1、电路分析基础(第二版)马颖、李华编著 西安电子科技大学出版社第1章 电路的基本概念和定律习题答案1-1 电路如图1-64所示,已知R13,R26,U6V。求:图1-64 习题1-1图(1)总电流强度I;(2)电阻R1上的电流I1和R2上的电流I2。解:总电阻: 总电流: 图1-65 习题1-2图1-2 电路如图1-65所示,已知US=100V,R1=2k,R2=8k,在下列三种情况下,分别求电阻R2两端的电压及R2、R3中通过的电流:(1)R3=8k;(2)R3=(开路);(3)R3=0(短路)。解:(1)当R3=8k时,总电阻: (2)当R3=(开路)时:I3 = 0A (3)当R3=0(短
2、路)时:I2 = 0A,U2 = 0V;1-3 图1-66所示的各元件均为负载(消耗电能),其电压、电流的参考方向如图中所示。已知各元件端电压的绝对值为5V,通过的电流绝对值为4A。 (1)若电压参考方向与真实方向相同,判断电流的正负;(2)若电流的参考方向与真实方向相同,判断电压的正负。 (a) (b) (c) (d)图1-66 习题1-3图解:(1)若电压参考方向与真实方向相同时:图(a):电压与电流参考方向关联,电流为正I=4A;图(b):电压与电流参考方向非关联,电流为负I=4A;图(c):电压与电流参考方向关联,电流为正I=4A;图(d):电压与电流参考方向非关联,电流为负I=4A。
3、(2)若电流的参考方向与真实方向相同时:图(a):电压与电流参考方向关联,电压为正U=5V;图(b):电压与电流参考方向非关联,电压为负U=5V;图(c):电压与电流参考方向关联,电压为正U=5V;图(d):电压与电流参考方向非关联,电压为负U=5V。1-4 一只“100、100W”的电阻与120V电源相串联,至少要串入多大的电阻R才能使该电阻正常工作?电阻R上消耗的功率又为多少?解:根据公式可得 所以R= 201-5 两个额定值分别是110V、40W和110V、100W的灯泡,能否串联后接到220V的电源上使用?如果两只灯泡的额定功率相同时又如何?解:不能,因为两灯泡电阻值不同,串联后分压不
4、同,会导致白炽灯无法正常工作。如果两只灯泡的额定功率相同时,灯泡电阻值也相同,则可以串联使用。1-6 图1-67(a)、(b)电路中,若让I0.6A,R?图1-66(c)、(d)电路中,若让U=0.6V,R?(a) (b) (c) (d)图1-67习题1-6图解:图(a): 图(b): 图(c): 图(d): 1-7 常用的分压电路如图1-68所示,试求:(1)当开关S打开,负载RL未接入电路时,分压器的输出电压Uo;(2)开关S闭合,接入负载电阻RL150时,分压器的输出电压Uo;(3)开关S闭合,接入负载电阻RL15k时,分压器的输出电压。请根据计算结果得出一个结论。图1-68 习题1-7
5、图解:(1)当开关S打开,负载RL未接入电路时,两个150电阻串联,由分压公式:(2)开关S闭合,接入负载电阻RL150时,下面的150电阻先与RL并联,再与上面的电阻串联:(3)开关S闭合,接入负载电阻RL15k时,结论:分压器如负载电阻远大于内阻时,负载压降取决于与其并联电阻压降。1-8 分别求S打开与闭合时,图1-69所示电路中a、b两点的电位。图1-69 习题1-8电路图解:当S打开时,3个电阻串联,电流由+12V端口流向12V端口:当S闭合时,a点接地:,此时4k和26k电阻串联,根据串联分压公式:1-9 求图1-70(a)中a、b两点间电压;并计算图1-70(b)中c点电位。(a)
