电工技术课后习题答案.doc

1.1已知图中 U1＝2V， U2＝-8V，则UAB＝ ( -10V ) 。

习题1.1图
1.2电路的三种工作状态是 ( 通路 )、( 断路 ) 、( 短路 ) 。
1.3有三个6Ω的电阻，若把它们串联，等效电阻是( 18 )Ω；若把它们并联，等效电阻是 ( 2 )Ω；若两个并联后再与第三个串联，等效电阻是( 9 ) Ω。
1.4用电流表测量电流时，应把电流表( 串联 )在被测电路中；用电压表测量电压时，应把电压表与被测电路 ( 并联 )。
1.5电路中任意一个闭合路径称为 ( 回路 ) ；三条或三条以上支路的交点称为( 节点 ) 。
1.6电路如图所示，设U=12V、I=2A、R=6Ω，则UAB=( -24 )V。

习题1.6图
1.7直流电路如图所示，R1所消耗的功率为2W，则R2的阻值应为 ( 2 )Ω。

习题1.7图
1.8电路中电位的参考点发生变化后，其他各点的电位 ( 均发生变化 ) 。
1.9基尔霍夫定律包括（ B ）个定律。
A、1 B、2 C、3
1.10支路电流法是以（ B ）为求解对象。
A、 节点电压 B、支路电流 C、电路功率
1.11用一个电动势和内阻串联表示的电源称为（ A ）。
A、电压源 B、电流源 C、受控源
1.12用一个电激流和内阻并联表示的电源称为（ B ）。
A、电压源 B、电流源 C、受控源
1.13恒流源可以等效为恒压源（ B ）
A、正确 B、不正确
1.14戴维南定理适用于（ A ）
A、有源线性二端网络 B、非线性二端网络 C、任意二端网络
1.15电位是指电路中某点与（ B ）之间的电压。
A、任意点 B、参考点 C、地
1.16电位和电压相同之处是( C )。
A．定义相同 B．方向一致 C．单位相同 D．都与参考点有关
1.17两个阻值相同的电阻器串联后的等效电阻与并联后的等效电阻之比是( A )
A．4：1 B．1：4 C．1：2 D．2：1
1.18有一段16Ω的导线，把它们对折起来作为一条导线用，其电阻是( C )。
A．8Ω B．16Ω C．4Ω D．32Ω
1.19电路中两点间的电压高，则( B )。
A．两点的电位高 B．两点间的电位差大
C．两点的电位一定为正 D．两点的电位一定为负
1.20一个由线性电阻构成的电器，从220V的电源吸取1000W的功率，若将此电器接到110V的电源上，则吸取的功率为（　A　）。
A．250W           B．500W C．1000W            D．2000W
1.21图示电路中，A、B端电压U=（　A　）。
A．-2V B．-1V C．2V D．3V

习题1.21图
1.22电路如图所示，如果电阻R1增大，则电流表的读数（ A ）。
A．增大 B．减小 C．不变 D．不定

习题1.22图
1.23图a)所示电路的戴维南等效电路为图b)中的( D )。

习题1.23图
1.24下图中电流I为( C )。
A．1A B．2A C．-1A D．-2A

习题1.24图
1.25基尔霍夫电压定律、电流定律（ A ）。
A．与电路结构有关，与元件性质无关 B．与电路结构有关，与元件性质也有关
C．与电路结构无关，与元件性质有 D．与电路结构无关，与元件性质也无关
1.26某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（ A ）。
A．50mA B．2.5mA C．250mA
1.27有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏，串联后接入220V交流电源，其亮度情况是（ B ）。
A．100W灯泡最亮 B．25W灯泡最亮 C．两只灯泡一样亮
1.28将额定值为220V、100W的灯泡接在110V电路中，其实际功率为（ C ）。
A．100W B．50W C．25W D．12.5W
1.29图示电路中，当R1增加时，电压U2将（ C ）。
A．变大 B．变小 C．不变 D．不确定

习题1.29图
1.30图示电路中，根据工程近似的观点，a、b两点间的电阻值约等于（ B ）。
A．1kΩ B．101kΩ C．200kΩ D．201kΩ

习题1.30图
1.31在下图所示电路中，已知 i1 = 4 sinwt A，i2 = 3 sinwt A，则 i 为( B )。
A. 7 sinwt A B. －7 sinwt A C. 1 sinwt A D. 5 sinwt A

