電工學(xué)課后習(xí)題答案

電工學(xué)C答案

第一章

一、選擇題

1、圖示電路中R|增加時電壓3將（A）o

A、不變B、減小C＞增加D、無法判斷

2、如圖所示電路，電流源兩端電壓U=（A）Vo

A、15VB、10VC、20VD、-15V

3、在圖所示的電路中，A、B端電壓UAB=（D）O

A、3VB、2VC、-IVD、-2V

0.1A

4、圖示電路中，發(fā)出功率的電路元件為（B）0

A、電壓源B、電流源C、電壓源和電流源D、電阻

5、如圖示電路，求4支路電流中正確的公式是（)°

用+U時[_E]+E2

A、IB、c、，TD、

Ri+%1一.+R?

I二…2

1

二、電路如圖所示，求電流/和電壓U。

U=-4x(4.8-3)=-7.2(V)

三、應(yīng)用疊加定理計算圖3所示電路中的U、I.

解：電壓源、電流源單獨作用電路如圖所示

電壓源單獨作用：

1+23

U'=21'-4/；=0V

電流源單獨作用：

/ff=—x3=lA

1+2

2

r=——X3=1A

12+4

U"=2〃+4/：=6V

由疊加定理得

13

/=/'+/〃=，A

3

U=U'+U”=6Y

四、試用電壓源與電流源等效變換的方法計算2。電阻中的電流。

解:

五、用戴維南定理求圖3-1所示電路中的電流I。

（要求：畫出求解過程中需要的電路圖）。

圖3-1

解：（1）斷開R3,求含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc

UOC=R,IS+US=15V

（2）求等效電阻Ro

第二章正弦交流電路

一、填空題

1、交流電是指大小和方向都隨時間作周期性的變化的電壓或電流。

2、表征正弦量的三要素的是^角頻率、初相位。

3、用交流電表測得的交流電流值和交流電壓值的大小是指該正弦量的』M

值。

4、正弦交流電的有效值是其最大值的“也倍。

5、己知一正弦電壓的有效值10V,頻率1000Hz,初相為-60。，則電壓瞬時值的

表達(dá)式為」/=10V2sin(6280/-60°)V。

6、已知一正弦電壓瞬時值為〃=100sin(314-45。*,則該電壓的有效值為

5072,頻率為50Hz。

7、感抗的大小與頻率成正比,容抗的大小與頻率成反比。(填正或反)

8、如圖2-1,電路中電流有效值I-2A,有功功率P=0,無功功率Q=20var0

9、如圖2-2,電路中電流有效值T-2A,有功功率P二旦，無功功率Q=-20var。

u=iovlxc=sn

/=50Hz*

/=50Hz

圖2-1圖2-2

10、某負(fù)載電壓和電流分別為〃=20sin(314r-30o)V,i=2sin(314r+30o)4,該負(fù)