6、 (b)图1-70 习题1-9图解:图1-70(a):图1-70(b):1-10 计算图1-71(a)、(b)中a点的电位。(a) (b)图1-71 习题1-10图解:图1-71(a):图1-71(b):1-11 求图1-72(a)中的电流I,图1-72(b)中的Uab和图1-72(c)中a点的电位。(a) (b) (c)图1-72 习题1-11图解:图1-72(a)由KCL定律: 得图1-72(b):图1-72(c):1-12 图1-73所示电路,该电路有多少个节点?多少条支路?多少个网孔?求出支路电流I3、I4和电压源US的值。图1-73 习题1-12图解:该电路中:n = 3,b = 5
7、,m = 3。根据KCL可得:1-13 电路如图1-74所示,求开关S打开和闭合时a点的电位Va。 图1-74 习题1-13图解:当开关S打开时:当开关S闭合时:由KCL可得:1-14 图1-75所示电路,电流I=10mA,I1=6mA,R1=3k,R2=1k,R3=2k。求电流表A4和A5的读数。图1-75 习题1-14电路图解:由KCL可得:1-15 如图1-76所示电路中,有几条支路和几个节点?Uab和I各等于多少?图1-76 习题1-15电路图解:支路b = 3,节点n=2。I = 0A;Uab = 0V。1-16 电路如图1-77所示,求电流I和电压U。图1-77 习题1-16图解:
8、如图1-77所示根据最大回路的绕行方向,列写KVL方程:列写KCL方程:1-17 图1-78所示电路中,已知US=6V,IS=3A,R=4。计算通过理想电压源的电流及理想电流源两端的电压,并根据两个电源功率的计算结果,说明它们是产生功率还是吸收功率。(a) (b)图1-78 习题1-17图解:图1-78(a): 通过理想电压源的电流就是理想电流源的电流I=3A,方向由负极指向正极,所以是产生功率;理想电流源两端的电压,所以是产生功率。图1-78(b): 理想电流源两端的电压就是理想电压源的电压U=6V,方向为上正下负,所以 是产生功率;通过理想电压源的电流,所以是吸收功率。1-18 电路如图1
9、-79所示,已知其中电流I1=1A,US1=20V,US2=40V,电阻R1=4,R2=10,求电阻R3。 图1-79 习题1-18电路图解:电阻R3上的电压:,极性为上正下负。取流过R2的电流为I2,参考方向向上,则:取流过R3的电流为I3,参考方向向下,则:1-19 求图1-80所示电路的入端电阻Ri。图1-80 习题1-19电路图解:用电源等效变换的方法计算:(1)先将受控电流源与100k电阻转换成受控电压源,Us=0.99I100k=99kI,如下图示:(2)将受控电压源与串联的两个电阻(110k)转换成受控电流源,Is=99kI / 110k=0.9I,电流方向向下,如下图示:(3)
10、将受控电流源与并联的两个电阻(并联电阻后约为100)转换成受控电压源,Us=0.9I100=90I,如下图示:1-20 判断以下说法是否正确。(1)导体中的电流由电子流形成,故电子流的方向就是电流的方向。()(2)在直流电路中,电流的参考方向与实际方向总是相同的。()(3)在直流电路中,电流的参考方向与实际方向可能关联,也可能非关联。()(4)电路中某点电位的大小与参考点无关。()(5)电路中某点的电位即为该点与参考点之间的电压。()(6)在直流电路中,某点的电位具有绝对性,两点间的电压具有相对性。()(7)在电工测量中,电压表应串联在被测电路中,而电流表应并联在被测元件的两端。()(8)22
11、0V,40W的灯泡接在110V的电源上,消耗的功率是20W。()(9)当电路处于通路状态时,外电路电阻上的电压等于电源电动势。()(10)外电路的电阻越大,则电源的输出功率越大。()(11)对外电路来说,任意一个有源二端网络都可以用一个电压源来代替。()(12)理想电流源和理想电压源可以进行等效变换。()(13)实际电压源和实际电流源等效转换时内阻保持不变。()第2章 电路的基本分析方法习题答案2-1 在8个灯泡串联的电路中,除4号灯不亮外其它7个灯都亮。当把4号灯从灯座上取下后,剩下7个灯仍亮,问电路中有何故障?为什么?解:4号灯灯座短路。如开路则所有灯泡都不亮。2-2 额定电压相同、额定功
