電工與電子技術(shù)第二版-陶桓齊課后習(xí)題答案

第1章電路的基本概念與定律

1-3一只額定電壓為220V,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

P=Rh=UI

則此時(shí)流過白狀燈的電流和白熾燈中的電阻分別為

一*.45A

U220

P_100

=484。

I7-0.452

1-5某一直流電源，其輸出額定功率P=200W,額定電壓U50V,內(nèi)阻R。=0.5Q,負(fù)載電阻

R可以調(diào)節(jié)，其電路如圖1T5所關(guān)。試求：

(1)額定工作狀態(tài)下的電流及負(fù)載電阻；

(2)開路狀態(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

P=UI

NNN

則

P200

I=-N-=----

NU50

N

又根據(jù)額定電壓表達(dá)式

U=RI

NNN

那么

R上—=12.5Q

NI4

N

(2)根據(jù)全電路歐姆定律和開路狀態(tài)下電源端電壓等于電動(dòng)勢(shì)電壓，所以

U=E=U+RI=50+0.5x4=52V

0NON

(3)電源電路短路時(shí)負(fù)載電阻為零，則短路電流為

E52

I—=104A

sR0.5

0

1-7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，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量

得知

I=—4AI=6AI=10A

12

U=140VU=-90VU=60V

i2

U=-80VU=30V

45

(1)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?

DD1-7DDD4

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

P=-UI=-140x4=-560W

111

P=-UI=-90x6=-540W

222

p=uI=60xl0=600W

333

P=UI=80x4=320W

441

P=UI=30x6=180W

根據(jù)功率平面的吳素，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

560+540=600+320+180=1100W

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試求題圖上8所示電路中A點(diǎn)、B點(diǎn)和C點(diǎn)的電位。

解題圖5

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

50-20

10+20+10+20

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)V。=0,則電位％、VB和%分別為

V=V-V=-101+50=-10x0.5+50=45V

AAD

V=V-V=-201-101+50=101+20+201=35V

BBD

V=V-V=20I=10V

CCD

1-9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4Q電阻上無電壓降。那么，該電路中

的電流和電位V分別為

A

3

1=——=1A,V=-H+6=-3-2I+6=5V

1+2A

(a)(b)題圖12

解：圖(a)QnV12

4x46x3

R=4//(4//4+6//3)=4//(——+——)=4〃(2+2)=4〃4=2Q

ab4+46+3

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(b)

R=2〃(2〃2+3〃3〃3)=2〃2=1

ab。

4章三相電路練習(xí)題解答（4）

4-2有一組三相對(duì)稱負(fù)載，每相電阻R=3Q,感抗X「4Q,連接成星形，接到線電壓為380V的電源

上。試求相電流、線電流及有功功率。

解：

因負(fù)載對(duì)稱且為星形連接，所以相電壓U=:==摯=220V

pJ3J3

相（線）電流I_U,_220-4A

P1lzlJ32+42

有功功率：P=3uIcos（p=3x220x44x0.6=17.4KW

pp

4-6已知三角形連接三相對(duì)稱負(fù)載的總功率為5.5KW,線電流為19.5A,電源線電壓為380V。求每

相的電阻和感抗。

解:三相對(duì)稱負(fù)載的總功率:P=<3UICOS<P

P55d0’

得:COS<P=——.............=---=----0--.---4--2--9-----------

J3ui^13x380x19.5

負(fù)載三角形連接，在以斗=U=380V

380

園一廠0/一19.5/r=33.750

?"coscp=R/|z|R=|Z|COS<P=33.75x0.429=14.48Q

X==v'33.752-14.482=30.49H

L

4-13在線電壓為380V的三相電源上，接兩組電阻性對(duì)稱負(fù)載，如題圖4-13所示，試求線路電流

Io

題圖4-13

解：因?yàn)閮山M負(fù)載均為純電阻，所以線電流

UU與220380與一。A

IT=—A-+—x73=---+---43=39.3A

10381038

4-15三相電路中，如果負(fù)載對(duì)稱,其有功功率為P=2.4W,功率因數(shù)cos=0.6。當(dāng)電源線電壓U=380V

時(shí)，試求負(fù)載星形連接和三角形連接時(shí)的等效阻抗Z和Z的大小。

解：對(duì)稱負(fù)載星形連接時(shí)有

UU2

P=3UIcoscp=3Ux^_j^coscp=3.^*|Cos（p,

U25^2^02=0.7502

。=3—P-COS(P=

p2.4Pp

Y

對(duì)稱負(fù)載星形連接時(shí)有

3x0.6〃?___

P=3UIcos(p=3Ux即。s①=3^cos<p,|Z|=3^cos(p=------。2=0.750r2

ALLL2.4LL

當(dāng)U「380V,J時(shí)，艮|=36.10;|Zj=108.3kQ

第5章電路的暫態(tài)分析練習(xí)題解答（4）

5-11電路如題圖5-n所示，換路前已處于穩(wěn)態(tài)。在t=0時(shí)發(fā)生換路，求各元件電流的初始值;

題圖5-11

解：t=o瞬時(shí)，等效電路如題圖5-n-i所示，t=o瞬時(shí)，等效電路如題圖5-n-2所示，電感

電流等效為恒流源。t=時(shí)，等效電路如題圖5-1。3所示。則

初始值」；（0+）7（0_）=44,i（0）=幺UU+1RT

,U0）=3+JT11+1?

