电工电子技术课后习题答案(第二版).pdf

一、填空题：（每空0.5分，共20分）1、电源和负载的本质区别是：电源是把其它形式的能量转换成电能的设备,负载是把一电能转换成其它形式能量的设备。2、对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载越大，通过负载的 电流和负载上消耗的功率就 越大；反之，负载电阻越大，说明负载 越小。3、实际电路中的元器件，其电特性往往 多元而 复杂，而理想电路元件的电特 性则是单一和确切的。4、电力系统中构成的强电电路，其特点是大电流、大功率;电子技术中构成的 弱电电路的特点则是 小电流、小功率。5、常见的无源电路元件有 电阻元件、电感元件 和 电容元件；常见的有源电 路元件是电压源元件和电流源元件。6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性 电路。此类电路中各支路 上的电压和电流均具有叠加性,但电路中的功率不具有叠加性。7、电流沿电压降低的方向取向称为关联方向,这种方向下计算的功率为正值时,说明元件吸收电能;电流沿电压升高的方向取向称为非关联方向,这种方向下计算 的功率为正值时，说明元件 供出电能。8、电源向负载提供最大功率的条件是 电源内阻与负载电阻的数值相等,这种 情况称为电源与负载相匹配，此时负载上获得的最大功率为卫9、电压 是产生电流的根本原因。电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间 电压。电路中某点到参考点间的电压 称为该点的电位,电位具有相对 性。10、线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受 欧姆 定律的约束;电路中 各支路电流任意时刻均遵循KCL定律:回路上各电压之间的关系则受 KVL定律的约 束。这三大定律是电路分析中应牢固掌握的三大基本 规律。二、判断正误：（每小题1分，共10分）1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。（错）2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。（错）3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。（对）4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。（错）5、实际电压源和电流源的内阻为零时，即为理想电压源和电流源。（错）6、电源短路时输出的电流最大，此时电源输出的功率也最大。（错）7、线路上负载并联得越多，其等效电阻越小，因此取用的电流也越少。（对）8、负载上获得最大功率时，电源的利用率最高。（错）9、电路中两点的电位都很高，这两点间的电压也一定很大。（错）10、可以把1.5V和6V的两个电池相串联后作为7.5V电源使用。（错）1三、选择题：（每小题2分，共20分）1、当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，假设该元件（A 功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，假设该元件（B 功率。A、吸收；B、发出。2、一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（C A、负载电阻增大；B、负载电阻减小；C、电源输出的电流增大。3、电流源开路时，该电流源内部（B A、有电流，有功率损耗；B、无电流，无功率损耗；C、有电流，无功率损耗。4、某电阻元件的额定数据为“1KQ、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。5、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。6、已知电路中A点的对地电位是65V,B点的对地电位是35V,则/A=（B A、100V；B、-30V；C、30Vo7、图1-31中安培表内阻极低，伏特表电压极高，电池内阻不计，如果伏特表被短 接，则（C ,-,A、灯D将被烧毁；B、灯D特别亮；C、安培表被烧。JL A8、图1-31中如果安培表被短接，则 C 吊S UDA、电灯不亮；B、电灯将被烧；C、不发生任何事故。I-1-19、如果图1-31电路中电灯灯丝被烧断，则（B 图1-31A、安培表读数不变，伏特表读数为零；B、伏特表读数不变，安培表读数为零；C、安培表和伏特表的读数都不变。