12、率不等的两个白炽灯能否串联使用,那并联呢?解:不能串联使用,因其电阻值不同,串联后分压不同,导致白炽灯无法正常工作。在给定的电压等于额定电压的前提下,可以并联使用。2-3 如图2-34所示,R1=1,R2=5,U =6V,试求总电流强度I以及电阻R1、R2上的电压。图2-34 习题2-3图解:,2-4 如图2-35所示,R1=3,R2=6,U=6V,试求总电流I;以及电阻R1,R2上的电流。图2-35 习题2-4图解:总电阻为: 由分流公式得:2-5 电路如图2-36(a)(f)所示,求各电路中a、b间的等效电阻Rab。(a) (b) (c)(d) (e) (f)2-36 习题2-5图解:(a
13、) (b) (c) (d) (e) (f) 2-6 求图2-37所示电路中的电流I和电压U。图2-37 习题2-6电路图解:图2-37等效变换可得:由上图可得;则根据并联电路分流作用可得:则I3再次分流可得:所以I=0.75A,U= U+U =9I28I1 = 90.2580. 5=1.75V2-7 电路如图2-38(a)(g)所示,请用电源等效变换的方法进行化简。解:(a)图 A(b)图: 与理想电流源串联的元器件,对外等效时都可以忽略不计。(c)图: (d)图: (e)图:(f)图: (g)图:2-8 图2-39所示电路中U1=27V,U2=13.5V,R1=1,R2=3,R3=6,请用支
14、路电流法求解各支路电流。图2-39 习题2-8图解:选定各支路的电流I1、I2和I3的参考方向如图2-39所示;有两个结点A、B,任选其中一个结点,由KCL定律列出结点电流方程(选A结点)I1 + I2+ I3 = 0 (1) 根据KVL定律,列出网孔电压方程,各个回路的绕行方向如图所示:对于回路 I1R1 - I3R3 U1 = 0 代入数据得 I1 - 6I3 27 = 0 (2)对于回路 I2R2 I3R3 U2 = 0 代入数据 3I2 6I3 13.5 = 0 (3)将(1)、(2)、(3)式联立解得 I1=6A, I2= 2.5A, I3= 3.5A 2-9 如图2-40所示,US
15、=10V,IS=3A,R1=R2=2,R3=4,根据图示电流、电压的参考方向,回路(回路电流)绕行方向,计算支路的电流I1、I2及R1、R3电阻上的电压U1、U3。 图2-40 习题2-9图解:由KCL定律列出结点电流方程I1 I2 IS = 0 (1)因网孔含有电流源支路,故只需对网孔列出网孔电压方程:对于网孔: I1R1 + I2R2 US = 0 代入数据得 2I1 + 2I2 10 = 0 (2)将(1)、(2)式联立解得 I1=4A, I2= 1A由欧姆定律可得:2-10 根据图2-41中所给的电路参数计算I1、I2的大小,并指出电流的实际方向,说明US与IS发出或吸收功率的情况。
16、图2-41 习题2-10图解:对于上边结点得 I1 - I2+ Is = 0 代入数据得 I1 - I2+ 2= 0 (1) 由于2个网孔共用的支路中含有电流源,则另选大回路列回路电压方程,选择顺时针绕行方向,得:I1R1+I2R3Us= 0代入数据得 10I1+5I26=0 (2) 将(1)、(2)式联立解得:I1= 4/15A,I2= 26/15A。2-11 用网孔电流法求图2-42所示电路中的电流Ix。图2-42 习题2-11图解:根据上图所示,可列网孔电流方程如下:(8+4)I14I2100=0(4+2+3)I24I13I3=0(3+15)I33I2+80=0联立方程求解可得:IX =