习题1.31图
1.32对于有6条支路4个节点的电路，基尔霍夫电压定律可列的独立方程数为( A )。
A． 3个 B．2个 C． 4个 D．5个
1.33在图示的电路中，A点的电位VA为 ( D )
A．10V B．15V C．-15V D．0V

习题1.33图
1.34对如右图所示的电路，下列说法正确的有 ( C )
A 恒流源消耗功率，恒压源产生功率；
B 恒流源产生功率，恒压源消耗功率；
C 恒流源和恒压源均产生功率；
D 恒流源和恒压源均消耗功率； 习题1.34图

1.35 电流的实际方向是怎样规定的?为什么要选择电流的参考方向?
解：电流的实际方向为正电荷运动的方向。在分析与计算电路时，由于电流的实际方向
可能是未知的，也可能是随时间变动的，因此有必要指定电流的参考方向，即对电流任意假定一个方向。指定参考方向的用意在于把电流看成代数量。
1.36 电阻元件或电位器的规格用阻值和最大容许功率的瓦数表示。100Ω、1W 的电阻，允许流过的最大电流是多少？
解：0.1A
1.37 Uab是表示a 端的电位高于b 端的电位？在电路中，电位与电压、电位降与电位升，各有什么关系?
解：Uab表示电压参考方向设为a 端的电位高于b 端的电位。从本质上说，电位与电压是同一个概念，电路中某一点的电位就是该点到参考点的电压，电路中的电压指的是两点之间的电位差。电位值是相对的，参考点选得不同，电路中各点的电位值也不同。而电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变， 即电路中两点间的电压值与零电位参考点的选取无关。电位升表示该点电位比参考点高；电位降说明该点电位比参考点低。
1.38 额定值为1W、100Ω的电阻器，使用时其端电压和通过的电流不得超过多大数值？
解：，电流最大不超过 0.1A，电压 U=I*R=0.1*100=10V, 电压最大不超过10V。
1.39 某电源的电动势为E，内电阻为R0，有载时的电流为I ，试问该电源有载和空载时的电压和输出的电功率是否相同？若不相同，各应等于多少？
解：该电源有载时电压U=E-IR0，空载时电压为0。有载时输出的电功率P=EI-I2R0,,空载时输出电功率为0。
1.40 某元件的电压和电流采用的是关联参考方向，当元件的P>0时，该元件是产生还是吸收功率？该元件在电路中是电源还是负载？
解：该元件是吸收功率，在电路中是负载。
1.41 根据日常观察，电灯在深夜要比黄昏时亮一些，为什么？
解：黄昏时用电人多，接入电路的用电器多，这些用电器并联使电路总电阻减小，造成干路电流增大，使之干路的电压降者增大，虽然发电站的输出电压不变，但通过干线加到用户端电压下降，用电器功率降低，灯泡亮度变暗。深夜，老人、小孩就寝，第二天要工作人们也上床休息。用电户大大减少，用电器许多关闭，电路总电阻增大，干路的电流减小，干路的电压降减小，用户两端电压上升，用电器功率增大，灯泡变亮。
1.42 做实验需要一只1W、500kΩ的电阻元件，但实验室只有0.5W的250KΩ和0.5W的1MΩ的电阻元件若干只，试问应怎样解决？
解：可将二个0.5W、250k的电阻串联使用或将二个0.5W、1M的电阻并联使用。这样，不仅总电阻值符合要求，而且各电阻在实际工作时消耗的电功率和通过的电流也不超过各自的额定功率和额定电流。
1.43 有人常把电流源两端的电压认作零，其理由是：电流源内部不含电阻，根据欧姆定律，U=RI=0×I=0。这种看法错在哪里？
解：这种看法显然不正确。U=RI只适用于理想电阻元件，对理想电流源不适用，理想电流源只有在短路时两端的电压才等于零。
1.44 凡是与电压源并联的电流源其电压是一定的，因而后者在电路中不起作用；凡是与电流源串联的电压源其电流是一定的，因而后者在电路中也不起作用。这种观点是否正确？
解：这种观点是错误的，因为他们只是在对外电路等效时对外电路不起作用，但对内电路而言，他们都是起作用的。
1.45 题图所示的电路中，若= 5A，则 = ? 若AB支路断开， = ?
解：若= 5A，则 = -5A。 若AB支路断开， =0A。
1.46 设某电路中的闭合面如题图所示，由基尔霍夫电流定律可得：。试问电流都流入闭合面内，那怎么流回去呢？应如何解释这个问题？
解：式中的“+”号只是表示规定流入闭合面的电流为正，的值可能为负值，也就是必定满足
1.47 列独立的回路方程式时，是否一定要选用网孔？
解：不一定要选用网孔。