10、如果图1-31电路中伏特表内部线圈烧断，贝U D A、安培表烧毁；B、电灯不亮；C、电灯特别亮；D、以上情况都不发生。四、简述题：（每小题3分，共24分）1、将一个内阻为0.5Q,量程为1A的安培表误认为成伏特表，接到电压源为10V,内阻为0.5Q的电源上，试问此时安培表中通过的电流有多大？会发生什么情况？你能说 说使用安培表应注意哪些问题吗？答：安培表中通过的电流为：10+0.5+0.5 =10A是其额定电流的10倍，安培 表会因过流而烧毁。使用安培表时一定要注意应串接在被测电路中。2、在4盏灯泡串联的电路中，除2号灯不亮外其它3盏灯都亮。当把2号灯从灯 座上取下后，剩下3盏灯仍亮，问电路中出现了何故障？为什么？答：电路在2号灯处发生了短路现象。因为当2号灯被短路时，它不起作用，所以 有它没它，整个线路仍是连通的，所以其它灯还亮。23、如何理解电路的激励和响应？当电感元件和电容元件向外释放能量时，能否将 它们看作是电路激励？答：激励就是在电路中激发电能的原因，响应则是电路中接受电能的表现。当电感 元件和电容元件向外释放能量时，可以看作是电路激励。例如一个充好电的电容器，把 它和一个电阻相接后，它就会通过这个电阻放电，这里它就是放电电路中的激励。4、两个数值不同的电压源能否并联后“合成”一个向外供电的电压源？两个数值 不同的电流源能否串联后“合成”一个向外电路供电的电流源？为什么？答：数值不同的电压源是不能并联合成的，因为这样连接在它们内部将引起环流；两个数值不同的电流也不能串联连接，把它们串联时将造成小电流电源的过流现象。5、何谓二端网络？有源二端网络？无源二端网络？对有源二端网络除源时应遵循 什么原则？答：电路具有向外引出的两个端子时，就可称为二端网络。当二端网络含有电源时 移为有源二端网络；若二端网络中不含有电源就称作无源二端网络。对有源二端网络除 源时，应遵循：所有电压源用短接线代替，所有电流源开路处理。6、什么叫一度电？一度电有多大作用？答：lKW-h=l度电。一度电可以让1KW的电机运行1个小时，可让100W的电灯 点燃10个小时，还可让10W的节能灯点燃100个小时。7、如何测量某元件两端电压？如何测量某支路电流？答：把高内阻的电压表并联在待测元件两端就可测量其电压，把低内阻的电流表串 接在待测支路中可测得该支路电流。8、直流电路是否都是线性电路？线性电路的概念如何正确表述？答：直流电路中若含有非线性元件时，就不是线性电路了。线性电路是指电路中所 有元件都是线性关系，与直流、交流、正弦、非正弦无关。五、计算题：（共26分）1、在图1-32所示电路中，已知电流/=10mA,/i=6mA,&=3KQ,&=1KQ,&=2KQ。求电流表4和45的读数是多少？（8分）解：对a列KCL方程：/-/r/2=0 得，2=4mA对左回路列KVL：6X3+213-4X1=0得 73=-7mA A4=13mA A5=_3mA2、在图1-33所示电路中，有几条支路和结点？4b和/各等于多少？（8分）解：3条支路，两个结点，4b和/都等于0。3、分别用叠加定理和戴维南定理求解图1-34电路中的电流&设USI=30V,US2=40V,V,a 口 3C 图 1-32R=4Q,&=5Q,R3=2 0 o 10 分）解：（1 运用叠加定理3当Usi单独作用时，&-3.95A；当“2单独作用时，/3”-4.21A；Ag8.16A(2)用戴维南定理:UOC34.44V,&-2.22Q,Z38.16A图 1-33图 1-34一、填空题：（每空0.5分，共20分）1、正弦交流电的三要素是 最大值、角频率 和 初相。有效 值可用来确切反 映交流电的作功能力，其值等于与交流电一热效应相同的直流电的数值。2、已知正弦交流电压=380后sin 314-6（r）V,则它的最大值是一380后_丫,有 效值是380 V,频率为亚Hz,周期是0.02 s,角频率是一314 rad/s,相位为314t-60,初 相是9度，合兀/3弧度。3、实际电气设备大多为感 性设备,功率因数往往 较低。若要提高感性电路的功 率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在 感性线路（或设备）两端并联适当电容。4、电阻元件正弦电路的复阻抗是R；电感元件正弦电路的复阻抗是隹匚；电容元 件正弦电路的复阻抗是一jX多参数串联电路的复阻抗是R+/（XL-XC）。5、串联各元件上 电流相同,因此画串联电路相量图时，通常选择 电流 作为参考 相量；并联各元件上电压相同,所以画并联电路相量图时，一般选择电压作为参考 相量。