17、 I2 = 2.79A2-12 用网孔电流法求图2-43所示电路中的电流I1、I2。图2-43 习题2-12图解:由上图所示,两网孔公共支路含电流源,故针对大回路和右边网孔列回路电流方程如下:IB =6A(4+9+6+1)IA+(6+9)IB 9020=0联立方程求解可得:IA= 10A则:I1=IA=10A,I2= IA+IB=10+(6)=4A2-13 用节点电位法求图2-44所示电路中各支路电流和理想电流源上的端电压。图2-44 习题2-13图解:根据节点a列些结点电位方程如下: 可得:Va = 48V则:I1= (4840)/20= 0.4A,I2= Is= 2A,I1= 48/30=
18、 1.6A U= 48+502=148V2-14 根据图2-45所示电路及电路参数,用节点电位法计算支路电流I1、I2的大小及US1提供的功率。图2-45 习题2-14图解:针对图2-45上面节点a列写结点电位方程: 可得: 则:PUS1=US1I1=105/7=50/7W2-15 用节点电压法求如图2-46所示电路中的电压Uo。图2-46 习题2-15图解:由图2-46可得:Va=40V对结点b、c列节点电位方程可得:联立方程求解可得:Vb=250/7V则:Uo=Vb Va=150/7-40=30/7V。第3章 电路分析中的常用定理习题答案3-1 电路如图3-22所示。(1)用叠加定理求各支
19、路电流;(2)求两个电源的功率。图3-22 习题3-1图解:(1)将图3-22电路,拆分成独立源工作的简单电路,如下面两图所示:(a) (b)图3-22 习题3-1图电压源单独作用时的等效电路如图3-22(a)所示,由并联线路分流作用可得联立方程求解可得:电流源单独作用时的等效电路如图3-22(b)所示,可得由叠加定理得到(2)电压源的功率为 取电流源电压为U,极性上正下负,则:U = 2000I2 = 2k15mA = 30V电流源的功率为 3-2 用叠加定理求如图3-23所示电路中的电压U。图3-23 习题3-2图解:将图3-23电路,拆分成独立源工作的简单电路,如下面两图所示:(a) (
20、b)图3-23 习题3-2图(1)电压源单独作用时的等效电路如图3-23(a)所示,由并联线路分流作用可得(2)电流源单独作用时的等效电路如图3-23(b)所示,可得由叠加定理得到3-3 试用叠加定理计算图3-24所示电路中US2=2V时,电压U4的大小。若US1的大小不变,要使U4=0,则US2应等于多少?图3-24 习题3-3图 解:将图3-24电路,拆分成独立源工作的简单电路,如下面两图所示: (a) (b)图3-24 习题3-3图(1)当US2=2V时,电压源US1单独作用时的等效电路如图3-24(a)所示,电阻构成惠斯登电桥电路,则电压源US2单独作用时的等效电路如图3-23(b)所
21、示,可得由叠加定理得到(2)要使U4 = 0,则要求上面的,带入上面步骤逆推可得:US2=1.2V3-4 如图3-25所示无源网络N外接US =2V,IS =2A时,响应I=10A。当US =2V,IS = 0A时,响应I=5A。现若US = 4V,IS = 2A时,则响应I为多少? 图3-25 习题3-4图解:当US = 4V,IS = 2A时,刚好是由US =2V,IS =2A和US =2V,IS = 0A这两种情况叠加得到,因此,由叠加定理可得:I = 10+5 = 15A3-5 用叠加定理求解图3-26所示电路的电压U。图3-26 习题3-5图解:将图3-26电路,拆分成下面三个图所示
22、: (a) (b) (c)图3-26 习题3-5图当两个电压源单独作用时,如上图(a)所示:当10A电流源单独作用时的等效电路如上图(b)所示,3和6电阻都被短路,所以当5A电流源单独作用时的等效电路如上图(c)所示,则由叠加定理得到3-6 求图3-27所示电路中的电压U和电流I。 图3-27 习题3-6图解:将图3-27电路,拆分成独立源工作的简单电路(受控源不能拆分),如下面两图所示:(a) (b)图3-27 习题3-6图(1)当电压源单独作用时,如上图(a)所示,取流过6电阻的电流为I2,参考方向向下。对最大的回路列KVL方程:对回路列KVL方程: 对最上面节点列KCL方程: (2)当电
