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电工与电子技术课后答案习题1(上篇第一章)

篇一：电工与电子技术(毕淑娥)第一章课后习题参考

习题1

1-1 在题图1-1中，已经明白I??2A,R?5?。求各图中的电压U。

U(a)

U(b)

+

+

U(c)

U(d)

+

解：（a）U、I关联，U?IR?(?2)?5??10V （b）U、I非关联，U??IR??(?2)?5?10V （c）U、I非关联，U??IR??(?2)?5?10V （d）U、I关联，U?IR?(?2)?5??10V

1-2 在题图1-2中，已经明白I??2A，U?15V。计算各图元件中的功率，并说明它们是电源仍然负载。

(a)

(b)

(c)

(d)

解：（a）U、I关联，P?UI?(?2)?15??30W,P?0,元件A是电源性。

（b）U、I非关联，P??UI??(?2)?15?30W,P?0,元件B是负载性。 （c）U、I非关联，P??UI??(?2)?15?30W,P?0,元件C是负载性。 （d）U、I关联，P?UI?(?2)?15??30W,P?0,元件D是电源性。

1-3某电路中需要接入一个限流电阻，已经明白接入的电阻两端电压UR?10V，流过电阻的电流IR?20mA。试选择这个电阻的参数。 解：R?

U10

??500? ?3I20?10

PR?UI?10?20?10?3?0.2W

规格化以后，PR?0.5W

1-4一只15V、5W的白炽灯接在36V的电源上，试选择需要串联的电阻。 解：I?

P51??A U153

UR?36?15?21V

UR21

??63? 1I

3

1

PR?URI?21??7W

3R?

1-5 在题图1-5中，已经明白U1?12V,US1?4V,US2?6V,R1?R2?R3?2?.试求U2。

2

解：I(R1?R2)?US1?U1

I?

U1?US112?4

??2A

R1?R24

U2?IR2?US1?US2?2?2?4?6?2V

1-6

在题图1-6中，已经明白电位器RW?6K?。试求：当电位器的滑动头C分别在a点、b点和中间位置时，输出电压Uo。

3K+

UO

c

解：c在a点时，Uo?c在b点时，Uo?0V c在中间位置时，Uo?

RW6

?6??6?4V,

3?RW3?6

0.5RW3

?6V??6?4V

3?RW9

1-7在题图1-7中，当电位器调到R1?R2?5K?时。试求：A点、B点、C点的电位。

A

+

UO

B

解：A点电位：UA?12V C点电位：UC??12V B点电位：UB?

24

?R2?12?0V

R1?R2

1-8试求题图1-8电路中的Uab。

b

解：I?

3

A?1A 2?1

U

ab?I?1?3?1?3??2V

1-9 试求题图1-9电路中电源和电阻的功率，并验证功率平衡关系。

2Ω

+U_

解：U?2?1?6??4V

PIS??UI??(?4)?1?4W 负载 Pus??UI??6?1??6W 电源

PR?I2R?2?1?2W负载

?P?4?6?2?0 功率平衡

1-10试求题图1-10电路中电源和电阻的功率，并验证功率平衡关系。

解：I?

12

?10??9A 12

PIS??UI??12?10??120W 电源 PW 负载 us??UI??12?(?9)?108

PR?I2R?12?1?12W负载

?P??120?108?12?0 功率平衡

1-11 试求题图1-11电路中的Uab。

80Ω

b20Ω

解：I1?

Uab

201201

?A；I2??A

20?60420?805

11

?I2?80?I1?20?

?80??20?11V

54

1-12在题图1-12电路中，已经明白Is?2A，试求电流I1。

解：按照电桥平衡，50?电阻可去掉，那么原电路可等效变换如下所示：

I40Ω

I1?

4024

?IS??2?A

20?4033

1-13在题图1-13电路中，试用电压源与电流源等效变换求电流I

2Ω

4Ω

+8V4Ω

3A

-

2A

3A

5A

按照分流公式有

I?

2

?5?1.25A 2?6

1-14 已经明白电路如图1-14所示。试求：（1）开关S打开时，A点和B点的电位。（2）开关S闭合时，A点和B点的电位。

3A

4Ω

9V

9V

3A

3A

3A

6A

解：S打开时，选择电位参考点如以下列图。

VA?

6

?9?6V,VB?3?3?9V 3?6

S闭合时，VA?VB

VA?VB?6?

2?3

?7.2V 2?3

1-15Rab?5?(3?2)//(3?2)?7.5?