6、电阻元件上的伏安关系瞬时”表达式为AuR,因之称其为即时 元件;电感元 件上伏安关系瞬时值表达式为肛=成_，电容元件上伏安关系瞬时值表达式为i 出一ir=c加c L，因此把它们称之为动态 元件。7、能量转换过程不可逆的电路功率常称为 有功 功率;能量转换过程可逆的电路功 率叫做无功功率;这两部分功率的总和称为视在功率。8、电网的功率因数越高，电源的利用率就越一越充分，无功功率就越 越小。9、只有电阻和电感元件相串联的电路，电路性质呈J鱼性；只有电阻和电容元件相 4串联的电路，电路性质呈容性。10、当RLC串联电路发生谐振时，电路中阻抗 最小且等于 电阻R；电路中电压 一定时电流最大,且与电路总电压同相。二、判断正误：（每小题1分，共10分）1、正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。（错）2、正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。（错）3、正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。（错）4、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。（错）5、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功率。（错）6、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻抗越小。（错）7、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。（错）8、阻抗由容性变为感性的过程中，必然经过谐振点。（对）9、在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因数。（错）10、电抗和电阻由于概念相同，所以它们的单位也相同。（错）三、选择题：（每小题2分，共20分）1、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。2、已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V,则该电压的瞬时值表达式为（B A、u=380 sin 314/V；B、u=537 sin 314/+45 V；C、=380 sin 314%+90。）V。3、一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为Po把它改接在正弦交流 电源上，使其产生的功率为0/2,则正弦交流电源电压的最大值为（A A、7.07V；B、5V；C、14V；D、10Vo4、提高供电线路的功率因数，下列说法正确的是（D A、减少了用电设备中无用的无功功率；B、可以节省电能；C、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。5、已知=10sin 314z+90o）A,z2=10sin 628/+30）A,则（C A、八超前减。；B、九滞后办60。；C、相位差无法判断。6、纯电容正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（A A、增大；B、减小；C、不变。7、在也串联电路中，&=16V,4=12V,B、20V；则总电压为（B C、2VoA、28V；58、RLC串联电路在外时发生谐振，当频率增加到纽时，电路性质呈(B)A、电阻性；B、电感性；C、电容性。9、串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的(A)A、电路中总电压有效值与电流有效值的乘积；B、平均功率；C、瞬时功率最大值。10、实验室中的功率表，是用来测量电路中的(A)。A、有功功率；B、无功功率；C、视在功率；D、瞬时功率。四、简述题：(每小题3分，共12分)1、有“110V、100W”和“nov、40W”两盏白炽灯，能否将它们串联后接在220 伏的工频交流电源上使用？为什么？答：不能。因为把它们串联后接在220V的交流电源上时，由于瓦数大的灯丝电阻 小，瓦数小的灯丝电阻大，因此瓦数小的分压多，由于过电压易烧；瓦数大的分压少，由于低于额定电压不能正常工作。2、试述提高功率因数的意义和方法？答：提高功率因数的意义是：一是提高供电设备的利用率，二是可以减少线路上的 功率损失。方法有自然补偿法和人工补偿法两种：自然补偿法就是避免感性设备的空载 和尽量减少其轻载；人工补偿法就是在感性线路两端并联适当电容(欠补偿)。