习题1.45图 习题1.46图
1.48 叠加定理可否用于将多电源电路(例如有3 个电源)看成是几组电源(例如两组电源)分别单独作用的叠加？
解：可以。
1.49 利用叠加定理可否说明在单电源电路中，各处的电压和电流随电源电压或电流成比例的变化？
解：可以。比如电路中若理想电压源的电动势加倍，可相当于两个具有原来电动势的理想电压源串联。则根据叠加原理，电路中各处的电压、电流均应为二个原值相加即原值的二倍。
1.50 有源二端网络用戴维南等效电源代替时，为什么要对外等效，对内是否也等效？
解：根据戴维宁定理和诺顿定理，有源二端网络用等效电压源或电流源代替时，其输出电压和输出电流是对应相等的，即等效是对有源二端网络的外部电路而言的，等效不会改变外部电路的电压和电流。而对网络内部则是不等效的。
1.51 KCL 定律、KVL 定律以及支路电流法、叠加定理、戴维南定理中有哪些只适用于线性电路而不适用于非线性电路？
解：叠加定理、戴维南定理只适用于线性电路而不适用于非线性电路。
1.52 伏安特性是一条不经过坐标原点的直线时，该电阻元件是否为线性电阻元件？
解：不是。线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的直线。
1.53 非线性电阻元件的电压与电流之间的关系是否符合欧姆定律？
解：非线性电阻元件的伏安特性不满足欧姆定律，而是遵循某种特定的非线性函数关系。
1.54 非线性电阻电路和线性电阻电路在分析计算上有何区别？
解：线性电阻电路的电阻值是常数，可以用线性电路的分析方法计算。非线性电阻的电阻值不是常数，在求解含有非线性电阻的电路时，常常采用图解分析法。
1.55 有一生产车间有100W、220V 的50 把电烙铁，每天使用5个小时，问一个月(按30天计)用电多少度？
解：
1.56求题图所示各二端元件的功率，并说明元件是吸收功率还是发出功率。
解：(a),吸收
(b)，吸收
(c)，发出
(d)，吸收
(e)，发出
1A
-2V
+
_
2mV
0.1mA
(a)
(b)
-5A
+
_
3V
-3A
(c)
+
_
3V
+
_
5V
2A
(d)
(e)
习题1.56图
_
+
1.57 题图所示电路中，E和R0分别代表蓄电池的电动势和内阻。根据图中所标参数，求出电流I，说明蓄电池是工作在电源状态，还是工作在负载状态？
解：（a）,蓄电池工作在电源状态。
（b）,蓄电池工作在负载状态。

习题1.57图
1.58 在题图所示电路中，五个元件代表电源或负载。电流和电压的参考方向如图中所示，今通过实验测量得知
I1=-4A I2=6A I3=10A U1=140V
U2=-90V U3=60V U4=-80V U5=30V
（1） 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性（可另画一图）；
（2） 判断哪些元件是电源？哪些是负载？
（3） 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？

习题1.58图

解：（1）各电流的实际方向和各电压的实际极性如图所示：

（2）电源：1,2
负载：3,4,5
（3）

\

1.59 什么是电气设备的额定值？白炽灯泡上标的60W、220V或25W、220V分别代表什么意思？这两个灯炮若接在380V或110V电压下使用，将发生什么现象？
解：额定值是根据绝缘材料在正常寿命下的允许温升，考虑电气设备在长期连续运行或规定的工作状态下允许的最大值，同时兼顾可靠性、经济效益等因素规定的电气设备的最佳工作状态。白炽灯泡上标的60W、220V表示该灯泡在正常使用时应把它接在220V的电源上，此时它的功率为60W，白炽灯泡上标的25W、220V表示该灯泡在正常使用时应把它接在220V的电源上，此时它的功率为25W。这两个灯炮若接在380V电压下使用，过载，灯泡将损坏。这两个灯炮若接在110V电压下使用，不仅其工作能力没有得到充分利用，而且设备不能正常工作，甚至损坏设备。
1.60用一个额定值为110V，60W的白炽灯和一个额定值为110V，40W的白炽灯串联后接在220V电源上，当开关闭合时能否正常工作？后果如何？为什么？
解：首先根据题目画出电路图。白炽灯正常工作的条件是它处于额定状态，即U=UN，P=PN。如果P>PN，灯泡将被烧毁；P<PN，灯泡发不出足够的亮度。
R1=1102÷60=202(Ω)
R2=1102÷40=302.5（Ω）