1+R+RR+R$

121112

穩(wěn)態(tài)值：t=8時(shí)，I（8）=———I（00）=0,I（00）=———1;

LR+Rc1R+Rs

1212

/、u+1RU+1R

U（00）=-s---1心或,u（oo）=OV,u（oo）=（4--/）或,U（00）=U（00）

CR+R2LR+R12

121:2

5-14題圖5-14所示電路換路前已處于穩(wěn)態(tài)，求t>0后的〃⑺，〃⑺及邊），并畫出它們隨時(shí)間變

解：換路之前的等效電路如圖5T4T所示，由圖可得

R4

u(0)=_2—U=_X15=12V

ci-R+RS5

12

R1

u(0)=----1—U=-xl5=3V

C2-R+Rs5

12

由換路定則可得：M(0)=M(0)=12V；M(0)=M(0)=3V

C7+Ci-Cz+C2—

穩(wěn)態(tài)時(shí)電容相當(dāng)于斷路,所以％(°°)=%8)=15V；

對(duì)于R和C構(gòu)成的支路：T=7?。=100x0.1x1。3=0.08；

對(duì)于R和C構(gòu)成的支路：T=RC=400<0.05<1(^=0.02<10-35;

由三要轟去tr得：

X_L

u(t)=w(oo)+[w(0)-u(oo)]^=15-3e-iootu(t)=u(oo)+[w(0)-u(oo)]ex=15-12e-5oooot

ClClCl+Cl'C2C2C2+C22

du(t)du(t)

所以i(t)=C_?ir=O.O30oot,i(t>c—?-/=O.O3@oooot

加.a2dt，C22出

根據(jù)KCL可知:i(t)=z(t)+z(t)=O.OJ-ioo+O.OS-5ooo0

ciC2

5-22題圖5-22所水電路中，R=R=R=3Q,L=1H，I=9A，開關(guān)在t=0時(shí)刻合上，求零狀態(tài)

s

?fQ2Q\

4.5A

題圖5-22-1

解：換路之前電感沒有存儲(chǔ)能量[L(0—)=0A

由換路定則?(0)=/(0)=0A

L+L-

換路之后利用電源的等效變換，可將電路等效為圖5-22-1所示電路，由圖可得

((oo)=4.5A時(shí)間常數(shù)T=q2=0.5S

由三要素法可得：i(。=，(“)+「(0)-z(oo)]et=4.5-4.5e2t

LLL+L

di(t)-、

u(t)=L—u—.=1x(-4.5x(-^2)e-2t=9e-2t

Ldt

5-24題圖5-24所示電路中，已知MC(°)=20V,用三要素法求〃蟲)。

題圖5-24

解：由換路定則“c(°+)="c(0)=20V

換路之后^)=ov-

時(shí)間常數(shù)T=RC=5X0.2^1S

由三要素法u(t)=〃(oo)+[w(0)-w(oo)]eT=20&t

u(t)=—u(t)=14frt

R10c

第6章變壓器與電動(dòng)機(jī)練習(xí)題解答（4）

6-4如題圖6-4所示，交流信號(hào)源的電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻R=200Q,負(fù)載為揚(yáng)聲器，其等效電阻為

R=8Q。要求：（1）當(dāng)R折算到原邊的等效內(nèi)阻200Q時(shí)°,求變壓器的匝數(shù)比和信號(hào)源輸出的功

率；（2）當(dāng)將負(fù)載直接自信號(hào)源聯(lián)接時(shí)，信號(hào)源輸出多大功率？

題圖6-4

F

解：⑴R=R------------------)2R=0.18W

L0IL。R+RL

0L

E

)2R=0.027W

⑵P。R+RL

0L

6-5有一單相變壓器，視在功率為100VA,原邊電壓U「220V,副邊電壓U0=36V,原邊繞組匝

數(shù)N=1000匝。（1）計(jì)算副邊繞組N匝數(shù)；（2）若前邊繞組接一只額定電壓為36伏、功率為

12

60W的燈泡，計(jì)算副邊和原邊繞組中的電流。

初叱u220/,N1000，?由

解：變壓比K=1=——=6.1N=—=>——?=164匝

U362K6.1

2

副邊電流I=^-=^7=1-67A,原邊電流/=4=￥^=0.273A

2U361k6.1

6-7如題圖6-7所示，三個(gè)副繞組電壓為U/3V,U=6V,U：9V,試問副邊繞組通過任意極性

串聯(lián)組合后一共可以得到幾種不同的<