3、某电容器额定耐压值为450伏，能否把它接在交流380伏的电源上使用？为什 么？答:耐压值为450V的电容器，接于交流380V的电源上使用时,其最大值等于537V,即超过了电容器的耐压值，因此会被击穿而损坏，所以不能接在380V的电源上使用。4、一位同学在做日光灯电路实验时，用万用表的交流电压挡测量电路各部分的电 压，实测路端电压为220V,灯管两端电压5=nOV,镇流器两端电压。2=178V。即总 电压既不等于两分电压之和，又不符合。2=52+52,此实验结果如何解释？答：因为日光灯管可以作为纯电阻元件，而镇流器只能看作是RL串联组合，它们的 端电压不同相位，因此其和为相量和，而且相量和表达式中的U2也是由其不同相位的铜 耗压降和电感压降构成的，正确的计算应为。=J(Ui+。2cos死了+(4sin02)2。五、计算分析题：(共38分)1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？(5分)(1)3sin314/；(2)8sin(5/+17)解：(1)周期 T=0.02s,户50Hz,初相 9=0；(2)周期T=1.256s,户0.796Hz,初相0二17。二者不同频率，相位差无法比较。2、某电阻元件的参数为8Q,接在=2200sin314，V的交流电源上。试求通过电 6阻元件上的电流Z,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？（8分）解：/=R=220/8=27.5A,纯电阻电路应同相，所以：Z=27.5y/Isin 314/A；电流 表测量的是有效值27.5A,电路消耗的功率P=UI=220X27.5=6050W；纯电阻电路与频率 无关，所以当频率增大一倍、电压有效值不变时电路消耗的功率不变。3、某线圈的电感量为0.1亨，电阻可忽略不计。接在=220sin314/V的交流 电源上。试求电路中的电流及无功功率；若电源频率为100Hz,电压有效值不变又如何？写出电流的瞬时值表达式。（8分）解：3L=314集一射极间反向击穿电压。BR CEO；C、集电极最大允许耗散功率PCM;D、管子的电流放大倍数6。10、若使三极管具有电流放大能力，必须满足的外部条件是（C A、发射结正偏、集电结正偏；B、发射结反偏、集电结反偏；C、发射结正偏、集电结反偏；D、发射结反偏、集电结正偏。四、简述题：（每小题4分，共28分）1、N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子，P型半导体中的多子是带正电 的空穴载流子，因此说N型半导体带负电，P型半导体带正电。上述说法对吗？为什么？答：这种说法是错误的。因为，晶体在掺入杂质后，只是共价键上多出了电子或少 了电子，从而获得了 N型半导体或P型半导体，但整块晶体中既没有失电子也没有得电 子，所以仍呈电中性。2、某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚12V、管脚 3V、管脚3.7V,试判断管子的类型以及各管脚所属电极。答：管脚和管脚电压相差0.7V,显然一个硅管，是基极，一个是发射极，而管 脚比管脚和的电位都高，所以一定是一个NPN型畦管。再根据管子在放大时的原 则可判断出管脚是发射极，管脚是基极，管脚是集电极。3、图6-23所示电路中，已知=5V,%=10sinaV,二极管为理想元件（即认为 正向导通时电阻尺=0,反向阻断时电阻夫=8）,试画出劭的波形。答：分析：根据电路可知，当/时，二极管导通劭=/，o_.一o当/1的放大器,反相输入运算电路可实现4 B 图 11-15382、利用电容的充电来存储数据，由于电路本身总有漏电，因此需定期不断补充充 电（刷新）才能保持其存储的数据的是（B A、静态RAM的存储单元 B、动态RAM的存储单元3、关于存储器的叙述，正确的是 A A、存储器是随机存储器和只读存储器的总称B、存储器是计算机上的一种输入输出设备C、计算机停电时随机存储器中的数据不会丢失4、一片容量为1024字节X4位的存储器，表示有（C 个存储单元。A、1024 B、4 C、4096 D、85、一片容量为1024字节X4位的存储器，表示有（A 个地址。A、1024 B、4 C、4096 D、86、只能读出不能写入，但信息可永久保存的存储器是（A A、ROM B、RAM C、PRAM7、ROM中译码矩阵固定，且可将所有输入代码全部译出的是（C。A、ROM B、RAM C、完全译码器8、动态存储单元是靠（B 的功能来保存和记忆信息的。