電路與電子技術基礎習題答案2.doc

電路與電子技術基礎參考解答 習題二2-1 求題圖2-1(a)中得Uab以及題圖2-1(b)中得Uab及Ubc。解：（1）圖（a）： I1 I2 12k 36k 12V a b U 24k 36k c (a) 5k I2 a I1 20k c b 15k 100V U 2k 5k (b)題圖2-1 習題2-1電路圖 (2)圖(b)： I 90 I2 10 I3 + I1 U 15 30 60 I4 - 題圖2-2 習題2-2電路圖2-2 電路如題圖2-2所示，已知30電阻中的電流I4=0.2A，試求此電路的總電壓U及總電流I。解：已知I4，所以30上的電壓為： U4=I4R=0.230=6(V)60中的電流為：I2=I3+I4=0.1+0.2=0.3(A)10上的電壓降為：15上的電壓降為：U4+3=6+3=9(V)15中流過的電流為：所以 I=I1+I2=0.6+0.3=0.9(A)90上的電壓降為：0.990=81(V)U=81+9=90(V)2-3 電路如題圖2-3所示，若10兩端得電壓為24V，求R=?解：已知10兩端的電壓為24V I1 I 15 I2 11.1 10 R 120V 題圖2-3 習題2-3電路圖 10中的電流為 15上的電壓為：2.415=36(V)R上的電壓為：24+36=60(V)11.1上的電壓為：120-60=60(V)11.1中流過的電流為：流過R中的電流為：I2=I1-I=5.4-2.4=3(A)故電阻為：2-4 電路如題圖2-4所示，已知燈泡額定電壓及電流分別是12V及0.3A，問電源電壓應多大，才能使燈泡工作在額定值。解：燈泡的額定電壓=12V 20上的電壓=12V 20中流過的電流： 燈泡的額定電流=0.3A 10中的電流：I2=I1+0.3=0.6+0.3=0.9(A) 10上的電壓為：I210=0.910=9(V) Uab=9+12=21(V) 15中流過的電流： I=I2+I3=0.9+1.4=2.3(A) 10上的電壓為：I10=2.310=23(V) 10 I3 I I2 15 US I1 10 20 題圖2-4 習題2-4電路圖 c R1 20mA a 5mA+300V I1 + R2 RL 150V - b -100V 題圖2-5 習題2-5電路圖 Us=23+Uab=23+21=44(V)2-5 電路如題圖2-5所示，求R1、R2。解：a節(jié)點：-20+5+I1=0 I1=15mA a點電位：Ua=150(V) Uab=Ua-Ub=150-(-100)=250(V) Uca=Uc-Ua=300-150=150(V) a b g c f d (a)a R 5Rb (b)a 2R 4Rc (c)a 3R 3Rd (d)題圖2-6 習題2-7電路圖2-6 六個相等電阻R，各等于20，構成一個閉合回路（題圖2-6所示）。若將一外電源依次作用a和b，a和c，a和d之間，求在各種情況下的等效電阻。解：（1）求ab之間的等效電阻。電路可畫成圖(b)，ab之間的等效電阻為： （2）求ac之間的等效電阻。電路可改畫成圖(c)，ac之間的等效電阻為： (3)求ad之間的等效電阻。電路可改畫成圖(d) +U 1 a 1 b 1 c 2 2 2 2 o (b) +U 1 a 1 b 1 c 1 2 2 2 1 o (a)+U 1 a 1 b 1 2 2 1 o (c)+U 1 a 1 b 2 2 2 o (d)+U 1 a 1 o (f)+U 1 a 1 b 2 1 o (e)2-7 如題圖2-7所示梯形網(wǎng)絡，若輸入電壓為U，求Ua、Ub、Uc和Ud。解：運用等效電阻的概念，電路逐步化簡為圖(f)單一回路：圖（f）中： 圖（e）中： 圖（c）中： 圖（a）中： a 6 + a 6 300V - 12 24 - 6 150V - - + + 150V 150V 150V + + I - 6 6 6 c c (b) (c) 6 6 U 6 6 a 50A + 6 - 6 25A25A c (a)題圖2-8 習題2-8電路圖2-8 求題圖2-8電路中的U。