載的性質(zhì)為容性，消耗的功率為10W。

11、圖2-3為L與R串聯(lián)交流電路，則u與i的相位關(guān)系是u超前i。

12、功率因數(shù)是P功率與S功率的比值。

13、RL串聯(lián)交流電路，若R=6。，Xi=8Q,接于220V的交流電源上，此時電路

的電流I=22A,功密因數(shù)為0.6。

14、提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)的方法是一并聯(lián)電容器。

15、三相對稱電壓就是三個頻率相同、幅值一相同、相位互差12QJ的三相

交流電壓。

16、三相電源相線與中性線之間的電壓稱為皿返，相線與相線之間的電壓稱

為線電壓。

17、有中線的三相供電方式稱為三相四線制，無中線的三相供電方式稱為三

相三線制。

18、在三相四線制的照明電路中，相電壓是一220V,線電壓是Vo在三

相四線制電源中，線電壓是相電壓的0倍，相位比和電壓超前30。。

19、三相四線制電源中，線電流與相電流大小關(guān)系是相同,

20、三相對稱負(fù)載三角形電路中，線電流大小為相電流大小的四倍，線電流相

位比相應(yīng)的相電流相位滯后30°。

21、對稱三相電路星形連接，若相電壓為3=220挺sin(314—60?！?則線電壓

為—〃八B=380&sin(314f-30。)V。

二、分別寫出？.相〃的有效值、頻率、相位、初相位，及i與u的相位差

i=10sin(lOOOt+300)A

u=311sin(314t~60°)V

答：相位：lOOOt+30°和314t—60°

初相位：*=30。,*尸—60°

相位差：不同頻率的正弦電量的初相位之差不存在。

三、將山、也用有效值相量表示出來，并在同一坐標(biāo)內(nèi)畫出它們的相量圖。

%=220V2sin(w/+20o)V

w2=110V2sin(wZ+45°)V

答：相量式心=220/20叫t/2=110Z45°V

(2)相量圖

+j

u.

四、分別求出圖2-4中電流表Ao和電壓表Vo的讀數(shù)。

一G)-19A

L-GHH

圖2-4

答：(a)1()JLA(b)80V(c)2A(d)1()?

五、求出圖2-5電路中的總電流：和各阻抗元件上的電壓”與。，并作相量圖。

i=2O

Z2=2+j3Q

U=10N07

圖2-5

解：Z=Z,+Z2=4+J3=5Z37°Q

/=2Z-37°A

Ui=4N—37°VUi=7.2Z19°V

六、求出圖2-6電路中各支路電流1與1和總電壓力，并作相量圖。

圖2-6

解：Z=V2Z-45°/l/2=V2Z45°/\(7=2V

七、如圖2-7所示電路，已知力=240N0。匕N=R2=Xc=X乙=10。，求①電路

總限抗②電路總、電流C

iK

圖2-7

解：⑴Z=20+/10=22.36/26.6。。

(2)/=10.7Z-26.6°^

八、如圖2-8所示電路，已知凡=10Q,&=20ax=10圓,0=220Z30°V,求

/,/?h和平均功率。

UU&

jX\

圖2-8

解：Zi=11Z-3O°A/2=11Z3O0/1/=1W3Z0°>4P=36301V

九、在圖2-9中，已知：

u=220>/2sin314zV,/)=22sin(314r-45)4,i2=1l>/2sin(314r+90)A>試

求各儀表讀數(shù)及電路參數(shù)R、L和C。

uV)

圖2-9

答：/,=V2xll=15.6A,/=/2=llA,U=220V。

因為ii支路的電流滯后電壓45°,即可知R=XL,

22°^=10V2Q,R=XL=10Q,

則+X；=41R=V2XL=

11m22

L=XL/W=10/314=0.0318H,

心L/=趙=2皿c=-------—°159"

coCZ,1120。20x314

十、在相。串聯(lián)交流電路中，R=30Q,L=127mH,C=40nF，

w=220V2sin（314Z+20）V,求：（1）電流的有效值/與瞬時值/;（2）各部分

電壓的有效值與瞬時值；（3）作相量圖；（4）有功功率只無功功率。和視在功

率So

-3

解：XL=w￡=314xl27xl0Q=40ft

1

X。7rQ—80C

o)C314x40x100

|z|=v/+(x「xj=，3/+(40-80fQ=50Q

⑴,U220.…

U)I=i=-----A=4.4A

|Z|50

X-X40-80一。

(P-arctanL-----C-=arctan--------=-53

R30

因為夕=w"一憶=-53°,所以%=73°

z=4.4v2sin(314r+73°)A

(2)UK=IR=4.4x30C=132V

^=13272sin(314/+73°)V

UL=IXL=4.4x40Q=176V

z/z=176^2sin(314r+163°)V

Uc=IXC=4.4x80。=352V

//c=352\2sin(314/-17°)V

P=U/cos°=220x4.4xcos(-53°)W

=580.8W

Q=UIsine=220x4.4xsin(-53°)var

=-774.4var

S=UI=220x4.4=968VA

H??一、一感性負(fù)載，其功率2=/0AW,cosw-0.6,接在電壓U=220匕f=5OIIz

的電源上。

如將功率因數(shù)提高到cose=0.95,需要并多大的電容C求并。前后的線路的電

流。

答案：

cos“1=0.6,0=53°；cos92=0.95,92=18°

me-P/\10x10’