A、自保持 B、栅极存储电荷9、利用双稳态触发器存储信息的RAM叫（B RAMoA、动态 B、静态10、在读写的同时还需要不断进行数据刷新的是（A 存储单元。A、动态 B、静态四、简答题：（10分）1、现有（1024BX4 RAM集成芯片一个，该RAM有多少个存储单元？有多少条 地址线？该RAM含有多少个字？其字长是多少位？访问该RAM时，每次会选中几个 存储单元？答：该RAM集成芯片有4096个存储单元；地址线为10根；含有1024个字，字长 是4位；访问该RAM时，每次会选中4个存储单元。五、计算题：（每小题10分，共20分）1、试用ROM实现下面多输出逻辑函数。乂=ABC+ABCY 2=ABCD+BCD+ABCDY 3=ABCD+ABCDY 4=ABCD+ABCD39与阵列或阵歹uAfs 1B SY J一与阵列 f stCY JDd_|1 b_sfQI 1 p：f Z丫2 Js或阵列Y4=ABCD+ABCD与阵列t1_1 1 k_J zL_L_H J、_I i k_J ft、Y J卜 Jsz_I I k_sf|1 H Jsf z丫2,S或阵列|2、试用1KBX1位的RAM扩展成1KBX4位的存储器。说 明需要几片如图H-16所示的RAM,画出接线图。解：用1KBX1位的RAM扩展成1KBX4位的存储器，需用4片如图11-16所示的RAM芯片，接线图为：I/O 1024X1皿S A。An7TTT图 11-1640第12章 检测题（共80分,100分钟）一、填空题：（每空0.5分，共21分）1、DAC电路的作用是将 输入的数字 量转换成 与数字量成正比的输出模拟 量。ADC电路的作用是将 输入的模拟 量转换成 与其成正比的输出数字 量。2、DAC电路的主要技术指标有 分辨率、绝对精度 和 非线性度 及 建立时间 ADC电路的主要技术指标有相对精度、分辨率和转换速度等。3、DAC通常由 参考电压,译码电路 和 电子开关 三个基本部分组成。为了将 模拟电流转换成模拟电压，通常在输出端外加运算放大器。4、按解码网络结构的不同,DAC可分为R-2RT形电阻 网络、R-2R倒T形电阻 网 络和 权电阻网络DAC等。按模拟电子开关电路的不同，DAC又可分为CMOS开关 型和双极型开关型。5、模数转换的量化方式有 四舍五入 法和 舍尾取整法 两种。6、在模/数转换过程中，只能在一系列选定的瞬间对输入模拟量&L后再转换为 输出的数字量，通过采样、保持、量化和编码四个步骤完成。7、双积分型ADC换速度较慢,逐次逼近型ADC转换速度高。8、逐次逼近型ADC内部有数模转换器,因此转换速度快。9、倒T型电阻网络DAC中的电阻只有R和2R两种,与 权电阻 网络完全不同。面且在这种DAC转换器中又采用了高速电子开关,所以转换速度 很高。10、ADC0809采用CMOS工艺制成的8位ADC,内部采用 逐次比较 结构形式。DAC0832采用的是CMOS工艺制成的双列直插式单片8位数模转换器。二、判断题（每小题1分，共9分）1、DAC的输入数字量的位数越多，分辩能力越低。（错）2、原则上说，足2H倒T形电阻网络DAC输入和二进制位数不受限制。（对）3、若要减小量化误差e,就应在测量范围内增大量化当量5。（错）414、量化的两种方法中舍尾取整法较好些。（错）5、ADC0809二进制数据输出是三态的，允许直接连CPU的数据总线。（对）6、逐次比较型模数转换器转换速度较慢。（错）7、双积分型ADC中包括数/模转换器，因此转换速度较快。（错）8、3的数值越小，量化的等级越细，A/D转换器的位数就越多。（对）9、在满刻度范围内，偏离理想转换特性的最大值称为相对精度。（错）三、选择题（每小题2分，共20分）1、ADC的转换精度取决于（A。A、分辩率 B、转换速度 C、分辨率和转换速度2、对于n位DAC的分辨率来说，可表示为（C。3、足2K梯形电阻网络DAC中，基准电压源W和输出电压劭的极性关系为（B。A、同相 B、反相 C、无关4、采样保持电路中，采样信号的频率人和原信号中最高频率成分Amax之间的关系是 必须满足（A。A、/s?Amax B、/s8卜十-O劭4、如图12-13所示的权电阻 网络DAC电路中，若n=4,UR=5V,R=100Q,KF=50Q,试求 此电路的电压转换特性。若输入 四位二进制数D=1001,则它的dido-O Sig So-2n-3R h2n-2R h 2n-1R/o电子开关权电阻求和网络集成运放Q Sn.2 2n=3d?图 12-1343输出电压的=?(8分)解：v 7?F=-/.u.=-D=-(1 x23+1 x2)=-=-2.81VF 2 2”24 1644