篇二：电工与电子技术根底第一章习题答案

第1章 电路的根本定律与分析方法

【思1.1.1】(a) 图Uab＝IR＝5×10＝50V，电压和电流的实际方向均由a指向b。 (b) 图Uab＝－IR＝－5×10＝－50V，电压和电流的实际方向均由b指向a。 (c) 图Uab＝IR＝－5×10＝－50V，电压和电流的实际方向均由b指向a。 (d) 图Uab＝－IR＝－(－5)×10＝50V，电压和电流的实际方向均由a指向b。

【思1.1.2】按照KCL定律可得

(1) I2＝－I1＝－1A。

(2) I2＝0，因而现在UCD＝0，但VA和VB不一定相等，因而UAB不一定等于零。

【思1.1.3】这是一个参考方向征询题，三个电流中必有一个或两个的数值为负，即必有一条或两条支路电流的实际方向是流出封闭面内电路的。

【思1.1.4】(a) 图UAB＝U1＋U2＝－2V，各点的电位高低为VC＞VB＞VA。 (b) 图UAB＝U1－U2＝－10V，各点的电位高低为VB＞VC＞VA。 (c) 图UAB＝8－12－4×(－1)＝0，各点的电位高低为VD＞VB(VA＝VB)＞VC。

【思1.1.5】电路的电源及电位参考点如图1-1所示。当电位器RW的滑动触点C处于中间位置时，电位VC＝0；假设将其滑动触点C右移，那么VC降低。

【思1.1.6】(a) 当S闭合时，VB＝VC＝0，I＝0。

12当S断开时，I＝＝2mA，VB＝VC＝2×3＝6V。 3?3

63(b) 当S闭合时，I＝－＝－2A，VB＝－×2＝－2V。 32?1

3当S断开时，I＝0，VB＝6－×2＝4V。 2?1

【思1.1.7】按照电路中元件电压和电流的实际方向可确定该元件是电源仍然负载。当电路元件上电压与电流的实际方向一致时，表示该元件吸收功率，为负载；当其电压与电流的实际方向相反时，表示该元件发出功率，为电源。

可以按照元件电压与电流的正方向和功率的正、负来判别该元件是发出仍然吸收功率。例如某元件A电压、电流的正方向按关联正方向商定，立即其先视为“负载模型”，如图1-2(a)所示，元件功率P＝UI。设U＝10V(电压实际方向与其正方向一致)，I＝2A(电流实际方向与其正方向一致)，U、I实际方向一致，P＝UI＝10×2＝20W＞0(P值为正)，可推断A元件吸收功率，为负载。设U＝10V(电压实际方向与其正方向一致)，I＝－2A(电流实际方向与其正方向相反)，U、I实际方向相反，P＝UI＝10×(－2)＝－20W＜0(P值为负)，可推断A元件发出功率，为电源。

同理，元件B电压、电流的正方向按非关联正方向商定，立即其先视为“电源模型”，如图1-2(b)所示，元件功率P＝UI，假设P＝UI＞0(P值为正)，可推断该元件发出功率，为电源；假设P＝UI＜

0(P值为负)，可推断该元件吸收功率，为负载。

(a)(b)

图1-1 考虑题1.1.5的电路图 图1-2 考虑题1.1.7的电路图

【思1.1.8】A元件的KVL方程为U＝E1－IR1＝10V，A元件电压、电流的正方向按非关联正方向商定，PA＝IU＝－10W＜0，可推断其吸收功率，为负载(其电压、电流实际方向一致)。

B元件的KVL方程为U＝E2＋IR2＝10V，B元件电压、电流的正方向按关联正方向商定，PB＝IU＝－10W＜0，可推断其发出功率，为电源(其电压、电流实际方向相反)。

假设由U、I的正方向及其值正、负先断定它们的实际方向，那么元件A、B为发出仍然吸收功率是特别容易推断的。

【思1.2.1】(1) 错。由于有载工作状态下的电压源、恒压源、电流源、恒流源，假设在其两端电压的实际方向与流过它的电流实际方向相反，那么向外电路发出功率，为电源；反之，那么由外电路吸收功率，为负载。

(2) 错。两个电源等效的条件为它们具有一样的外特性(V－A特性)，此题对任意一样的外接电路都具有一样的电压、电流和功率。

如图1-3(a)和(b)所示的恒压源和恒流源电路，它们外接一样的1Ω电阻元件，尽管现在它们输出一样的U、I、P，但它们并非等效电源。例如将电阻1Ω增大到2Ω，两个电源输出的U

、I、P不再相等。

(a) (b)