23、流源单独作用时的等效电路如上图(b)所示,可变换成下图:由于上面的4和6电阻并联,由分流公式得:因此:根据KCL得:根据图示回路列KVL方程得:(3)由叠加定理得到3-7 求如图3-28所示电路的戴维南等效电路。 (a) (b)(c)图3-28 习题3-7图解:(1)设图3-28(a)中流过8电阻电流为I,参考方向向下,则: (2)设图3-28(b)中流过3电阻电流为I,参考方向向上,按图示列写网孔电流方程:(3)如图3-28(c)所示,对网孔列写KVL(顺时针绕行方向)可得:则开路电压用开路短路法求等效电阻,将ab短路,得下图: 设流过1电阻的电流为I2,参考方向向下,用支路电流法列方程:联
24、立方程求解,得短路电流 : 3-8 用戴维南定理求图3-29所示电路中电流I。图3-29 习题3-8图解:将待求支路移除,如下图示:将二端网络等效为实际电压源,则:则: 3-9 用诺顿定理求图3-30所示电路中的电流I。图3-30 习题3-9图解:将待求支路移除,等效电路如下图:将二端网络等效为实际电流源,得:则等效模型电路为: 所以:3-10 电路如图3-31所示。求RL为何值时,RL消耗的功率最大?最大功率为多少?图3-31 习题3-10图解:将RL所在支路移除,将二端网络等效为实际电压源,则电路如下图:设上面的网孔电流为I,绕行方向如图所示,列网孔电流方程:计算得:所以: 当RL = R
25、0 = 4.8时,有最大输出功率:3-11 如图3-32所示电路中,电阻RL可调,当RL = 2W时,有最大功率Pmax = 4.5W,求R=?US =? 图3-32 习题3-11图解:当RL = 2W时,有最大功率,所以R0 =RL = 2W,将图3-32电路中的电源置零,得到下图:R0 =(R+2)/4=RL = 2W,所以R=2。最大输出功率:用电源等效的方法将图3-32转换成戴维南等效电路:由此得:解:将RL所在支路移除,将二端网络等效为实际电压源,则根据最大功率传输定理可得:因为Pmax = 4.5W,所以有: 可得: 根据电源等效方法依次可得图3-32(b)(c)(d)(e):图3
26、-32(d)中:图3-32(e)中:根据,可得:推出 第4章 直流激励下的一阶动态电路习题答案4-1 已知电容C = 0.5F,加在其两端的电压,求电容的电流i,并画出其波形图。解:4-2 一个C = 10F的电容,求在下列电压作用下的电流。(1);(2)(3)(4)解:(1) (2) (3)(4) 4-3 电路如图4-31所示,分别求S打开和闭合时a、b间的等效电容。已知C1C42F,C2C34F。图4-31 习题4-3图解:(1)S打开时,C1与C2串联, F;C3与C4串联, F;然后C12与C34并联, F。(2)S闭合时,C1与C3并联, F;C2与C4并联, F;最后C13与C24
27、串联, F。4-4 已知电容C14F,耐压U1150V;电容C212F,耐压U2360V,试求:(1)将两只电容并联使用时,等效电容和最大耐压分别为多大?(2)将两只电容串联使用时,等效电容和最大耐压分别为多大?解:(1)F,V(2)F,CC。由于q1q2,C,V4-5 电路如图4-32所示,已知U18V;C1C26F,C33F,求等效电容C及U1、U2、U3。图4-32 习题4-5图解:F,U1=U=18V;C2、C3串联支路, C,V,V或V4-6 电路如图4-33所示,已知C1C2C330F,U1100V。求:(1)等效电容C;(2)外加电压U。解:(1)F, F(2)C,V4-7 电路