P1=I2R1≈39.1（W）＜60W
P2=I2R2≈58.6（W）＞40W
结论：白炽灯2的寿命将大大缩短，白炽灯1在工作期间不能发出足够的亮度；最终将由于灯2被烧毁而使整个电路断开。因此实际照明电路并不按此电路连接。
1.61 分别确定题图所示电路中的电流I。
I
5V
2Ω
+
(a)
(b)
6V
10V
III
2A
2Ω
10V
(c)
I
2A
3Ω
10V
5V
(d)
I
5A
5Ω
10V
+
_
_
+
_
习题1.61图
+
_
+
_
+
_
+
_
I

解：(a)
(b)
(c)
(d)
1.62 将题图所示电路中的电压源网络变换为一个等效的电流源网络。
2Ω
+
_
10V
(a)
3Ω
_
+
5V
(b)
习题1.62图 习
2Ω
5A
(a)
3Ω
5A
(b)
习题1.63图 习题1.65图

解：

1.63 将题图所示电路中的电流源网络变换为一个等效的电压源网络。
解：

1.64 用电源等效互换的方法求题图所示电路中电阻R上消耗的功率。
1Ω
1A
15V
2A
1A
+
_
R
5Ω
2Ω
2Ω
+
_
1V
1A
I

习题1.64图 习题1.65图
解：

1.65（1）求题图所示电路图中的电流I；（2）当两个电源共同作用时，求电压源和电流源提供的功率。
解：（1）
（2）当两个电源共同作用时，电压源提供的功率，电流源提供的功率。
1.66 试用电压源与电流源等效变换的方法计算题图中电阻中的电流I。

习题1.66图
解：

1.67 电路如题图(a)所示，E=12V，R1=R2=R3=R4，Uab=10V。若将理想电压源除去后[题图(b)]，试问这时Uab等于多少？

习题1.67图
解：当E单独作用时，

由叠加定理，将理想电压源除去后

1.68 题图所示电路中，已知：US1=230V，US2=220 V，，，,试用支路电流求各支路电流。
解：

1.69题图所示电路中，已知：US1=230V，US2=220 V，Is=3A，，，试用支路电流法求各支路电流。
解：

习题1.68图 习题1.69图
U =220V
a
b
+
+
_
_
E1 =220V
R =10Ω
d
c
E2 =110V
b
+
+
_
_
E1 =220V
R1 =4Ω
d
c
E2 =110V
a
R2 =1Ω
R3 =40Ω
R4 =10Ω
S

_
+
1.70 题图所示电路中，d点接地，求：电路中电流I（标出参考方向）为何值？a、b、c三点电位Va、Vb、Vc各为何值？

习题1.70图 习题1.71图
解：

1.71 题图所示电路中，c点接地。求：
(1) 合上开关S时，电路中电流（包括开关S中电流）和a、b、d三点电位各为何值？
(2) 断开开关S时，电路中电流和a、b、d三点电位各为何值？
解：(1) 合上开关S时，

(2)断开开关S时，

6A
2Ω
1Ω
6Ω
3Ω
1Ω
1Ω
1Ω
2A
1V
IS
a
1A
R1
I1
I2
US
R3
R2
+
_

1.72 题图所示电路，求a点电位。

习题1.72图 习题1.73图
解：
1.73 用叠加原理求图示电路中各支路的电流，并求电压源和电流源所提供的功率。
解：当单独作用时

当单独作用时

,发出功率。

1.74题图所示有源二端网络，用内阻为50K的电压表测出开路电压值是30V，换用内阻为100k的电压表测量时，开路电压是50V，求该网络的戴维南等效电路。
网络
有源两端
U0
V
a
b
习题1.74图