解：化三個電流源為電壓源，得圖(b)，再合并電壓源如圖(c)，其中： 電路的總電流題圖2-9 習題2-9電路圖 I 100k 500/101k I 10600/101k+ + - -U 16 16 U Ie + Ie +- - (b) (c) I 100k+ U Ri 16 500k 5k 0.98Ie Ie- (a) 2-9 求題圖2-9電路的輸入電阻Ri。為什么Ri比16還大？（1）求Ri，即求U和I的關系，運用電源等效互換逐步化簡(a)： 500k電阻與5k電阻并聯(lián)： 把0.98Ie受控電流源化為受控電壓源： 得圖(b) 合并100k與串聯(lián)電阻得： 得圖(c) 16上的壓降為： 兩支路并聯(lián)，另一支路上的壓降為： 合并方程兩邊的U，則得： I a 6 2 c 2 10A 4 d 2 6 b (a) I a I2 6 I3 I1 6 4 10A 6 d I6 I5 6 b I4 6 (b)題圖2-10 習題2-10電路圖 2-10 電路如圖2-10所示，（1）求電阻Rab；（2）求各支路電流以及Uab、Uad和Uac。解：將adbY形網(wǎng)絡變換為網(wǎng)絡 電路變成圖(b)（1） （2） 各支路的電流及Uab、Uad和Uac ab支路中電流： ad支路中電流： ac支路中電流： bc支路中電流： cd支路中電流： 或者2-11 試為題圖2-11所示的電路，寫出（1） 電流定律獨立方程（支路電流為未知量）；（2） 電壓定律獨立方程（支路電流為未知量）；（3） 網(wǎng)孔方程；（4） 節(jié)點方程（參考節(jié)點任選）。 I4 R4 I1 R1 I1 + Us1 - 2 + Us2 I2 R2 1 3 + Us3 R6 I2 - I3 I3 R5 I6 R3 I5 4題圖2-11 習題2-11電路圖解：（1）電流定律獨立方程為節(jié)點1：-I1+I4+I6=0節(jié)點2：I1-I2-I3=0節(jié)點3：I2-I4+I5=0（2）電壓定律獨立方程為回路1321：I4R4+I2R2+I1R1-Us1-Us2=0回路1421：I6R6+I3R3+I1R1-Us1-Us3=0回路3423：I5R5+I3R3-I2R2+Us2-Us3=0（3）設網(wǎng)孔電流為I1、I2、I3如圖所示，則網(wǎng)孔方程為：(R1+R2+R3)I1-R1I2-R2I3=-Us1-Us2 -R1I2-+(R1+R3+R6)I1-R3I3=Us1+Us3 -R2I1-R3I2+ (R2+R3+R5)I3=-Us2-Us3 (4)選節(jié)點2為參考節(jié)點，則節(jié)點方程為：節(jié)點1：節(jié)點3：節(jié)點4： + U2 - 3 R5 R4 0 R2 + 2 Us + + -U1 R1 U2 R3 - - 1題圖2-12 習題2-12電路圖2-12 題圖2-12所示電路中，Us=5V、R1=R2=R4=R5=1、R3=2、=2，試求電壓U1。解：此電路共有4個節(jié)點，選0為參考節(jié)點，設節(jié)點1、2、3的電位分別為：U10、U20、U30，由圖可見U30=-U2而 U2= U20- U10所以對于節(jié)點3可得方程：U30=-（U20- U10）節(jié)點1、2的方程為：節(jié)點1：節(jié)點2：將已知數(shù)據(jù)代入上面幾式，并整理得： 因為U1=-U10，因此僅解此方程組中的U10即可故 U1=-U10=3.75(V) I1 I3 1 6V I5 I2 4 I6 I4 I3 52A I1 2 I2 10V I4 3 24V 2 I7題圖2-13 習題2-13電路圖2-13 題圖2-13所示電路，求各支路電流。解：由于本題仍為平面電路，所以可用網(wǎng)孔電流法求解，將原電路改畫為如圖所示。設網(wǎng)孔電流I1、I2、I3、I4如圖所示，（注意，也可以將2A的電流源與2電阻的并聯(lián)，先進行電源轉(zhuǎn)換，這樣可以減