28、如图4-34所示,已知C1200F,其耐压为200V,C2300F,其耐压为 300 V,若在a、b两端加直流电压 500 V,问电路是否安全? 图4-33 习题4-6图 图4-34 习题4-7图解:在a、b两端加500V直流电压,电路不安全。FCCq1q2,C,则V显然,a、b两端所加电压不能超过333.33V。4-8 一个2H的电感,求下列电路作用下的电压。(1);(2); (3);(4)。解:(1) V(2) V(3) V(4)V4-9 在图4-35所示电路中,已知电感线圈的内阻R2,电压表的内阻为2.5k,电源电压US4V,其串联电阻R0=18。试求开关S断开瞬间电压表两端的电压(换路
29、前电路处于稳态),并说明这样操作电压表是否安全?要想安全断电,应怎样处理?解:S断开前(稳态时),A; S断开后,A;电压表,显然电压表不安全。可将电压表接至开关前。4-10 如图4-36所示电路,在开关S断开前已处于稳态,试求开关S断开后瞬间的电压uC和电流iC、i1、i2的初始值。 图4-35 习题4-9图 图4-36 习题4-10图解:断开前;据换路定律,开关S断开后瞬间的电压,4-11 如图4-37所示电路,在开关S闭合前已处于稳态,试求开关S闭合瞬间的电压uL、iL、i1、i2的初始值。解:S闭合前,;S闭合后,4-12 如图4-38所示电路,在开关S闭合前已处于稳态,试求开关S闭合
30、瞬间的电压uC、uL、和电流iC、iL、i的初始值。 图4-37 习题4-11图 图4-38 习题4-12图解:S闭合前,;S闭合后,。4-13 如图4-39所示电路,在开关S闭合前已处于稳态,试求开关S闭合后瞬间的电压uC、uL、和电流iC、iL、i的初始值。解:S闭合前,; S闭合后,。4-14 如图4-40所示电路,已知IS2mA,,R1200,R2300,C 2F。(1)将电路中除电容元件以外的部分用戴维南定理或诺顿定理化简。(2)求电路的时间常数。 图4-39 习题4-13图 图4-40 习题4-14图解:(1)R0=R1+R2=500,UOC=ISR2=2mA300=0.2V(2)
31、=R0C=500210-6=10-3s=1ms4-15 图4-41所示电路中,已知IS20mA,,US6V,R1300,R2150,L1H。(1)将电路中除电感元件以外的部分用戴维南定理或诺顿定理化简。(2)求电路的时间常数。解:(1),(2)4-16 如图4-42所示电路,开关闭合前电路已经处于稳态,在t = 0时开关闭合,试列出求电感电流iL的微分方程,并求出开关闭合后的iL和uL。 图4-41 习题4-15图 图4-42 习题4-16图解:开关闭合前,;开关闭合后,KVL方程:,即,将代入得微分方程:。由得:; 第5章 正弦交流电路的基本概念习题答案5-1 试求下列各正弦量的周期、频率和
32、初相,二者的相位差如何?(1)3sin314t; (2)8sin(5t17)解:(1)由题目可知:=314 rad/s,因此T=2=2314=0.02s;f=1T=10.02=50Hz;1=0(2)由题目可知:=5 rad/s,T=25=1.256s;f=1T=11.256=0.8Hz;1=17因为两个正弦量不同频率,无法进行相位比较。5-2 已知工频正弦交流电流在t = 0时的瞬时值等于0.5A,计时始该电流初相为30,求这一正弦交流电流的有效值。解:写出该电流的瞬时值表达式:将已知条件代入可得:0.5=Imsin30 可得:Im=1AI=12=0.707A5-3 求下列各组正弦量的相位差,
33、并说明相位关系:(1),(2),(3),(4),解:(1)=1-2=120-240=-120u1滞后u2电角度120。(2)=1-2=45-(-45)=90i1超前i2电角度90或者说i1与i2正交。(3)=i-u=180-(-180)=360i与u同相。(4)=1-2=0-(-180)=180e1与e2反相。5-4 判断图5-34中各正弦量的相位关系:(a) (b) (c) (d)图5-34 习题5-4波形相位关系图解:(a) i与u同相; (b)u1超前u2电角度(1-2);(b)i1与i2反相; (d)u超前i电角度90。5-5 将下列复数转化为极坐标形式:(1);(2)12j6;(3)
