（+）极流出，故理想电压源在提供功率；根据基尔霍夫电压定律可知，理想电流源的极性为右（+）左（－），即电流从（+）极流进，（－）极流出，故消耗功率。

b)理想电流源的电压为上（+）下（－），即电流从（－）极流进，（+）极流出，故在提供功率，电阻上的电流为10V/20Ω=0.5A，方向向下，根据基尔霍夫电流定律可知，理想电压源的电流向下，即从（+）极流进，（－）极流出，故消耗功率 1-5 在图1-5（a）、（b）、（c）所示的电路中，电压U是多少？图1-5[解] (a)因短路，故Ｕ＝0；(b)由基尔霍夫电压定律可知，Ｕ＝1Ｖ－3Ｖ＝－2Ｖ；(c)由基尔霍夫电流定律可知，两个理想电流源的电流都要通过120Ω电阻，故Ｕ＝(1+2)×120＝360Ｖ1-6 收音机的音量调节电路是采用串联电阻的分压作用实现的，原理电路如图1-6所示设信号输入电压U1=2V，电阻R=510Ω，电位器的阻值RP可在0～5.1kΩ范围内连续调节试计算输出电压U2的调节范围[解]当电位器的滑动端至最上端时，输出电压最高，为U2=U1=2VRR+RP510510+5100电位器的滑动端移至最下端时，输出电压最低，为U2＇= U1= ×2V=0.182V即输出电压U2能在0.182V至2V的范围内连续均匀调节1-7 某实际电源的伏安特性如图1-7所示，试求它的电压源模型，并将其等效变换为电流源模型。

+ RP + U1 。