祥解電路課后習(xí)題

1第I章習(xí)題解答1-1直流電源的內(nèi)阻為1.0當(dāng)輸出電流為

A100時(shí)的端電壓為V220。1求電源的電動(dòng)勢(shì)2求負(fù)載的電

阻值。解1電路如解題圖1所示根據(jù)電路有載工作狀態(tài)時(shí)

的全電路歐姆定律L0RREI貝UIRIRIRE0L0上式中由于

電流I在負(fù)載電阻RL上產(chǎn)生的電壓降即為電源路端電壓U

電源電動(dòng)勢(shì)E為V2302201001.0E2再根據(jù)路端電壓U的關(guān)

系式部分電路歐姆定律IRUL那么2.2100220IURL1-2某

電源的開(kāi)路電壓為1.6V短路電流為500mAo求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)

阻。解當(dāng)電源電路在開(kāi)路時(shí)電路如解題圖2a所示根據(jù)全電

路歐姆定律和10電動(dòng)勢(shì)電壓V6.1UUIRE000當(dāng)電源電路短

路時(shí)電路如解題圖2b所示根據(jù)全電路歐姆定律和U0則

IRUIRE00那么電源的內(nèi)阻2.35.06.1IER01-3一只額定電

壓為V220功率為100W的白熾燈在額定狀態(tài)下工作時(shí)的電

阻和電流各為多少解根據(jù)功率表達(dá)式IUE0RLR解題圖1

0I0UE0R解題圖2aSIUE0R解題圖2b2UIIRP2L則此時(shí)流過(guò)

白熾燈的電流和白熾燈中的電阻分別為A45.0220100UPI

48445.0100IPR22L1-4阻值為1000Q電阻器其額定功率是

1W該電阻器的額定電流和電壓是多少解根據(jù)額定功率表

達(dá)式NN2NNNIUIRP則該電阻器的額定電流和額定電壓分

別為mA6.31A0316.0001.010001RPINNN

V6.310316.01IPUNNN1-5有一直流電源其額定功率PN

200W額定電壓UN50V內(nèi)阻R00.5Q負(fù)載電阻R可以調(diào)節(jié)

其電路如圖1-15所示。試求1額定工作狀態(tài)下的電流及負(fù)

載電阻2開(kāi)路狀態(tài)下的電源端電壓3電源短路狀態(tài)下的電

流。解1電路如解題圖3所示當(dāng)S閉合時(shí)根據(jù)額定功率表

達(dá)式NNNIUP則A450200UPINNN又根據(jù)額定電壓表達(dá)

式NNNIRU那么5.12450IURNNN2根據(jù)全電路歐姆定律

和開(kāi)路狀態(tài)下電源端電壓等于電動(dòng)勢(shì)電壓所以

V5245.050IRUEUN0N03電源電路短路時(shí)負(fù)載電阻為零則短

路電流為A1045.052REI0SIUE0RLR解題圖3s31-6一只

110V、8W的指示燈現(xiàn)在要接在380V的電源上問(wèn)要串聯(lián)多

大阻值的電阻該電阻應(yīng)選用多大瓦數(shù)的解此時(shí)的電源電壓

比指示燈的額定電壓高出了270V必須采用串聯(lián)電阻分壓的

方法將高出的電壓全部降在分壓電阻上否則指示燈將被燒

毀同時(shí)還要考慮電阻的耗散功率否則電阻將被燒毀。根據(jù)

功率表達(dá)式和歐姆定律可知選用的串聯(lián)電阻的阻值和耗散

功率應(yīng)分另IJ為A073.01108UPINNNk7.33699073.0110380R

W20073.02703699073.0IURIP2NRN21-7在題圖1-7中五個(gè)

