電工學(xué)習(xí)題答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1.5.9在圖中,五個(gè)元件代表電源和負(fù)載。電流和電壓的參考方向如圖中所示。今通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得知I1 = -4A I2 = 6A I3 = 10AU1 = 140V U2 = -90V U3 = 60VU4 = -80V U5 = 30V1 試標(biāo)出各電流的實(shí)際方向和各電壓的實(shí)際極性。2 判斷哪些元件是電源？哪些是負(fù)載？3 計(jì)算各元件的功率，電源發(fā)出的功率和負(fù)載取用的功率是否平衡？解：2、 元件1，2為電源；3，4，5為負(fù)載。3 、P1 = U1I1 = 140 * (-4)W = -560W P2 = U2I2 = (-90) * 6W = -540WP3 = U3I3

2、= 60 *10W = 600W P4 = U4I1 = (-80)* (-4)W = 320WP5 = U5I2 = 30 * 6W = 180W 電源發(fā)出功率PE =P1 + P2=1100W負(fù)載取用功率P = P3 + P4 + P5 = 1100W 兩者平衡1.5.10在圖中，已知I1 = 3mA,I2 = 1mA.試確定電路元件3中的電流I3和其兩端電壓U3，并說(shuō)明它是電源還是負(fù)載。校驗(yàn)整個(gè)電路的功率是否平衡。解：首先根據(jù)基爾霍夫電流定律列出-I1 + I2 - I3 = 0-3 + 1 - I3 = 0可求得I3 = -2mA, I3的實(shí)際方向與圖中的參考方向相反。根據(jù)基爾霍夫電流

3、定律可得U3 = (30 + 10 * 103 * 3 * 10-3)V = 60V其次確定電源還是負(fù)載：1 從電壓和電流的實(shí)際方向判定：電路元件3 電流I3從+端流出,故為電源;80V元件 電流I2從+端流出，故為電源；30V元件 電流I1從+端流入，故為負(fù)載。2 從電壓和電流的參考方向判別：電路元件3 U3和I3的參考方向相同P = U3I3 = 60 * (-2) * 10-3W =-120 * 10-3W（負(fù)值），故為電源；80V元件U2和I2的參考方向相反P = U2I2 = 80 * 1 * 10-3W =80 * 10-3W（正值），故為電源；30V元件U1和I1參考方向相同P

4、= U1I1 = 30 * 3 * 10-3W = 90 *10-3W（正值），故為負(fù)載。兩者結(jié)果一致。最后校驗(yàn)功率平衡：電阻消耗功率.PR1 = R1I12 = 10 * 32mW = 90mWPR2 = R2I22 = 20 * 12mW = 20mW電源發(fā)出功率.PE = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW = 200mW負(fù)載取用和電阻損耗功率.P = U1I1 + R1 I12 + R2 I22 = (90 + 90 + 20)mW = 200mW兩者平衡1.5.15圖中所示的是電阻應(yīng)變儀中測(cè)量電橋的原理電路。Rx是電阻應(yīng)變片，粘附在被測(cè)零件上。當(dāng)零件發(fā)生變形（伸長(zhǎng)或

5、縮短）時(shí)，Rx的阻值隨之而改變，這反映在輸出信號(hào)Uo上。在測(cè)量前如果把各個(gè)電阻調(diào)節(jié)到Rx = 100，R1 = R2 =200，R3 = 100，這時(shí)滿(mǎn)足Rx/R3=R1/R2的電橋平衡條件，Uo = 0。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果測(cè)出.(1) Uo = +1mV ；(2) Uo = -1mV ；試計(jì)算兩種情況下的Rx。Uo極性的改變反映了什么？設(shè)電源電壓U是直流3V 。解 (1) Uo = +1mV應(yīng)用基爾霍夫電壓定律可列出.Uab + Ubd + Uda = 0Uab + Uo- Uad = 0或U Rx /(Rx + R3) + Uo U/2= 03Rx/(Rx + 100)+ 0.001 1.