34、2+j2;(4)j6;(5)8;(6)j6。解:(1)r=22+(23)2=4;=arctan232=60(2)r=122+(-6)2=65;=arctan-612=-27(3)r=(-2)2+22=22;=arctan2-2=135-2+j2=22135(4)r=62=6;=arctan60=90j6=690(5)r=(-8)2=8;=arctan0-8=180-8=8180(6)r=(-6)2=6;=arctan-60=-90-j6=6-905-6 将下列复数转化为代数形式:(1)2030;(2)445;(3)10127;(4)6150;(5)7180;(6)1890。解:(1)a=20c
35、os30=103;b=20sin30=102030=103+j10;(2)a=4cos-45=22;b=4sin-45=-22445=22-j22;(3)a=10cos127=-6;b=10sin127=810127=-6+j8;(4)a=6cos(-150)=-33;b=6sin(-150)=-36150=-33-j3;(5)a=7cos180=-7;b=6sin180=07180=-7;(6)a=18cos90=0;b=18sin90=181890=j18。5-7 写出下列各正弦量的相量,并画出它们的相量图。(1);(2);(3);(4)。解:(1);I1m=8150A;150I1 (2)
36、;I2m=660A;60I2(3);U1=10060 V;60U1(4);U2=15030 V。30U25-8 对题5-7所示正弦量做如下计算(应用相量):(1);(2)。解:(1)由题5-7(1)可知:I1m=8150A;I2m=660A;用相量的平行四边形法则:90I1m60I2mI1m+I2m6810 r=82+62=10;=60+arc tan86=60+53=113,所以I1m+I2m=10113A由此得到:i1+i2=10sin314t+113A(2)由题5-7(2)可知:U1U2=1006015030=2330。5-9 标有额定值为“220V、100W”和“220V、25W”白炽
37、灯两盏,将其串联后接入220V工频交流电源上,那盏灯更亮?解:白炽灯串联电路电流相同,则电阻越大功率越大。计算额定值为“220V、100W”的白炽灯,其电阻R100=U2P=2202100=484额定值为 “220V、25W” 的白炽灯,其电阻R25=U2P=220225=1936因此,“220V、25W”白炽灯更亮点。5-10 一个电热器,接在10V的直流电源上,产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上,使其产生的功率为P/2,则正弦交流电源电压的最大值为多少?解:R=U2P=102P,接入交流电后,电压有效值为:U=P2102P=52V则:Um=2U=522=10V5-11 某电阻元件的参
38、数为8,接在的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i,如用电流表测量该电路中的电流,其读数为多少?电路消耗的功率是多少瓦?若电源的频率增大一倍,电压有效值不变又如何?解:通过电阻元件上的电流:i=uR=22028sin314t=5522sin314t A电流表测量所得电流的读数为电流的有效值:I=Im2=55222=552A。电路消耗的功率:P=UI=220552=6050W若电源的频率增大一倍,电压有效值不变,电路消耗的功率也不变。5-12 一个L=0.15H的电感先后接在f1=50Hz,f2=1000Hz,电压为220V的交流电源上,分别算出两种情况下的XL、IL和QL。解:(1)f1=50Hz时,