元件代表電源或負(fù)載。電流和電壓的參考方向如圖中所示通

過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得知

V30UV80UV60UV90UV140UA10IA6IA4I543213211試標(biāo)出

各電流的實(shí)際方向和電壓的實(shí)際極性2判斷那些元件是電

源那些是負(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1各元件電流的實(shí)際方向和各元件

電壓的實(shí)際極性如解題圖4所示。2根據(jù)U和I的實(shí)際方向

來(lái)判定當(dāng)U和I的實(shí)際方向相反時(shí)即為電源注意U的實(shí)際方

向指的是電位降落的方向即從正極指向負(fù)極否則為負(fù)載。據(jù)

此元件1和元件2為電源其余的全為負(fù)載。3根據(jù)解題圖4

計(jì)算各元件的功率分別為W5604140IUP111

W540690IUP222W6001060IUP333W320480IUP14412345

題題1-71I2I3I1U3U2U4U5U123451I2I3I1U3U2U4U5U角軍題

圖44W180630IUP255根據(jù)功率平衡的關(guān)系帶有負(fù)號(hào)的功

率之和應(yīng)和帶有正號(hào)的功率之和相等即得

W1100180320600540560上式表明電源發(fā)出的功率和負(fù)載取

用的功率是平衡的注意此法也是驗(yàn)證解題結(jié)果正確與否的

方法之一。1-8試求題圖1-8所示電路中A點(diǎn)、B點(diǎn)和C

點(diǎn)的電位。解參照解題圖5可知四個(gè)電阻上的電壓降均由

電流I所產(chǎn)生電流的參考方向如圖所示其大小為

A5.06030201020102050I根據(jù)某點(diǎn)的電位即該點(diǎn)與參考點(diǎn)之

間的電壓令參考點(diǎn)VD0則電位VA、VB和VC分別為

V45505.0105011OVVVDAAV35I2020I1050110I20VVVDBB

V10I20VVVDCC1-9試求題圖1-9所示電路中A點(diǎn)的電位。

解參照解題圖6該電路圖上半部分的電路為一閉合電路可產(chǎn)

生電流I因此在和2。電阻上均產(chǎn)生電壓降而電路圖下半

部分的電路不閉合故4c電阻上無(wú)電壓降。那么該電路中的

電流和電位VA分別為A1213I2020V20V501010ABCD題題

1-8A12V3V64題題1-92020V20V501010ABCD角星題圖51

A12V3V64I解題圖65V56I236I1VA1-10求題圖1-10所示

電路中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電位。如將A、B兩點(diǎn)直接連接或接一

個(gè)電阻對(duì)電路工作有無(wú)影響解根據(jù)題圖1-10所示該電路有

兩個(gè)獨(dú)立的回路共用一個(gè)參考點(diǎn)判定A、B兩點(diǎn)連接后對(duì)

原有電路的工作有無(wú)影響即有無(wú)電流流過(guò)的依據(jù)首先要確

定VA和VB的電位是否相等兩點(diǎn)電位分別為

V816444VV8208128VBA由于兩點(diǎn)電位相等所以A、B點(diǎn)連

接后對(duì)電路工作無(wú)影響。1-11在題圖1-11中在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)

和閉合的兩種情況下試求A點(diǎn)的電位。解在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)

電路如解題圖7a所示根據(jù)電位差和電壓的關(guān)系即

I1020V123A貝I」

V84.584.1712109.262420121039.3201212102012I102012V333

3A在開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)電路如解題圖7b所示此時(shí)電路中的12V

和12V兩個(gè)電源將分別獨(dú)立作用一個(gè)回路VA就是3.9k。電

阻上的電壓降即V96.1109.3109.32012V33A

Ak20V12Sk3k9.3V12題題1-11V61V2012484AB題題1-10

Ak20Vl2Sk3k9.3V12解題圖7alAk20Vl2Sk3k9.3V12解題圖

7bI61-12計(jì)算題圖1-12所示兩電路中a、b間的等效電阻

abRo解圖a24//422〃436364444//43〃64//4//4Rab注上式中

的符號(hào)“〃”表示電阻并聯(lián)符號(hào)””表示電阻串聯(lián)在計(jì)算串、并聯(lián)