所以C=-----r(tan^-tan^21=------------(tan53°-tanl8°)F=656pF

a)U2'127314x220

并C前后的線路電流

10x10，A

=75.6A

Ucosfpi220x0.6

/=^=10x10-A=47gA

Ucostp1220x0.95

十二、圖2-10為一星形聯(lián)結(jié)的三相對稱電路。已知電源線電壓

w12=380V2sin(314/+30°)V

，負(fù)載為電燈組，若AI=/?2=寵3=5C,求線電流及中性線電流/N;若Ri=5Q,

解：已知：&2=380/30。V=220/TV

(1)線電流/尸g=2^A=44Ze?A

三相對稱“5

L=44/-120°AL=44/4-120°A

中性線電流j、=ji+A+A=o

(2)三相負(fù)載不對稱(&=5。、&=100、&=200

分別計算各線電流

.U.220202

/]==~A=44/02A

氏5

人=一

R

^220M201,A=1A

A二

舄20

中性線電流

ih+L+L^44/0°A+22A120OA+11Al20°^

=297-19°A

十三、已知在Y—△連接的三相對稱電路中，每相阻抗為Z=40/30。。，對稱三

相電源的線電壓為380V,求：（1）負(fù)載的相電壓和線電壓的有效值。（2）負(fù)載

的相電流和線電流的有效值（3）.三相總有功功率、無功功率、視在功率。

解：(1)UP=UL=380V

（2）Ip=9.5AIL=16.45A

（3）P=9.3KWQ=5.4KvarS=10.8KVA

十四、已知在△一、'連接的三相對稱電路中，每相阻抗為Z=8+j6。,接于線電壓

為380V的電源上，求：（1）負(fù)載相電壓和線電壓的有效值（2）負(fù)載相電流和

線電流的有效值（3）三相總有功功率、無功功率、視在功率。

解：（1）Up=220VUL=380V

(2)IP=IL=22A

(3)P=11.6KWQ=8.7KvarS=14.52KVA

第五章半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路

一、選擇題

（1）PN結(jié)加正向電壓時，空間電荷區(qū)將也—o

A.變窄B.基本不變C.變寬

（2）二極管兩端正向偏置電壓大于B電壓時,二極管才導(dǎo)通。

A.擊穿電壓B.死區(qū)C.飽和

（3）當(dāng)環(huán)境溫度升高時，二極管的正向壓降B,反向飽和電流A。

A.增大B.減小C.不變

（4）在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，多子的濃度取決于B,少子的濃度取決于A°

A.溫度B.摻雜濃度C.摻雜工藝

（5）穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在上。

A.F向?qū)≧.反向截I卜C.反向擊穿

二、填空題

（1）雜質(zhì)半導(dǎo)體有P型和N一型之分。

（2）二極管的兩端加正向電壓時，有一段“死區(qū)電壓”，錯管約為0.1V0

硅管約為0.5V。

（3）二極管的類型按材料分有硅管和管管兩類。

（4）N型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子是電子，P型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子是工

穴。

解：a.導(dǎo)通，Uo=6V：b.導(dǎo)通，Uo=-3V；

c.導(dǎo)通，Uo=OV；d.Vi截止、V2導(dǎo)通，Uo=4V。

四、己知輸入電壓為〃=5sindV,二極管為硅管，分別畫出它們的輸出電壓波

形。

五、若穩(wěn)壓二極管V1利V2的穩(wěn)定電壓分別為6V和10V,求圖所示電路的輸出

電壓（忽略二極管正向?qū)妷海?/p>

3)