图1-3 考虑题1.2.1的电路图

(3) 对。

(4) 错，电源只对外电路等效，对内电路那么不等效。

(5) 错，恒压源与恒流源之间不可以等效变换。

【思1.2.2】UR＝－10×2＝－20V；PE＝10×2＝20W＞0，非关联正方向，它发出功率；PIS＝－10×2＝－20W＜0，关联正方向，它发出功率。

【思1.2.3】(a) IS＝9＝1.5A，RS＝6Ω，电流源的IS正方向向上。 6

第1章 电路的根本定律与分析方法 (b) IS＝3－10＝0.5A，RS＝4Ω，电流源的IS正方向向下。 4

(c) E＝5×5＝25V，R0＝5Ω，电压源的E正方向向上。

(d) E＝3×6－3＝15V，R0＝3Ω，电压源的E正方向向下。

【思1.2.4】利用等效电压源和电流源化简方法，可把教材图1.2.8化简为图1-4(a)和(b)所示。其中，IS1＝5A，IS2＝20＝2A，IS＝5－2＝3A，再利用并联电阻分流原理可得 10

I3＝－R210×IS＝－×3＝－

2A R2?R310?5

(a) (b)

图1-4 考虑题1.2.4的电路图

【思1.3.1】(1) 对。

(2) 错。叠加原理只适用于电压和电流的叠加运算，不适用于功率的叠加运算。

(3) 对。

(4) 错。应用戴维南定理求等效电压源内阻R0时，凡恒压源应短接，恒流源应开路。

【思1.3.2】按照叠加原理可得，I与US成正比，因而，当US增大到30V时，I等于3A。

【思1.3.3】按照叠加原理可得，当电路仅将恒流源断开后，电压表的读数为UV＝12－8＝4V。

【思1.3.4】当开关S断开时，其等效电路图如图1-5(a)所示，Rab＝R5∥(R1＋R3)∥(R2＋R4)。

当开关S闭合时，其等效电路图如图1-5(b)所示，Rab＝R5∥(R1∥R2＋R3∥R4)。

(a) (b)

