电路基础课后习题答案专科教材Word文档格式.docx
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R=0.6÷
2=0.3Ω
(d)图电路中,3Ω电阻两端的电压为Uˊ=3-0.6=2.4VR与3Ω电阻相串联,通过的电流相同且为I=2.4÷
3=0.8A所以R=0.6÷
0.8=0.75Ω
1.3两个额定值分别是“110V,40W”“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?
两个额定电压值相同、额定功率不等的灯泡,其灯丝电阻是不同的,“110V,40W”灯泡的灯丝电阻为:
R40
U21102
302.5;
“110V,100W”灯泡的灯丝电阻为:
P40
R100121,若串联后接在220V的电源上时,其通过两灯泡的电流相同,且
P100
220
为:
I0.52A,因此40W灯泡两端实际所加电压为:
302.5121
U400.52302.5157.3V,显然这个电压超过了灯泡的额定值,而100W灯泡两端实际
所加电压为:
U100=0.52×
121=62.92V,其实际电压低于额定值而不能正常工作,因此,这两个功率不相等的灯泡是不能串联后接到220V
(a)(b)
图1.28习题1.4电路图
电源上使用的。
若两只灯泡的额定功率相同时,由于灯丝电阻也相同,因此分压相等,是可以串联后接在220V电源上使用的。
1.4图1.28所示电路中,已知US=6V,IS=3A,R=4Ω。
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)图电路中,三元件为串联关系,因此通过的电流相同,因此根据KVL定律可列出电压方程为:
UAB-US+ISR,因此可得恒流源端电压UAB=6-3×
4=-6V。
根据这一结果可计算出理想电流源上吸收的功率为:
P=IS×
(-UAB)=3×
(-6)=-18W,吸收负功率说明理想电流源实际上是发出功率;
理想电压源的电压与通过它的电流为非关联方向,发出的功率为:
US=3×
6=18W,正值说明理想电压源的确是向外供出电能;
负载R上消耗的功率为P=IS2R=32×
4=36W,两个理想电源发出的功率恰好等于电阻上消耗的功率,分析结果正确。
(b)图电路中,三元件为并联关系,因此端电压相等,根据欧姆定律可得R中通过的电流为:
Iˊ=US÷
R=6÷
4=1.5A(由A点流出),对A点列一KCL方程又可得出理想电压源中通过的电流I″=3-1.5=1.5A(由A点流出)。
根据这一结果可计算出理想电流源上发出的功率为:
6=18W;
理想电压源的电压与通过它的电流为关联方向,吸收的功率为:
P=I″×
US=1.5×
6=9W;
负载R上消耗的功率为P=Iˊ2R=1.52×
4=9W,理想电流源发出的功率恰好等于理想电压源和电阻上消耗的功率,分析结果正确。
1.5电路如图1.29所示,已知US=100V,R1=2KΩ,R2=8KΩ,在下列3种情况下,分别求电阻R2两端的电压及R2、R3中通过的电流。
①R3=8KΩ;
②R3=∞(开路);
③R3=0(短路)。
①R23=R2∥R3=8∥8=4KΩ,根据分压公式可求得电阻R2两端的电压为
UR2USR23100466.7VR1R23243
I3I2UR2R266.788.33mA
②R3=∞时,通过它的电流为零,此时R2的端电压为
R2100880VUR2USR1R228图1.29习题1.5电路I2UR2R280810mA③R3=0时,R2被短路,其端电压为零,所以
I2=0,I3US10050mA。
R12图1.30习题1.6电路
1.6电路如图1.30所示,求电流I和电压U。
对右回路列一个KVL方程(选顺时针绕行方向):
U-1+1×
3=0可得U=1-1×
3=-2V
对A点列一个KCL方程I-1÷
2-1=0可得
I=1÷
2+1=1.5A
1.7求图1.31所示各电路的入端电阻RAB。
(a)图:
RAB=2+[(3∥9+6)∥8]≈6.06Ω(b)图:
RAB=1.2+4+[(3+9)∥(2+6)]≈10Ω
(c)图:
RAB=0Ω
(d)图:
首先对3个三角形连接的电阻进行Y变换,然后可得
RAB=10+[(10+30)∥(10+30)]=30Ω
a
b(a)
8Ω
(b)
(c)
Ω6Ω
b(d)
图1.31习题1.7电路
1.8求图1.32所示电路中的电流I和电压U。
图1.32习题1.8电路
12V习题1.8等效电路图
Ω″
首先把原电路等效为右上图所示,求出I′和I″:
I′=12÷
24=0.5AI″=12÷
12=1A再回到原电路可求出电流
I=1×
99
=0.75A
996
9Ω电阻中通过的电流为1-0.75=0.25A(方向向下),因此
U=0.25×
9-0.5×
8=6.25V
1.9假设图1.18(a)电路中,US1=12V,US2=24V,RU1=RU2=20Ω,R=50Ω,利用电源的等效变换方法,求解流过电阻R的电流I。
由(a)图到(b)图可得IS1
1224
0.6A,IS21.2A,RI1RI2RU1202020
由(b)图到(c)图可得
ISIS1IS20.61.21.8A,RIRI2//RI120//2010对图(c)应用分流公式可得
I1.8
10
0.3A
1050
R
(b
)
图1.18电路图与等效电路图
(a)
1.10常用的分压电路如图1.33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U0;
②开关S闭合,接入RL=150Ω时,分压器的输出电压U0;
③开关S闭合,接入RL=15KΩ,此时分压器输出的电压U0又为多少?