解：a.Uo=16V；b.t/o=10V；

第六章雙極型晶體管與基本放大電路

一、分別測得兩個放大電路中BJT的各電極電位如圖所示，判斷:

a、BJT的管腳，并在各電極上注明e、b、c；

b、是NPN管還是PNP管，是硅管還是錯管。

計3V)(+9V)(+3.3V)(-11V)(-6V)(-6.7V)

答案：ecbceb

二、在兩個放大電路中，測得BJT各極電流分別如圖所示。求另一個電極的電

流，并在圖中標(biāo)出其實際方向及各電極e、b,co試分別判斷它們是NPN管還

是PNP管。

答案:

三、試根據(jù)BJT各電極的實測對地電壓數(shù)據(jù),判斷圖中各BJT的工作區(qū)域(放

大區(qū)、飽和區(qū)、截止區(qū))。

答案:

+10.3V

+10.75V

3DGI00A3DK2B

放大區(qū)2V飽和區(qū)+標(biāo)

3)

四、在上撅中，當(dāng)輸出波形為圖所示時，試判斷是何種失真？產(chǎn)生該種失真的原

因是什么？如何消除?

答案：截止失真，工作點過低所致。應(yīng)提高基極偏置電流，即減小基極電阻治。

五、在圖所示電路中，當(dāng)凡=400kC,R=RL=5AkQ,/7=40,Ucc=12V時,

BJT為NPN型硅管。

1、估算靜態(tài)工作點和Ua。；

2、畫出其微變等效電路；

3、估算空載電壓放大倍數(shù)人以及輸入、輸出

電阻，和為。

4、當(dāng)負(fù)載&=5.1kO時，求兒。

ft?：1、/BQ^l7cc//?b=3O|iA,/CQ=/^/BQ=1.2mA,UCEQ=UCC-/CQRC=5.88V

2、

3、

40x5J

A；=-^=-=-190.65,n-n>c=1.07kQ,ro=/?c=5.1kQ

展107

_隊RJ/RL)40x(5.1/2)

4、A-=-95.33

1.07

六、分壓式共射放大電路如圖所示，t/BEQ=0.7V,6=5(),其它參數(shù)如圖標(biāo)注。

1、估算靜態(tài)工作點/BQ、ICQ和4EQ；

2、畫出其微變等效電路；

3、估算空載電壓放大倍數(shù)4以及輸入、輸巴電阻乙和小

4、當(dāng)在輸出端接上&=2k。時，A“二?

10xi2=4V

解：1、%

20+10

(4-0.7)V

--------------=1.65mA

2kQ

t/CEQ^12-1.65x(2+2)=5.4V

1.65mArrA

BQ.__=33MA

2、

3、

1=20//10//lklkCro=R=2kC

50X(^2)_

4、A==5()

七、某射極輸出器的電路如圖所示，己知a10V,Rh=200kQ,Rc=2kQ,

RL=2kQ,BJT/=100,&=1.2kQ。信號源U、=200mV,rs=lkQ0

1、畫出放大器的直流通路，并求靜態(tài)工作點（/BQ、，CQ和4EQ）；

2、畫出放大電路的微變等效電路；

1、，BQ=一

解:120,7.28RA

BQ200+101x2

【CQ=01BQ=2.8mA

t/CEQ?12-2.8x2=6.4V

2、

凡

〃，

3、

(1+/7)(凡〃&)處j.98B

4=

5+(1+0(4//&)1.2+101x1

G=4〃[仆I(1I￡)(6〃K)]=200〃(1.2I101xl)=67.55kQ

「凡〃^^-2〃回山8。

101

第七章集成運算放大電路及其應(yīng)用

一、判斷圖示各電路的反饋。

答案：（a）電流并聯(lián)負(fù)反饋（b）電流串聯(lián)負(fù)反饋（c）電流并聯(lián)負(fù)反饋的

（d）型:電壓并聯(lián)正反饋；R3、電壓串聯(lián)正反饋。

二、由理想運放構(gòu)成的電路如圖所示。試計算輸出電壓〃。的值。

50050U)