＋

－

解：设该有源二端网络的戴维南等效电路中开路电压为。等效电阻为，则由题意可知

戴维南等效电路为

1.75 求图示电路 (a)和(b)中ab处的戴维南等效电路。

I
R
有源二

端网络

5Ω
a
b
+
20Ω
10Ω
10V
_
2A
a
b
+
20Ω
10Ω
10V
_
2A
（a）
（b）

习题1.75图 习题1.77图
解：

1.76实验测得某线性有源二端网络开路电压U0=8V，短线电流Is=2A，求该网络的戴维南电压源的参数。
解：该网络的戴维南电压源的开路电压为。等效电阻为
1.77题图所示线性有源二端网络，已知R=10时，I=1A；R=18时，I=0.6A；若I=0.1A时，求外接电阻R是多少？
解：设该有源二端网络的戴维南等效电路中开路电压为。等效电阻为，则由题意可知，
可解得

代入可得

1.78题图所示电路，。当R从1kW增加到5 kW时，试求R支路的电流I和电压U在R值改变前后各是多少？所获功率P各是多少？能获得最大功率的R为多少kW？

习题1.78图

解：（1）求图中的虚线框内的戴维南等效电路，如图所示：

（2）当时，

（3）当时，

（4）根据获得最大功率的条件，当时，R上获得最大功率：
。
1.79应用叠加定理计算题图中的电流I3。

习题1.79图
解：电压源单独作用时：

电流源单独作用时：

1.80 试用电压源与电流源等效变换的方法计算习题1.79图中的电流I3。
解：

1.81 应用叠加定理计算题图所示电路中各支路的电流和各元件（电流源和电阻）两端的电压，并说明功率平衡关系。

习题1.81图
解：电压源单独作用时

电流源单独作用时：

\

，

1.82 如图所示，已知US=10V，R1=R2=R3=5Ω，问电阻R为多大时获得最大功率？最大功率是多少？

习题1.82图
解：运用戴维南定理求解
a、所求支路，求U0C

b、等效内阻R0

c、画戴维南等效电路，求解

当R=R0=3.3Ω时，R上获得最大功率，

1.83 应用戴维南定理计算题图所示桥式电路中电阻R1上的电流。

习题1.83图
解：应用戴维南定理求解
a、所求支路，求U0c

b、等效内阻R0

c、画戴维南等效电路，求解

1.84 在题图所示电路中，在开关S断开和闭合的两种情况下试求A点的电位。

习题1.84图
解：开关S断开时

开关S闭合时

1.85 有一台直流稳压电源，其输出额定电压为12V，额定电流为2A，从空载到额定负载，其输出电压的变化率为1%()，试求该台直流稳压电源的内阻。
解：空载时输出电压为电源电动势，由题意

设直流电源的内阻为,额定负载时，

该台直流稳压电源的内阻
1.86 某实际电源的伏安特性如题图所示，试求它的电压源模型，并将其等效变换为电流源模型。

习题1.86图
解：实际电源的伏安特性表达式为
由上图可知，当时，,
当时，,代入可解得
电压源模型为，电流源模型为

1.87 题图所示电路中，已知= 0，试用叠加定理求的值。

习题1.87图
解：当US单独作用时

当10V电压源单独作用时

1.88 画出题图所示电路的戴维南等效电路。

习题1.88图
解:
：
(a) (b) (c) (d)
1.89 电路如图所示，假定电压表的内阻为无限大，电流表的内阻为零。当开关S处于位置1 时，电压表的读数为10V，当S 处于位置2时，电流表的读数为5mA。试问当S处于位置3时，电压
表和电流表的读数各为多少？

习题1.89图
解：由题意可得开路电压，短路电流,可得戴维南等效电阻,当S处于位置3时, 电流表读数,电压表读数。
1.90 题图所示电路中，N为线性有源二端网络，测得A，B之间电压为9V，如图(a)所示；若连接如图(b)所示，可测得电流I =1A。现连接成图(c)所示形式，问电流I 为多少？

习题1.90图
解：由（a）图可知该线性有源二端网络的开路电压，设其戴维南等效电阻为，由图（b）可知,。
图（c）可以画为

1.91 电路如题图所示，已知R1=5Ω时获得的功率最大，试问电阻R是多大？

习题1.91图
解：当时,R1=5Ω获得的功率最大。

当时，，R1获得最大功率。
1.92 某非线性电阻的伏安特性如题图所示。已知该电阻两端的电压为3V，求通过该电阻的电流及静态电阻和动态电阻。

习题1.92图
解：由该非线性电阻的伏安特性曲线可知，通过该电阻的电流 I＝2A
静态电阻

动态电阻

26