并由计算结果得出一个结论。
①S打开,负载RL未接入电路时
U0200/2100V;
②S闭合,接入RL=150Ω时
U0200
150//150
66.7V;
150//150150
150//15000
99.5V
150//15000150
③开关S闭合,接入RL=15KΩ时
图1.33习题1.10电路
显然,负载电阻两端电压的多少取决于负载电阻的阻值,其值越大,分得的电压越多。
1.11用电压源和电流源的“等效”方法求出图1.34所示电路中的开路电压UAB。
习题1.11等效电路
6V
图1.34习题
1.11电路
利用电压源和电流源的“等效”互换,将原电路等效为右下图所示电路:
由等效电路可得:
UAB=8-4-6=-2V
1.12电路如图1.35所示,已知其中电流I1=-1A,US1=20V,US2=40V,电阻R1=4Ω,R2=10Ω,求电阻R3等于多少欧。
并联支路的端电压
UAB=US1-I1R1=20-(-1)×
4=24VUS2支路的电流假设方向向上,则
图1.35习题1.12电路
2S2
UUAB4024
1.6AI2S2
R210
对结点A列KCL方程可求出R3支路电流(假设参考
方向向下)为
I3=I1+I2=(-1)+1.6=0.6A
由此可得
R3=UAB÷
I3=24÷
0.6=40Ω
1.13接1.12题。
若使R2中电流为零,则US2应取多大?
若让I1=0时,US1又应等于多大?
若使R2中电流为零,则US2应等于UAB;
若让I1=0时,US1也应等于UAB。
1.14分别计算S打开与闭合时图1.36电路中A、B两点的电位。
解:
①S打开时:
图1.36习题1.14电路
-B
12(12)
267.5V
242612(12)
VA7.5410.5V
2426
VB12②S闭合时:
VA=0V,VB=12
图1.37习题1.15电路
4
1.6V264
1.15求图1.37所示电路的入端电阻Ri。
首先求出原电路的等效电路如右下图所示:
可得Ri
125I90I
35I
习题1.15等效电路图
1.16有一台40W的扩音机,其输出电阻为8Ω。
现有8Ω、10W低音扬声器2只,16Ω、20W扬声器
1只,问应把它们如何连接在电路中才能满足“匹配”的要求?
能否象电灯那样全部并联?
将2只8Ω、10W低音扬声器串联以后与1只16Ω、20W扬声器并联,这样可得到相当于1只8Ω、40W扬声器的作用,然后与8Ω、40W扩音机连接在一起可满足“匹配”的要求。
如果象电灯那样全部并联时,只能起到1只3.2Ω、40W扬声器的作用,就无法满足“匹配”的要求。
1.17某一晶体管收音机电路,已知电源电压为24V,现用分压器获得各段电压(对地电压)分别为19V、11V、7.5V和6V,各段负载所需电流如图1.38所示,求各段电阻的数值。
52419
R10.5K
101911
R22K
106
图1.38习题1.17电路
117.5
1.46K
1061.6
7.56
0.83KR4
1061.60.6
6
R53.33K
R3
1.18化简图1.39所示电路。
13V
图1.39习题1.18电路习题1.18等效电路图
由电路可得
U=5+2I+8=2I+13
根据上式可画出等效电路图如图所示。
1.19图示1.40电路中,电流I=10mA,I1=6mA,R1=3KΩ,R2=1KΩ,R3=2KΩ。
求电流表A4和A5的读数各为多少?
对a点列KCL方程可得I2=I-I1=10-6=4mA
对闭合回路列KVL方程(设绕行方向顺时针)I1R1+I3R3-I2R2=0可得I3
4163
7mA2
图1.40习题1.19电路
对b点列KCL方程可得
I4=I1-I3=6-(-7)=13mA对c点列KCL方程可得
I5=-I2-I3=-4+7=3mA
1.20如图1.41所示电路中,有几条支路和几个结点?
Uab和I各等于多少?
图1.41所示电路中,有3条支路和2个结点,
由于中间构不成回路,所以电流I和电压Uab
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