<=)-

S4)kli50kilt>cosoknt>OO

o—CZ3-~|—

0.4V0.4V+

25kn50g

O-CZJ-MilUZJ-

0.4V-0.4V

25g50U2

50kQ

答案:u=-0.4V(b)u=\\Lt=2x0.4=0.8V0.8V

50kC°I50kQ)'

(c)“0=%-.=-0.4V-0.4V=-0.8V

三、電路如圖所示,已知曷=5叫，％=10mV,求〃。值。

答案：=-—w：=-5xl0mV=-50mV

/?,

四、運放電路如圖所示，試分別求出電路（a）（b）的輸出電壓Uo值。（10分）

答案：(a)Uo=UO2-C/O1=-UOi-(-5U1)=5t/j+5t/,=10x1V=1OV

(b)Uo=-2UO]=-24=—2x(—2V)=4V

五、已知各輸入信號分別為

卬=0.5匕/2=-2匕%=1匕a=20KC,5=50KQ,&=30KC

R5=4=39KC1,RF]=100KQ,R口=60KQ

問：（1）兩個運算放大器分別構(gòu)成什么電路?

（2）求出電路的輸出電壓

答案：（1）第一級為加法電路；第二級為減法電路

（2）M.=-2.5+4=1.5V

〃”一1.5V

六、計算輸出電壓〃0。

60KQ180KQ

C^-T-T-CZJ-

4f

-O+

"

-

0

—

4

答案：力口法電路氏二—0.3+3=2.7V

第八章門電路和組合邏輯電路

一、填空題

(1)在時間上和數(shù)值上均作連續(xù)變化的電信號稱為模擬信號:在時間上和

數(shù)值上離散的信號叫作信號。

(2)數(shù)字電路中，輸入信號和輸出信號之間的關(guān)系屬于邏輯關(guān)系,所以數(shù)

字電路也稱為邏輯電路。

(3)在邏輯運算中，最基本的運算是與、或、和非運算,對應(yīng)的

電路稱為與門、或門、和非門。

(4)在正邏輯系統(tǒng)約定下，“1”表示高電平,“()”表示低電平。

二、選擇題

(1)十進(jìn)制數(shù)1()()對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為(C)

A、101110B、1100010C、1100100D、1000100

2I1000

2500

2251

2120

260

231

21…1

0

(2)和邏輯式而表示不同邏輯關(guān)系的邏輯式是(B)

A、A+BB、ABC、AB+BD、AB+A

(3)數(shù)字電路中，機器識別和常用的數(shù)制是(A)

A、二進(jìn)制B、八進(jìn)制C、十進(jìn)制D、十六進(jìn)制

（4）一個兩輸入端的門電路，當(dāng)輸入為1和0時，輸出不是1的門是（C）

A、與非門B、或門C、或非門D、異或門

（5）組合邏輯電路的輸出取決于（A）

A、輸入信號的現(xiàn)態(tài)

B、輸出信號的現(xiàn)態(tài)

C、輸入信號的現(xiàn)態(tài)和輸出信號變化前的狀態(tài)

（6）組合邏輯電路的分析是指（C）

A,已知邏輯圖，求解邏輯表達(dá)式的過程

B、已知真值表，求解邏輯功能的過程

C、已知邏輯圖，求解邏輯功能的過程

（7）組合邏輯電路的沒計是指（A）

A、已知邏輯要求，求解邏輯表達(dá)式并畫邏輯圖的過程

B、已知邏輯要求，列真值表的過程

C、已知邏輯圖，求解邏轉(zhuǎn)功能的過程

三、化簡下列邏輯函數(shù)：

(1)Fl=AB^B^AB=A+B^AB=A^B(\+A)=A-^B

(2)

g=網(wǎng)入萬++A萬+夙A十。)=(A十0)(6+方)=4十。

(3)(A+B)C+AB=ABC+AB=C+AB

(4)AB+BC+~BC=AB+C(B+B)=AB+C

四、寫出圖示兩電路的邏輯表達(dá)式及真值表。

(a)(b)