6、5 = 0解之得Rx = 99.867 因零件縮短而使Rx阻值減小，即Rx = (99.867 - 100) = -0.133(2) Uo = -1mV同理3Rx/(Rx + 100) 0.001 1.5 = 0 Rx = 100.133因零件伸長(zhǎng)而使Rx阻值增大，即Rx = (100.133 - 100)­ = +0.133­Uo極性的變化反映了零件的伸長(zhǎng)和縮短。1.7.6在圖中，求A點(diǎn)電位VA。解：I1 - I2 - I3 = 0 (1)I1 =（50 VA）/10 (2)I2 =VA - (-50)/5 (3)I3 =VA/20 (4)將式(2)、(3)、(4)代入式

7、(1)，得(50 VA)10-(VA + 50)/5-VA/20= 0VA = -14.3V2.1.13在圖中，R1 = R2 = R3 = R4 = 300，R5 = 600，試求開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)和閉合時(shí)a和b之間的等效電阻。解：當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R1與R3串聯(lián)后與R5并聯(lián)，R2與R4串聯(lián)后也與R5并聯(lián)，故有Rab = R5/ (R1 + R3)/(R2 + R4)= 200當(dāng)S閉合時(shí)，則有Rab = (R1/R2) + (R3/R4)/R5=2002.1.17試用兩個(gè)6V 的直流電源、兩個(gè)1k的電阻和一個(gè)10k的電位器連接成調(diào)壓范圍為-5V +5V 的調(diào)壓電路。解：所聯(lián)調(diào)壓電路如圖所示。I =6

8、- (-6)/(1 + 10 + 1)x 103 = 1x 10-3A = 1mA當(dāng)滑動(dòng)觸頭移在a點(diǎn)U = (10 + 1)x 103x 1x 10-3 - 6V = 5V當(dāng)滑動(dòng)觸頭移在b點(diǎn)U = (1x 103x 1x 10-3 - 6)V = -5V2.3.5在圖中，求各理想電流源的端電壓、功率及各電阻上消耗的功率。解.設(shè)流過(guò)電阻R1的電流為I3I3 = I2 - I1 = (2 - 1)A = 1A(1) 理想電流源1U1 = R1I3 = 20×1V = 20VP1 = U1I1 = 20×1W = 20W (取用) 因?yàn)殡娏鳌?"端流入，故為負(fù)載。(2)

9、 理想電流源2U2 = R1I3 + R2I2 = (20 × 1 + 10 × 2)V = 40VP2 = U2I2 = 40 × 2W = 80W (發(fā)出)因?yàn)殡娏鲝摹?"端流出，故為電源。(3) 電阻R1 PR1 = R1I32 = 20 × 12W = 20W(4) 電阻R2 PR2 = R2I22 = 10 × 22W = 40W校驗(yàn)功率平衡：80W = 20W + 20W + 40W2.3.7計(jì)算圖中的電流I3。解：計(jì)算本題應(yīng)用電壓源與電流源等效變換最為方便，變換后的電路如圖所示。由此得I =（2 + 1）/(1 + 0.

10、5 + 1)A =3/2.5A = 1.2AI3 =1.2/2A = 0.6A2.3.8計(jì)算圖中的電壓U5。解R1,2,3 = R1 +R2R3/(R2 + R3)= 0.6 +6 × 4/(6+4)= 3將U1和R1,2,3與U4和R4都化為電流源，如圖所示。IS = IS1 + IS2 = (5 + 10)A = 15A R0 = R1,2,3 ×R4/(R1;2;3 + R4)=3 × 0.2/(3 + 0.2 ) =3/16I5 =R0/(R0 + R5)IS =45/19AU5 = R5I5 = 1 ×45/19 = 2.37V2.4.1下圖是

11、兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的電路。已知E1 = 230V ，R01 = 0.5, E2=226V ，R02 = 0.3，負(fù)載電阻RL = 5.5，試分別用支路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法求各支路電流。解：2.5.2試用結(jié)點(diǎn)電壓法求下圖所示電路中的各支路電流。2.6.5應(yīng)用疊加原理計(jì)算下圖所示電路中各支路的電流和各元件（電源和電阻）兩端的電壓，并說(shuō)明功率平衡關(guān)系。2.7.4 應(yīng)用戴維寧定理計(jì)算下圖中2電阻中的電流I。2.7.5 2.7.83.2.5、圖1所示各電路在換路前都處于穩(wěn)態(tài),試求換路后其中電流i 的初始值i(0+)和穩(wěn)態(tài)值解：3.3.6電路如圖所示，在開(kāi)關(guān)S閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求開(kāi)關(guān)閉合后的電壓uc。解：3.4.5電路如圖所示，換路前已處于穩(wěn)態(tài)，試求換路后(t ¸ 0)的uc。解：3.6.6電路如圖所示，試用三要素法求t ¸ 0時(shí)的i1，i2及iL。換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)。解：3.6.9電路如圖所示，在換路前已處于穩(wěn)態(tài)。當(dāng)將開(kāi)關(guān)從1的位置扳到2的位置后，試求i和iL。解：4.2.54.4.84.4.10解：4.5.4在圖中，試求電流表A0和電壓表V0的讀數(shù)。解：4.5.8解：