图1-5 考虑题1.3.4的电路图

【思1.3.5】其等效电路图如图1-6所示，Rab＝(4∥4＋3)∥6＝30Ω。 11

【思1.3.6】其等效电路图如图1-7所示，Rab＝8＋

4＝12Ω。

图1-6 考虑题1.3.5的电路图 图1-7 考虑题1.3.6的电路图

【思1.3.7】(a) E?＝U0＝2＋1×1＝3V，R0＝1Ω。

(b) E?＝U0＝24－24?6×6＝12V，R0＝3∥6＝2Ω。 6?3

(c) E?＝U0＝1×4＋10＝14V，R0＝4＋4＝8kΩ。

66125(d) E?＝U0＝×10－×40＝－2.5V，R0＝30∥10＋20∥40＝Ω。 10?3020?406

由图1-9(a)得E?＝U0＝10－1×4＝6V，由图1-9(b)得R0＝4Ω，由图1-9(c)得I＝

＝E?R0?R46＝1A。 4?2

【习题1.1】

【解】(1) 各电流、电压的实际方向如图1-10所示。

(2) 从图1-10中可知，元件1、3、5上电流的实际方向与电压的实际方向相反，故为电源。元件2、4上电流的方向与电压的实际方向一样，故为负载。

电源1、3、5上消耗的功率分别为

P1＝U1I1＝5×1＝5W，P3＝U3I2＝4×2＝8W，P5＝U5I3＝3×3＝9W。

负载2、4上消耗的功率分别为

P2＝U2I1＝1×1＝1W，P4＝U4I3＝7×3＝21W。

【习题1.2】

【解】(1) 从电路图可得，流过回路ABCDA的电流为I＝UAC?E128?18＝＝2A。 1?4R1?r1

由此可求出E2＝UAC＋I(R2＋R3＋r2)＝28+2×(2+6+1)＝46V。

(2) VA＝E3＝5V

VB＝VA－IR1＝5－2×4＝－3V或VB＝E1＋Ir1－UAC＋VA＝18＋2×1－28＋5＝－3V VC＝VB－E1－Ir1＝－3－18－2×1＝－23V或VC＝－UAC＋VA＝－28＋5＝－23V

VD＝VC－IR2＝－23－2×2＝－27V或VD＝Ir2－E2＋IR3＋VA＝2－46＋12＋5＝－27V

【习题1.3】

【解】利用电源等效变换法化简后可得图1-11(a)和图1-11(b)。

第1章 电路的根本定律与分析方法

(a) (b ) 图1-10 【习题1.1】各电流、电压的实际方向图图1-11 【习题1.3】的图

在图1-11(a)中，E3＝ISR3＝3×1＝3V，IS1＝

在图1-11(b)中，R0＝

因而，I＝2.5E1＝＝1.25A。 R12R1R26＝＝1.2Ω，E0＝IS1R0＝1.25×1.2＝1.5V。 R1?R25E0?E2?E31.5?3?11＝＝2A。 R0?R3?R4?R51.2?1?1.8?3.75

由KCL定律可得IR3＝IS－I ＝3－2＝1A，因而，U＝IR3R＝(IS－I)R3＝(3－2)×1＝1V。

【习题1.4】

【解】按照弥尔曼定理可得

E1?E2E312?2010?410???R1?R2R3＝2＝2V Uab＝＝＝1111??????4?232632R1?R2R3R4

【习题1.5】

【解】因本电路中有三个电源，故应用叠加原理解题分三步进展，IS2、IS1、E1单独作用时的等效电路分别如图1-12(a)、(b)、(c)所示。

IS2R1R3由图1-12(a)得U1＝ R1?R2?R3

由图1-12(b)得U2＝IS1R1R2 R1?R2?R3

E1(R2?R3) R1?R2?R3

IS2R1R3IS1R1R2E(R?R3)＋－12 R1?R2?R3R1?R2?R3R1?R2?R3由图1-12(c)得U3＝－按照叠加原理可得U＝U1＋U2＋U3＝

＝IS2R1R3?IS1R1R2?E1(R2?R3) R1?R2?R3

篇三：电工电子技术根底习题参考答案

电工电子技术根底习题参考答案

第一章

1-1题略

（a）u＝iR+Us

（b）u＝-iR+Us

1-2题略

解：设各支路参考电流I1、I2、I；参考电压UAB，电压源Us、电流源Is。

如以下列图，联立方程。I1+ I2-I＝0 基尔霍夫电流定律：ΣI＝0I1 R1+UAB-Us＝0基尔霍夫电压定律：ΣU＝0UAB＝I R2 部分电路欧姆定律：U＝I R 参数代入

I1+ 2-I＝0

I1 +UAB-2＝0

UAB＝I

解得

I1＝0

I＝2A

UAB＝2V

所求电流I＝2A。

1-3题略

解：（1）设电压源Us1、电压源Us2。如以下列图，联立方程。-I1+ I2-I3＝0 基尔霍夫电流定律（节点A）：ΣI＝0-I1 R1+U3-US1＝0 基尔霍夫电压定律（回路1）：ΣU＝0I2 R2+U3- Us2＝0 基尔霍夫电压定律（回路2）：ΣU＝0 参数代入

-0.003+ 0.001-I3＝0

-0.003·10000-30+U3＝0

0.001·20000+U3- 80＝0

解得

I3＝- 2mA

U3＝60V

（2）说明元件3是电源，电压源Us1、电阻R1、R2是负载输入功率，电压源Us2、元件3是输出功率。

（3）演算电路功率

总输出功率：PO＝PUS2+ P3

＝Us2·I2+（- I3）·U3

＝Us2·I2- I3·U3

＝80·0.001 -（- 0.002）·60

＝80mW+120mW

＝200mW

总输入功率：Pi＝PUS1+ PR1+ PR2

＝Us1·I1 + I12·R1 + I22·R2

＝30·0.003 +（0.003）2·10000 +（0.001）2·20000 ＝90mW +90mW+20mW

＝200mW

电路功率演算结果：总输入功率等于总输入功率，功率平衡。 1-4题略

解：设各支路参考电流I1、I2；参考电压UA、参考电压UB，电压源Us1、

电压源Us2、电压源Us3。如以下列图，联立方程。 I1 R1+ I1 R2+ Us2- Us1＝0 基尔霍夫电压定律：ΣU＝0 I1＝（Us1- Us2）/（R1+ R2）

＝（6- 3）/（1+ 2）

＝1A

UBA＝I1 R2+ Us2

＝1×2 + 3

＝5V

UB＝Us3+I2R3

＝6+0×4 （因无电流回路，故电流I2＝0） ＝6V

UA＝UB+ UAB

＝UB- UBA

＝6-5

＝1V

1-5题略

解：I＝（6+2）/（2+3+1.5）＝16/13 A

U＝UAB＝6-I·1.5＝6-（16/13）·1.5 ＝54/13 V

1-6 题略

解：R1＝UAB / I1＝（UA - UB）/ I1

＝（24 - 10）/（14·10-3） ＝1kΩ

I3＝I1- I2＝14mA - 6mA ＝8mA

R2＝UBC / I3＝（UB - UC）/ I3 ＝[10-（-6）] /（8·10-3） ＝2kΩ

1-7 题略