(a)Y=AB-AB=AB-AB=(A+B)(A+B)=AB+AB(真值表略)

(b)Y=ABCD=AB+CD

真值表

ABCDYABcL)Y

0000010000

0001010010

0010010100

0011110111

0100011001

0101011011

0110011101

0111111111

只要4、〃或c、。任何一組同時為1,y就為1。只有當(dāng)每一組輸入都不全為1

時，y才是0。

五、求圖示電路中丫的邏輯表達(dá)式，并化簡。

答案：Y=ABC^ABC=AB

六、（1）根據(jù)邏輯寫出邏輯表達(dá)式：（2）通過對該表達(dá)式的化簡，給出改進(jìn)后的

邏輯電路圖方案。

答：

F=AC^BC+AB

=C(X+m+AB

=C^B+AB

=AB+C

改進(jìn)：

七、寫出下圖所示邏輯圖的邏輯表達(dá)示并進(jìn)行化簡，再畫出化簡后的邏輯電路圖。

F=~AC+BC+AB

=AC+AB

八、分析圖示電路的邏輯功能。各輸出為1時，分別表示什么含義？

答案：

根據(jù)邏輯電路圖寫出邏輯表達(dá)式：

f,,

Yi=A(<ABy=A(A+B)=AB

,.=(X+X)'=(A5'+AB)'=A4+AB

%==B(A'+B')=A'B

此電路的邏輯功能為1位數(shù)值比較器。當(dāng)Ki=l時，表示二進(jìn)制數(shù)A>B；當(dāng)Y2=\時，表示二進(jìn)制數(shù)

A=B；當(dāng)n=1時，表示二進(jìn)制數(shù)A<Bo

九、把下邏輯表達(dá)式進(jìn)行化簡、寫出真值表并據(jù)此說明完成的邏輯功能，然后畫出邏輯電路

F=SB-AB=AB+AB=AB+AB

答:

ABF

000一相同為0、相異為1、是異或門

011

101

110

十、按要求設(shè)計一個故障顯示電路。要求：1）兩臺電動機不同時工作時燈D1亮，2）兩臺

電動機同時工作時D2亮3）其中一臺電動機有故障時D3亮，列寫出真值表、邏輯表達(dá)試

并畫邏輯圖。

真值表

ABD,D2D3

00100

01101

10101

11010

D[=AB+ABAB

D2=AB5=43+=A十區(qū)

=A+AB=A+B=AB

十一、設(shè)計一個監(jiān)視交通燈狀態(tài)的電路，如果交通燈的控制電路失靈，就可能出現(xiàn)信號燈的

痙與滅的無效組合，檢測電路要能檢測出任何無效組合。要求用最少與非門實現(xiàn)。

（1）交通燈由紅燈A、黃燈B、綠燈C組成，任意時刻有且只能有一盞燈亮，其他情況為故

障狀態(tài)。若設(shè)燈亮為邏輯狀態(tài)1,燈滅為0；電路輸出為Y,故障Y=1，非故障為Y=0.

（2）根據(jù)以上分析可得真值表

八BCY

0001

0010

0100

0111

1000

1011

1101

1111

Y=ABC+ABC+ABC=ABC?ABC?ABC

圖略

第九章觸發(fā)器及時序邏輯電路

一、填空題

（1）數(shù)字電路按邏輯功能的不同分為組合邏輯電路利時序邏輯電路。

（2）觸發(fā)器按邏輯功能的不同，分為RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸

發(fā)器、T觸發(fā)器,其中，RS觸發(fā)器具有約束條件,JK觸發(fā)器邏輯功

能最強。

（3）時序邏輯電路的特點是：輸出不僅取決于當(dāng)時輸入的狀態(tài),還與電路

原來的狀態(tài)有關(guān)。

（4