等效電阻時(shí)應(yīng)遵循先并聯(lián)、后串聯(lián)、括號(hào)運(yùn)算優(yōu)先的原則。

圖b12//23//3//32//2//2Rab1-13在題圖1-13中RIR2R3R4

300QR5600Q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)a、b之間的等效電阻

200600//600//600RR//RR//RR42315ab當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)a、b

之間的等效電阻

200300//600300//300300//300//600R//RR//R//RR43215ab1-14

題圖1-14所示的是直流電動(dòng)機(jī)的一種調(diào)速電阻它由四個(gè)固

定電阻串聯(lián)而成。利用幾個(gè)開(kāi)關(guān)的閉合或斷開(kāi)可以得到多種

電阻值。設(shè)四個(gè)電阻都是1試求在下列三種情況下ab兩點(diǎn)間

的電阻值1S1和S5閉合其它斷開(kāi)2s2s3和S5閉合其它斷開(kāi)

3S1S3和S4閉合其它斷開(kāi)。ab題題1-I2446354abab333222

lR2R3R4R5RSab題題1-137解1當(dāng)S1和S5閉合其它開(kāi)關(guān)

斷開(kāi)時(shí)電路如解題圖8a所示a、b間的等效電阻

3111RRRR321ab2當(dāng)R2、R3和R5閉合其它開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電

路如解題圖8b所示等效電路如解題圖8c所示a、b之間的等

效電阻33.ll//l//llR//R//RRR4321ab3當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S3和S4

閉合其它開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電路如解題圖8d所示其等效電路如解

題圖8f所示a、b之間的等效電阻5.01//lR//RR41ab1-15題

圖1-15所示是一衰減電路共有四檔。當(dāng)輸入電壓UI16V時(shí)

試計(jì)算各檔輸出電壓U2oab1S2S3S4S5S1R2R3R4R題題

M4ablS5SlR2R3R4R解題圖8aablR2R3R4R解題圖8c

ab2S3S5SlR2R3R4R解題圖8bablS3s4S1R2R3R4R解題圖

8dablR2R3R4R解題圖8f8解當(dāng)電路連接a檔時(shí)如解題圖

9a所示輸出電壓等于輸入電壓即V16UU12當(dāng)電路連接b

檔時(shí)如解題圖9b所示輸出電壓為16V的分壓即

V6.110116455//5.545//5.545455//5.545//5.5UU12當(dāng)電路連接

c檔時(shí)如題圖1-9所示輸出電壓為1.6V的分壓即

V16.01016.14555.5454555.56.1U2當(dāng)電路連接d檔時(shí)如解題

圖9c所示輸出電壓為0.16V的分壓即

V016.010116.0545516.0U21-16題圖1-16所示的是由電位器

組成的分壓電路電位器的電阻RP270c兩邊的串聯(lián)電阻R1

350QR2550。。設(shè)輸入電壓U112V試求輸出電壓U2的變

化范圍。lU2U5.55.50.5454545abcd題1-15題

lU2U5.55.50.5454545abcd解題圖9a

lU2U5.55.50.5454545abcd解題圖9c

lU2U5.55.50.5454545abcd解題圖9b9解當(dāng)電位器的滑動(dòng)觸

點(diǎn)置于電位器RP的最下端時(shí)輸出電壓U2應(yīng)該是電阻R2

上的壓降即V64.512550270350550URRRRU12Pl22當(dāng)電位

器的滑動(dòng)觸點(diǎn)置于電位器RP的最上端時(shí)輸出電壓U2應(yīng)該

是電阻RPR2上的壓降即

V41.812550270350550270URRRRRU12P12P2因此該分壓電

路輸出電壓U2的變化范圍應(yīng)該是5.64V8.41Vo1-17試用

兩個(gè)6V的直流電源、兩個(gè)IkQ的電阻和一個(gè)10k。的電位

器連成調(diào)